hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖尿病の慢性化に関与する受容体RAGEとそのリガンドとの複合体の結晶構造解析

レセプター型RAGEのC末端細胞質ドメインと膜貫通ドメインを欠いた構造をもつスプライシングアイソフォーム、分泌型sRAGE(soluble RAGE)の結晶化スクリーニングを様々な条件について行った.また,低分子量の基質となりうる合成ペントシジンとの複合体の結晶化スクリーニングを行った.さらに,アンフォテリンとS100A12タンパク質を,sRAGEと同様に大腸菌における大量発現系を構築し,大量調製を行った.アンフォテリンに関しては,2通りの異なる領域を発現させるコンストラクトを作成し,それぞれ大量調製を行った.さらにsRAGEとの複合体の結晶化スクリーニングを行ったが,構造解析に適した結晶を得るには至らなかった.今後さらに,安定ドメインのみの発現系を作成し,大量調製,結晶化スクリーニングを行う予定である.レセプター型RAGEのC末端細胞質ドメインと膜貫通ドメインを欠いた構造をもつスプライシングアイソフォーム、分泌型sRAGE(soluble RAGE)の結晶化スクリーニングを様々な条件について行った.また,低分子量の基質となりうる合成ペントシジンとの複合体の結晶化スクリーニングを行った.さらに,アンフォテリンとS100A12タンパク質を,sRAGEと同様に大腸菌における大量発現系を構築し,大量調製を行った.アンフォテリンに関しては,2通りの異なる領域を発現させるコンストラクトを作成し,それぞれ大量調製を行った.さらにsRAGEとの複合体の結晶化スクリーニングを行ったが,構造解析に適した結晶を得るには至らなかった.今後さらに,安定ドメインのみの発現系を作成し,大量調製,結晶化スクリーニングを行う予定である.膜タンパク質は膜貫通ドメインに疎水性アミノ酸が密集しているために可溶化しづらく、RAGEは結晶化が難しいと予想された。そこで、レセプタT型RAGEのC末端細胞質ドメインと膜貫通ドメインを欠いた構造をもつスプライシングアイソフォーム、分泌型sRAGE(soluble RAGE)を解析する標的とした。sRAGEは培養2.5Lあたり最大15mgまで得られ、結晶化スクリーニングを行った。次いで、AGE構造体の1つであるpentosidineと混合した複合体もスクリーニングを行った。sRAGEのプロテアーゼ限定分解を行ったところ、十分量のキモトリプシン存在下でサンプルがおよそ1/2質量分まで分解された。この結果から、精製したsRAGE分子がばらばらに不安定なコンフォメーションをとっていることが推察された。そこで現在、分断されたsRAGEがリガンド結合部位を保持した状態であるか確認するために、質量分析およびN末端分析を行っている。その結果を踏まえて、分断したsRAGEの結晶化を今後検討する。また、β-amyloidやS100Aなどの異なるリガンドとの複合体についても結晶化を試みている。レセプター型RAGEのC末端細胞質ドメインと膜貫通ドメインを欠いた構造をもつスプライシングアイソフォーム、分泌型sRAGE(soluble RAGE)の結晶化スクリーニングを様々な条件について行ったが,結晶が得られなかった.また,低分子量の基質となりうる合成ペントシジンとの複合体の結晶化スクリーニングを行ったが,現在のところ結晶は得られていない.さらに,アンフォテリンとSlOOA12タンパク質を, sRAGEと同様に大腸菌における大量発現系を構築し,大量調製を行った.アンフォテリンに関しては, 2通りの異なる領域を発現させるコンストラクトを作成し,それぞれ大量調製を行った.さらにsRAGEとの複合体の結晶化スクリーニングを行ったが,いずれにおいても現在のところ結晶は得られていない.一方, sRAGEのプロテアーゼ限定分解を行ったところ、微量のキモトリプシン存在下でサンプルがおよそ2/3, 1/3質量分まで分解された断片が検出された。これは配列から推測されているドメイン構成と合致する結果であった.今後これらの断片に相当する部分について結晶化スクリーニングを行うために, N末端解析・質量分析を行い,安定ドメインのみの発現系を作成し,大量調製,結晶化スクリーニングを行う予定である.
植物の自律分散型記憶を統御するクロマチンステートの解明

細胞記憶の統御に必須の役割を果たしているのがクロマチンステートである。本研究は、クロマチンステートの構成因子であるクロマチン修飾とヒストンバリアント、クロマチン構造がどのように相互作用しながら植物の自立分散型記憶を統御しているのかを解明することを目的とする。特に、ヒストン修飾や細胞記憶を制御することが分かりつつあるヒストンバリアントH3.3およびH3.3をクロマチンに挿入するヒストンシャペロンHIRAに注目しつつ、研究を進める。1, H3.3およびHIRAのクロマチンステートに対する機能の解明HIRA遺伝子欠失株と野生株を用いたChIP-seqについてさらなる解析を行った。HIRA遺伝子の欠失によりH3K27me3の局在が減少することを明らかにしていたが、H3K4me3の局在にはH3K27me3ほどの顕著な変動がみられなかった。また、H3.3とH3全体の局在は多くの遺伝子領域において減少していたが、H3K27me3の局在が減少する遺伝子座においてH3.3とH3全体の局在減少が顕著であるわけではなく、またそうした遺伝子座ではH3.3とH3全体の局在減少以上にH3K27me3の局在が減少していた。これらの結果は、H3.3の局在減少が間接的にH3K27me3の局在減少を引き起こしていることを示唆している。2, H3.3の下流に存在して細胞記憶制御を担う分子の同定H3.3およびHIRAによりH3K27me3を介して抑制される因子の一つとして同定した転写因子SBPについて機能解析を行った。その結果、幹細胞化の抑制に加えて、多様な組織の成熟時における細胞伸長に機能することを示す結果を得た。組織成熟時における細胞伸長は細胞分化のマーカーの一つである。以上の結果から、SBPは細胞分化の促進と細胞記憶の維持に機能するという仮説を立てた。この仮説を検証するためにはSBPの標的遺伝子を同定する必要があり、野生株とSBP遺伝子四重欠失株を用いたトランスクリプトーム比較が進行中である。本年度行う予定であった実験のうち、ヒストン修飾とヒストンバリアントのChIP-seq解析については順調に進んでいるが、クロマチン構造を解明するATAC-seq(もしくはMNase-seq)については本年度内に終了することができなかった。その一方で、HIRA-H3.3の標的遺伝子の一つであるSBPについては、多様な組織の成熟時における細胞伸長という機能を解明し、SBPの標的遺伝子を明らかにするために、それらの組織を用いたRNA-seqによるトランスクリプトーム比較を進めるなど当初の予定以上の進展があった。以上の点をまとめて、「おおむね順調に進展している」とした。1, H3.3およびHIRAのクロマチンステートに対する機能の解明ヒストンバリアントH3.3がクロマチン構造にどのような影響を与えているかを明らかにするため、H3.3遺伝子ノックダウン株、およびHIRA遺伝子の欠失株を用いてATAC-seqもしくはMNase-seqを行う。また、作出済みのHIRA-YFP株およびYFPを特異的に認識する抗体を用いたChIP-seqを行い、HIRA結合領域をゲノムワイドに同定する。この実験には、試料の調製が容易なヒメツリガネゴケ原糸体を用い、すでに得られているヒストン修飾などのChIP-seq解析の結果と合わせて、H3.3およびHIRAのクロマチンステートへの機能を解明する。2, H3.3の下流に存在して細胞記憶の修正を担う分子の同定H3.3とHIRAの下流に存在して細胞記憶の修正に機能する遺伝子の探索を継続する。細胞記憶の修正に異常を示すHIRA遺伝子欠失株、H3.3遺伝子ノックダウン株において、H3K27me3レベルが著しく低下し、遺伝子発現が有意に上昇する数百の遺伝子群から、転写因子遺伝子、クロマチン関連遺伝子などを選抜して機能解析を行い、細胞記憶に機能する因子があるか探索する。また、H3.3およびHIRAの下流で細胞記憶の修正に関与する因子の一つである転写因子SBPについては、RNA-seqの結果を解析し、SBP遺伝子の欠失によって、複数の組織で共通に発現変動する遺伝子群をSBP遺伝子の下流遺伝子群として抽出する。この遺伝子群についてGene Ontology解析を行うとともに、特に発現変動が大きい遺伝子群について、遺伝子欠失や過剰発現による機能解析、およびコードするタンパク質の局在解析を行うことで、SBPの細胞記憶に対する機能を解明する。

また、H3.3とH3全体の局在は多くの遺伝子領域において減少していたが、H3K27me3の局在が減少する遺伝子座においてH3.3とH3全体の局在減少が顕著であるわけではなく、またそうした遺伝子座ではH3.3とH3全体の局在減少以上にH3K27me3の局在が減少していた。これらの結果は、H3.3の局在減少が間接的にH3K27me3の局在減少を引き起こしていることを示唆している。2, H3.3の下流に存在して細胞記憶制御を担う分子の同定H3.3およびHIRAによりH3K27me3を介して抑制される因子の一つとして同定した転写因子SBPについて機能解析を行った。その結果、幹細胞化の抑制に加えて、多様な組織の成熟時における細胞伸長に機能することを示す結果を得た。組織成熟時における細胞伸長は細胞分化のマーカーの一つである。以上の結果から、SBPは細胞分化の促進と細胞記憶の維持に機能するという仮説を立てた。この仮説を検証するためにはSBPの標的遺伝子を同定する必要があり、野生株とSBP遺伝子四重欠失株を用いたトランスクリプトーム比較が進行中である。本年度行う予定であった実験のうち、ヒストン修飾とヒストンバリアントのChIP-seq解析については順調に進んでいるが、クロマチン構造を解明するATAC-seq(もしくはMNase-seq)については本年度内に終了することができなかった。その一方で、HIRA-H3.3の標的遺伝子の一つであるSBPについては、多様な組織の成熟時における細胞伸長という機能を解明し、SBPの標的遺伝子を明らかにするために、それらの組織を用いたRNA-seqによるトランスクリプトーム比較を進めるなど当初の予定以上の進展があった。以上の点をまとめて、「おおむね順調に進展している」とした。1, H3.3およびHIRAのクロマチンステートに対する機能の解明ヒストンバリアントH3.3がクロマチン構造にどのような影響を与えているかを明らかにするため、H3.3遺伝子ノックダウン株、およびHIRA遺伝子の欠失株を用いてATAC-seqもしくはMNase-seqを行う。また、作出済みのHIRA-YFP株およびYFPを特異的に認識する抗体を用いたChIP-seqを行い、HIRA結合領域をゲノムワイドに同定する。この実験には、試料の調製が容易なヒメツリガネゴケ原糸体を用い、すでに得られているヒストン修飾などのChIP-seq解析の結果と合わせて、H3.3およびHIRAのクロマチンステートへの機能を解明する。2, H3.3の下流に存在して細胞記憶の修正を担う分子の同定H3.3とHIRAの下流に存在して細胞記憶の修正に機能する遺伝子の探索を継続する。細胞記憶の修正に異常を示すHIRA遺伝子欠失株、H3.3遺伝子ノックダウン株において、H3K27me3レベルが著しく低下し、遺伝子発現が有意に上昇する数百の遺伝子群から、転写因子遺伝子、クロマチン関連遺伝子などを選抜して機能解析を行い、細胞記憶に機能する因子があるか探索する。また、H3.3およびHIRAの下流で細胞記憶の修正に関与する因子の一つである転写因子SBPについては、RNA-seqの結果を解析し、SBP遺伝子の欠失によって、複数の組織で共通に発現変動する遺伝子群をSBP遺伝子の下流遺伝子群として抽出する。
中世密教寺院と法会

本年度は、南北朝時代成立の絵巻「弘法大師行状絵」(東寺所蔵)巻十一第一段「東寺灌頂」に注目しながら、真言宗の中核的法会である東寺の伝法灌頂および結縁灌頂について検討し、真言宗内における東寺と醍醐寺・仁和寺の関係性の一端を明らかにした。また、「東寺観智院金剛蔵聖教」からの関連史料の収集・整理作業をふまえ、本年度は特に、東寺の碩学として有名な頼宝・杲宝・賢宝による「大日経疏」の修学実態について分析した。そして、真言宗内で、事相(祈祷)を前面に掲げる醍醐寺・仁和寺に対し、東寺が教相(教義)によりながら独自性を主張しようとした内実と、教相を通じた東寺と醍醐寺との交流実態について明らかにした。さらに、醍醐寺僧が「東寺」教団に帰属することを自認していた事実を明らかにした前稿をふまえ、東寺や仁和寺、東大寺などの諸寺院との関わりの中で活躍した醍醐寺僧勝賢が、「東寺」教団の発展にいかに貢献したのかについても現在検討中である。以上が本年度における研究成果である。事相(祈祷)と教相(教義)という二つの側面から真言宗の法会の実態を跡づけることは、真言宗史の解明に不可欠である。また、個別寺院としての東寺をめぐる従来の膨大な研究に対し、東寺・醍醐寺・仁和寺を主柱とする「東寺」教団という視点からの本研究は、真言宗の構造を抜本的に見直す上で重要な意味をもつ。なお、前年度より引き続き、醍醐寺や金沢文庫、石川県輪島市の真言宗寺院の史料調査にも参加し、畿内の寺院と地方寺院との関わりにも留意しながら研究を遂行した。第一に、醍醐寺における密教教相の修学実態について検討を行った。醍醐寺の場合、事相(修法)に基づく活動が前面に出ているが、修法に関わる口伝伝授の中に教相修学の痕跡が見られることに着目し、その実態を語る史料として頼瑜撰「薄草子口決」の内容を分析した。師憲深から弟子頼瑜への修法伝授に伴って作成された本書には、伝授の場で交わされた師弟間の問答が記述される。その内容を辿ると、修法の所作を意味づける教義も含まれており、事相に組み込まれる形で修学されていた醍醐寺の教相の実態がここからうかがわれた。また、事相重視の醍醐寺に、数は少ないながらも現存する教相聖教に注目すると、醍醐寺で行われた論義の内容と「薄草子口決」の記述との接点が見出された。以上の考察から、これまで研究が希薄であった醍醐寺教相の内実の一端を明らかにすることができた。第二に、東寺を中心とする真言宗史を解明するための第一歩として、醍醐寺と東寺との関係性に関する基礎的考察を行った。醍醐寺における事相・教相の継承を辿る中で、醍醐寺僧が東寺に対する強い意識を持ち、醍醐寺僧でありながら「東寺沙門」という自称を用いている点に注目した。そして、「醍醐寺史料」や「東寺観智院金剛蔵聖教」の中から「東寺」という呼称の使用例を検出し、一寺院空間としての東寺を超える意味を持ち、真言宗諸寺院の紐帯となった「東寺」という概念の意味や成立過程を検討し、東寺を中核とする真言宗の原点を再考した。上記の内容に関して、醍醐寺聖教調査や金沢文庫聖教調査に参加したほか、斯道文庫(慶應義塾大学附属)所蔵の醍醐寺関連史料のマイクロフィルムを閲覧することで、多くの情報を得ることができた。本年度は、昨年度より引き続き、真言宗の法会に出仕する僧侶の自己認識のあり方を考えるべく、彼らが用いた自称表現の検討を行った。東寺の住僧でないにもかかわらず、「東寺」僧を自称した醍醐寺僧や仁和寺僧の意識やそれに基づく宗教的活動の実態についてはこれまで等閑視されてきたが、一寺院としての東寺史にとどまらず、真言宗史の解明にとって重要な問題である。次に、事相(祈祷)を通じて世俗権力との密接な関係を築いてきた醍醐寺や仁和寺などの門跡寺院に対し、東寺はいかに独自性を発揮しようとしたのかを考えるために、「東寺観智院金捌蔵聖教」の分析を開始した。本史料群には、東寺の法会と教学に関わる多くの重要な聖教から構成されるが、従来の歴史学においてはあまり活用されてこなかった。そこで、東寺の著名な学僧である杲宝・賢宝の奥書をもつ聖教を抽出し、いかなる特徴が見出されるか検討した。両者は特に、「大日経疏」を重視しながら修学を積んでおり、東寺内外の僧が参集して勤修された伝法会などの談義法会に伴って生まれた杲宝の教説は、賢宝による編集を経て、口筆」として東寺内部のみならず醍醐寺などの周辺寺院にも受容されたことが明らかになった。また、弘法大師の生涯と入滅後の大師に対する信仰を描いた南北朝時代成立の絵巻「弘法大師行状絵」を研究素材として取り上げ、特に「東寺灌頂」の段に注目して考察した。詞書に関して、完成本と草稿本の比較検討を行い、本段の撰述意図を明らかにした。本絵巻は仏教学・美術史の分野でも注目されており、寺院社会側に立った歴史学的な分析は重要な意味をもつ。

研究遂行にあたり、醍醐寺や金沢文庫における史料調査を行ったほか、石川県輪島市の金蔵寺の調査にも参加し、地方の真言宗寺院との繋がりにも配慮した。本年度は、南北朝時代成立の絵巻「弘法大師行状絵」(東寺所蔵)巻十一第一段「東寺灌頂」に注目しながら、真言宗の中核的法会である東寺の伝法灌頂および結縁灌頂について検討し、真言宗内における東寺と醍醐寺・仁和寺の関係性の一端を明らかにした。また、「東寺観智院金剛蔵聖教」からの関連史料の収集・整理作業をふまえ、本年度は特に、東寺の碩学として有名な頼宝・杲宝・賢宝による「大日経疏」の修学実態について分析した。そして、真言宗内で、事相(祈祷)を前面に掲げる醍醐寺・仁和寺に対し、東寺が教相(教義)によりながら独自性を主張しようとした内実と、教相を通じた東寺と醍醐寺との交流実態について明らかにした。さらに、醍醐寺僧が「東寺」教団に帰属することを自認していた事実を明らかにした前稿をふまえ、東寺や仁和寺、東大寺などの諸寺院との関わりの中で活躍した醍醐寺僧勝賢が、「東寺」教団の発展にいかに貢献したのかについても現在検討中である。以上が本年度における研究成果である。事相(祈祷)と教相(教義)という二つの側面から真言宗の法会の実態を跡づけることは、真言宗史の解明に不可欠である。また、個別寺院としての東寺をめぐる従来の膨大な研究に対し、東寺・醍醐寺・仁和寺を主柱とする「東寺」教団という視点からの本研究は、真言宗の構造を抜本的に見直す上で重要な意味をもつ。なお、前年度より引き続き、醍醐寺や金沢文庫、石川県輪島市の真言宗寺院の史料調査にも参加し、畿内の寺院と地方寺院との関わりにも留意しながら研究を遂行した。膨大な史料から成る「東寺観智院金剛蔵聖教」から本研究課題に関連する史料を検出する作業には多くの時間を要するが、比較的順調に進んでおり、法会と教学の実態解明につながる重要な史料を見出すことができ、また今後検討すべき課題も見えてきている状況にあるため。研究計画に関して大きな変更はないが、東寺や醍醐寺といった畿内の大寺院を主として考察する場合、見落としがちとなるのが地方寺院とのつながりである。こうした問題を克服すべく、神奈川県立金沢文庫における史料調査に今後も継続して参加するほか、石川県輪島市にある真言宗の結衆寺院の中心的存在である金蔵寺やその周辺寺院の史料調査にも参加することで、畿内に視野を限定せず地域的な広がりをもって真言宗寺院の法会のあり方を考えるよう心がけるつもりである。
偽偏光を作らない光学系「超伝導ミラー」の開発研究

CMB偏光観測実験において、観測装置の不完全性が作り出す「偽偏光」を抑制することは最重要課題のひとつである。偏光クロストークを抑制する光学系の導入や、様々な偏光変調技術の開発が進められているが、偽偏光の抑制性能は0.1%程度に留まっているのが現状である。究極のCMB偏光Bモード観測が目指す偏光観測精度はO(10nK)である。たった10μK程度の無偏光揺らぎでさえ深刻な偽偏光となる。偽偏光をさらに2桁抑制する光学系が熱望されている。意外かもしれないが、望遠鏡を構成する金属ミラーは原理的に偽の直線偏光を作る。理由は単純で、反射率が完全に100%でないからである(抵抗率がゼロでないからである)。ミラー表面を構成する物質の抵抗率を限りなくゼロに近づければ、偽偏光はゼロに近づく。本研究はこれを実践するアイデア「超伝導ミラー」を提案し、原理検証と特性評価をおこなう。超伝導体の電気抵抗は、超伝導転移時は桁違いに小さくなる。ただし、クーパー対乖離エネルギーより大きなエネルギー(これは周波数に比例する)をもつ電波に対しては、入射表面にて超伝導状態(クーパー対)を壊すため常伝導と変わらない抵抗値を有する。一方、乖離エネルギーより十分小さな観測周波数では電気抵抗は極めて低くなる。つまり、生成される偏光の強度は観測周波数で大きく変わる為、観測周波数帯に相当する乖離エネルギーよりも十分大きな転移温度をもった材質を使う必要がある。ニオブ(Nb)の他にNbNやNbTiなどがその候補となる。超伝導ミラーの大型化を目指し、それぞれの加工性能について調査をおこない、比較検討した。その結果、大型加工にはNbTiが適していることを確認した。また、超伝導ミラーに残留する偽偏光の評価システムのキーコンポーネントであるミリ波スペクトロメーターのノイズ評価試験を行い期待通りのノイズレベルであることを確認した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、理化学研究所にある共用の超伝導プロセス装置を使って、シリコン基盤上にNbNを蒸着し、小型の超伝導ミラーを製作した。超伝導ミラーの試作を達成したものの、その性能評価を完了することができなかったため。

超伝導ミラーの大型化を目指し、それぞれの加工性能について調査をおこない、比較検討した。その結果、大型加工にはNbTiが適していることを確認した。また、超伝導ミラーに残留する偽偏光の評価システムのキーコンポーネントであるミリ波スペクトロメーターのノイズ評価試験を行い期待通りのノイズレベルであることを確認した。超伝導ミラーの評価を行う装置の開発と評価。さらに大型化の実現を目指して、加工技術の調査を行なっていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞培養に有用な再構成マトリックスの調製

細胞外マトリックス特にコラーゲンマトリックスの多細胞システムの機能維持における意義の解明を目標に、一つ一つの細胞の単なる足し算ではない多細胞システムの構築という方法論を展開した。特に再構成したIV型コラーゲンおよびV型コラーゲン会合体について、他の研究では全く見られない独自の成果が得られた。I型コラーゲンゲル内に線維芽細胞を封入した培養ではコラーゲンゲルの収縮が見られ、真皮モデルとして開発も進んだ。我々はIV型コラーゲンがゲル化することを見出した。IV型コラーゲンゲルを細胞培養の基質として用いた結果、I型コラーゲンゲルあるいはIV型コラーゲン(ゲルになっていないもの)では見られない、興味深い現象が発見された。すなわち、血管平滑筋細胞、肝星細胞、腎メサンジウム細胞は他の細胞(内皮細胞、上皮細胞、線維芽細胞)と異なり、IV型コラーゲンゲル上で細胞形態を著しく細くし、かつ細胞突起間の接合を形成する。細胞増殖は停止した。平滑筋細胞の収縮期に特異的ないくつかのマーカーが強く発現されていた。V型コラーゲンから再構成した横紋構造を有する細いコラーゲン線維が再構成される。このものの細胞に対する作用を見た。血管内皮細胞に対し、V型コラーゲン線維は分子の数倍の増殖抑制活性を有することが分かった。このようにコラーゲンの種類および会合体の構造に依存した、コラーゲンマトリックスの新しい細胞機能制御作用が実証された。本研究は細胞培養基質として有用な細胞外マトリックス超分子構造体の形成を目指した、以下のような点で新しい知見が得られた。III型コラーゲンもI型コラーゲンと同様、横紋構造を有する線維を再構成する。III型コラーゲンについては従来85%以上の精製品を得るのは困難であったが、高分子会合体を除くといし新しいステップを導入することにより、95%以上の純度のものが得られた。ペプシン処理を28°Cで行うことにより、インタクトならせんの3/4のサイズのIII型コラーゲンらせんが得られた。V型コラーゲンは横紋構造を有する細い線維を再構成する。V型コラーゲンの亜型を分別し、それぞれから再構成会合体を構成した。α1(V)鎖が2本、α2(V)鎖1本からなる分子からは横紋周期の線維が再構成され、α1(V)鎖、α2(V)鎖、α3(V)鎖それぞれ1本からなるV型コラーゲン分子からは横紋構造のはっきりしない、細い線維が形成された。又IV型コラーゲンのらせん部分でけの切り出しがキモトリプシン処理により可能であることが見出された。さらに血漿フィブロネクチンのジチオスレイトールとのインキュベーションにより、形成される多量体が線維構造を有することが発見された。血漿フィブロネクチンの多量体形成がコンフォメーション変化おそらく単量体の形成を介して進むことが判明した。細胞増殖は停止した。本研究は細胞培養基質として有用な細胞外マトリックス超分子構造体の形成を目指しているが、本年度は以下のような点にさらに有用な知見が得られた。1.ヒト胎盤よりペプシン処理により可溶化したV型コラーゲンをヘバリンカラムにて精製し、α3(V)鎖を含むV型コラーゲン亜型とα3(V)鎖を含まない亜型とに分別することに成功した。これらから再構成を試み、条件は異なるがどちらも横紋構造を有する細い線維を再構成した。バ-クらはペプシンによって切断される非コラーゲンらせんドメインが線維の径を細くする上で重要との仮説を提出しているが、本研究によりV型コラーゲンのらせん構造にその機能があることが証明された。一方、バ-クらは横紋周期はペプシン処理しないV型コラーゲンからは形成されないとしてきた。そこで、ウシ角膜よりペプシンを用いずにV型コラーゲンコラーゲンを抽出し、再構成会合体を形成したところ、横紋周期を有する細い線維が得られた。

V型コラーゲン分子あるいはポリペプチド鎖は内皮細胞などに抗接着作用を有するとの報告があるが、V型コラーゲン会合体を細胞基質に用いた研究は報告されていない。現在、検討中である。2.ウシレンズカプセル由来のIV型コラーゲンからゲルを作成することが出来た。肝臓由来の星細胞を異る基質上(プラスチック上、I型コラーゲン、IV型コラーゲン分子上、I型コラーゲンゲル上、マトリジェル上、IV型コラーゲンゲル上)で培養したところ、細胞の形態、細胞間の結合形成において、IV型コラーゲンだけが生体内の星細胞の形態に近い細胞形態を形成させる基質であることが分かった。3.ヒト胎児肺由来の線維芽細胞はIV型コラーゲンおよび血清の存在下培養の初期にはらせん構造をしていないIV型コラーゲンα1(IV)を産生する。これらを単離し、性状を明らかにした。産生の機構について検討したところ、I型コラーゲンゲル上では両タンパク質ともその産生が著しく抑えられた。本研究は細胞培養基質として有用な細胞外マトリックス超分子構造体の形成を目指している。本年度の進展は、1.ペプシン処理V型コラーゲンから再構成した線維の径が細いものしかできないことから、V型コラーゲンらせん領域中の化学構造の特徴に着目し、グルコシルガラクトシルヒドロキシリジン含量の高く、このように、かさばる修飾残基のため、らせん領域が積み重なって行く上で制限されるためとの仮説を提唱した。2.肝臓由来の星細胞を異なる基質上(プラスチック上、I型コラーゲン、IV型コラーゲン分子上、I型コラーゲンゲル上、マトリジェル上、IV型コラーゲンゲル上)で培養した。IV型コラーゲンゲル上での細胞の形態、細胞間の結合形成から、生体内の星細胞に近い状態であることが判明した。血管平滑筋細胞および腎メサンジウム細胞についても肝星細胞と同様に特徴的な細胞形態および細胞間接着を示すことが判明した。一方、血管内皮細胞はIV型コラーゲンゲル上では球形のままにとどまり、増殖もしない。I型コラーゲンゲル上では敷石上になる。I型コラーゲンとIV型コラーゲンとは著しい違いを示すことが平滑筋細胞だけでなく、内皮細胞でも見られた。再構成マトリックス会合体上で培養後、平滑筋細胞の分化マーカーとして知られている、SM2,αSMactin,カルデスモンなどの抗体を用いて検討し、IV型コラーゲンゲルが平滑筋細胞の分化維持に著しい作用を有することが判明した。3.ヒト胎児肺由来の線維芽細胞は培養の初期にはらせん構造をしていないIV型コラーゲンα1(IV)を産生する。腎メサンジウム細胞もらせん構造をとっていないIV型コラーゲンα1(IV)鎖を産生し、その産生がアスコルビン酸によってオン、オフされることが判明した。
知の構造化に基づく聴覚障害学生のためのキーワード提示に関する研究

本研究課題は講義の全体像や関連性が把握でき知の構造化を支援するキーワード可視化方法、ならびに講義中に活用できるキーワード入力方法を検討し、科学高等教育に適した聴覚障害学生へのキーワード提示システムを開発しようとするものである.また,聴覚障害学生への情報保障方法として頻繁に用いられている手話通訳、要約筆記との連携方法など、情報保障への応用について検討を行った.本研究課題は講義の全体像や関連性が把握でき知の構造化を支援するキーワード可視化方法、ならびに講義中に活用できるキーワード入力方法を検討し、科学高等教育に適した聴覚障害学生へのキーワード提示システムを開発しようとするものである.また,聴覚障害学生への情報保障方法として頻繁に用いられている手話通訳、要約筆記との連携方法など、情報保障への応用について検討を行った.本研究課題は講義の全体像や関連性が把握でき知の構造化を支援するキーワード可視化方法、ならびに講義中に活用できるキーワード入力方法を検討し、高等教育に適した聴覚障害学生へのキーワード提示システムを開発しようとするものである.今年度は,キーワードに関する基礎的な検討を行い,その結果をふまえて以下の項目の検討、試作をした.(1)キーワード表示システム講師がサーバーPCにキーワードを入力すると,クライアントPCにキーワードを表示するシステムを試作した.プロトタイプシステムではネットワーク上で1対1の接続が可能であり、PowerPoint等の任意のソフトウェアからのコピーバッファをを介した入力を可能にするなど、各種機能を実装し、効果を確認した.(2)キーワードと辞書の表示システムサーバーPCにキーワードを入力すると,クライアントPCにキーワードと共にそのキーワードの辞書データが表示されるシステムを試作した.辞書データには汎用のEPWING形式のものを採用し、DDWINを介した1対多のキーワードシステムを作成した.(3)キーワードと関連キーワードの表示システムサーバーPCにキーワードを入力すると,クライアントPCにキーワードと関連キーワードを表示するシステムを試作した.また平成18年10月平成19年2月に行われた日本福祉大学等の講義において、実際に本システムを用いて聴覚障害学生に専門用語等を提示する予備的な実験を行った.さらに、これらの結果をふまえてシステムの評価方法の検討を行った.本研究課題は講義の全体像や関連性が把握でき知の構造化を支援するキーワード可視化方法、ならびに講義中に活用できるキーワード入力方法を検討し、高等教育に適した聴覚障害学生へのキーワード提示システムを開発しようとするものである.今年度は,キーワードに関する基礎的な検討結果をふまえて,以下の項目の検討、試作した.1.表示方式の比較検討キーワードを入力した際,キーワード,辞書,キーワード・マップの3つを表示できるソフトの改良を行い,マップ方式の比較検討を行った2.入力方式の検討,試作入力方式について,マップよりの選択方式,音声入力によるキーワード入力の2つの方法を検討し,試作した.音声入力では市販の音声認識ソフトの連携により,コマンドモード,連続音声認識モードの2種類の方法が可能である.さらにキーワード部分のみの音声認識を用意にするためのフットスイッチを用意した.これにより,講師が手話を行いながらキーワードを発生した場合の誤入力を軽減させることができる.また,キーワードの履歴や,他の資料からが利用できる場合の入力方法を試作し,キーボードからの入力,履歴を利用した場合の入力,資料を利用した入力,履歴と資料を利用した入力の4方式の入力速度,入力しやすさを比較する実験を行った.3.小型モニタによる表示の検討キーワードを提示させる方法として,プロジェクター等の大スクリーンに投影する方法と,小型モニタに個別に表示させる方法が考えられる.小型モニタに個別に表示させる場合の表示方法,表示画面サイズ,利用しやすさ,設置の容易さ,などの検討を行った.本研究課題は講義の全体像や関連性が把握できるような知の構造化を支援するキーワード可視化方法、ならびに講義中に活用できるキーワード入力方法を検討し、科学高等教育に適した聴覚障害学生へのキーワード提示システムを開発しようとするものである.講義中に継続的に利用するには、・聴覚障害学生が瞬時に把握できる表示形式であること、・講義の流れを妨げることのないインタラクティブな入力方式であること、の2点が重要である.このため本研究では、護義場面における聴覚障害学生に対するキーワード提示として、提示内容、キーワード選択方式、提示装置について各々検討を行う.さらに検討結果に基づき、聴覚障害者のためのキーワード提示システムを提案する.また,聴覚障害学生への情報保障方法として頻繁に用いられている手話通訳、PC文字通訳との連携方法など、情報保障への応用について検討を行った.H20年度は,以下の項目について検討を行った.(1)入力方式の比較検討・キーボードから直接文字を入力する方式・音声認識によりキーワードを入力する方式(2)小型モニタによる個別表示の実施・個別小型モニタ提示・プロジェクタ投影等の大画面表示とを比較(3)情報保障者との連携の検討(4)聴覚障害者のためのキーワード表示システムの検討これまでの検討の結果,入力方式として音声認識を用いた場合には認識性能に左右されること,小型モニタによる個別表示と大画面表示は役割が異なり,両方使うことが好ましいこと等がわかった.これに伴い,キーワードシステムの検索方式も講師主導と学生主導の2つの方向性があり,双方を同時に可能にする方式が望ましいと考えられる.
フナ類の行動シンドロームおよび個性に関する研究

本研究ではクローンのフナ類を用いて、行動シンドローム(行動形質間の相関)への捕食者環境の影響・遺伝的基盤・表現型可塑性・一貫性(個性)を明らかにした上で、その適応機序について考察することを目的としている。初年度は捕食者環境の行動への影響を調べる実験を行った。まず、複数のクローン個体群を実験魚として産出した。十和田湖、江合川、諏訪湖、涸沼、宍道湖、八郎湖から採捕した野生の無性型メスのフナを有性型オスのフナとペアにし、それぞれ産卵させ、6つの一腹子のクローン個体群を作出した。つぎに、捕食者であるナマズとフナを水槽内で同所的飼育する処理、フナのみ飼育する処理を三ヶ月間行った(捕食者の在処理/不在処理)。水槽内には、ナマズ1個体のスペースとフナの6系統(個体)を個別に飼うスペースを作った。ナマズとフナの間は透明な仕切りで互いの姿が見え、フナの間は不透明な仕切りで互いに見えない。合計24水槽の繰り返しを行った。3ヶ月後に、行動シンドロームおよび形態形質に関する実験を行い、捕食者の在処理/不在処理の間で違いがあるかを調べた:(1)一般的活動性:慣れた水槽での活動性、(2)餌への反応時間:慣れた餌への食いつきの速さ、(3)探索行動:新奇な環境での探索行動、(4)体高:体の縦の高さである体高は捕食に対する防御形質。さらに、捕食者を取り除き1ヶ月経った後、行動形質の一貫性を調べるための同様の行動シンドローム実験を再び行なった。今年度行った一連の実験については本研究の中心となる部分を占めており、次年度以降分析を行い捕食者影響について明らかにする。この結果は、これまで知られていなかった行動シンドロームの形成要因について重要な実証例となるであろう。所属していた研究所の閉庁が3月末に決まったために、実験設備が重要となる2年次に予定していた実験計画を前倒しに行った。今回の実験が本研究の核となるものであり、予定していた実験は完了したため、全体としては概ね計画通りに行っている。ドイツ滞在への準備も進んでおり、2年次の半ばには渡航できる予定である。今後はこれまでに得られた行動実験データについて線形混合効果モデルを用いて分析し、反応基準解析を行い、ここまでの成果を学術論文にして投稿する。さらに1年次に計画していた捕食者密度を調べる環境DNA分析調査、また野生フナの行動シンドロームを調べる実験については分析の後、ドイツに渡航するまでの間に時間的に余裕があれば行う。9月にドイツへ渡航し、Niels Dingemanse教授の下で行動シンドロームの形成要因の数理モデルを構築・解析を行う。
2方向加力に対する外ダイアフラム形式柱梁接合部の弾塑性挙動と設計法

完全溶込溶接を要しない外ダイアフラム形式は,耐震性能に高い信頼性を与えることができる点で合理的な接合法である.外ダイアフラム形式柱梁接合部については,これまで1方向加力を前提とした研究が多数行われており,設計手法も確立されつつある.一方で,柱梁接合部の設計に際しては,2方向加力を想定することが必要となる場合も考えられる.本研究は,このような2方向加力時の外ダイアフラム形式柱梁接合部の設計法を検討する目的で,主として系統的な繰返し載荷実験を実施し,柱梁接合部の構造性能について検討したものである.鋼構造建物の品質安定化を目指して,既に外ダイアフラム形式柱梁接合部の設計法が構築されているが,ここでの接合部は1方向加力を対象とするものである.実建物では柱に2方向の力が作用する場合が多く存在し,特に外ダイアフラム形式柱梁接合部では2方向加力の条件によっては1方向に比べて危険な場合がありうるため,それらのケースについて接合部挙動を把握しておくことが重要である.そこで本研究では,2方向加力下における外ダイアフラム形式柱梁接合部の弾塑性挙動を把握するための基礎実験として,角形鋼管柱の幅厚比×2種類と加力条件×3種類の組合せによる計5体の繰返し載荷実験(平成23年度)を実施した.さらに平成24年度は,接合部設計に資する詳細なデータを取得するために,梁せい×3種類,梁・接合部耐力比×3種類および溶接サイズ×2種類の組合せによる計6体の繰返し載荷実験を実施した.本実験により得られた知見は以下の通りである.12方向逆対称加力による接合部耐力は1方向加力に比べて10数%低くなる.22方向対称加力による接合部耐力は1方向加力と同等以上である.3加力条件に拘らず安定した紡錘形の履歴性状を示す.4接合部の曲げ耐力は梁せいに概ね比例する.ただし,パネルアスペクト比が1程度では上下の局部変形が互いに干渉して若干の耐力低下が見られる.5従来の設計式により,接合部の保有耐力接合条件はほぼ満足するが,効率的な梁降伏を確保するためには多少の耐力低減を考慮すべきケースも考えられる.6従来の設計法による溶接サイズを確保すれば,溶接部の亀裂進展による急激な耐力低下を避けられる.7外ダイアフラムの歪性状およびFEM解析により,2方向加力時の耐力低下の要因を把握した.8隅柱を除けば,2方向加力下であっても,従来の設計法で十分対応できる可能性を確認した.完全溶込溶接を要しない外ダイアフラム形式は,耐震性能に高い信頼性を与えることができる点で合理的な接合法である.外ダイアフラム形式柱梁接合部については,これまで1方向加力を前提とした研究が多数行われており,設計手法も確立されつつある.一方で,柱梁接合部の設計に際しては,2方向加力を想定することが必要となる場合も考えられる.本研究は,このような2方向加力時の外ダイアフラム形式柱梁接合部の設計法を検討する目的で,主として系統的な繰返し載荷実験を実施し,柱梁接合部の構造性能について検討したものである.鋼構造建物の品質安定化を目指して,これまでに外ダイアフラムを用いた柱梁接合部の設計法を構築してきたが,ここでの接合部は1方向の力が作用する場合を対象とするものである.実建物では柱に2方向の力が作用する場合が多く存在し,特に外ダイアフラム形式柱梁接合部では2方向入力の条件によっては1方向入力に比べて危険な場合がありうるため,それらのケースについて接合部挙動を把握しておくことが重要である.そこで平成23年度は,2方向荷重下における外ダイアフラム形式柱梁接合部の弾塑性挙動を把握するための基礎実験を実施した.具体的には,角形鋼管柱の幅厚比を2種類,加力条件を3種類設定し,各組合せにより計5体の繰返し載荷実験を実施した.実験の実施時期が3月になったため,詳細なデータ分析は継続中であるが,現状で得られた知見を示すと以下の通りとなる.(1)2方向逆対称加力による接合部耐力は1方向加力に比べて低い傾向にある.低下の程度は10数%程度であった.(2)2方向対称加力による接合部耐力は1方向加力と同等の値を示す.(3)加力条件に拘らず安定した紡錘形の履歴性状を示した.(4)知見(1)(3)は鋼管の幅厚比によらずに得られた傾向である.今後は外ダイアフラムの歪性状などの分析を通じて,2方向加力における耐力低下の原因について検討していく.また2方向加力に対する外ダイアフラム形式柱梁接合部の耐力について,塑性解析による評価を試みた.2方向対称加力については,力学的な条件から1方向加力の場合と同等な耐力を有すると予測され,上記の実験結果とも合致する結果となった.一方で,2方向逆対称加力については,想定した崩壊メカニズムからは1方向加力に比べて数%程度の耐力低下につながることが予測されたが,実験による耐力の低下度合いは予測値よりも高めに現れた.

これについては,メカニズムの再検討も含めて今後更に分析する必要がある.当初予定通りに5体の試験体を製作し,載荷実験の実施までを完了した.主たる目的である,1方向の力に対する挙動との差異,2方向の力の組合せによる挙動の差異,剛性・耐力に与える影響に関しては,今回の実験で概ねこれらを把握できるデータを獲得し,研究実績概要に要約した知見が得られた.また,耐力評価法に関しても,一応の定式化までは完了することができた.研究実績概要にも記したとおり,2方向逆対称に対する耐力評価を精度よくできるには至っていないが,この課題を検討するためのデータはある程度取得できたものと考えられる.以上より,平成23年度の研究達成度は,概ね順調に進展しているものと判断する.当初の平成24年度計画では,外ダイアフラムと角形鋼管の溶接部の設計に関する検討を行うための試験体(5体)について,載荷実験を行い,溶接部の終局状態を調査するとともに溶接部設計法の妥当性を確認することを考えていた.しかしながら,平成23年度の実験では,載荷フレームに取り付けた一部の治具の剛性が不足したため,特に大振幅時の接合部挙動を詳細に追うことが困難であった.また,終局状態の確認にも至っていない.そこで,平成24年度は,まず治具の改良を行い,接合部詳細を平成23年度と同一とした2方向加力用試験体を再度実験する.その後,溶接部詳細を設計変数とする試験体を製作し,溶接部を含めた接合部挙動の調査を行う.なお,申請時に比べて研究費が減額になったため,試験体数は3体程度を考えている.さらに,2方向加力時の詳細な接合部挙動を追跡するために,有限要素法解析ソフトを用いた数値実験も実施する.これらの分析結果にもとづいて,2方向加力時の外ダイアフラム形式柱梁接合部の設計法をまとめる.平成24年度の研究費使用計画は以下の通りである.・骨組試験体(3体×350千円)・・・1050千円・治具改良費・・・250千円・歪ゲージ一式・・・100千円・論文投稿費・・・50千円・数値計算ソフトウェア利用料・・・50千円
多糖類の低分子化を利用した氷温貯蔵野菜の高品質化

数種の果実類について氷温貯蔵を実施し,その品質の貯蔵中の変化について検討した。その結果,特定の果実において官能評価の向上,特に甘味の改善効果が認められた。一般的な糖類においては量的な変化が認められないことから,甘味を強調するための相乗効果を有する物質の増加が推察された。消費量が多い野菜・果物を選び,それらに氷温貯蔵を施すことにより品質の改善を試みた。品質の指標としては官能検査を基本とするとともに,主に遊離糖類に注目し,その増減と官能評価との相関性を調べ、さらにその他の指標の変化を明らかにすることにより,より好ましい品質の食材を作り出すための氷温貯蔵条件の決定をめざした。まず、生食する機会が多く高鮮度が要求される食品であるトマト(果菜類)について、氷温貯蔵による鮮度保持効果を室温および冷蔵の場合と比較した。その結果,氷温で貯蔵することにより重量の減少が抑制された。また,細胞壁の構造がより長時間維持され,結果的に物性の保持期間が長くなった。さらに,糖度においては常温では21日目以降に減少したのに対して,氷温では逆に増える傾向にあった。抗酸化能はいずれの試験区も貯蔵期間の延長と共に上昇した。以上の結果より,トマトを氷温貯蔵することで重量の減少や細胞壁の破壊の抑制,糖度や抗酸化能の上昇が認められ,保存性の向上と高品質化が同時に実現された。さらに、夏場の代表的な果実であり,また甘味が特に重要であるスイカ(果物類)について,氷温(-1°C)により最長1週間保存し,その効果を冷蔵(5°C)と比較した。その結果,氷温で貯蔵することにより官能検査における甘味の評価が冷蔵に比べ有意に高くなった。またそれに伴い,フルクトースの増加が認められた。以上の結果より,スイカを氷温貯蔵することで甘味に関与する糖類が増加し,その結果として甘味の向上が認められたことから,氷温貯蔵による新たな付加価値をもつスイカの生産の可能性が示唆された。【目的】野菜類は,鮮度の良さが歯ごたえなどの嗜好性によく反映される半面,一般に短期間の貯蔵でも様々な品質の劣化をおこすため,貯蔵の際には温度を低く保つことが重要である。近年,低温貯蔵法に「氷温」の概念が導入された「氷温貯蔵法」が注目を集めつつある。『氷温貯蔵法』で期待される効果には,特に鮮度保持・高品質化・有害微生物の増殖抑制の3つが挙げられている。そこで,この方法を野菜について有効に活用できれば,野菜類に新たな付加価値がもたらされる可能性も含め,野菜類の利用に大きな発展性が期待できる。そこで本年は,生食する機会が多く,しかも高い鮮度が要求される野菜であるトマトを用いて,氷温貯蔵の有効性を調べた。【方法】量販店にて購入した朝摘みトマトを使用した。貯蔵温度は,常温(25°C),冷蔵(5°C),氷温(-1°C)とし,それぞれの温度にて最大28日間貯蔵した。貯蔵期間中,1週間毎に各試験区の46個について重量,糖度,物性,光学顕微鏡による組織観察,ビタミンCの定量,抗酸化能を調べ,貯蔵温度の影響について比較・検討した。【結果】氷温で貯蔵することにより,重量の減少が抑制された。また,細胞壁の構造がより長期間に渡って維持され,結果的に物性の保持期間が長くなった。糖度では常温で21日目以降に低下したのに対して,氷温では逆に増加する傾向にあった。抗酸化能はいずれの試験区も貯蔵期間の延長と共に増加した。以上の結果より,トマトを氷温貯蔵することで重量の減少や細胞壁の破壊の抑制,糖度や抗酸化能の増加が認められ,保存性の向上と高品質化が同時に実現された。【目的】前年度までの研究結果において、スイカを氷温貯蔵した場合、貯蔵期間の延長にともない氷温貯蔵区において対照区よりも遊離糖が増加する傾向があり、それ加えて甘味における官能評価の高さにつながることが認められている。そこで本年度は、スイカを含む5種類の果実類について氷温貯蔵による糖度上昇効果を検討した。【方法】サンプルは、量販店にて購入した果実類(スイカ、パインアップル、バナナ、メロン、モモ、合計5種)とした。実験区は、冷蔵区(0°C、5°C)、氷温区(-1°C)の3区分とした。貯蔵期間は、最長で2週間とし、貯蔵開始後0・3・7・14日目に、(1)重量(2)外観(3)遊離糖(グルコース,フルクトース,スクロース)の定量(4)官能検査を実施した。【結果】外観には顕著な変化は認められなかった。重量はいずれの試験区も3日目に減少を示した。この減少は呼吸作用により糖質が消費され,炭酸ガスおよび水蒸気となって拡散したためと思われた。官能評価においては、-1°C区のスイカ・パインアップルでは貯蔵期間の延長に伴い「甘さ」のほか,「みずみずしさ」「総合評価」における評価が有意に上昇した。一方、0°C区では大きな変化は認められなかった。

ところが、遊離糖の量は0°C区において最も大きな上昇を示しており官能評価の結果と一致しなかった。これらの結果から、氷温貯蔵により生じた甘さの評価の上昇には、糖類以外の物質による甘さの増強効果が関与している可能性が推察された。
半単純リー群の表現に対する模型理論と加群の随伴多様体

1.実半単純リー群Gの表現に対する模型について、リーマン対称空間G/K上のgradient型微分作用素Dを用いた研究を例外型群の場合に初めてとりおこない、(1)単純リー群G_<2(2)>の場合に微分作用素Dの岩澤座標表示を新たに与え、(2)微分方程式Df=0の解を主系列の表現空間の中に求めることによってGelfand-Kirillov次元を5とする離散系列表現の主系列への埋め込みおよび対応するする最小K-型ベクトルを特定した。(3)現在実行中のWhittaker模型(すなわちGelfand-Graev誘導表現への埋め込み)の研究と併せて、群G_<2(2)>に対して得られた結果をとりまとめ論文等により発表する計画である。2.GのHarish-Chandra加群Hの(一般化された)Whittaker模型は、Hの主系列表現への埋めこみと深い関係がある。離散系列に付随したSzego核の理論およびVerma加群の間の準同型作用素に関する結果を用いることにより、離散系列の主系列への埋めこみを定める(主系列表現における)最小K-型ベクトルを数多くしかも具体的に記述する統一的手法を得た。3.Gの離散系列表現の実現に関するFlensted-Jensen双対性および複素化G_Cの主系列表現に対するPoisson変換を通して、離散系列の様々な誘導加群における模型が、複素旗多様体G_C/B上のしかるべき超函数(hyperfunction)により得られることを明らかにした。離散系列の随伴多様体が旗多様体上の閉K-軌道に付随する余法束の慣性写像による像として得られるという事実を勘案すると、この知見は離散系列の模型理論と随伴多様体との間に深い繋がりがあることを示している。
プログラミング的思考力の育成のための3Dプリンタ活用可能性の追究

現在,急速に普及しつつある3Dプリンタは,教育現場においても視覚的・体感的なインパクトを与えつつ,3次元的な構造を活かした学習に役立てることが期待されている.一方,新学習指導要領ではプログラミング的思考の育成を目指したプログラミング教育が導入される.本申請課題では,3Dプリンタを使った課題探究的な活動のプログラミング的思考を育成する学習方法としての可能性の追究を目的とする.これを実現するために,プログラミング教育の現状を調査するとともに,3Dプリンタを使った課題探究的な活動のための教材開発と学校現場での実践を進める.そして実践事例を収集し,その教育・学習効果による分類と整理を行う.現在,急速に普及しつつある3Dプリンタは,教育現場においても視覚的・体感的なインパクトを与えつつ,3次元的な構造を活かした学習に役立てることが期待されている.一方,新学習指導要領ではプログラミング的思考の育成を目指したプログラミング教育が導入される.本申請課題では,3Dプリンタを使った課題探究的な活動のプログラミング的思考を育成する学習方法としての可能性の追究を目的とする.これを実現するために,プログラミング教育の現状を調査するとともに,3Dプリンタを使った課題探究的な活動のための教材開発と学校現場での実践を進める.そして実践事例を収集し,その教育・学習効果による分類と整理を行う.
社会的論争問題を扱った公民(市民)的資質教育の教育内容と教育方法に関する研究

社会的論争問題を扱った社会科授業を研究対象とし、授業構造の分析を通じてその授業が内包している教育内容と教育方法の特質を明らかにするのが、本研究の目的である。今年度は、前年度に行った教育方法の分析をふまえ、教育内容の特質及び教育方法との関連を明らかにすることに重点をおいた。教育内容としては、実際の社会で論争を引き起こした社会的問題が対象であるが、大きく分けると、歴史的過程において一応の結論が出ている問題と、現時点において結論を出すことが困難な問題とに分類される。前者の歴史的結論が出ている問題では、論争問題に対して社会がどのように対応し、解決を図ってきたかという「歴史的事象認識型」とでも呼ぶ教育方法がとられることとなる。更にこのタイプは、問題解決過程を子どもに認識させることそのものを目的とする「追体験型」と、問題解決過程を子どもに批判的に検証させる「検証型」とに分けられる。また、後者の現実の社会的論争問題を内容とする授業では、問題状況そのものの理解を目的とする「認識型」と、子ども一人一人に問題解決をさせる「判断型」とに大きく分けられる。これらの授業類型は、教育方法と教育内容との特質に基づいて分類したものであるが、それらの授業の背景には、どのような能力・資質を子どもに育成するのかという教育目的が存在する。教育方法と教育内容の分析を更に深め、教育目的との関連性を明らかにすることで、それぞれの授業が育成をめざしている市民的資質の内実を示すことが可能になると考える。以上、本研究で明らかになったこと及び今後の研究課題を示したが、今回の学習指導要領の改訂により、教科指導や総合的学習の時間などで社会的論争問題を扱う授業が増加すると考えられる。単に子どもの学習活動を活性化させることを主目的にして論争過程を授業に導入するのではなく、どのような能力・資質を育成するのかという明確な教育目的に基づく教育内容と教育方法の設定が重要である。今年度は、教育方法の分析に重点を置き、討論を通じて子どもに判断を求める段階において、事実判断よりも価値判断を重視している授業を取り上げ、分析を行った。授業実践の分析においては、授業における価値判断を子どもによる価値観形成過程としてとらえ、「価値観形成の論理」と「価値観形成のレベル」という二つの指標をもとに、授業の類型化を行った。その結果、<構造吟味型><価値反省的吟味型><価値自主的選択型><価値集団的選択型><価値自主的追究型><価値集団的追究型>という6つの授業類型に分類できることを明らかにした。この類型化の特質は、先の「価値観形成の論理」と「価値観形成のレベル」を指標にしている点である。「価値観形成の論理」とは、社会的論争問題を扱う中で子どもが価値観をどのように形成していくかを示すものであり、社会的論争問題に対して価値判断を問われる民主主義社会における市民的資質として、最も中心的な点を示すものである。また「価値観形成のレベル」とは、価値観形成の場の違いを表すものであり、具体的には「個人レベル」「社会レベル(客観的)」「社会レベル(間主観的)」の3つに分類され、民主主義社会において最も重要な課題である個人と社会との関係を示す中心的な指標である。以上のように、社会的論争問題を扱った授業も、その内実は多様であることを本研究では明らかにした。総合学習の時間が設定され、子どもによる追究活動がますます重要度を増す中で、単に社会的論争問題を取り上げるだけでなく、本研究で示した授業の多様な面を踏まえた授業構築が求められると考える。

単に子どもの学習活動を活性化させることを主目的にして論争過程を授業に導入するのではなく、どのような能力・資質を育成するのかという明確な教育目的に基づく教育内容と教育方法の設定が重要である。