hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
味覚情報処理・計測システムを用いた味覚相互作用の検出と味の総合評価

本研究では,脂質膜及び蛋白質混入脂質膜を利用した味覚センサによる,味覚相互作用及び渋味や辛味を含む広義の味の総合的評価システムの構築を目指した.生体リン脂質,及び生物がもつ脂質の官能基(カルボキシル基,リン酸基,アミノ基など)を有する脂質を準備して脂質/高分子膜を作成し,これら受容膜をマルチチャネル化した電極を用いて苦味物質に対する応答を調べた,味覚センサの出力(膜電位と膜インピーダンス値)と苦味物質に対する官能検査結果とを多変量解析法で対応づけた結果,センサ出力が官能検査結果を非常に良く再現することが分かったので,τ尺度法を適用し,味覚センサ出力を用いて苦味強化を定量化した.次に,苦味物質溶液に甘味物質を添加した溶液を測定し,上で得られた苦味強度の定量化方法に従って,甘味物質添加による苦味強度の変化を定量化した.甘味物質添加溶液の官能検査結果と比較した結果,味覚センサ出力によって定量化された苦味強度が甘味による苦味の抑制効果を非常に良く再現することが分かった.また,SPR計測により,味覚センサの膜電位計測では測定が困難な辛味物質の測定が可能であることが分かった.以上のように,味覚相互作用を含む総合的味覚情報処理・認識・計測システムの開発・構築に向けて大きく前進することができた.
心筋再生に関わる心臓由来線維芽細胞における心筋遺伝子の発現制御機構の解明

本研究では、cTnTのmRNAが発現するにも関わらず、そのタンパク質の発現が認められない心臓由来線維芽細胞のさらなる検討を行った。cTnTの発現が検出できない原因は、タンパク質が翻訳後速やかにプロテアソームで分解されているためであった。さらに、線維芽細胞においてcTnTが自身のmRNAの発現を抑制するネガティブフィードバック機構を見出した。cTnTの発現に対するネガティブフィードバック機構を抑制することにより、線維芽細胞の心筋細胞への分化を促進させる可能性がある。cTnTの発現調節機構を解明することは、線維芽細胞の特性及び生理学的役割をさらに理解する鍵となるのではないかと考えられる。本研究では、心臓由来の線維芽細胞における心筋特異的タンパク質の発現調節の分子機序を解明することを目的としている。心臓由来の線維芽細胞にはcTnTのmRNAが高発現しているが、そのタンパク質は翻訳後速やかにプロテアソームで分解された。一方、線維芽細胞のプロテアソームを阻害することにより、発現したcTnTタンパク質は核に移行し自身のmRNAの転写を抑制した。この転写抑制がエピジェネティクスな調節によるものなのかを明らかにするため、DNA methyltransferase inhibitorやhistone deacetylase inhibitorを用いて検討したところ、DNA methyltransferase inhibitorやhistone deacetylase inhibitorはcTnTの転写抑制に影響を与えなかった。cTnTのプロテアソームでの分解や核移行の普遍性を明らかにする目的でHeLaS3細胞、HepG2細胞、H9c2細胞に野生型cTnTを強制発現した。cTnTはHepG2細胞ではプロテアソームで速やかに分解されたが、HeLaS3細胞及びH9c2細胞では分解が認められなかった。また、発現したcTnTはHeLaS3細胞では核に、HepG2細胞及びH9c2細胞では細胞質に局在した。さらに、cTnTの欠失変異体を用いて検討したところ、細胞質への局在に必要なcTnTの部位と核移行に関与する部位やプロテアソームでの分解に関与する部位を明らかにすることができた。また、プロテアソームを阻害してタンパク質の分解を抑制することで、cTnTタンパク質を線維芽細胞に発現させると、cTnTは核に移行し自身の転写を抑制した。この転写抑制は、DNAメチル化阻害薬やヒストン脱アセチル化阻害薬の影響を受けなかったことから、エピジェネティックな調節によるものではなく、DNAの転写調節部位への直接・間接の作用によるものであることも示唆された。cTnTの欠失変異体を用いた検討で、cTnTを細胞質に局在させるにはtropomyosinおよびcTnI結合ドメインが必要だが、tropomyosinおよびcTnIそのものとの結合は必須ではないことも示唆された。さらに、プロテアソームでの分解に関与する部位も明らかになった。線維芽細胞にcTnTを7日間強制発現すると1日間強制発現した場合に比較して、プロテアソームでの分解および核への移行が共に抑制され、細胞質にsarcomere様の局在も認められた。cTnTの恒常的な発現は細胞の性質を変化させる、つまり線維芽細胞では心筋細胞への分化を調節する可能性がある。加えて、欠失変異体を用いた検討によりsarcomere様の局在に必要な部位も明らかにすることができた。cTnTの転写調節については、エピジェネティックな調節によるものではないことが示唆され、cTnTタンパク質の細胞質への局在や核移行に関与する部位、プロテアソームでの分解に関与する部位およびsarcomere様の局在に関与する部位なども明らかにすることができた。しかし、本年度はcTnTの転写調節機序を明らかにするため、cTnT欠失変異体を安定発現する線維芽細胞を作成し、その細胞を用いてより詳細な検討を行う予定であった。そのため、限界希釈法によりモノクローン細胞の樹立を試みたが、一部の欠失変異体でモノクローン細胞を作成することができず、計画に遅延が生じた。心臓は最も再生能の低い器官の一つとされている。しかし近年、成体においても心筋細胞の新生が僅かながら起こり、心筋細胞はターンオーバーしていると報告された。また、成体において心臓の線維芽細胞を起源として心筋細胞を新生可能であることが示唆されている。本研究では、心筋再生の直接の生物的材料となり得る線維芽細胞における心筋特異的タンパク質の発現調節の分子機序を解明することで、線維芽細胞を心筋細胞に転分化誘導するために必要な要因・機構を明らかにすることを目的としている。心臓由来の線維芽細胞においてcTnTを含む心筋遺伝子の発現が認められたが、cTnTのタンパク質は発現が認められない。これは、cTnTタンパク質は翻訳後速やかにプロテアソームで分解されているためであった。プロテアソームを阻害することでcTnTタンパク質の分解を抑制すると、cTnTタンパク質は心筋細胞では細胞質の筋節に局在し、収縮タンパク質として機能するのに、線維芽細胞では核に移行して自身のmRNAの発現を抑制した。

この転写抑制は、DNAメチル化阻害薬やヒストン脱アセチル化阻害薬の影響を受けなかったことから、エピジェネティックな調節によるものではなく、DNAの転写調節部位への直接・間接の作用によるものであることも示唆された。cTnTの欠失変異体を用いた検討では、cTnTを細胞質に局在させるために必要な部位やその機序の一部、さらに、プロテアソームでの分解に関与する部位も明らかになった。cTnTタンパク質の核移行を抑制するためには、輸送系やシャペロンタンパク質等、他の構成要素に対する抑制も考慮しなければならない。これらを実現することが、線維芽細胞を心筋細胞へと分化誘導するための重要な過程ではないかと考えられる。本研究では、cTnTのmRNAが発現するにも関わらず、そのタンパク質の発現が認められない心臓由来線維芽細胞のさらなる検討を行った。cTnTの発現が検出できない原因は、タンパク質が翻訳後速やかにプロテアソームで分解されているためであった。さらに、線維芽細胞においてcTnTが自身のmRNAの発現を抑制するネガティブフィードバック機構を見出した。cTnTの発現に対するネガティブフィードバック機構を抑制することにより、線維芽細胞の心筋細胞への分化を促進させる可能性がある。cTnTの発現調節機構を解明することは、線維芽細胞の特性及び生理学的役割をさらに理解する鍵となるのではないかと考えられる。cTnTタンパク質の核移行機序については、cTnTは核移行シグナル(NLS)様の配列を持ち、単独では核に局在する性質を持つタンパク質であることが明らかになり、cTnTを細胞質に局在させるにはtropomyosin及びcTnI結合ドメインが必要だが、tropomyosin及びcTnIそのものとの結合は必須ではないことも示唆された。さらに、cTnTのプロテアソームでの分解に関与する部位も明らかにすることができた。また、cTnTタンパク質による転写調節はエピジェネティクスな調節ではなくDNAの転写調節部位への直接・間接の作用によるものであることも示唆された。しかしながら、cTnTを核移行または細胞質に局在させる因子の同定までには至っていない。以上のように、本研究はおおむね順調に進行しているが、全体的に見るとやや遅れていると評価する。cTnTの転写調節機序を明らかにするため、cTnT欠失変異体を安定発現する線維芽細胞の作成を最優先で行い、この細胞を用いて、cTnTの転写調節機序や核移行機序のより詳細な解析を行う。これらの成果に立脚し、心臓由来線維芽細胞に内在的に発現するcTnTを心筋細胞と同様に発現・局在させる方法を模索することで、心筋細胞への転分化に必要な分子機序の鍵となる転写調節ポイント及びそれに必要な転写因子などを明らかにする。医歯薬学cTnTを核移行または細胞質に局在させる因子の同定を最優先で行う。また、cTnTの転写調節に関与する部位を明らかにするため、cTnT欠失変異体を安定発現する線維芽細胞を作成し、現在限界希釈法によりモノクローン細胞を樹立している。この細胞を用いてcTnTの転写調節機序や核移行機序のより詳細な解析を行う。これらの成果に立脚し、心臓由来線維芽細胞に内在的に発現するcTnTを心筋細胞と同様に発現・局在させる方法を模索することで線維芽細胞を心筋細胞に転分化誘導するために必要な要因・機構を明らかにする。
語の構造の意味理解に及ぼす効果およびその応用問題

語の構造の意味理解に及ぼす効果およびその応用問題本研究は、2文字漢字語の統語構造とその意味接近をもくろんでいたが、それぞれの構成素の連合価が多義性にかかわり、意味接近に左右するのではないか、という基本問題が起こった。そこで、第1実験として、高連合語と低連合語の語彙判定速度をタキストスコープによって測定した結果、語彙性(語と非語)と連合価(高連合と低連合)の相互作用が有意であることが判明し、頻度をコントロールしても、高連合語のほうが反応時間が短いことが明らかになった。これは、"Valency,secondary frequency and lexical access:A Japanese study"として、現在、投稿審査中である。語の多義性は、およそその語の読みの数に比例するが、第2実験として1文字語の音読潜時を測定した。目的は、意味理解と音声情報処理の関係についての知見を得るためであった。実験の結果、複数読みの漢字の音読潜時が遅いことが明らかになった。これは"Naming latencies for single-reading and multiple-reading Kanji"として、現在、投稿審査中である。さらに、実験1の展開として、1文字の連合価のその文字の認知におよぼす効果について、現在、実験中である。また、漢字と仮名表記の語の音読反応潜時の研究は、語の意味理解を解釈するのに有効と思われる。これについては、小学生を50名を対象として音読実験を行った。その結果、漢字と仮名の音読潜時の差が学年の上昇とともに小さくなることが明らかになった。この研究については、"Naming kanji and kana by children"として、現在、執筆中である。
過冷却状態における水溶液の物理化学的研究

糖蛋白質による不凍化現象の機構を調べるため、低温における溶質と水との相互作用に関する基礎的な知見を得ることを目的として、種々の低分子、高分子水溶液の体積挙動を検討した。また、簡単な融点測定装置を作製し、合成高分子による凝固点降下を測定し、不凍糖蛋白質による効果と比較した。1.各種のアルコール、酢酸エステル、アミノ酸誘導体について希薄水溶液の密度と音速を測定した。それらの部分モル容積と部分モル断熱圧縮を算出し、その温度依存性から疎水性水和と親水性水和について議論した。比較的疎水的な酢酸エステルに関しては、その水溶液物性に取り立てて異常な挙動は観察されず、アルコールやアミン等の水溶液で知れれている低温での特徴的な体積挙動は、従来言われていた疎水性水和ではなく、むしろ親水基の影響が大きいことを明らかにした。2.高分子界面活性剤であるポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドのブロック共重合体の希薄水溶液について、分子内ミセル形成とそれに伴う高分子鎖の形態転移を、粘度、密度および音速の測定から検討した。温度上昇に伴い、共重合比が7:3の試料では30°C前後で分子内のプロピレンオキシド鎖部分でミセル様の会合が生じ、そのため水への溶解性が減少し、高分子の広がりは急激に低下する。また、それに対応して、溶質-水間相互作用が減少し、その分溶質-溶質間相互作用が大きくなるので、部分比容積や部分比断熱圧縮も急速に増大する。3.数種の合成高分子水溶液の凝固点降下を測定した。束一性から予想されるよりは遥かに大きな凝固点降下が観察されたが、不凍糖蛋白質によるきわめて大きな効果ほどではない。分子量依存性の結果からも、合成高分子による凝固点降下は糖蛋白質の不凍効果とは別の機構によるものと考えられる。高分子水溶液の凝固点降下に関する研究例は少なく、従来報告されている結果についても測定方法など再検討しなければならないように思える。1.各種アルコール中に単独に溶解した水の挙動を密度、超音波音速度の測定から検討した。これらの溶液物性は主として水-アルコール間の水素結合形成が大きな要因であるが、温度依存性を詳細に検討すると、低温では特に低級、または枝分かれアルコールと水と相互作用に幾つかの異常性が観察された。2.一方、アルコール希薄水溶液について調べると、不思議なことにアルコール中に単独で存在する水の挙動と極めて類似した現象が見出された。この事はまだ充分に解明できていないが、少なくとも従来説明されていたような疎水性相互作用に基づくものでないことは確かである。このような現象は過冷却状態では更に顕著に現れるものと思われ、不凍糖蛋白による凍結防止作用との関連を検討する必要がある。3.各種アミノ酸およびそれらのエステル誘導体について希薄水溶液の体積挙動を検討した。蛋白質のモデル化合物としては、両性電解質であるアミノ酸よりも、エステル誘導体の方がより適切であることが、これらの部分モル体積、部分モル圧縮の結果からも示唆される。4.ポリエチレンオキシド-ポリプロピレンオキシドブロック共重合体の水溶液の密度、音速度、粘度測定を行った。いずれの場合も常温付近での転移現象が見出された。これは、高分子による水和現象がある温度で急激に変化することを意味しており、また、転移温度は高分子の疎水-親水バランスによって決定されることが推察される。その詳細は明らかではないが、近年知られるようになった蛋白質の低温変性とも関連して、さらに検討を要する問題である。

1.水中における疎水性基の挙動を調べるために、8種類の酢酸エステル同族体の希薄水溶液の密度と超音波音速度を測定し、部分モル容積と部分モル断熱圧縮を求めた。その結果、酢酸ブチルのようなきわめて疎水的な溶質の場合でも、体積挙動には水の構造変化に基づくと思われるような特異的な挙動は全く観察されないことが分かった。水素結合性に富んだ水の液体構造が疎水性基のまわりに形成されるという、いわゆる疎水性水和現象が本当に存在するのかどうか、再検討されねばならない。2.前年度に引き続き、各種アミノ酸とそれらのアセチルアミド誘導体について、希薄水溶液の体積挙動を検討した。その結果、特に疎水性側鎖を持つアミノ酸については、両端の解離基の存在による静電相互作用の影響が大きく、蛋白質の体積挙動を研究するためのモデル物質としてはあまり適切でないことが分かった。現在、側鎖に極性基を持つ種々のアミノ酸についてアセチルアミド誘導体を合成しており、これらのイオン性基を非イオン性基で置換したアミノ酸誘導体に関するデータを集積することにより、実在の蛋白質の体積挙動と比較検討することを目指している。3.数種の合成高分子水溶液の凝固点降下を測定した。束一性から予想されるよりは遥かに大きな凝固点降下が観察されたが、不凍糖蛋白質によるきわめて大きな効果ほどではない。分子量依存性の結果からも、合成高分子による凝固点降下は糖蛋白質の不凍効果とは別の機構によるものと考えられる。高分子水溶液の凝固点降下に関する研究例は少なく、従来報告されている結果についても測定方法など再検討しなければならないように思える。
進化パターンの普遍性と階層性-海の昆虫「貝形虫」からのアプローチ

貝形虫の進化を多面的に理解することに成功した.海生種として,現在もっとも繁栄するグループであるCythere上科の貝形虫は,中生代末から古第三紀に基本的な分類群が多様化したことで知られる.この上科が,他の祖先的上科(Bairdia上科,Cypris上科など)に比べ,感覚子の数や呼吸盤の剛毛の数において幼型成熟的特徴をもっていることが判明した.これらの成果は,それぞれの上科の代表種の個体発生的形態変化を丁寧に観察・記載し,それらを比較した結果得られたものである.また,日本を中心に,南はフィリピン,北はベーリング海峡を越えて北アメリカ西海岸の沿岸を調査し,Cythere上科に含まれる複数の属の詳しい進化史と進化パターンを推定することが出来た.用いた材料はLoxoconcha属,Xestoleberis属,Paradoxostoma属およびBairdia上科Neonesidea属である.これらの属に見られた共通的特徴を考察した結果,日本周辺では,世界の他地域に類をみないほど近縁種の多様性が高いこと,近縁種同士は太平洋,日本海,オホーツク海・親潮域といった海流系や海洋気候区分といった地理的・環境的要素で分布が分かれることが判明した.この原因として,おそらく地質学的に最近生じた第四紀の氷河性海水準変動およびそれに関連する緑海の孤立化・寒冷化が祖先的個体群の孤立化と寒冷に適応した突然変異体の選択をもたらしたものと考えられる.以上のように,本申請研究の結果,日本列島周辺のような縁海の連続する地域における浅海生生物の種分化・多様化のモデルを提唱することができた.貝形虫の進化を多面的に理解することに成功した.海生種として,現在もっとも繁栄するグループであるCythere上科の貝形虫は,中生代末から古第三紀に基本的な分類群が多様化したことで知られる.この上科が,他の祖先的上科(Bairdia上科,Cypris上科など)に比べ,感覚子の数や呼吸盤の剛毛の数において幼型成熟的特徴をもっていることが判明した.これらの成果は,それぞれの上科の代表種の個体発生的形態変化を丁寧に観察・記載し,それらを比較した結果得られたものである.また,日本を中心に,南はフィリピン,北はベーリング海峡を越えて北アメリカ西海岸の沿岸を調査し,Cythere上科に含まれる複数の属の詳しい進化史と進化パターンを推定することが出来た.用いた材料はLoxoconcha属,Xestoleberis属,Paradoxostoma属およびBairdia上科Neonesidea属である.これらの属に見られた共通的特徴を考察した結果,日本周辺では,世界の他地域に類をみないほど近縁種の多様性が高いこと,近縁種同士は太平洋,日本海,オホーツク海・親潮域といった海流系や海洋気候区分といった地理的・環境的要素で分布が分かれることが判明した.この原因として,おそらく地質学的に最近生じた第四紀の氷河性海水準変動およびそれに関連する緑海の孤立化・寒冷化が祖先的個体群の孤立化と寒冷に適応した突然変異体の選択をもたらしたものと考えられる.以上のように,本申請研究の結果,日本列島周辺のような縁海の連続する地域における浅海生生物の種分化・多様化のモデルを提唱することができた.本年度の当該申請研究の実績は以下の点に集約できる。潮間帯に生息する貝形虫類のうち、Cythere属、Xestoleberis属、Neonesidea属など南方の熱帯亜熱帯域に起源をもつ属の日本周辺での種分布を調査し、地理的分布を総括した。そしてCythere属については化石記録も含めて時空分布を明らかにした。その結果、次に示すような、沿海と氷河性海水準変動と種分化の関連性、すなわち重要な浅海種の進化機構のひとつがあきらかとなりつつある。第四紀のある間氷期に日本海に侵入した南方種は、次の氷期に寒冷化した日本海では一部の(突然変異により)耐性をもった個体(群)しか生き延びられない。これらは氷期に隔離された日本海の中で独自の個体群を確立し、黒潮系祖先種から種分化をおこす。この寒冷日本海種は次の間氷期には類似した水温条件となったオホーツク海へと北上する。この次の氷期になると海水準が低下したため日本海と隔離され、前と同様にオホーツク海で突然変異をおこした個体群が寒冷オホーツク海種として現れ、次の間氷期には親潮域へ適応する。こうして、Cythere属やXestoleberis属では第四紀という地質学的には短期間に黒潮域種が北上しながら次々と新種を形成し、北海道東岸の親潮域や千島列島、はてはベーリング海峡を越えてヨーロッパや北アメリカまで進出をはたした。この過程で日本海とオホーツク海のはたした役割を「沿海ポンプ効果」と名付け、このような南方種の北上にともなう種の進化が沿海に特有な現象であることを、同時期のアメリカ東岸、西岸では種の進化が生じていないことと併せて主張した。この成果は本年度の国際シンポジウム(COE)で発表され、また公表論文を準備中である。浅海生貝形虫(甲殻類・節足動物)のひとつであるParadoxostoma属は、海藻を主たる生息場とし、世界中で多様化、繁栄するグループである。殻外形の特徴に乏しいこと、殻が薄く化石記録が他の分類群に比べ散点的であることなどから、日本周辺海域でまだ十分な分布・分類学的研究がなされていない代表的貝形虫として挙げられる。沖縄から北海道にかけて採集された潮間帯・潮下

帯直下の141の海藻試料から、Paradoxostoma属66種を同定し、このうちの44種は未記載種であった。種の認定は雄性生殖器形態と殻外形・色などを総合して判断された。これら66種は雄性生殖器の基本構造に基づき5つのグループに分けられたが、このようなParadoxostoma属内の細分は初めての試みであり、複雑な属内の系統関係をうまく整理できる可能性が高い。同属の多様性は圧倒的に南方海域で高く、おそらく熱帯起源である同属が中緯度域まで分布を拡大してきたことがうかがえる。これら5グループのうち、Coniformeグループ(8種)とBingoenseグループ(3種)は中緯度域で多様化しており、形態の類似性から極近縁な関係にあると考えられる。Coniformeグループは日本海からオホーツク海、千島列島の親潮域に分布しており、逆にBingoenseグループは四国沖から東北日本太平洋側に分布している。北方親潮域に進出した種が太平洋周りでなく、日本海周りで分布を拡大してきたという結果は、昨年度までに研究代表者、研究分担者がXestoleberis属、Neonesidea属、Cythere属の分布に基づいて主張した「日本海ポンプ説(縁海ポンプ説)」をさらに強固に支持する重要な事例研究となった。本年度の交付申請書に記したように、5月にメキシコ北部・エンゼナーダからアメリカ・シアトルにかけての太平洋東部(アメリカ大陸西岸)を約2週間にわたり車で移動しながら、貝形虫の標本採取調査を行った。具体的には潮間帯・潮下帯直下の海藻や堆積物を採取し、その中に含まれる貝形虫類の多様性を調査した。現在までに、Xestoleberis属とLoxoconcha属に関する同定をすすめ、その概要が明らかとなりつつある。まずアメリカ西海岸では日本に比べ種数が少ないことが挙げられる。メキシコからアメリカ北部までに顕著な生物地理的区分の異なる種グループは認められなかった。このことは南北に少なくとも3グループの分布する日本とは大きく異なる。特に日本列島周辺で本州北部、北海道から千島列島まで分布するが、アジアでは日本にしか産出しないXestoleberis属の種グループ(ここでは仮にX.sagamiensisグループと呼ぶ)が、アメリカの同緯度地域には産出しないことが確認された。この事実は、南(四国の黒潮流域に生息するX.ishizakii)から日本海(対馬暖流系のX.sagamiensis)、日本海北部(X.sp.A)、を経て北海道東部(親潮域のX.iturupica)にいたる分布域をもつ4種からなるX.sagamiensisグループが、日本海という縁海を種分化の場とし多様化し、北方進出をはたしたという申請者らの仮説を支持するデータのひとつと考えられる。また、小笠原諸島において、同様の潮間帯・潮下帯直下の海藻や堆積物調査を敢行し、貝形虫の同定をすすめている。日本周辺の貝形虫の進化に関する多くの成果をあげ、その成果発表を成し遂げることができた。ことに淡水貝形虫Darwinulidae科のオスを世界ではじめて屋久島に発見したことは特筆される。Darwinulidae科貝形虫は古生代に現れ、今から3億6千万年前から2億年前には何百種という種がオス・メスによる有性生殖を行っていたと考えられている(オスは細長く伸びた背甲、メスは卵を抱えるため、横に張り出した背甲をもつ)。
ポリコーム群タンパク質Bmi1による骨芽細胞分化促進メカニズムの解明と歯槽骨再生

ポリコーム群タンパク質の1つであるBmi-1は細胞増殖に関わる遺伝子であることが知られている。近年、Bmi-1は細胞増殖だけではなく骨形成に関わることも報告されている。本研究では、Bmi-1の骨芽細胞の機能の詳細についての研究を進行している。はじめに、Bmi-1と骨形成との関連を検索するためには、幹細胞マーカーの1つとして知られているGli-1陽性細胞の局在を知ることが必須である。Gli-1は個体発生に関する遺伝子であり、近年では、マウスの歯根および、周囲組織発生に重要な関わりがあると報告されている。本研究では、骨芽細胞の幹細胞であるGli-1陽性細胞の局在を遺伝子改変動物の歯槽骨を用いることによって検索した。Gli-1陽性細胞とその娘細胞がTomato蛍光色を示すマウスの大臼歯を抜去し、ヌードマウス皮下に移植する実験を行い、同部に新たに再生した歯槽骨におけるGli-1陽性細胞の局在を検索した。その結果、Gli-1陽性細胞は骨芽細胞に分化前に発生し、骨形成再生初期の骨芽細胞に関係していることが示唆された。なお、本研究結果は2018年9月の第60回歯科基礎医学会学術大会において発表した。次に、骨発生過程においてBmi-1はどのような局在を示すかについて、実験動物の脛骨を用いてその局在を免疫組織化学的に検索した。ラット胎生12日(間葉細胞の凝集期)、13日(骨形成開始期)、生後7日(リモデリング開始前)、28日(リモデリング開始後)における脛骨のパラフィン切片を作製し、Bmi1抗体による免疫組織化学染色にて、膜内骨化ならびに軟骨内骨化の骨芽細胞分化過程におけるBmi1の局在を検討した。その結果、発生初期から軟骨原基周囲にBmi-1陽性細胞が認められた。さらに、その局在は、他の骨芽細胞マーカーと同様の局在を示した。この結果から、Bmi-1は軟骨内骨化過程に置いて重要な働きをもつことが示唆された。本研究結果は、2019年3月の第124回日本解剖学会学術大会にて発表した。本研究では、Bmi-1の骨芽細胞の機能の詳細についての検索を行うため、以下13の研究計画を立案した。1Bmi1の骨芽細胞での発現ならびに機能解析から、Bmi1が骨形成を促進することを明らかにする。2Bmi1による骨形成促進メカニズムを解明し、標的因子を同定する。3得られた標的因子を用いた歯槽骨再生療法の開発を試みる。本年度は、脛骨発生時におけるBmi-1陽性細胞の局在を検索し、骨芽細胞分化マーカーであるOsterixやRunx2と同じ局在を示したことから、Bmi-1は骨芽細胞分化の初期に関わる因子であることが示唆された。本研究結果は第124回日本解剖学会学術大会において発表した。本研究結果は、予想された仮説通りである。また、その後は培養骨芽細胞へBmi-1遺伝子を導入、強発現させ、Bmi-1の骨芽細胞における機能をin vitroにおいて検索中である。これらのことから研究計画の1が概ね終了し、2の実験が進行中である。1に関しては、Bmi-1の遺伝子だけでなく、Gli-1遺伝子の機能解析も必要であったが実験当初は予期していなかった。従って次年度は、Gli-1遺伝子の骨芽細胞の機能の解析についても行うこととする。以上のことから、本研究課題の進捗状況としては、概ね順調に進展していると考えられる。今年度の研究から実験動物を用いてBmi-1の局在を検索し、Bmi-1が細胞増殖に関わる因子だけでなく、骨形成に関わる因子であるという新たな知見が得られた。次年度からは、Bmi-1が骨芽細胞の分化や機能にどのように関わっているのかについての検索を行う。骨芽細胞の分化マーカーとしてOsterixやRunx2等が知られているが、Bmi-1との関係に関する報告は未だにされていない。具体的にはMC3T3-E1細胞にBmi-1の発現ベクターおよびsiRNAを導入し、それぞれ強発現とノックダウンの状態にする。これらの細胞をデキサメタゾン、β-グリセロリン酸、アスコルビン酸添加培地で石灰化誘導する。0-7日後にALP染色ならびに骨芽細胞分化マーカー(Runx2、Osterix、Osteocalcin等)の遺伝子発現を比較する。5-14日後にアリザリンレッド染色で石灰化基質形成能を評価する。この実験方法により、in vivoだけでなくin vitroにおいてもBmi-1の機能を評価できる。本実験は現在進行中である。本実験についてはBmi-1の標的因子が、骨形成活性を促進する分泌タンパク質であることを想定している。しかし分泌タンパク質の同定が困難な場合、他に同定した転写因子等の下流因子を歯根膜細胞に遺伝子導入し、最終的に歯槽骨再生実験に用いることを考えている。また、幹細胞マーカーであるGli-1もBmi-1と同様の局在を示す可能性が高いため、Gli-1とBmi-1の局在についても実験動物を用いて検索する予定である。次に明らかになった標的因子の発現ベクターから組換えタンパク質を精製する。

歯槽骨再生動物実験モデル(予備実験済み)に精製した組換えタンパク質をマトリゲルと共に移植し、歯槽骨再生効果を既存の治療法と比較検討する。ポリコーム群タンパク質の1つであるBmi-1は細胞増殖に関わる遺伝子であることが知られている。近年、Bmi-1は細胞増殖だけではなく骨形成に関わることも報告されている。本研究では、Bmi-1の骨芽細胞の機能の詳細についての研究を進行している。はじめに、Bmi-1と骨形成との関連を検索するためには、幹細胞マーカーの1つとして知られているGli-1陽性細胞の局在を知ることが必須である。Gli-1は個体発生に関する遺伝子であり、近年では、マウスの歯根および、周囲組織発生に重要な関わりがあると報告されている。本研究では、骨芽細胞の幹細胞であるGli-1陽性細胞の局在を遺伝子改変動物の歯槽骨を用いることによって検索した。Gli-1陽性細胞とその娘細胞がTomato蛍光色を示すマウスの大臼歯を抜去し、ヌードマウス皮下に移植する実験を行い、同部に新たに再生した歯槽骨におけるGli-1陽性細胞の局在を検索した。その結果、Gli-1陽性細胞は骨芽細胞に分化前に発生し、骨形成再生初期の骨芽細胞に関係していることが示唆された。なお、本研究結果は2018年9月の第60回歯科基礎医学会学術大会において発表した。次に、骨発生過程においてBmi-1はどのような局在を示すかについて、実験動物の脛骨を用いてその局在を免疫組織化学的に検索した。ラット胎生12日(間葉細胞の凝集期)、13日(骨形成開始期)、生後7日(リモデリング開始前)、28日(リモデリング開始後)における脛骨のパラフィン切片を作製し、Bmi1抗体による免疫組織化学染色にて、膜内骨化ならびに軟骨内骨化の骨芽細胞分化過程におけるBmi1の局在を検討した。その結果、発生初期から軟骨原基周囲にBmi-1陽性細胞が認められた。さらに、その局在は、他の骨芽細胞マーカーと同様の局在を示した。この結果から、Bmi-1は軟骨内骨化過程に置いて重要な働きをもつことが示唆された。本研究結果は、2019年3月の第124回日本解剖学会学術大会にて発表した。本研究では、Bmi-1の骨芽細胞の機能の詳細についての検索を行うため、以下13の研究計画を立案した。1Bmi1の骨芽細胞での発現ならびに機能解析から、Bmi1が骨形成を促進することを明らかにする。2Bmi1による骨形成促進メカニズムを解明し、標的因子を同定する。3得られた標的因子を用いた歯槽骨再生療法の開発を試みる。本年度は、脛骨発生時におけるBmi-1陽性細胞の局在を検索し、骨芽細胞分化マーカーであるOsterixやRunx2と同じ局在を示したことから、Bmi-1は骨芽細胞分化の初期に関わる因子であることが示唆された。本研究結果は第124回日本解剖学会学術大会において発表した。本研究結果は、予想された仮説通りである。また、その後は培養骨芽細胞へBmi-1遺伝子を導入、強発現させ、Bmi-1の骨芽細胞における機能をin vitroにおいて検索中である。これらのことから研究計画の1が概ね終了し、2の実験が進行中である。1に関しては、Bmi-1の遺伝子だけでなく、Gli-
ＡＴＰ生産能が高いポリリジン生産放線菌を宿主とした有用物質生産

本研究では、二次代謝産物の生合成遺伝子群の機能発現を行う斬新かつ挑戦的な戦略として、『ATP生産能が高いε-PL生産放線菌を宿主とした有用物質生産』を提案し、ε-PL合成酵素遺伝子(pls)のプロモーター(Ppls)を利用することでターゲット遺伝子を2次代謝特異的に発現させつつ、さらに、2次代謝特異的にATP細胞内プールが上昇するε-PL生産放線菌を利用することで高効率な物質生産を目的とする。H24年度の研究では、次ぎの2つの研究項目を行った。研究項目2-(1) pLAE009を基盤とした各種発現ベクターの構築と発現量の向上pLAE009はターゲット遺伝子産物をC末端Hisタグ融合タンパク質として発現できるようデザインされており、実際に、膜酵素であるPlsの組換え酵素の構築に成功している。現在、pLAE009におけるリボソーム結合部位(RBS)は、pls遺伝子の配列をそのまま利用している。そこで、より発現量を向上させる試みとして、RBS配列の改良を行った。2種類のRBS配列を有する発現ベクター、pLAE009bとpLAE009cを構築しPlsの発現量を評価したところ、いずれも発現量の向上が観察された。研究項目2-(2)各種2次代謝産物生合成遺伝子の機能発現による有用物質生産pNO33レプリコンを有するpLAE009は、放線菌で汎用されるpIJ702やpOJ446と和合性であることから、これらベクターと共存できる。そこで、抗生物質ストレプトスリシン生合成遺伝子クラスターを有するpOJ446とβリジンオリゴペプチド合成酵素を有するpLAE009を用いこれら遺伝子の共発現を行ったところ、βリジンオリゴペプチドのペプチド鎖長がより伸びたストレプトスリシンの物質生産に成功した。さらに、乳酸菌由来のヒアルロン酸生合成遺伝子の機能発現にも成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。H23年度の研究では、次ぎの2つの実験計画を行った。ε-PL生産放線菌S.albulus NBRC14147のpls遺伝子破壊株における細胞内のATP濃度についてメタボローム解析を行った。その結果、培養後期にATP細胞内濃度の顕著な向上が観察されたが、野生株と比較し差は認められなかった。よって、過剰なATPは即座に分解されることが示唆された。また、ATP細胞内濃度の向上に関連して、解糖系酵素、ペントースリン酸経路、核酸代謝経路の一部の代謝物について特徴的な細胞内濃度の向上が観察された。研究項目1-(2)pls遺伝子プロモーター(Ppls)の機能解析2次代謝特異的に機能するPplsは、異種放線菌S.lividansにおいても2次代謝特異的に機能することが示唆されていることから、放線菌に一般的に存在する2次代謝の制御系によってコントロールされていると考えられる。そこで本研究項目では、Pplsの制御系について、プロモータプローブアッセイ、プロモーター結合タンパク質の同定などを継続的に行っている。また、本プロモーターが実際に他の2次代謝産物の生合成遺伝子の機能発現に利用できるかについて検討したところ、抗生物質ストレプトスリシンの生合成遺伝子の一部について機能発現に成功した。

そこで、抗生物質ストレプトスリシン生合成遺伝子クラスターを有するpOJ446とβリジンオリゴペプチド合成酵素を有するpLAE009を用いこれら遺伝子の共発現を行ったところ、βリジンオリゴペプチドのペプチド鎖長がより伸びたストレプトスリシンの物質生産に成功した。さらに、乳酸菌由来のヒアルロン酸生合成遺伝子の機能発現にも成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究事項1-(1)と1-(2)については研究計画通り進展しており、1一(2)の成功事例については、論文投稿中である。研究項目1-(1)ε-PL生産線菌S.albulus NBRC14147におけるATP生産蓄積メカニズムの解析および研究項目1-(2)pls遺伝子プロモーター(Ppls)の機能解析について、現時点で研究計画の変更、問題点は生じていない。今後も計画通り研究を進めたいと考えている。
遺伝子改変動物を用いた肝細胞増殖因子による虚血再灌流肝障害の阻害機序の解明

マウスを用いた虚血再灌流障害モデルの作成を様々な条件下において試みたが、本研究を遂行する上で適切と考えられるモデルを構築することができなかった。それ故、本研究の最大の目的である遺伝子改変動物を用いた研究へ移行することができなかった。本研究の目的は、発生工学的手法を用いてHGF受容体c-metの遺伝子改変動物を作製し、虚血再灌流肝障害におけるHGFの生理的意義をin vivoモデルを用いて明らかにすることである。具体的にはc-Metを任意に欠損させるためにtetracyclinでON制御されるdominantnegative c-met遺伝子を導入したトランスジェニックマウス(DN-met Tg)およびPI3-KとAkt kinaseのdominant negative体、constitutively active体を発現するアデノウイルスを用いて、これらによる遺伝子改変マウスに虚血再灌流肝障害を生じさせ、虚血再灌流肝障害に及ぼすHGFの役割を明らかにすることである。平成16年度は、まず正常マウスを用いて虚血再灌流肝障害を生じるモデルの作成を行い、安定した対照データの採集を行ったが、当初の予定に反してその後安定した結果が得られず、現在もマウスによるモデル作成を試行中である。一方、協力研究者から供給される予定のDN-met Tgマウスは現在も作製中である。今後の課題として、虚血再灌流肝障害のin vivoモデルの確立を早急に行い、遺伝子改変動物を用いた解析に移行する必要がある。
造船の設計・生産プロセスの計画と評価のための最適化シミュレーションシステムの開発

本研究では,バルクキャリアーの設計・生産計画を,「設計・生産計画プロセスの計画問題」と「製品情報・生産情報の決定問題」に分けて考える.製品情報・生産情報の決定は最適化理論および知識ベース的手法により,パラメータの決定を自動化する.以上によって,設計・生産計画プロセスを計画すると,そのプロセスにおける最適な製品情報や生産計画情報が自動生成されるシステム環境を提供し,設計・生産プロセスの計画と評価を支援する.昨年度までの研究によって,研究目的を実現するための要素技術の開発については,ほぼ完了していた.そこで,本年度は以下の項目に着目し,研究活動を実施した.(1)知能化設計・生産情報のプロトタイプの開発昨年度までの研究により,大変数問題用高速最適化エンジンの開発,評価ツールの精度が製品に与える影響を具体的に把握するためのロバスト最適化手法の開発,および,主要な評価ツールのシステムへの実装が完了した.そこでこれらを統合し,設計者が入力する設計・生産プロセスに基づき,動的に最適化問題を構成・実行する知能化設計・生産情報定義システムのプロトタイプの開発した.(2)造船設計プロセスのシミュレーションの実施と検証上記(1)で開発したシステムを利用して,造船設計プロセスのシミュレーションを実施した.これによりシステムの妥当性を検証するとともに,造船設計プロセスの改善の可能性について考察した.(3)研究成果のまとめと公表上記(1),(2)の結果に基づき,研究全体の妥当性を検証するとともに,研究成果を総括した.あわせて,これらの研究成果を国内学会・国際会議等で公表した.本研究では,バルクキャリアー平行部の初期設計を対象に,造船の設計・生産プロセスの計画と評価のための最適化シミュレーションシステムの開発を目標とする.具体的には,造船の設計・生産計画を以下の二つの問題に分類する.●設計・生産計画プロセスの計画問題:設計・生産計画プロセスにおけるステージの構成と,各ステージで考慮すべき設計変数・目的関数・制約条件を決定する.●製品情報・生産情報の決定問題:上記(1)の設計・生産計画プロセスに基づいて,適切な製品情報・生産情報を決定する.本部分は最適化理論および知識ベース的手法により,パラメータの決定を自動化することを考慮する.以上によって,設計・生産計画プロセスを計画すると,そのプロセスにおける最適な製品情報や生産計画情報が自動されるシステム環境を提供することにより,設計・生産プロセスの計画と評価を支援する.初年度である本年度は,主に以下の項目について検討した.(1)バルクキャリアーの設計・生産プロセスの精査・定型化バルクキャリアーの初期設計プロセスおよび中日程計画プロセスを,ヒアリング・アンケート等により精査した.これに基づき,造船の設計プロセスをIDEFO形式で表現するとともに,各ステージの意思決定問題を最適化問題として定型化した.さらに,一部のステージの最適化システムを開発した.(2)大変数問題用最適化エンジンの開発大量の設計変数・制約条件に対応できる最適化エンジンを開発した.開発した最適化エンジンは遺伝的アルゴリズムを使用しており,造船設計において良く用いられるエクセルと統合して使用した場合には,市販の最適化エンジンの50倍程度の処理速度を有する.(3)プロセス記述システムの開発(一次)特に設計変数の記述と,記述された設計変数の製品モデル情報への反映に着目して,プロセス記述システムの第一次プロトタイプシステムを開発した.本研究では,バルクキャリアーの設計・生産計画を,「設計・生産計画プロセスの計画問題」と「製品情報・生産情報の決定問題」に分けて考える.製品情報・生産情報の決定は最適化理論および知識ベース的手法により,パラメータの決定を自動化する.以上によって,設計・生産計画プロセスを計画すると,そのプロセスにおける最適な製品情報や生産計画情報が自動生成されるシステム環境を提供し,設計・生産プロセスの計画と評価を支援する.昨年度の研究によって,(1)バルクキャリアの設計・生産プロセスの定型化,(2)大変数用高速最適化エンジンの開発,および(3)プロセス記述システム(第一次)の開発が行われた.本年度は,昨年度の研究成果を公表するとともに,昨年度の研究成果に立脚して,以下の研究活動を行った.本年度は,主に以下の項目について検討した.1.プロセス記述システム(第二次)の開発:昨年度のプロセス記述システムは,特に設計変数の記述と,記述された設計変数の製品モデル情報への反映を重視していた.本年度は,制約条件・目的関数の記述およびステージ構成の記述に着目して,昨年度のシステムを拡張した.2.評価ツールの開発:昨年度の研究によって,造船の設計・生産プロセスの評価のためには,各観点からの評価に加えて,評価手法の精度を積極的に取り扱うことが必要であることが明確になった.そこで,各評価ツールの精度を取り扱うための手法の検討を検討した.3.知能化製品情報・生産情報定義システムの第一次プロトタイプの開発:設計・生産プロセスをシステムに記述すると,記述されたプロセスに基づいて各ステージ用の最適化システム・評価ツールを動的に構成し,最適な製品情報を生成するシステム(知能化製品情報・生産情報定義システム)の第一次プロトタイプを開発した.本研究では,バルクキャリアーの設計・生産計画を,「設計・生産計画プロセスの計画問題」と「製品情報・生産情報の決定問題」に分けて考える.製品情報・生産情報の決定は最適化理論および知識ベース的手法により,パラメータの決定を自動化する.以上によって,設計・生産計画プロセスを計画すると,そのプロセスにおける最適な製品情報や生産計画情報が自動生成されるシステム環境を提供し,設計・生産プロセスの計画と評価を支援する.昨年度までの研究によって,研究目的を実現するための要素技術の開発については,ほぼ完了していた.そこで,本年度は以下の項目に着目し,研究活動を実施した.(1)知能化

設計・生産情報のプロトタイプの開発昨年度までの研究により,大変数問題用高速最適化エンジンの開発,評価ツールの精度が製品に与える影響を具体的に把握するためのロバスト最適化手法の開発,および,主要な評価ツールのシステムへの実装が完了した.そこでこれらを統合し,設計者が入力する設計・生産プロセスに基づき,動的に最適化問題を構成・実行する知能化設計・生産情報定義システムのプロトタイプの開発した.(2)造船設計プロセスのシミュレーションの実施と検証上記(1)で開発したシステムを利用して,造船設計プロセスのシミュレーションを実施した.これによりシステムの妥当性を検証するとともに,造船設計プロセスの改善の可能性について考察した.(3)研究成果のまとめと公表上記(1),(2)の結果に基づき,研究全体の妥当性を検証するとともに,研究成果を総括した.あわせて,これらの研究成果を国内学会・国際会議等で公表した.
中国語,韓国語およびトルコ語系日本語学習者の名詞句構造の習得における母語の影響

科研において,中国語と韓国語を母語とする日本語学習者の日本語理解全般と名詞句構造の習得における母語の影響を考察した。また,トルコ語についても,個別に研究を進めた。(1)日本語学習者の基本能力を測定するために語彙,文法,語用,言語理解(読解と聴解の両方)能力テストを作成した。研究代表者が,テストの実施許可を取って,これら4種類のテストを中国および韓国の日本語学習者に実施して,信頼性を測定し,また因果関係について統計解析を行った。(2)名詞句の構造についての習得実験を行うために,研究分担者の酒井は韓国語,松下は中国語,栗林はトルコ語と,それぞれが担当する言語を母語とする日本語学習者の特性を考慮しながら実験についてコメントをした。また,それぞれの言語について,それぞれの研究者がより深い検討を行った。対照言語学的なアプローチから,中国語、韓国語およびトルコ語と日本語との違いを検討した。(3)上記の(2)の過程で,研究分担者の酒井は韓国語について,松下は中国語について,栗林はトルコ語について文献調査を実施し、日本語の名詞句実験のための刺激を作成した。(4)研究代表者が,ポータブル・コンピュータで実験を実施した。(5)関連分野の研究を含んで論文を13篇執筆した。この内の12篇が査読論文であり,1篇が査読のない論文である。これらの内の7篇は,世界レベルの学術誌である。さらに,4篇は,Citation Reportに掲載されている学術誌である。本年度は,中国語,韓国語およびトルコ語を母語とする日本語学習者の名詞句構造の習得における母語の影響を考察する目的で,以下のことを行った.(1)日本語学習者の基本能力を測定するために語彙と文法能力テストを作成した,研究代表者が,テストの実施許可を取って,これら2種類のテストを中国および韓国の日本語学習者に実施した.(2)名詞句の構造についての習得実験を行うために,研究分担者の酒井は韓国語,松下は中国語,栗林はトルコ語と,それぞれが担当する言語を母語とする日本語学習者の特性を考慮しながら実験についてコメントをした.さらに,名詞句の構造の理解についての実験を実施するために,名詞句の刺激を作成した.名詞句を作成するにあたり,対照言語学的なアプローチから,中国語、韓国語およびトルコ語と日本語との違いを検討した,(3)上記の(2)の過程で,研究分担者の酒井は韓国語について,松下は中国語にっいて,栗林はトルコ語について文献調査を実施し、日本語の名詞句実験のための刺激を作成した.(4)研究代表者が,ポータブル・コンピュータで実験ができるように,実験プログラムを作成した.そして、研究分担者が作った名詞句が実験に適しているかどうかをチェックしてプログラムに組み込む作業をした.(5)コーパス研究など関連分野の研究論文(すべて査読論文)を7篇執筆した.この内の2篇はすでに出版され,5篇が印刷中である.これら7篇の内の2篇は,Citation Reportに掲載されている世界レベルの学術誌である.最終年度となる来年度は,実験プログラムに最終的な実験用の刺激を組み込んで,実験ができるようにすること,さらに,実験を実施して,学会発表を行い,論文を書く予定である.本年度は,中国語と韓国語を母語とする日本語学習者の日本語理解全般と名詞句構造の習得における母語の影響を考察した。(1)日本語学習者の基本能力を測定するために語彙,文法,語用,言語理解(読解と聴解の両方)能カテストを作成した。

対照言語学的なアプローチから,中国語、韓国語およびトルコ語と日本語との違いを検討した。(3)上記の(2)の過程で,研究分担者の酒井は韓国語について,松下は中国語について,栗林はトルコ語について文献調査を実施し、日本語の名飼句実験のための刺激を作成した。(4)研究代表者が,ポータブル・コンピュータで実験を実施した。(5)関連分野の研究を含んで論文を13篇執筆した。この内の12篇が査読論文であり,1篇が査読のない論文である。これらの内の7篇は,世界レベルの学術誌である。さらに,4篇は,Citation Reportに掲載されている学術誌である。
ものづくり実践教育システム構築のための調査研究

小学生、中学生の義務教育の時期に科学技術のものづくりに関する経験(例えば工場見学)がほとんどない。この対策として、上記の小学生向けのプレインターンシップの実施を提案し、小・中学生時期は、「気づき」が、ものづくりを学ぶ重要なモチベーションになっていることを明らかにした。一方、職業に就いた社会人に対しても、アフターインターンシップの実施を提案した。この場合は、「ニーズ(必要性)」が無ければ、外部から指導を受けても学ぶことが少ないという結果を、実際のものづくりに関する座学を担当し経験した。ものづくりに関する技術伝承のキーワードは、小・中学生には「気づき」であり、社会人には、「ニーズ」である。初年度の成果としては、1.高度科学研究を支える高度技術の現状と課題について、伝承システムの構築のあり方を主に研究分担者と毎月2回会合を持ち、参考文献、参考書、及び新聞記事等の調査を踏まえ、徹底的な議論を行った。期間中に1回、所属する総合科学研究機構の内部で、その考え方について口頭発表した。2.1の考え方を整理し、総合科学研究機構の機関誌「CROSS T&T」の2016年2月号(No.52)にて、「プレインターンシップの提案」ーものづくり実践教育システム構築のための調査研究ーを上野、青木の連名で発表した。この論文の中で、かつては町にはものづくりの工場が数多くあり小学生のころに見聞きする機会があった。今日ではそのような現場を知る機会が非常に少ない。よって、子供向けものづくりの実践教育をはじめとして、子供の成長に合わせた現場教育が各段階で受講できるしくみを提案した。3.プレインターンシップの提案に基づいて、神奈川県西部のものづくりの中企業の協力を得て、平成28年3月28日(月)この地区の小学生と保護者計14名の皆さんに「ねじの勉強、加工、星空の話及び工場見学会」を実施し、上記の本研究の考え方が子供たちに理解されること、子供たちがものづくりの工場を見学して直接学ぶこと等、子供たちとの自由な議論をして成果の検証を行った。平成28年度は、インターンシップの進化した取り組み方の提案を検討しており、併せて、茨城県、神奈川県の2県において子供向けものづくり実践教室を開催する計画である。研究概要に記載のように、ものづくり実践教育システム構築を目的とした調査、議論及びこの考え方による実際の勉強会を通じてそのあり方の要否を研究者が経験することができた。1年間の基本計画の内容を、ほぼ達成できている。なお海外情報の入手については、平成28年度にさらに注力しこの項目での成果をまとめる計画である。2年目の成果及び状況について下記のとおり概要を報告する。1.高度科学研究を支える高度技術の現状と課題をベースに、伝承システムの構築のあり方とその実践手法について、研究分担者と月1回の頻度で議論した。この議論の進め方としては、参考文献、書籍等から各分野の専門家の考え方を深めて我々の取り組むべき手法の位置付けについて検討する手法をとった。併せて、研究代表者は、ものづくり分野の機械設備を扱う社会人1年生となる人材に対して、毎週企業内で講義する機会を得た。このための資料作りが必要分は完了し、またその講義の理解度、応用力について、若者との率直な議論をすることが出来た。2.子供に対する現場実習教育については、現在日本のものづくりを担っているその一地域である、愛知県・名古屋市を中心とした東海地区の先進企業数社とのコンタクトを進め準備が完了している。2年度中には、子供側の日程調整が不成立であり、工場見学自体は見送った。本研究の延長年度(平成29年度)に実施する計画である。3.社会人育成に本格的な機会を得たことから、参考文献等の調査結果を基礎に、社会人1年生から人材育成に関する素直な意見を聞き、また受講態度等からその理解度について毎回データベース化して、人材育成の手法を整理改善している。4.学生時代と全く異なる社会人生活の中での人材育成は、学ぶ側、教える側ともに成功する第1点として、「その人材育成が両者にとって必要であること」につきると考えられる。このことを平成28年度の活動の中で十分確認することが出来た。「必要である」という段階に至るまでには、教える側の創意工夫が大切であり、「必要だ」と知った学ぶ側は、「学ぶことを継続する」ことが肝要である。5.以上の活動状況、考察を、総合科学研究機構の機関誌「CROSS T&T」の2017年2月号(No.55)にて「プレインターンシップの提案(II)」を上野、青木の連名で発表した。1年目の本研究の実践システム構築の調査結果等を踏まえて、2年目の活動もおおむね順調に進展している。本年度は、新たに東南アジア(中国、泰、およびインドネシア)の地域の社会人教育の機会も得られ、その活動が軌道に乗っている。子供向け実践教育の重要性、必要性については、これらのやや年代を経ている人材(社会人)に対して教える経験等を踏まえ、ますます急務であることを知った。このような研究活動状況であることから、本研究の研究期間を1年延長申請し認可いただいた。平成29年度には、幅広い情報、実践経験を踏まえ成果をまとめる計画である。高度科学研究を支える高度技術の現状と課題に関して、伝承システムの構築に当たり、1.初年度、2年度で提唱した小・中学生向けプレインターンシップの考え方を、一般社会人まで拡大することを目的に、研究分担者と毎月1回議論を行った。主に、参考文献調査、参考書等をベースとして、研究代表者が現在取り組んでいる企業内教育の実践活動をベースに考え方をまとめた。