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量子乱流におけるダイナミクスと統計の数値解析および理論的研究

私の研究目的は超流動液体ヘリウムに代表される量子流体において、その乱流状態である量子乱流を、数値的および理論的に解明することである。量子乱流は粘性流体の乱流と異なり、その構成要素である渦の存在がはっきりしているため、乱流を理解するための理想的な系として現在注目を浴びつつある。私は過去の研究において量子乱流の大規模シミュレーションを行うことに成功し、エネルギースペクトルや量子渦の自己相似的な構造を見出すことに成功してきた。しかし大自由度を有する量子乱流の理解には理論的、数値的なアプローチに加え、実験からのアプローチが欠かせない。そこで今回私は量子乱流を実現する新しい系の模索を行った。現在まで量子乱流を実現した系は超流動液体ヘリウムのみであったが、私は新しい系として、レーザーおよび蒸発によって数nKまで冷却された極低温原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体を提唱した。この系は超流動液体ヘリウムに比べ、(1)原子間の相互作用が弱く理論的にアプローチしやすい、(2)ほとんどあらゆるパラメータを実験的にコントロールできる、(3)量子渦の空間配置を直接観測できる、という利点を持っており、量子乱流研究を行う非常に理想的な系であるといえる。私は実際の実験を想定したパラメータを用いたこの系での量子乱流の直接数値シミュレーションを試みた。この系は超流動液体ヘリウムと異なって、流れを加えることによる乱流生成が困難であり、その代わりに2軸・あるいは3軸周りの回転を結合させた歳差回転を用いることによって乱流生成が可能であることを示すことに成功した。シミュレーションによって得られた量子乱流状態は、私が過去に理論計算で得られたものとほぼ同じような性質を持っており、もし実験でこの量子乱流状態が実現されれば、量子乱流の理解は飛躍的に前進するであろうことが期待される。私の研究目的は超流動液体ヘリウムに代表される量子流体において、その乱流状態である量子乱流を数値的および理論的に解析し、そのダイナミクスと統計を明らかにすることである。私はまず量子流体のダイナミクスを記述するグロス・ピタエフスキー方程式の数値解析を行うためのコード開発を行い、また大型の数値計算機を1台購入することで、量子乱流の大規模シミュレーションをスタートさせることに成功した。私は今年度、量子乱流の減衰ダイナミクスおよび減衰メカニズムの解明に着目し、具体的に以下の2つのシミュレーションを行った。1、グロス・ピタエフスキー方程式で記述される単純な減衰量子乱流のシミュレーションを行い、その全量子渦糸長の時間発展のダイナミクスとエネルギースペクトルの時間変化を調べた。その結果、量子乱流中における量子渦の自己相似的な空間配置を反映した、自己相似的な量子渦の減衰過程を得ることに成功した。さらに、これはエネルギースペクトルにも反映し、座標空間における量子渦の減衰と、波数空間におけるエネルギースペクトルの減衰を直接対応づけることに成功した。またこの結果はランカスター大学で行われた極低温における超流動ヘリウム3の実験と非常に良い一致を示した。2、量子流体において形成される巨視的量子状態からの揺らぎを記述するボゴリウボフ・ドゥ・ジャン方程式とグロス・ピタエフスキー方程式との連立数値シミュレーションを行い、量子乱流のミクロスコピックな減衰メカニズムの解明を行った。その結果、温度が上がるにつれて減衰メカニズムのスケールが大きくなってゆく様子を解明することに成功し、また有限温度の量子渦の散逸メカニズムに関して今まで現象論的に扱われていた量子渦と常流体の相互摩擦力に関する定量的な評価を行うことに成功した。
高校の教科外活動に着目したグローカルなアクティブ・シティズンシップ教育モデル開発

平成28年度、平成29年年度の研究成果をふまえ、白石陽一・望月一枝編書『18歳を市民にする高校教育実践実践記録を「読む」意味』(2019年3月、大学図書出版)を刊行した。その内容は、以下の通りである。(1)実践記録を「読む」ことをとおして高校教育実践の課題を探る(地域と高校の連携の観点かたみた地方の高校の存在意義、特別支援の観点からの学校改革、予算編成を軸にした生徒会活動の再生)、(2)アクティブな市民を育てるという観点からホームルーム活動、学校と社会のつなぎ方、(3)教育課程編成の観点から、アクティブ市民を育てる教師の条件、だれも置き去りにしない教育課程、(4)アクティブな生徒を育てる文化祭や高大地域連携の試み、(5)教育実践をグローカルな視点で概観するためにフランスのアクティブ・シティズンシップ教育の事例に学ぶ本課題に関連した研究論文としては、研究代表者の白石陽一は、「授業形態とアクティブ・ラーニング」子安潤編書『教科の総合を教育方法・技術』(学文社、2019年9を執筆した。研究分担者の望月一枝は、「「ケア」と自治の関係を考えるー「誰も置き去りにしない社会」に向けて」『高校生活指導、教育実務センター、207号』(2018年)を執筆した。研究分担者の山下晃一は「教育実践との関係性から見た教育制度研究の方法論的課題」『教育制度学研究』25巻、2018年(日本教育制度学会)を執筆した。当初の目的であった研究成果の刊行を達成できたので、本課題研究は、ほぼ順調に進展したと言える。その刊行書籍は、白石陽一・望月一枝編書『18歳を市民にする高校教育実践実践記録を「読む」意味』(2019年3月、大学図書出版)であり、総ページ数は22頁であるため、グローカルなアクティブシティズンシップ教育、高校の教科外活動、教育課程編成など、本研究のキーワードとなる研究テーマや実践課題について、おおむね掲載することができた。平成30年度に刊行した白石陽一・望月一枝編書『18歳を市民にする高校教育実践実践記録を「読む」意味』を研究会や講習会で普及させる活動に努める。研究会などでこの書籍を活用し、高校教育実践のあり方、アクティブシティズンシップ教育のあり方について活発な議論を呼び起こることを目的とする。なお、この活動は、平成31年4月、熊本県高校生活指導研究協議会の研究例会などですでに試行されている。平成31年5月、全国高校生活指導研究協議会・全国フォーラム(大阪)でも研究討議の題材をして活用する予定である。高校の教科外活動の着目したグローカルなアクティブ・シティズンシップ教育モデル開発の研究を行うために、平成28年度は、その基礎的な研究・文献研究と資料収集・論点整理、および先駆的な実践記録の収集・分析・評価、研究協力高校での実地研究・フィールドワークを行った。おもな研究協議の機会としては、平成28年8月6・7・8日、全国高校生活指導研究協議会・全国大会(和光大学、和光高校、東京都町田市)、平成24年9月17・18日、高校生活指導研究協議会研究集会(キャンパスイノベーションセンター、東京都港区芝浦)、平成28年12月3・4日、高校生活指導研究協議会全国フォーラム(大阪市立西区民センター、大阪市西区)を活用した。研究代表者である白石陽一は、公教育におけるアクティブ・シティズンシップ教育の可能性、18歳選挙権と市民への教育、教科と教科外を往還する「総合的学び」の方法などについて教育方法学的観点から研究し、「ビジネスモデルとは異なる公教育の論理」「18歳選挙権を市民への教育」などの論文を作成し、『学びに取り組む教師』(共著)の書籍を刊行した。望月一枝は、アクティブ・シティズンシップやアクティブ・ラーニングを育む学校改革とジェンダー教育について、過去10年間の研究成果を『教師の声を聴く教職のジェンダー研究からフェミニズム教育へ』(編著)として刊行した。また望月は「ジェンダーで見つめるシティズンシップ教育」の論文も作成している。山下晃一は、シティズンシップ教育とチーム学校、学校改革について教育行政学的観点から研究を進め、「『チーム学校』のポリティクスと連携・協力の在り方」、「教育と国家:統治構造の変容と教育行政学研究の課題」などの論文を作成し、また『教育の最新事情がよくわかる本3』(共著)などの書籍を刊行した。研究業績の概要に示した通り、白石陽一は、公教育におけるアクティブ・シティズンシップ教育の可能性、18歳選挙権と市民への教育などについて、望月一枝は、アクティブ・シティズンシップやアクティブ・ラーニングを育む学校改革とジェンダー教育について、山下晃一は、シティズンシップ教育とチーム学校・学校改革について、それぞれ数点の研究成果を発表していることからも明らかなように、本研究は順調に進展しているといってよい。とりわけ、望月たちが刊行した著書は、シティズンシップ教育とジェンダーについて10年来の実践研究の成果が蓄積されている。したがって、初年度(平成28年度)の研究目標である「高校の教科外教育におけるアクティブ・シティズンシップ教育」に関する理論枠組みの析出、戦後日本の生徒会実践の成果研究、シティズンシップ教育に関する先進的な実践の情報収集については、順調に進展しているといえる。また、上記の研究成果を土台にして、平成29年度の研究課題である先進的実践の分析、実践モデル仮説の提起、学会等での発表へとつなげることができる。

高校の教科外活動の着目したグローカルなアクティブ・シティズンシップ教育モデル開発の研究を行うために、平成29年度は、全国の高校生活指導実践における優れた成果を分析し、モデル化を試みた。おもな研究協議の機会としては、平成29年8月5・6・7日、全国高校生活指導研究協議会・全国大会(静岡市・葵学習センター)、平成29年9月16・17日、高校生活指導研究協議会研究集会(キャンパスイノベーションセンター、東京都港区芝浦)、平成29年12月9・10日、高校生活指導研究協議会全国フォーラム(大阪市東淀川区東中島1ー13ー13 KOKOPLAZA新大阪)を活用した。研究代表者である白石陽一は、公教育におけるアクティブ・シティズンシップ教育の可能性、学習指導要領の改訂と学校づくりと授業づくりの課題、地域社会と学校の連携の貢献するアクティブ・シティズンシップ教育などについて教育方法学的観点から研究し、「『なめられる』教師を手掛かりに、学校の多様性を保障する」、「教師という仕事が私を救ってくれるのか」などの論文を作成し、『学習集団づくりが描く「学び」の地図』(共著、渓水社)の書籍を刊行した。望月一枝は、アクティブ・シティズンシップやアクティブ・ラーニングを育む学校改革とジェンダー教育について、「家庭科の本質から迫る学び」「主体的・対話的で深い学び」「子どもと子どもの生活が見えてくる」「公共(社会科)と家庭科の関連は?」(『新版授業力UP家庭科の授業』所収、共著、日本標準)を発表した。山下晃一は、アメリカの市民性教育、学校改革について教育行政学的観点から研究を進め、「〈学校と地域〉を問い直すための予備的考察」(末松裕基編著『教育経営論』学文社、所収)を発表した。研究業績の概要に示した通り、白石陽一は、公教育におけるアクティブ・シティズンシップ教育の可能性、学校改革の主体育てるアクティブ・シティズンシップなどについて、望月一枝は、アクティブ・シティズンシップを育む学校改革、家庭科教育、ジェンダー教育について、山下晃一は、アメリカのシティズンシップ教育と学校改革について研究成果を発表していることからも明らかなように、本研究は順調に進展しているといってよい。平成29年度の研究目標である「高校の教科外教育におけるアクティブ・シティズンシップ教育」に関する実践(特に高校生活指導研究協議会に参画しているすぐれた実践記録)の収集と分析とモデル化については、順調に進展している。実践の報告、分析、モデル化については、研究協力者である酒田孝(青森、学校協議会・三者協議会の実践)、吉田真一(熊本、地域文化創生への高校生の参画)早川恵子(静岡、特別支援教育を軸にした学校改革)里見実(元國學院大學、イタリアの学校改革)の報告をまとめて平成29年8月・全国生活指導研究協議会(静岡大会)の問題別分科会において「いまの学校に『もうひとつのあり方』をひらく」という報告をした。この成果は「座談会」として『高校生活指導(205号、2018年)』に掲載されている。なお、この座談会の司会者は、研究分担者の望月一枝である。上記の研究成果を土台にして、平成30年度の研究課題である「アクティブ・シティズンシップ教育」を展開し、教科外活動を充実させるための「実践モデル」「実践知」の提起へと発展させることが可能である。平成28年度、平成29年年度の研究成果をふまえ、白石陽一・望月一枝編書『18歳を市民にする高校教育実践実践記録を「読む」意味』(2019年3月、大学図書出版)を刊行した。その内容は、以下の通りである。
その場観察による構造用セラミックスの使用温度域における自己き裂治癒機構の解明

まず,き裂治癒能力が優れた窒化ケイ素およびアルミナを焼結した.これらの材料には炭化ケイ素の微粒子またはウィスカーを複合させている.これにより,優れたき裂治癒能力と機械的特性を発現させることができる.続いて観察用の試験片を機械加工した.初期き裂として,ビッカーす圧子により表面長さが100μmの半円き裂を試験片表面に導入した.続いて,赤外線加熱炉と光学顕微鏡からなる顕微鏡用高温観察ステージを用いて,800°C,900°C,1000°C,1100°C,1200°C,1300°Cの大気中において自己き裂治癒挙動の「その場観察」を行った.治癒時間は1時間とした.窒化ケイ素では,800°Cおよび900°Cにおいてはき裂治癒後も初期き裂は明瞭に観察され,き裂はほとんど治癒されてないことが分かった.しかし,1000°C程度まで昇温するとき裂が観察されにくくなるとともに,試験片表面は生成物で覆われていた.この生成物は窒化ケイ素(Si_3N_4)および炭化ケイ素(SiC)の酸化により生じるSiO_2であると考えられる.1200°Cおよび1300°Cの場合にはき裂はほとんど完全に治癒されることが分かった.また,これらの場合には強度が完全に回復することが分かった.アルミナでは,1300°Cで治癒した場合には,き裂面間は治癒物質で接合され強度も回復するが,治癒温度が1200°C以下の場合には,き裂面間は治癒物質で完全には接合されずに強度も回復しないことが分かった.以上のように,本研究ではき裂治癒挙動のその場観察本法を提案した.本方法を用いることにより,種々の温度において,き裂治癒物質の形態やき裂長さの時々刻々の変化を調査し,き裂治癒に要する最短時間等を明らかにすることができる.まず,き裂治癒能力が優れた窒化ケイ素およびアルミナを焼結した.これらの材料には炭化ケイ素の微粒子またはウィスカーを複合させている.これにより,優れたき裂治癒能力と機械的特性を発現させることができる.続いて観察用の試験片を機械加工した.初期き裂として,ビッカース圧子により表面長さが100μmの半円き裂を試験片表面に導入した.続いて,赤外線加熱炉と光学顕微鏡からなる顕微鏡用高温観察ステージを用いて,大気中において室温から1300°Cまで昇温速度一定で温度を昇温させた後,30分程度保持した.このような方法で自己き裂治癒挙動の「その場観察」を行った.窒化ケイ素では,800°C程度までは初期き裂は明瞭に観察され,き裂はほとんど治癒されてないことが分かった.しかし,1000°C程度まで昇温するとき裂が観察されにくくなるとともに,試験片表面は生成物で覆われていた.この生成物は窒化ケイ素(Si_3N_4)および炭化ケイ素(SiC)の酸化により生じるSiO_2であると考えられる.1300°Cで5分程度放置するとき裂は完全に酸化物で覆われることが分かった.アルミナでは,1200°C程度までは初期き裂は明瞭に観察され,き裂はほとんど治癒されていないことが分かった.しかし,1200°C後半において,複合させた炭化ケイ素が大気中の酸素と反応し,酸化物(SiO_2)が発生し,き裂が治癒されていく挙動が観察できた.以上のように,本年度は基本的なき裂治癒挙動のその場観察ができるようになった.来年度以降は,種々の温度において,き裂治癒物質の形態やき裂長さの時々刻々の変化を調査し,き裂治癒に要する最短時間等を明らかにする.まず,き裂治癒能力が優れた窒化ケイ素およびアルミナを焼結した.これらの材料には炭化ケイ素の微粒子またはウィスカーを複合させている.これにより,優れたき裂治癒能力と機械的特性を発現させることができる.続いて観察用の試験片を機械加工した.初期き裂として,ビッカーす圧子により表面長さが100μmの半円き裂を試験片表面に導入した.続いて,赤外線加熱炉と光学顕微鏡からなる顕微鏡用高温観察ステージを用いて,800°C,900°C,1000°C,1100°C,1200°C,1300°Cの大気中において自己き裂治癒挙動の「その場観察」を行った.治癒時間は1時間とした.窒化ケイ素では,800°Cおよび900°Cにおいてはき裂治癒後も初期き裂は明瞭に観察され,き裂はほとんど治癒されてないことが分かった.しかし,1000°C程度まで昇温するとき裂が観察されにくくなるとともに,試験片表面は生成物で覆われていた.この生成物は窒化ケイ素(Si_3N_4)および炭化ケイ素(SiC)の酸化により生じるSiO_2であると考えられる.1200°Cおよび1300°Cの場合にはき裂はほとんど完全に治癒されることが分かった.また,これらの場合には強度が完全に回復することが分かった.アルミナでは,1300°Cで治癒した場合には,き裂面間は治癒物質で接合され強度も回復するが,治癒温度が1200°C以下の場合には,き裂面間は治癒物質で完全には接合されずに強度も回復しないことが分かった.以上のように,本研究ではき裂治癒挙動のその場観察本法を提案した.

本方法を用いることにより,種々の温度において,き裂治癒物質の形態やき裂長さの時々刻々の変化を調査し,き裂治癒に要する最短時間等を明らかにすることができる.
陽電子消滅を利用した体心立方型金属間化合物中の原子空孔挙動の解明

体心立方型金属間化合物Co_2TiAlは、融点が高く、耐酸化性に優れているため耐熱材料のコーティング材料として期待されている。しかし、機械的性質や拡散挙動に大きな影響を及ぼす欠陥構造については、十分には明らかにされていない。そこで、本研究では、陽電子寿命測定法を用いてCo_2TiAlの欠陥構造を明らかにした。アーク溶解により種々の組成のCo_2TiAl合金を溶製し、1273Kで86.4ks均質化焼鈍を施した後、炉冷した。陽電子寿命測定に用いる試片は放電加工機を用いて10x10x1.5mm^3に切り出した後、電解研磨で表面のひずみ層を取り除いた。その後、1273Kで3.6ks焼鈍し、試料中に熱平衡空孔を凍結するため、氷水中に焼き入れた。これらの試料の陽電子寿命スペクトルを室温で測定し、得られたスペクトルをPositronfit Extendedを用いて解析した。DV-Xα分子軌道計算によりCo_<50>Ti_<25>Al_<25>の完全結晶の陽電子寿命を算出したところ、約120psであった。一方、化学量論組成よりCoとAlが過剰な組成であるCo_<50.8>Ti_<24.0>Al_<25.2>を炉冷した試料の陽電子平均寿命は約160psであり、χ^2q^<-1>値は約1であった。この試料を再度1273Kで焼鈍後、氷水中に焼き入れしても、陽電子平均寿命、χ^2q^<-1>値ともほとんど変化しなかった。これらの結果は、Co_<50.8>Ti_<24.0>Al_<25.2>では化学量論組成からのズレを空孔を形成することによって補っており、ほとんど全ての陽電子はその空孔に捕獲されそこで消滅するために完全結晶の計算値より大幅に長い寿命値になったと考えられる。このようにL2_1型金属間化合物Co_2TiAlでは、CoとAlの組成が過剰であるとき化学量論組成からのズレを補うために10^<-4>以上の多量の空孔が形成されていることが明らかになった。体心立方型金属間化合物は、一般に、軽量で、耐酸化性ならびに耐食性に優れている。また、多くの体心立方型金属間化合物において、強度の逆温度依存性が発現するため、新しい軽量高温構造材料として期待を集めている。しかし、体心立方型金属間化合物中の構造空孔や熱空孔の挙動は十分には理解されておらず、これらを制御して、耐クリープ特性や耐酸化特性を向上させる合金設計は行えていない。本研究では、B2規則構造およびCIIb規則構造を有する体心立方型金属間化合物中の構造空孔および熱空孔挙動を、最新の陽電子消滅測定技術を用いて明らかにすることを目的としている。本年度はB2型規則構造を有する金属間化合物Co100xAlx(X=46,954.1)について、1273Kからの氷水焼き入れ材、空冷材、炉冷材の三種の陽電子寿命を測定した。陽電子平均寿命は、急冷速度に依存せず、46.9から54.1at%までAl濃度が増加するとともに、162から179ピコ秒まで増加した。

DV-Xα分子軌道計算を行ったところ、B2構造のCoAlのバルクの陽電子寿命は114ピコ秒、Coサイト上の空孔中の陽電子寿命は175ピコ秒、Alサイト上の空孔中の陽電子寿命は160ピコ秒であった。これらの結果は、化学量論組成よりAlリッチな組成域だけでなく、Coリッチな組成域においても空孔が数百ppm以上の高濃度存在していることを示している。また、空孔は、Coサイトだけでなく、Alサイトも占有していることが明らかになった。体心立方型金属間化合物Co_2TiAlは、融点が高く、耐酸化性に優れているため耐熱材料のコーティング材料として期待されている。しかし、機械的性質や拡散挙動に大きな影響を及ぼす欠陥構造については、十分には明らかにされていない。そこで、本研究では、陽電子寿命測定法を用いてCo_2TiAlの欠陥構造を明らかにした。アーク溶解により種々の組成のCo_2TiAl合金を溶製し、1273Kで86.4ks均質化焼鈍を施した後、炉冷した。陽電子寿命測定に用いる試片は放電加工機を用いて10×10×1.5mm^3に切り出した後、電解研磨で表面のひずみ層を取り除いた。その後、1273Kで3.6ks焼鈍し、試料中に熱平衡空孔を凍結するため、氷水中に焼き入れた。これらの試料の陽電子寿命スペクトルを室温で測定し、得られたスペクトルをPositronfit Extendedを用いて解析した。DV-Xα分子軌道計算によりCo_<50>Ti_<25>Al_<25>の完全結晶の陽電子寿命を算出したところ、約120psであった。一方、化学量論組成よりCoとAlが過剰な組成であるCo_<50.8>Ti_<24.0>Al_<25.2>を炉冷した試料の陽電子平均寿命は1.6×10^<-10>秒であり、χ^2q^<-1>値は約1であった。この試料を再度1273Kで焼鈍後、氷水中に焼き入れしても、陽電子平均寿命、χ^2q^<-1>値ともほとんど変化しなかった。これらの結果は、Co_<50.8>Ti_<24.0>Al_<25.2>では化学量論組成からのズレを空孔を形成することによって補っており、ほとんど全ての陽電子はその空孔に捕獲されそこで消滅するために完全結晶の計算値より大幅に長い寿命値になったと考えられる。このようにL2_1型金属間化合物Co_2TiAlでは、CoとAlの組成が過剰であるとき化学量論組成からのズレを補うために10^<-4>以上の多量の空孔が形成されていることが明らかになった。
英語教育における教授者支援システムの開発について

本研究は、英語教育における分野で、学習者や教授者を支援するための教授者支援システムの研究開発およびそのシステムを用いた教授法開発が目的である。高度情報化における効果的な学習方法を提供する手段の1つとして、Webを介した英語学習教材を作成するとともに、学習のさなかにその都度習熟度を測り適切な教材を自動的に提供するシステムや、学習者が個々の学習状況を把握する自己モニタリング機能、授業進度に沿ったスケジューリング機能などを備えた教授者支援システムと、それを活用した教授法を開発した。本年度は、本研究の目標である効果的な学習指導法や教授法を研究開発するために、まず英語学習教材および教授者支援システムの開発に着手した。以下に詳細を述べる。・英語学習教材の選定:本研究の推進に重要となる英語教材の選定を実施した。学習教材を選定する際には、日本人の語学学習に適した教材を選定すること、教材の評価基準を設定すること、の2点に注意した。海外で利用されている学習教材は、そのままでは日本人の語学学習者に適しておらず、期待通りの効果を得られないと考え、日本の中学、高校での学習体系から大きく離れることなく、ある程度文法事項のまとまりを持った形で学習問題を収集するよう努めた。また、教材の評価基準としては、評価項目をデザイン、コンテンツ、教育的見地の主に3つのジャンルに絞ったFernando Perez Cos(1999)と、特にジャンル分けはせず一問一答式で多くの項目を判断していくICT4LT Project 2005の、2つの定評のある評価基準を採用することとした。・英語教育のためのWeb学習教材の作成:授業と融合させたWeb学習のシステム実験を実施するため、授業用テキスト、テスト用問題集、自宅学習用補助教材などのWeb教材の制作をすすめた。本年度はテスト用問題(実用英語検定3級、準2級、2級程度の3レベル)のWeb教材化、リスニング用Web教材の音声テスト作業などを実施した。さらに、作成したWeb教材とWebコーパスとをリンクさせる準備をすすめている。・個別学習者用教材の構築:従来のWeb学習者は画一的な学習教材を利用しているが、学習者の多様な理解度を考慮し、学習のさなかに個別学習者用学習教材を再構築して提供する。自己モニタリング学習指導方略と仮想能力クラス編成による能力別クラス判定アルゴリズムを構築するため、Web教材の試行実験(PHP言語により開発)を実施した。本年度は、動的に再構築するWeb英語教材を駆動するサーバー上の動作実験及びクライアント上でのWeb教材の学習動作テストなどを実施し、それらの実験結果から、18年度に作成した英語学習用Web教材(3つの学習レベルを備えた英語テキスト、和訳、解説、問題集、学習履歴情報群などからなるDB)を再編成した。そして、それらのWeb英語教材、自己モニタリング学習支援システム、仮想クラス編成システムなど本研究の特徴であるシステムを統合した教授者支援システムの実用化に向けた実験に取りかかるための作業を行なった。具体的な内容を以下に述べる。・18年度に収集した英語教材のWeb教材化とすでに作成したWeb教材との統合作業。3つの学習習熟度レベルで構成した教材群を、学習者の学習効果や学習意欲を配慮するために、動的に5つの学習レベルに再編成するシステムを確立し、学習実験(サーバーシステムの動作実験を含め)を実施した。・教授者支援システムを用いた教授法の実験手順の設計。大まかな流れとしては、以下の(1)から(4)を実施した。(1)Web学習教材の作成、拡充(教材原稿からWeb学習教材、Web教材部品を作成、最終英文チェック)(2)教授者用学習教材の作成・編集と学習者用学習教材の構築(授業用Web学習教材の作成と学習者への配信実験)。(3)授業時の動作確認実験(授業時にWeb学習教材を動的に再構築し管理する、授業時点での課題自動作成、学習者への課題配信、課題報告・完了などの登録)(4)自己モニタリング、仮想クラス編成に基づく学習成績評価、Web学習支援の動作確認実験(Webを介した個別学習者の学習進捗度の把握、学習指導など、学習者のWeb学習支援に関する実験)本研究は、学習者や教授者を支援するための教授者支援システムの研究開発およびそのシステムを用いた教授法や効果的な学習教材の研究開発が目的である。特に本研究では、英語教育における分野で、Webを含めたCALLなどを用いた効果的な教授法、学習者が理解しやすい学習教材、それらを用いた教授者による授業や学習者の自主学習を融合させた教授者支援システムの研究開発を目的とした。本年度は、前年度までに開発した下記のシステムを用いた学習実験を実施し、その実験結果の分析評価を行い、Web教材の改良、持続的かつ効果的な学習方法の支援に関する提案を行った。(1)効果的な英語学習教材の開発:個別学習者の習熟度に沿ったWeb教材の構築、学習のさなかに学習者の習熟度の判定・Web教材の再構築、仮想Web教材提供システム(3段階のWeb教材から9段階のWeb教材レベルの提供)による学習者の習熟度に適した学習内容レベルの提供。

(2)学習者の持続的な学習環境システムの開発:効果的なWeb教材を支援する授業スケジュールに沿った学習スケジューリング機能。(3)学習者が自らの学習状況を把握する機能:自己モニタリング機能、学習者の学習状況の把握機能。実際に短大における英語教育の中で、それら開発した英語Web教授学習支援システムを用いて実験授業を実施した。通常授業とWeb学習を併用した学習実験から、(1)通常授業の中で効果的なWeb教材活用法、(2)授業時間外におけるWeb教材を用いた学習形態とその効果について、(3)画一的な授業教材と個別学習者の習熟度の沿ったWeb教材の併用とその効果、(4)学習実験から得られた研究成果をもとに、本システムを活用した効果的な教授法の提案(論文投稿準備中)など、得られた研究成果については、下記に示したように研究発表を行った。
サウンドスケープ論に基づく地域安全サウンドマップを用いた社会科安全学習の開発

社会科の役割は、子どもが社会認識を深め、安全・危険な環境に関して適切な価値判断を行い、より安全で安心できる環境をつくることを目指し、自らが社会参加することができるようになることである。そのための危険回避能力の育成を目指すために、調査活動によって得られた事象を地図に位置づけ、その事象と他の事象との因果関係を意味づけ、関連づけする必要がある。R.マリー・シェーファーが提唱した概念であるサウンドスケープ・デザインの視点から、音を地図に描きこんだ「地域安全サウンドマップ」を社会科安全学習に活用することによって、危険回避能力を育成し、望ましい音環境すなわち安全・安心な社会の構築に参画できるようにする。本研究の目的は、このサウンドスケープ論に基づく地域安全サウンドマップを用いた社会科安全学習の開発を行うことである。本研究では、サウンドスケープ論に基づく地域安全サウンドマップを用いた社会科安全学習の授業モデルを構築し、それに基づく授業実践を行う。その際、児童を対象として、授業前と授業後に行うプレテスト、ポストテストを実施し、音環境の社会認識の広がりを量的分析することで、授業モデルの有効性について検証する。授業モデルは、「フィールドワークによる音響コミュニティ記録票と音響コミュニティ象限図の作成→地域安全サウンドマップの作成→地域安全サウンドマップ情報の共有化→音の起因と安全・危険な環境との因果関係を類推→サウンドスケープについて振り返り」で構成した。このモデルに基づき授業実践を行った。プレテスト、ポストテストの結果、安全・危険に関する上位の理論的知識獲得の増加率は7.7%であり、記述者数は4人から30人に増加した。児童の安全・危険に関する社会認識の広まりが見られた。本研究の成果として、音環境を分析することを通して、安全・危険に関する社会認識の高まりが見られ、授業モデルの有効性が検証できた。
メモリーT細胞の分化と維持におけるNotchシグナルの役割

免疫学的記憶は生体を防御する免疫システムにとって必須の機構である。本研究は免疫学的記憶におけるメモリーTリンパ球の分化や維持機構を分子レベルで解明することを目的とした。Notchシグナルに障害があるTリンパ球を持つマウスではリーシュマニア原虫再感染に対する2次免疫応答に不全が認められた。また、同マウスでは抗原特異的CD4陽性Tリンパ球が早期に消退した。以上からTリンパ球の長期間の生存にNotchシグナルが緊密に関与していることが明らかとなった。本研究は、生体防御機構あるいは免疫系の特徴の一つであり、最も重要な役割の一つである免疫学的記憶現象(免疫学的メモリー)の分子基盤についてNotchシグナルに着目して解明することを目的とする。免疫学的メモリーの本態は抗原特異的メモリー細胞(TおよびBリンパ球)が長期に渡り生体内に留まることである。本研究ではCD4陽性Tリンパ球メモリーに特に焦点を当て、メモリー細胞の分化あるいはその長期維持機構について感染症モデルなどを用いて解析することを計画した。本年度はNotchシグナルをTリンパ球でのみ欠損するマウス(RFF4)由来のCD4陽性Tリンパ球からのメモリー細胞への分化あるいはその維持を検討した。マウスにモデル抗原である卵白アルブミン(OVA)を免疫し、その10日後に抗原特異的CD4陽性Tリンパ球の反応を検討したところ、RFF4マウスでは抗原特異的反応が対照群に比し源弱していた。より詳細に解析したところ、RFF4マウスでも免疫応答初期のCD4陽性Tリンパ球の活性化には障害はみとめられないことから、生体内でのメモリー細胞への分化が障害されていることが明らかとなった。また、Leishmania majoす原虫を連続して感染させたところ、RFF4マウスは再感染時にも初感染と同様の反応が認められ、感染モデルにおいても原虫特異的メモリーCD4陽性Tリンパ球が分化していないことが明らかとなった。以上のことから、NotchシグナルはCD4陽性Tリンパ球がメモリーT細胞へと分化する上で重要なシグナル伝達経路であることが明らかとなった。次年度以降は、本年度の知見をさらに精緻に解析するとともに、オミクス解析等を行いその分子機構を明らかにする予定である。免疫学曲メモリーの本態は抗原特異的メモリー細胞(TおよびBリンパ球)が長期に渡り生体内に留まることである。本研究ではCD4陽性Tリンパ球メモリーに特に焦点を当て、メモリー細胞の分化あるいはその長期維持機構について感染症モデルなどを用いて解析することを計画している。本年度は昨年度の成果をさらに詳細かつ発展的に検討した.昨年度、Leishmania major原虫を連続して感染させるとTリンパ球特異的Notchシグナル欠損マウス(RFF4)は再感染時にも初感染と同様の反応が認められたことから、RFF4マウスでは原虫特異的メモリーCD4陽性Tリンパ球が長期間生存できないのではないかと考えた。本実験結果をより確実に確認するため、RFF4マウスをBALB/c背景へと交配しLeishmaniamajor感染実験を行った。Leishmania major感染に対しBALB/c系統マウスはTh2優位となり感受性となる一方、感染時に抗IL-4抗体を投与するとTh1優位となり感染抵抗性となることが既に明らかである。そこで、RFF4-BALBマウスにLeishmania major感染と同時に抗IL-4抗体を投与したところ野生型BALB/cマウスの場合と同様に抵抗性を獲得した。初感染収束1ヶ月後に、このマウスに対し同原虫を再感染させた。すると野生型ではTh1型メモリらT細胞が存続しているために抵抗性を示した。しかし、初感染では抵抗性であったRFF4-BALBマウスは再感染では感受性となり原虫を排除できなかった。このことからもNotchシグナルはメモリーT細胞の生体内での維持に必須であることが明らかとなった。ワクチン療法の基礎となる免疫記憶現象の基本的理解はまだ完全に得られていない。私たちは本研究のこれまでの2年間でNotchシグナルはCD4陽性T細胞がメモリー細胞へと分化した後の維持に重要であると知見を得ている。そこで本年度はその分子基盤を明らかにするとともに有効なワクチン開発に向けた先導的研究を行う。野生型CD4陽性T細胞とRBP-J遺伝子欠損T細胞を生体内にて抗原特異的に刺激した5日後細胞を回収し、DNAマイクロアレイ法にて発現遺伝子を網羅的に解析した。その結果、RBP-J遺伝子欠損T細胞ではいくつかの遺伝子の発現に影響が認められた。現在、影響が認められた遺伝子についての解析を遂行中である。

また、抗体産生に重要である濾胞性T細胞(Tfh)におけるNotchシグナルの役割を検討したところ、免疫後にはCD4プロモーター依存的RBP-J遺伝子欠損マウス(RFF4マウス)でも野生型マウスと同等にTfhが分化することを確認した。しかし、その後経時的に血中の抗原特異的抗体価を観察したところ、RFF4マウスでは野生型と比較して早期に抗体価が低下した。そこでマウスに抗原免疫後抗Notch2アゴニスト抗体を投与したところ、血中抗体価は対照群と比較して長期間高値を示した。この結果はワクチン開発において高抗体価を長期間維持する上で重要な先導的知見であると考えている。今後はより詳細な抗体投与プログラムを樹立していく必要があると思われる。3年間の本研究においてNotchシグナルがCD4陽性メモリーT細胞の維持に必須であることを見いだすことができた。またメモリーT細胞のNotchシグナルを人為的に操作することによるワクチン有効化の可能性を示すこともできた。
ラットリングを示すペロブスカイト型酸化物薄膜の合成と熱電材料への応用

高温高圧下での固相反応によりペロブスカイト型構造を持つ新規の準安定酸化物としてCuNbO3およびCuTaO3を合成することに成功し、この化合物が極性構造を持つことを明らかにした。また、高温高圧相の熱分解反応によってCuOならびにカチオンサイトに欠陥を持つAサイト秩序型四重ペロブスカイト酸化物が生成することを見いだした。熱分析により熱分解反応にともなうエンタルピー変化を算出した。常圧下の固相反応で得られたCuNbO3に対しても構造解析と熱分析を行い、準安定CuNbO3の相変化と比較することにより、きわめて珍しい「カチオンの脱離をともなうトポケミカル反応」が起こっていることを明らかにした。先に研究代表者らは、イオン半径の小さいCu2+がAサイト秩序型ペロブスカイト構造において12配位正二十面体サイトを占める、結晶化学、構造化学の観点から非常に珍しい化合物CuCu3V4O12を見いだし、Cu2+がラットリング現象を示すことを明らかにした。本研究では、この物質群を拡張すること、特に電気伝導率の高い酸化物を合成し、ラットリングから予想される低い熱伝導率との組合せで高い変換効率を持つ熱電材料の開発に展開することを目的としている。上記の新物質CuCu3V4O12の電気伝導率は実用的な観点からは十分でなく、高い熱電変換効率を実現するためには、まず電気伝導率を高める必要がある。そこで平成28年度は、Cu2+にはラットリングの役割を担わせたまま電気伝導率を向上させる目的でBサイトをNbが占める化合物の合成を試みた。CuNbO3組成を高温高圧下での固相反応により作製し、X線回折、熱重量・示差熱分析、光第二高調波発生の測定を行った結果、これまでに報告されている相とは異なる2種類の新しい多形が見いだされた。そのうちの一つの化合物について空間群の決定を試みたところ、この準安定CuNbO3の結晶構造は反転対称性を持たず、ニオブ酸リチウム型に関連した極性空間群に帰属できることが明らかとなり、単斜晶ペロブスカイト型がもっともらしい構造であることが示唆された。さらに、この化合物の熱分析とX線回折の結果から、単斜晶ペロブスカイト型CuNbO3は高温で分解し、CuOと立方晶の酸化物Cu1-xCu3Nb4O12に変化することが見いだされた。後者はAサイトに欠陥を持つAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物である。この反応プロセスは新規性のあるものである。平成28年度はCuNbO3組成の化合物を高温高圧で処理し、CuCu3V4O12と同様のCu2+が12配位正二十面体サイトを占めたAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物を合成することを試みた。固相反応を行った温度と圧力の条件では目的とする構造の化合物は得られなかったが、合成条件に応じて2相の新規酸化物を合成することに成功した。そのうちの一つの化合物についてX線回折を用いた詳細な結晶構造解析を行い、空間群の帰属を試みた結果、生じた化合物が極性構造を持つことが明らかとなった。極性構造は光第二高調波発生の事実からも実証された。つまり、本化合物は新規の圧電体であり、このような化合物を合成することは本研究の本来の目的とは異なるものの、とりわけ非鉛系圧電体の実用的見地からの重要性を考えれば、その圧電特性には大いに興味が持たれる。これは予想しなかった新しい知見である。また、この準安定な極性結晶CuNbO3を熱処理すると、CuOと同時にAサイトの一部が欠損した立方晶のAサイト秩序型ペロブスカイトCu1-xCu3Nb4O12が生成した。このCu1-xCu3Nb4O12は高温高圧合成から直接得られた化合物ではないものの、目的としていた新規のAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物の一種である。このような観点から、平成28年度は研究目的の一部も達成し、研究は当初の予定通り進んだと判断できる。さらに、CuNbO3の高温高圧での処理からは、上記のとおり極性構造を持つ新規化合物とは異なる構造を有した新たな化合物も見いだしている。この化合物の詳細な結晶構造解析や空間群の決定、さらには物性の評価などは今後の課題であるが、この新たな化合物が特異な物性や優れた機能を持つ可能性もあり、来年度以降の研究につながる成果であるといえる。平成28年度において、高温高圧下での固相反応によって得られたペロブスカイト型酸化物CuNbO3が高温で分解し、CuOとAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物CuNb2O6(実際の構造を反映した組成はCu1-xCu3Nb4O12)に変化することを見いだした。この固相反応は新規なものであるため、29年度は反応機構を詳細に調べるとともに、Nbと同じ5族のTaを含むCuTaO3に対しても同様の実験を行った。Cu-Nb-O系では、常圧での合成ではRbTaO3型構造のCuNbO3が生成し、これを加熱するとCuOとCuNb2O6に分解するものの、後者はコロンバイト型構造をとることが明らかとなった。高圧下と常圧下におけるこのような生成物の相違は加熱前の結晶構造に起因しており、いずれの分解反応も結晶構造を維持したトポケミカル反応であるため、生成物に違いが見られると考えられる。

高温高圧合成を経た反応はペロブスカイト型構造を維持して進むものであるが、その際、カチオンである銅イオンが抜けることによって反応が進行している。この種のカチオンの脱離を伴うトポケミカル反応は非常に珍しい現象である。29年度はこれらの固相反応を熱力学的に考察し、それぞれの反応エンタルピーを見積もった。また、Cu-Ta-O系でも同様の現象が観察され、高温高圧下で得られたCuTaO3はペロブスカイト型構造をとり、それを加熱するとCuOとCuTa2O6に分解して、CuTa2O6はAサイト秩序型ペロブスカイト型構造となった。本研究では当初の目的であるAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物の薄膜成長や熱電変換効率の測定には至らなかったが、Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物の新しい合成プロセスを見いだすとともに、これが非常に珍しいカチオンの脱離を伴うトポケミカル反応であることを明らかにした点では、新規性のある成果が得られたと考えている。高温高圧下での固相反応によりペロブスカイト型構造を持つ新規の準安定酸化物としてCuNbO3およびCuTaO3を合成することに成功し、この化合物が極性構造を持つことを明らかにした。また、高温高圧相の熱分解反応によってCuOならびにカチオンサイトに欠陥を持つAサイト秩序型四重ペロブスカイト酸化物が生成することを見いだした。熱分析により熱分解反応にともなうエンタルピー変化を算出した。常圧下の固相反応で得られたCuNbO3に対しても構造解析と熱分析を行い、準安定CuNbO3の相変化と比較することにより、きわめて珍しい「カチオンの脱離をともなうトポケミカル反応」が起こっていることを明らかにした。本研究はラットリングを示すAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物(具体的にはCu2+が12配位正二十面体サイトを占める酸化物)の新物質開拓に加え、電気伝導率の高い新規物質を見いだし、とりわけ、歪みエンジニアリングを駆使して新規ラットリング酸化物を薄膜の形状で得ることを目指している。初年度は新物質の開拓という点では進展があったものの、その組成を十分に拡げるには至っておらず、また、薄膜の合成にも着手できていない。そこで、平成29年度は、平成28年度の成果を踏まえてペロブスカイト型銅二オブ酸化物の研究をさらに進めると同時に、元素置換による新物質の合成、さらには薄膜成長の実験も実施する。前者は、新規ラットリング酸化物のCuCu3V4O12を得ることに成功した手法である高圧合成を利用する。後者はPLD法とミストCVD法を併用して薄膜合成の実験を進める。基板には、目的とする新規酸化物の格子定数を予測した上で、格子不整合で薄膜に圧力を印加できるような単結晶ペロブスカイト型酸化物を使用する。基板温度、酸素分圧、レーザーの出力といった条件を変えて薄膜合成を試み、目的とする酸化物を得るための最適条件を決定する。得られた試料に対して、基本的に薄膜X線回折装置を用いて結晶構造解析を行う。詳細な回折実験が必要な場合にはSPring-8など放射光施設を利用する。放射光施設ではX線吸収分光も実施する。X線回折と広域X線吸収微細構造の測定から原子変位パラメーターやデバイ-ワラー因子の温度依存性を見積もり、それを定量的に解析することでラットリングの程度を評価する。比熱の他、電気伝導率とゼーベック係数の測定を行う。前者により、本研究の大きな目標の一つである電気伝導率の向上に関して考察する。また、後者は熱電変換効率を評価する上で重要な指標となる。無機固体化学
細胞分裂関連因子を発現させるアンチセンスベクターの開発と歯周病治療薬への応用

我々はこれまでにPorphyromonas gingivalis(以下P. g)のペプチドグリカン合成過程に重要な酵素の一つであるmurC遺伝子の構造と機能を明らかにした。この領域は大腸菌におけるmra領域(murein sythesis cluster a)に相当しており、murC遺伝子の下流に3つのORFが存在し、それぞれが大腸菌のFtsQ、FtsAおよびrtsZに対して高いホモロジー(16%,33%,54%)を示すことがわかった。P. gFtsZは、他菌種FtsZと同様GTPase活性を有するが、以下の点でユニークな性質を示すことがわかった。すなわち、1)GTPase活性がNa^+やK^+によって活性が阻害されること、2)Mg^<2+>非存在下でも活性を有すること、およびEDTAによって活性が阻害されないことが明らかとなった。また、P. gFtsZの(末端deletion mutantを作製して、大腸菌におけるfilamentationの変化を観察したところ、C末端から177アミノ酸をdeletionしたmutantでは、filamentationがみられな<なることからT281からR329の49アミノ酸基内にP. gFtsZの機能に重要な領域が存在することが示唆された。そこで細菌由来のFtsZについてアラインメント分祈を行ったところ,A32Oを中心とした10残基からなる保存領域がすることを見いだし,A-domainと名付けた。site-directed mutagenesis法により作製されたAla320をターゲットにした2つの点変異株(A320HおよびA320R)では,P.gFtsZタンパクの発現によってfilamentationが観察されず,コントロールと同様の形態を示した。またA-domainのG322の点変異株においても同様の結果であった。これらの結果からP. gFtsZのAla320とGly322が細胞分裂に重要な役割を有していることが示唆された。A-domainは他の歯周病原因菌においても存在していることから、A-domainを標的にした歯周病治療薬の開発に向けた糸口が得られたと考えている。ペプチドグリカンは細菌の細胞壁の基礎構造をなす独特な化学組成と分子構造をもったヘテロポリマーであり、細菌の生命の維持に深く関わっていることが知られている。我々はPorphyromonas gingivalis(以下P.g)のペプチドグリカン合成過程に重要な酵素の一つであるmurC遺伝子の構造と機能を明らかにした。この領域は大腸菌におけるmra領域(murein synthesis cluster a)に相当することが明らかになった。現在までにP.gのmurC遺伝子の下流に存在する遺伝子のクローニングを行い、3つのORFがそれぞれ大腸菌のFtsQ、FtsAおよびFtsZに対して高いホモロジー(16%,33%,54%)を示すことがわかった。また大腸菌FtsAでは、5つの保存モチーフを持つことが知られているが、P.gFtsAにおいても、同様のモチーフを確認することができた。さらにP.gFtsAについて性質を調べたところ、大腸菌においてP.gFtsA遺伝子を過剰発現させると、filamentationを起こし、cell growthが阻害されることが位相差顕微鏡レベルで観察された。さらにP.gFtsZは、他菌種FtsZと同様にGTPase活性を有するが、以下の点でユニークな性質を示すことがわかった。また、P.gFtsZのC末端deletion mutantを作製して、大腸菌におけるfilamentationの変化を観察したところ、C末端から177アミノ酸をdeletionしたmutantでは、filamentationがみられなくなることからT281からE330の間にP.gFtsZの機能に重要な領域が存在することが示唆された。現在、site-directed mutagenesis法を用いて当該領域におけるアミノ酸の同定を行っている。site-

directed mutagenesis法により作製されたAla320をターゲットにした2つの点変異株(A320HおよびA320R)では,P.gFtsZタンパクの発現によってfilamentationが観察されず,コントロールと同様の形態を示した。またA-domainのG322の点変異株においても同様の結果であった。これらの結果からP. gFtsZのAla320とGly322が細胞分裂に重要な役割を有していることが示唆された。A-domainは他の歯周病原因菌においても存在していることから、A-domainを標的にした歯周病治療薬の開発に向けた糸口が得られたと考えている。ペブチドグリカンは細菌の細胞壁の基礎構造をなす独特な化学紀成と分子構造をもったヘテロポリマーであり、細菌の生命の維持に深く関わっていることが知られている。我々はPorphyromonas gingivalis (以下P. g)のペプチドグリカン合成過程に重要な酵素の一つであるmurC遺伝子の構造と礎能を明らかにした。この領域は大腸菌におけるmra領域(murein synthesis cluster a)に相当することが明らかになった。現在までにP. gのmurC遺伝子の下流に存在する遺伝子のクローニングを行い、3つのORFがそれぞれ大腸菌のFtsQ、FtsAおよびFtsZに対して高いホモロジー(16%,33%,54%)を示すことがわかった。P. gFtsZは、他菌種FtsZと同様にGTPase活性を有するが、以下の点でユニークな性質を示すことがわかった。すなわち、1)GTPase活性がNa^+やK^+によって活性が阻害されること、2)Mg^<2+>非存在下でも活性を有すること、およびEDTAによって活性が阻害されないことが明らかとなった。また、P. gFtsZのC末端deletion mutantを作製して、大腸菌におけるfilamentationの変化を観察したところ、C末端から177アミノ酸をdeletionしたmutantでは、filamentationがみられなくなることからT281からR329の49アミノ酸残基内にP. gFtsZの機能に重要な領域が存在することが示唆された。そこで細菌由来のFtsZについてアラインメント分析を行ったところ,A320を中心とした10残基からなる保存領域が存在することを見いだし,Adomainと名付けた。site-directed mutagenesis法により作製されたAla320をターゲットにした2つの点変異株(A320HおよびA320R)では,P.gFtsZタンパクの発現によってFilamentationが観察されず,コントロールと同様の形態を示した。これらの結果からP. gFtsZのAla320が細胞分裂に重要な役割を有していることが示唆された。