hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
２成分Ｋ＋／Ｈ＋アンチポーターＹｈａＴＵの大量精製系の確立と作用機序の解明

枯草菌のK+/H+アンチポーターYhaTUは親水性タンパク質であるYhaTと膜タンパク質であるYhaUからなり、その機能からイオンチャネルとトランスポーターの中間的な存在であることが推測されている。本研究ではYhaTUの大量調製系の確立と、yhaTU遺伝子への部位特異的変異の導入により、YhaTUの作用機序を解明するための基盤を形成することを目的とした。大量精製系の確立のためにStrepTagIIとHisタグを導入した融合遺伝子を作製した。部位特異的変異の導入においては、56種類の変異の導入に成功した。以上のことから、YhaTUの機能を解析するための基盤を形成できたと考えている。枯草菌が持つ2成分K+/H+アンチポーターYhaTUシステムは親水性タンパク質であるYhaTと膜タンパク質であるYhaUからなる新規性の高いカチオン/プロトンアンチポーターである。YhaTのN末端側にStreptTagIIを、YhaUのC末端側にHis6タグを付与したペプチドタグ融合型YhaTUはK+/H+アンチポート活性を保持している。このペプチドタグ融合型YhaTUを用いて、YhaTとYhaUが相互作用していることは、すでにプルダウンアッセイとブルーネイティブゲル電気泳動により確認している。本研究では、(1)このペプチドタグ融合型YhaTUの精製系の構築と、(2)部位特異的変異導入による機能解析を行うことを目的としている。(1)においては、平成23年度の研究で、精製過程途中にYhaTとYhaUが解離してしまうことが明らかとなった。そこで平成24年度には、(i)ペプチドタグの種類と付加している場所を変更することと、(ii)IPTG発現誘導の効果の検討を行った。(i)の結果、YhaTのN末端側またはC末端側にHis6タグを付与した遺伝子とYhaUのC末端側にStrepTagIIを融合した遺伝子をクローニングすることに成功した。また、(ii)の結果、本研究で用いている発現ベクターpKK223-3では、IPTG発現誘導を行うと、むしろ細胞膜への発現量が低下してしまうことが明らかとなり、IPTG発現誘導は行わないことが適切であると結論付けた。また、(2)においては、予定している70変異のうち54変異を取得することに成功した。残りの16変異いくつかについては、すでにポジティブクローンを取得した。枯草菌が持つ2成分K+/H+アンチポーターYhaTUシステムは親水性タンパク質であるYhaTと膜タンパク質であるYhaUからなる。YhaUを大腸菌内で単独で発現させるとカリウムイオンチャネル様の働きをするが、YhaTとYhaUを共発現させると、K+/H+アンチポーターとしての機能を示す。そのため、受動輸送体であるチャネルから能動輸送体であるアンチポーターへの進化という点において興味深いトランスポーターである。以前の研究において、YhaTのN末端側にStreptTagIIを、YhaUのC末端側にHis6タグを付与したペプチドタグ融合型YhaTUは、K+/H+アンチポート活性を保持していることが明らかとなっている。また、このペプチドタグ融合型YhaTUを用いて、YhaTとYhaUが相互作用していることは、すでにプルダウンアッセイとブルーネイティブゲル電気泳動により確認している。そこで平成24年度には、YhaTのN末端側またはC末端側にHis6タグを付与した遺伝子とYhaUのC末端側にStrepTagIIを融合した遺伝子をクローニングした。また、YhaTおよびYhaUの内部アミノ酸配列を用いてポリクローナル抗体を作成した。(2)においては、平成25年度までに70変異のうち54変異を取得することに成功した。一方で、残りの16変異についてはクローニングが完了しなかった。本研究では、このペプチドタグ融合型YhaTUの精製系の構築および部位特異的変異導入による機能解析を行うことを目的としている。

タンパク質の精製系の構築として、平成23年度には、(1)大腸菌内での発現条件の検討、(2)細胞膜からタンパク質を可溶化するための界面活性剤の種類の選択、(3)界面活性剤の濃度の検討、(4)Ni-NTAを用いたアフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によるタグ融合型YhaTUの精製を試みた。これらの結果、タグ融合型YhaTUシステムはIMACでの精製過程において、その大部分がYhaTとYhaUに分離してしまうことが明らかとなった。そこで、YhaTとYhaUを別々に精製する方法と、YhaTUの複合体の精製系の条件検討を進めることとした。これまでに、YhaTのC末端側にHis6タグを付与した融合タンパク質をIMACで精製できることを確認した。YhaTUシステムの部位特異的変異導入による機能解析では、予定している70変異のうち34変異を取得することに成功した。平成24年度は、残りの変異の取得を完了することを目標とする。本研究は、(1)YhaTUシステムの大量精製系の構築と(2)YhaTUシステムの部位特異的変異導入による機能解析の2つを行っている。(1)に関しては、その精製過程で大部分のYhaTU複合体がYhaTとYhaUに解離してしまい、未だその原因がつかめていないことから、当初の予定よりも若干遅れている。(2)に関しては、70箇所に部位特異的変異を導入することを目標としているが、16箇所についてはまだ取得できていない。しかしながら、主要な個所への変異導入は完了しており、これらの変異型YhaTUシステムの活性の測定は平成25年度に測定することが可能である。YhaTUシステムの精製系の構築においては、YhaTとYhaUの大半が精製過程で分離してしまうことが明らかとなったが、実験系は確立しており、今後の詳細な条件検討により当初の目的を達成することが可能であると考えている。また、YhaTとYhaUを別々に精製する方法も開始し、すでにIMACを用いたYhaT単独の精製系は確立した。YhaTUの部位特異的変異導入による機能解析においては、予定していた平成24年度からではなく、平成23年度から開始し、すでに70変異中34変異を取得した。以上の理由から、本研究の目的の達成度はおおむね順調に進展していると考えている。本研究は、(1)YhaTUシステムの大量精製系の構築と、(2)YhaTUシステムの部位特異的変異導入による機能解析の2つを行っている。(1)に関しては、その精製過程で大部分のYhaTU複合体がYhaTとYhaUに解離してしまい、未だその原因がつかめていない。YhaTの中に、Rossman-foldモチーフがあることから、何らかの金属イオンまたはヌクレオチドのような化合物がYhaTU複合体の安定化に必要であると考えており、候補となる化合物を添加した状態でNi-NTAを用いたアフィニティークロマトグラフィーを行い、YhaTU複合体が解離しない条件を探す。また、精製時のpH条件についても調べ、YhaTUシステムの精製系の構築を目指す。(2)に関しては、予定している70個の変異型YhaTU遺伝子のクローニングを完了させ、それらの活性を測定する。
骨格筋の糖代謝機能を増強させる栄養物質の探索とAMPキナーゼの活性効果の検証

本研究の目的は骨格筋糖代謝機能を増強させる栄養の候補物質としてカフェインに着目し、骨格筋の糖代謝とAMPキナーゼ(AMPK)活性効果に及ぼす効果を検証した。カフェインは骨格筋のAMPKを活性化させ、糖取り込み量を増加させることが明らかとなった。本研究の成果からカフェインはAMPK活性効果を介した骨格筋の糖代謝機能を増強させる有力な栄養補助物質となり、運動による血糖降下作用と類似した抗糖尿病効果をもつ可能性が示唆された。運動の抗糖尿病効果と類似した様々な栄養物質が注目されている。中でも、緑茶、紅茶など様々な飲み物に含まれているカフェインの血糖降下作用の急性効果である。しかしながら、カフェインの糖尿病予防効果や発症リスクを軽減する分子メカニズムに関しては未だ不明である。本研究の目的は、骨格筋糖代謝機能を増強させる栄養の候補物質として、コーヒー成分に含まれるカフェインに着目して、骨格筋の糖輸送促進作用の直接効果を明らかにすることであった。さらに、カフェインの抗糖尿病効果の分子メカニズムを検証するために、血糖降下作用の制御に直接関わる有力なシグナル伝達分子であるAMPキナーゼ(AMPK)活性効果作用を検証することであった。雄性SDラットから摘出した速筋epitrochlearis(epi)と遅筋soleus(sol)を、カフェインを含んだ緩衝液において酸素と二酸化炭素の混合ガスと共に37度でインキュベートした。その結果、3mMカフェインは、epiとsolにおけるAMPKのリン酸化を上昇させ、3-O-methyl-D-glucose輸送取り込み量も増加させた。AMPKアイソフォーム分析の結果、AMPKは□1, □2をともに活性化し、その活性化はATRPCrの低下を伴った。カフェインは骨格筋のAMPKを活性化させ、ブドウ糖取り込みを促進させることが明らかとなった。本研究は、骨格筋糖代謝機能を増強させる栄養の候補物質として、コーヒー成分に含まれるカフェインに着目して、カフェインの抗糖尿病効果の分子メカニズムを検証するために、血糖降下作用の制御に直接関わる有力なシグナル伝達分子であるAMPK活性効果作用を検証した。申請者は、雄性SDラットから摘出した速筋epitrochlearis(epi)と遅筋soleus(sol)を用いて、3mMカフェインは、epiとsolにおけるAMPKのリン酸化を上昇させ、糖取り込み量も増加させたことを報告している。また、アイソフォーム分析の結果、AMPKはα1,α2をともに活性化し、その活性化はATP, PCrの低下を伴ったことを明らかにしており、カフェインは、運動に類似した抗糖尿病効果をもつ可能性を示唆している。そこで、In vitro実験の成果に加えて、本研究は、カフェインの生体投与が骨格筋の血糖とAMPK活性効果に作用するか否かを検討した。雄性SDラットを対象にして、カフェイン5mg/kgの尾静脈投与後、30分、60分、120分後にepiとsolを摘出した。その結果、投与後120分後においてepiとsolともにAMPKのリン酸化を上昇させた。また、AMPKの基質となるアセチルCoAカルボキシラーゼ(ACC)のリン酸も上昇させた。カフェイン投与後の血糖値は正常範囲内を維持し、顕著な変動は見られなかった。インスリンは、投与後に減少する傾向が見られたが、有意な変化は示さなかった。本研究の結果から、カフェインはAMPK活性効果を介した骨格筋の糖代謝機能を増強させる有力な栄養補助物質になることが示唆された。
メディアをめぐる戦後日本のジェンダー分析-テレビにおける家族像とジェンダー

資料の収集および分析は続行中であるが,ここまでの分析と結果について報告する。本研究では,まず,ホームドラマを中心とした文献や既存の調査の収集をおこない,特にアメリカの番組との関係と,映画におけるホームドラマとの比較を検討した。また,新聞記事の投稿欄と『主婦の友』の記事を複写・整理し分析を行っている。その結果,以下のような基本的事実が明らかとなった。日本におけるアメリカのテレビ番組は,1960年代前半は隆盛であったが,1964年を頂点として減少し,19801982年のゴールデンタイムの番組はほとんど国産番組であった。国際的にみても,日本のテレビ文化は極端に内閉的状況にあり,また,輸入番組の多数はスリラ-・アクションものである。したがって,1960年代後半からのホームドラマやメロドラマは,国内の特殊な需要におうじて展開していったものと思われる。テレビのホームドラマをそれ以前の映画における内容と比較すると,1970年代のテレビ調査では,テーマ的には,1950年代からの映画におけるホームドラマとほとんど変わらないが,テレビ時代のホームドラマ・メロドラマでは,職業をもっている女性がより多く描かれた。この有職率は,当時の実際の女性の有職率より高く,離死別者や独身者の登場が多いことが一因となっている。視聴率よりも,受けとめられ方・好まれ方に,世代による差が出ている。このことから,テレビにおけるホームドラマは,常識以上に女性が職業をもつことを好意的に描いていたこと,また関わり方の世代差が予想され,女性の世代別の受容分析が重要であることが判明した。記事分析は現在続行中である。
^<13>C標識フェナセチンを用いた呼気テストによる新生児肝機能検査

^<13>C標識フェナセチンを使用した肝機能検査を行なう予定であったが、その前実験として、^<13>C標識GlycineによるGastric emptyingratesの計測を行なった。安定同位元素^<13>C-Glycineは水に溶けやすく胃内で吸収されることなく、胃通過後速やかに近位小腸にてactiveにGlycine輸送系にて吸収される。また新生児領域で用いると言う点からも、単純なアミノ酸であるGlycineは安全に用いることができる。今回は、^<13>C標識フェナセチンによる新生児肝機能検査の前実験として、^<13>C-Glycineを用いた呼気テストによる母乳と未熟児用人工乳における新生児のGastric emptyingを評価した。安定同位元素^<13>Cで標識したGlycine(10mg/kg)を授乳前に5%glucoseに溶かし少量加圧濾過減菌ユニット、マイレックスGVにて漉過後、栄養チューブより注入した。その後、100-120ml/kg/day相当の母乳および未熟児用人工乳(SMA-LBW:日本ワイス)を15分で注入した。呼気の採取は、注入直前、注入後30分毎(2時間まで)、以降15分毎(3時間まで)、60分毎(6時間まで)の計12回行なった。投与した^<13>C-Glycine由来の呼気中^<13>CO2が呼気中にどのくらいの割合で出現するかをCO2%dose/hrとして表現し、更にその累積値をcumulative CO2%doseとして表現した。CO2 excreation curveのピーク時間は、母乳153分、人工乳148分と差は認めなかった。また、^<13>CO2の出現のピーク値も両者の間で有意差を認めなかった。呼気中CO2%doseも360分値でそれぞれ、母乳22.6%dose、人工乳21.3%doseと有意差を認めなかった。この結果をふまえ、今後、^<13>C標識フェナセチンを使用した呼気テストによる、新生児肝機能検査を行なっていこうと考えている。また、この安定同位元素を使用した呼気テストは非常に簡便かつ安全に、そして正確に新生児の消化管機能を評価することができ、今後スタンダードな方法と成りうるものと考えている。
C-typeナトリウム利尿ペプチドの腎臓における発現調節ならびに病態生理学的意義の検討

【目的】C-type Na利尿ペプチド(CNP)は近年ブタ脳から単離、同定された新しいNa利尿ペプチドであるが、発見当初よりその存在は中枢神経系に限局すると報告され、心房性Na利尿ペプチド(ANP)および脳性Na利尿ペプチド(BNP)とは異なり、心臓には存在せず、また血中を循環しない。しかし、最近CNPが培養macrophageあるいは血管内皮細胞でも産生されることが明らかになり、このことはCNPがlocal mediatorとして機能している可能性を示唆している。本研究ではNa利尿ペプチドの主要な標的臓器である腎臓におけるNa利尿ペプチドの産生の有無を検討した。【方法】Wistarラットの腎臓からペプチドを抽出し、さらにANP、BNP、CNPの含量を測定した。さらにそれらの分子型をゲル濾過ならびに逆相高速液体クロマトグラフィーにて検討した。ラット腎由来の培養細胞株であるNRK-52E細胞を用いてその培養液中へのCNPの分泌を測定した。ラット腎およびNRK-52E細胞中のANP、BNP、CNPmRNAをNorthern blot法および逆転写後にpolymerase chain reaction(PCR)で増幅して確認した。【結果】ラット腎のANP、CNP含量はそれぞれ2.56±0.19[SE]、0.47±0.02fmol/mg質重量であった。一方、BNPの免疫活性はまったく認めなかった。ANPの分子型は大部分が血中と同じα-ANP(1-28)であり、一方、CNPはpro体(分子量12K)およびCNP-53の型で存在していた。NRK-52E細胞は時間依存性にCNPを分泌した。またCNP mRNAが腎およびNRK-52E細胞で検出できたがANP mRNAは検出できなかった。【結語】Na利尿ペプチドの免疫活性は腎臓をはじめとする種々の組織で認められているが同部位での産生を確認した報告は少ない。本研究で認められた腎臓におけるANPの免疫活性は流血中のそれを反映したものであろう。しかしCNPはその前駆体さらにはmRNAの存在も確認できたことから尿細管をはじめとする腎細胞でCNPが産生されていると考えられる。従って、Na利尿ペプチドの内、腎臓で産生されるのはCNPのみであり、本ペプチドの局所因子としての役割が注目される。
海洋表層における生態・炭素循環システムの構造転換に関する実証・理論的研究

1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部北太平洋亜寒帯海域において解析した。高感度溶存有機物分析装置を駆使し、表層から深層にいたるアミノ酸の鉛直分布を解析するとともに、これと、微生物群集の現存量、生産活性との関連を詳細に調べた。その結果、太平洋の東西での、細菌活性の勾配が検出され、生態炭素循環システムの構造が顕著な空間変動を示していることが明らかにされた。変動要因として、プランクトン群集構造の変化や微量金属元素の供給量が重要である可能性が示唆された。2.海水中に多量に存在する炭水化物の高感度定量法の検討を行うとともに、糖の重合体であるペプチドグリカンの分解過程を調べた。その結果、海洋における微生物ー有機系の主要サイクルを律速する要因のひとつとして、有機重合体の複合化が大きな役割を果たしている可能性が示唆された。この結果は、外洋域の炭素循環を理解するうえで鍵になる、溶存有機物プールの蓄積メカニズムの解明にむけて、大きく寄与するものである。3.上記の観測・実験データおよび、JGOFSデータの解析から、海洋における有機物ー微生物連鎖系の駆動機構に関するモデルを作成した。主要反応系のパラメータ化を行った結果、外洋域生態系においては、溶存有機物ー微生物連鎖系を通しての有機物リサイクルが活発に生じており、そのため、ネットワーク仮想増幅現象が普遍的にみられることが明らかにされた。1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部北太平洋において解析した。高感度溶存有機物分析装置を駆使し、表層から深層にいたる溶存アミノ酸の鉛直分布を解析するとともに、これと微生物群集の現存量、生産活性との関連を調べた。その結果、太平洋の東西で、鉛直分布パターンに大きな変動が現れる現象が明らかにされた。これらの実証データを説明する、予備的モデルの構築を行った。2.炭水化物はアミノ酸とならんで重要な溶存有機物コンポーネントである。海洋における炭水化物の分布と動態を解析するために、パルス電気化学検出法を応用した、高感度糖類分析手法の検討を行った。また、これまで知見のほとんどない、アミノ糖の循環速度を高感度に解析するための、新たなトレーサー技術の開発にも成功した。これらの手法は次年度の観測において活用する予定である。3.海洋における溶存有機物の生成機構に関する記述モデルを作成した。外洋域生態系における生態-炭素循環を駆動する支配機構を抽出するために、JGOFSデータの解析から主要反応系のパラメータ化を行った。予備的結果から、従来の研究では見落とされていた、微小摂食者による溶存有機物生成の重要性が新たに示唆された。また、モデル解析から、外洋生態系においては、溶存有機物-徹生物連鎖系を通しての有機物リサイクルが活発におこなわれており、そのため、従属栄養生物による炭素消費が一次生産を大幅に上回る「ネットワーク仮想増幅現象」がみられることが明らかになった。1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部太平洋亜寒帯海域において解析した。その結果、海洋における微生物-有機物系の主要サイクルを律速する要因のひとつとして、有機重合体の複合化が大きな役割を果たしている可能性が示唆された。この結果は、外洋域の炭素循環を理解するうえで鍵になる。溶存有機物プールの蓄積メカニズムの解明にむけて、大きく寄与するものである。

3.上記の観測・実験データおよび、JGOFSデータの解析から、海洋における有機物-微生物連鎖系の駆動機構に関するモデルを作成した。主要反応系のパラメータ化を行った結果、外洋域生態系においては、溶存有機物-微生物連鎖系を通しての有機物リサイクルが活発に生じており、そのため、ネットワーク仮想増幅現象が普遍的にみられることが明らかにされた。
線条体におけるカルシウム振動の描出と生理学的意義の解明

意欲行動中に見られる線条体D2-MSNの活動振動がどのような神経入力によって作られるのか調べるために、腹外側線条体D2-MSNの入力先の一つの候補である島皮質の投射神経の活動を調べた。線条体へ投射する島皮質神経軸索の集合カルシウム観察では、トライアル開始時に終末のカルシウム信号が低下すること、線条体D2-MSNはトライアル開始に集合カルシウムが増加することから、島皮質の活動抑制が線条体D2-MSNの興奮をもたらしていることがわかった。この異なる活動を説明するには、両者の間に抑制性の介在神経が存在することが予想される。PV陽性GABA介在神経の集合カルシウム活動を意欲行動中に計測したところ、トライアル開始時に活動が抑制されなかった。このことからPV陽性介在神経以外の介在神経、例えばneuropeptide Y陽性、tyrosine hydroxylase陽性などのGABA介在神経が島皮質-線条体のfeedforward inhibitionを担当していることが示唆された。更に、ドパミン神経入力が線条体投射神経の集合カルシウム濃度を支配しているか調べた。線条体D1-MSNだけにカルシウムセンサーを発現するマウスを樹立し、意欲行動中の活動を調べた。その結果、線条体D1-MSNは、D2-MSNと同じく、意欲行動の開始時に集合カルシウム濃度が増加した。意欲行動の開始時にドパミン神経からのドパミン放出が起こることが知られている。ドパミンはD1受容体へは活動亢進を、D2受容体へは活動抑制をもたらすので、ドパミン入力が線条体MSNの集合カルシウム濃度を変化させている可能性が低いことがわかった。以上の結果から、意欲行動中の線条体MSNの活動振動は主に大脳皮質からの入力によって作られることがわかった。29年度が最終年度であるため、記入しない。島皮質の投射神経特異的にCreを発現するRbp4-Creマウスを導入し、島皮質にAAV DIO yellow cameleonを注入した。島皮質の投射神経にyellow cameleonが発現した状態でオペラント行動実験を行い、細胞体および線条体投射軸索のカルシウム活動を記録した。細胞体での集合カルシウム観察では、オペラント行動の各イベント(トライアル開始、レバー押し開始、報酬獲得)で変化を見いだせなかった。一方で線条体へ投射する軸索の集合カルシウム観察では、トライアル開始時、レバー押し開始時に終末のカルシウム信号が低下し、報酬獲得時に戻ることがわかった。線条体D2-MSNはトライアル開始、レバー押し開始で集合カルシウムが増加することから、島皮質の活動抑制が線条体D2-MSNの興奮をもたらしていることがわかった。島皮質の活動と線条体の活動の関係性を明らかにするために、島皮質にムシモールを入れて腹外側D2-MSNの集合カルシウム活動を測定した。このとき島皮質の抑制によってカルシウム振動が有意に増加することが明らかになった。このことから、意欲行動の開始時には島皮質から線条体へfeedforward inhibitionで信号が送られていることが分かった。カルシウム振動を行動中に記録し、その活動をもとに光操作できている。カルシウム振動の生理的意義に迫れる研究が出来ているとみなせるため。島皮質軸索の光操作、これによる意欲行動の変化を調べる。feedforward inhibitionの存在をより回路レベルで記載するために、in vivo電気生理と光操作を組み合わせた実験を行う。
視神経脊髄型及び通常型多発性硬化症の分子免疫病態の比較解析

アジアに比較的多い視神経脊髄型多発性硬化症(OSMS)と欧米に多い通常型MS(CMS)の分子免疫病態を解析した。OSMSとCMSの比較解析1)オリゴクローナルバンド(OB):等電点電気泳動により解析した。CMSでは60.7%、OSMSでは10%で陽性で有意差がみられた。2)T細胞受容体:両病型においてCDR3 spectratypingにより増幅するT細胞クローンを解析した。末梢血ではVβ5.2が高頻度に検出され、髄液では全例でVβ5.2が検出されたが、OSMSに特異なVβはなかった。Vβ5.2の増幅症例ではCDR3領域の同一のアミノ酸配列が高頻度に検出され、病態への関与が示唆された。3)Th1/Th2バランス:CMS剖検脳で種々のケモカイン受容体及びリガンドのmRNAを測定し、脱髄病巣ではTh1優位であった。一方再発時の髄液CD4陽性細胞のCCR5/CCR3比はCMSに比べOSMSで有意に低下しており、Th1反応の相違が示唆された。CMSの病態解析4)NKT細胞はMS病態を抑制するが、末梢血リンパ球にα-GalCerを添加したが、約半数はNKT細胞の明確な増殖がなかった。5)免疫記憶、抗原提示に関連するCCR7陽性細胞は脱髄病巣周囲に散在し、リガンドであるSLCは同部位の血管壁に発現しており、病巣への細胞遊走に関与していることが示唆された。6)ファージディスプレー法により髄液lgGのエピトープ解析を行った。各症例で複数のファージに共通なアミノ酸配列がみられ、ヘルペス属ウイルスに相同な配列が高頻度に検出されたが、その配列は症例毎に異なった。検出されたファージではOBは吸着されず、OBの各バンドは複数のlgGで構成されると考えられた。以上の如くOSMSはOB陰性でTh1反応がCMSと異なること、CMSのリンパ球の特性や髄液lgGの結合ペプチドを明らかにした。多発性硬化症(MS)における分子免疫病態の解析と視神経脊髄型(OSMS)と通常型MS(CMS)という2つの病型の比較を行った。T細胞:T細胞受容体(TCR)のCDR3 spectratypingにより再発時の末梢血及び髄液における増幅T細胞クローンを検出した。末梢血ではVb5.2が約1/3の症例で検出され、髄液でも全例でVb5.2が検出され病態における重要性が示唆された。病型に特徴的なVbはなかった。経時的な解析では再発毎に増幅するVbが変化する症例と変化しない症例があった。Vb5.2の増幅症例ではTCRのCDR3領域のアミノ酸配列としてLYRGGNQPQHFが高頻度に検出され、同一エピトープに反応するT細胞クローンの増幅が疑われた。オリゴクローナルバンド(OB):等電点電気泳動によるOBの解析では、CMSでは60.7%、OSMSでは10%で陽性で有意差がみられた。OB陽性症例ではphage display法により髄液オリゴクローナルIgGの標的抗原の解析をしたところ、ヘルペス属ウイルスに相同な配列が高頻度に検出された。Th1/Th2バランス:Th1/Th2関連ケモカイン受容体の発現解析によりCMSでは末梢血に比べ髄液中でCCR

5陽性Th1細胞が優位に増加していたが、OSMSではこの増加がみられなかった。以上、T細胞やNT細胞の病態への関与を示唆する知見を得たが、OBとTh1/Th2バランスがOSMSとCMSでは異なることが明らかになった。アジアに比較的多い視神経脊髄型多発性硬化症(OSMS)と我が国にも存在するが欧米に多い通常型MS(CMS)の分子免疫病態を解析した。OSMSとCMSの比較解析として、1)再発時に増幅するT細胞クローンと2)Th1/Th2関連ケモカインの検討を行った。1)OSMS7例、CMS35例においてCDR3 size spectratypingにより増幅するT細胞クローンを解析した。末梢血ではVβ5.2とVβ24が高頻度に検出され、髄液ではOSMSを含め全例でVβ5.2が検出されたが、OSMSに特異なVβはみられなかった。Vβ5.2T細胞の機能解析が今後の課題である。2)4例のCMS剖検脳で種々のケモカイン受容体及びリガンドのメッセージを測定し、脱髄病巣ではTh1優位であることを碓認した。一方OSMS, CMS各々15例の再発時の髄液CD4陽性細胞のCCR5/CCR3比はCMSに比べOSMSで有意に低下しており、Th1反応の相違が示唆された。またCMSの病態解析として、3)病態に抑制的に作用するとされるNKT細胞、4)免疫記憶に関連するCCR7とそのリガンド、5)Phage display法により髄液IgGのエピトープの解析を行った。3)CMS9例の末梢血リンパ球にα-galactosylceramideを添加したが、4例はNKT細胞の明碓な増殖のないnon-responderであった。4)CCR7陽性細胞は脱髄病巣周囲に散在し、リガンドであるSLCは同部位の血管壁に発現しており、病巣への細胞遊走に関与していることが示唆された。5)CMS14例の検討では、各症例で複数のphageに共通なアミノ酸配列がみられたが、その配列は症例毎に異なっていた。検出されたphageと髄液IgGを反応させたがオリゴクローナルバンドは吸着されず、OBの各バンドは複数のIgGから構成されていると考えられた。
力発揮特性に応じた筋骨格シミュレーションモデルの構築

本研究の目的は,力発揮特性に応じた筋骨格シミュレーションモデルを構築することであった.筋骨格モデルで用いる生理的横断面積や筋線維長などの筋パラメータを推定するために,筋力測定装置を用いて下肢関節の等尺性および等速性伸展トルクを測定した.筋骨格モデルを用いて筋力測定をシミュレートし,測定された関節トルクとシミュレーションにより算出された関節トルクの差が最小になるように筋パラメータを最適化した.推定した筋パラメータを用いてスクワットジャンプ動作をシミュレートし,被験者のジャンプ動作と比較した.本研究の結果から,本システムにより運動中の筋張力の推定精度を高める可能性が示唆された.本研究では,力発揮特性を考慮した筋骨格シミュレーションモデルを構築することを目的としている.そのために,本研究では,筋力測定装置(バイオデックス)を用いて測定された関節の屈曲および伸展力(関節トルク)をもとに筋骨格モデルで用いる筋パラメータを推定し,パラメータの推定精度を検討する必要がある.また,本研究では主に下肢の筋に着目するため,実験とシミュレーションで得られた跳躍動作と比較することでパラメータの推定精度を検討する.したがって,平成27年度は以下の研究活動を実施した.1)バイオデックスを用いて下肢関節の等尺性および等速性関節トルクを測定した.また,モーションキャプチャシステムとフォースプラットフォーム,表面筋電図を用いてスクワットジャンプ動作と地面反力や筋の活動電位を測定した.2)筋骨格シミュレーションモデルを構築するとともに,遺伝的アルゴリズムを組み込むことで筋パラメータや最適動作を推定するシステムを構築した.所属の変更により研究環境が大きく変化したため,当初の計画通りに研究を遂行することが困難であった.しかし,筋力や跳躍動作などの基礎的データの収集に加え,シミュレーションモデルや最適化システムの構築も完了しており,おおむね順調に進展したと考えられる.本研究では,力発揮特性を考慮した筋骨格シミュレーションモデルを構築することを目的としている.そのために,筋力測定装置(バイオデックス)を用いて測定された関節の屈曲および伸展力(関節トルク)をもとに筋骨格モデルで用いる筋パラメータ(生理的横断面積,筋線維長など)を推定し,実験とシミュレーションで得られた跳躍動作(スクワットジャンプ)と比較することでパラメータの推定精度を検討する.これまでに,1)下肢関節の等尺性および等速性トルクの測定,2)スクワットジャンプ中の動作,地面反力および筋電図の測定,3)筋骨格シミュレーションモデルの構築が完了していた.したがって,平成28年度は測定した下肢関節の等尺性および等速性トルクをもとに,下肢の各筋のパラメータを推定し,得られた筋パラメータを用いて跳躍動作をシミュレートした.その結果,実験で得られた跳躍動作とシミュレーションで得られた跳躍動作における身体重心の最大到達高が同程度であり,筋パラメータ推定の妥当性が高いことが示唆された.しかし,跳躍動作中の個々の筋の張力発揮パターンに関する検討にまでは至っていない.次年度は,各筋の張力発揮パターンと実験で得られた筋電図との比較することにより,筋パラメータ推定の妥当性をさらに検討していく予定である.なお,これまでに得られた成果・知見については,第21回ヨーロッパスポーツ科学学会(オーストリア)において発表し,他の研究者からのコメント等をもらい,その後の研究の推進に役立てた.研究実施計画に沿って研究を遂行し,概ね計画通りに進展している.本研究では力発揮特性を考慮した筋骨格シミュレーションモデルを構築した.このシステムでは,筋力測定装置(バイオデックス)を用いて測定された関節の屈曲および伸展力(関節トルク)をもとに,筋骨格モデル内の筋パラメータ(生理的横断面積,筋線維長など)を数値最適化により推定することが可能である.跳躍動作(スクワットジャンプ)を対象とし,被験者から得られた動作や筋電図と筋骨格モデルを用いたシミュレーションで得られた動作や筋の活性度を比較することで推定された筋パラメータの妥当性の検証を行った.なお,跳躍動作のシミュレーションは,従来の研究で用いられている筋パラメータを用いたモデル(モデル1)と推定された筋パラメータを用いたモデル(モデル2)の2つを用いて行った.その結果,筋活動はモデル1,モデル2とも二関節筋である大腿直筋は被験者と異なるパターンを示したものの,他の筋では被験者と類似したパターンを示した.一方,動作時間や離地時の身体重心鉛直速度は,モデル1では被験者よりも動作時間は長く,離地時の身体重心鉛直速度は小さかったが,モデル2ではどちらも被験者と同程度であった.以上の結果から,本研究の手法により筋骨格モデルを用いたシミュレーションの精度を向上できる可能が示唆された.本研究の目的は,力発揮特性に応じた筋骨格シミュレーションモデルを構築することであった.筋骨格モデルで用いる生理的横断面積や筋線維長などの筋パラメータを推定するために,筋力測定装置を用いて下肢関節の等尺性および等速性伸展トルクを測定した.筋骨格モデルを用いて筋力測定をシミュレートし,測定された関節トルクとシミュレーションにより算出された関節トルクの差が最小になるように筋パラメータを最適化した.推定した筋パラメータを用いてスクワットジャンプ動作をシミュレートし,被験者のジャンプ動作と比較した.本研究の結果から,本システムにより運動中の筋張力の推定精度を高める可能性が示唆された.平成28年度では,まず測定した等尺性および等速性関節トルクをもとに筋パラメータの推定を行う.

次に,得られた筋パラメータをもとにスクワットジャンプの最適動作を推定する.実験により得られた動作と最適動作を比較することにより,得られた筋パラメータの妥当性を検討する.また,これまでに得られた研究成果を関連学会で発表する.平成29年度には,まずシミュレーションで得られた跳躍動作における各筋の張力発揮パターンと実験で得られた筋電図を比較することで,筋パラメータ推定の妥当性をさらに検討していく.また,これまでに得られた研究成果を関連学会で発表するとともに,学術雑誌に論文を投稿することで広く公表する.スポーツバイオメカニクス
制度としての文化財と博物館-欧米、特にフランスとの比較社会学的研究に向けて-

本年度の研究は、本格的な国際共同研究を行うための準備として、国内外における研究体制作りと、研究枠組みの検討を行うことが、目的だった。将来の共同研究のパートナーとして、九月に来日したジュディと共に、国立科博などを訪問し、今後の研究の方向を決めると同時に、フランスにおける研究蓄積のあるジュディから、研究に必要な資料を提供してもらい、フランスにおける研究体制作りを依頼した。研究調査の枠組みに関しては、ジュディとの討論で、日仏や、場合によっては、他のヨーロッパ諸国との比較も可能な調査の三つのポイントを決めた。ひとつめは、すでにジュディや荻野が研究実績のある伝統と文化財の問題で、これに加えて、まだ研究されていない領域として、戦争の記憶と環境の問題を取り上げることにした。戦争の記憶の問題とは、戦争体験がどのように表現されているか、原爆ドームのような負の遺産をどのように捉えるべきかといった点を考えることである。そのための予備調査として、荻野と小川は、沖縄の戦蹟や広島の原爆資料館を訪れ、種々の資料収集を行った。また、環境と伝統の保存の問題を考えるために、東北の農村や鉱山の跡などを調査した。一年間の調査の結果を踏まえて、荻野は三月八日に琵琶湖博物館で行われたシンポジウム「博物館の可能性と限界」で報告し、新たな博物館の可能性について論じ、博物館関係者や展示業者、アメリカ人の博物館研究の専門家などと討論した。次年度は、本格的な日仏共同研究の最初の年度であり、本年度の予備研究の成果を踏まえて、日仏両国における本格的な調査を行うことになる。
悪性脳腫瘍におけるメチル化遺伝子とヒストンのメチル化による癌化機構の解明

膠芽腫の細胞株と臨床標本におけるEHMT1の発現やH3K9のmethylation statusについて検討した。膠芽腫細胞株であるU87MG株およびT98G, U251MG株、U118MG株、A172株に対してgenomic quantitative PCRを行った。いずれの細胞株でもLOHを示唆する結果は得られなかった。EHMT1遺伝子のシークエンスを試みが、mutationは検出されなかった。また、quantitative RT-PCRの手法を用いてEHMT1遺伝子の転写活性を評価した。メッセンジャーRNAでも発現は認めなかった。細胞株ならびに臨床摘出標本に対し、ウエスタンブロッティングを行ったがEHMT1蛋白の発現低下は認めなかった。代表的な膠芽腫細胞株としてU87およびT98Gの初代培養株を購入した。この2株は古くから膠芽腫の基礎研究に用いられてきた株で、遺伝子異常の報告が網羅的に解析されているものである。細胞株は継代を重ねるにつれ、ゲノム変化とともにエピジェネティックな変化もきたすことが知られているため、本研究においては初代培養株を使用することが適していると考えた。これらを培養し、EHMT1の発現解析を行った。ウエスタンブロッティング、RT-PCRの手法を用いて蛋白レベルおよび転写レベルでの発現を検討した。細胞株からゲノムDNAを抽出しgenomic qPCRを行った。そのほかの保有していた膠芽腫細胞株についても行い、EHMT1の発現が低下している細胞株を検索している。また、National Center for Biotechnology Information (NCBI)のデータベースから、膠芽腫細胞株におけるEHMT1遺伝子異常やメチル化などについての情報を収集した。臨床摘出標本については、同様のEHMT1発現解析をRT-PCRを用いて試みた。脳腫瘍という腫瘍の性質上、十分量の組織量が得られないことも多かった。これまで当院で摘出した標本に関しては、パラフィン切片で保存しているものが多いため、発現解析にはEHMT1抗体を用いた免疫染色が有用と考え、現在、染色の条件を決定するべく検討を進めている。特に臨床摘出標本でEHMT1の発現が低下していることが、本研究の基盤となるため、希少な臨床摘出標本で効率よく発現解析を行うために、免疫染色を行うことが重要と考えている。これまで他臓器癌で指摘されていたように、悪性脳腫瘍の分野でもDNAメチル化とヒストンのメチル化が密接に関連し、重要な遺伝子不活化機構として存在している可能性があると考えられている。悪性脳腫瘍に対する新たな分子標的治療の標的分子となりうる可能性を秘めた分子、Euchromatin Histone Methyltransferase 1 (EHMT1)とヒストンH3K9について検討し、これらの分子に関連した腫瘍化制御機構を解明することで、新たな分子標的治療薬を開発するための基礎となる研究結果を得ることを目的とした。前年度から引き続き、膠芽腫細胞株および臨床摘出標本を用いて、ETMH1の発現が蛋白レベルおよび転写レベルで低下しているかどうかを検討した。数種の膠芽腫細胞株でEHMT1蛋白発現をウエスタンブロッティングを使って調べたが、入手した細胞株で蛋白発現が低下していた株は認めなかった。メッセンジャーRNAをもちいた転写レベルをRT-PCRで行ったが、同様に発現が認められた。発現している細胞株をpositive controlとして、膠芽腫の切除標本に対してウエスタンブロッティング、RT-PCRを行ってみたが、評価は難しかった。膠芽腫は非常にheterogeneousな腫瘍であり、であり、免疫染色の結果も発現の低下を示す結果は得られなかった。本研究は膠芽腫においてEHMT1の発現が低下していることから発展させる予定であったが、予想された結果は得られなかった。
慢性活動性EBウイルス感染症におけるEBウイルス関連遺伝子の発現

慢性活動性EBウイルス感染症におけるEBウイルス感染細胞は通常のB細胞のみならずナチュラルキラー(NK)細胞やT細胞(CD4およびCD8)にもある。EBウイルス感染NK細胞株(YT)ならびに慢性活動性EBウイルス感染症に続発したEBウイルス関連T細胞リンパ腫2例におけるEBV関連遺伝子の発現をウエスタンブロットならびにRT-PCRにて検討したところ、EBNA-1、LMP-1、LMP-2は陽性であったが、EBNA-2は陰性であった。すなわち上咽頭癌やホジキン病と同様に2型の潜伏感染様式をとっていた。慢性活動性EBウイルス感染症に合併したEBウイルス関連γδ-T細胞リンパ腫由来の細胞ならびにNK細胞白血病の患者末梢血より樹立したEBウイルス感染NK細胞株におけるEBウイルス関連遺伝子の発現についても検討を加えたところ、RT-PCRにてEBNA-1、LMP-1、LMP-2は陽性であったが、EBNA-2は陰性であり、同様に2型の潜伏感染様式と考えられた。したがって慢性活動性EBウイルス感染症のようにEBウイルスがNK細胞やT細胞に感染した場合は、2型の潜伏感染様式で感染しているために、宿主のEBウイルス特異的な抑制性T細胞による免疫学的な認識機構から逃れやすくなっていると考えられた。その結果として慢性活動性EBウイルス感染症が悪性化や遷延化をきたしやすいメカニズムが働いているものと考えられた。慢性活動性EBウイルス感染症におけるEBウイルス感染細胞のトロピズムは通常のB細胞のみならずNK細胞やT細胞(CD4およびCD8)にもある。以前にEBウイルス感染NK細胞株(YT細胞)ならびに慢性活動性EBウイルス感染症に合併したT細胞リンパ腫におけるEBV関連遺伝子の発現をRT-PCRにて検討したところEBNA-1.LMP-1は陽性であったが、EBNA-2は陰性であり、いわゆる2型の潜伏感染様式を取っていた。今回新たに慢性活動性EBウイルス感染症に伴ったγδT細胞リンパ腫やNK細胞白血病の患者末梢血より樹立したEBウイルス感染NK細胞株におけるEBウイルス関連遺伝子の発現について検討したところEBNA-1、LMP-1は陽性であるが、EBNA-2は陰性であった。すなわちEBウイルス感染NK細胞ならびにT細胞におけるEBウイルスの潜伏感染様式は基本的には2型であると考えれられる。よって慢性活動性EBウイルス感染症においてはEBウイルスがNK細胞やT細胞に感染し、2型の潜伏感染様式をとっているために宿主のEBウイルス特異的な抑制性T細胞による免疫学的な認識機構から逃れやすくなっており、その結果として悪性化や遷延化に関わっているものと思われる。
バイオシグナル分子を固定化した新しい生体材料の応用

最近の細胞生物学の進歩により、数多くのバイオシグナル分子が細胞の遺伝子発現を制御していることが知られるようになってきた。そして、これらの分子は細胞のレセプターと相互作用して錯体を形成し、細胞膜上で凝集して、さらに細胞内にインターナライズされ、やがてリソソーム無いで分解され、一部のレセプターは細胞膜上へリサイクルされることが知られるようになってきた。しかしながら、これらの過程のうちのどの段階で細胞へシグナルが伝達されているかは、全く不明であった。そこで、細胞成長因子のひとつであるインシュリンをフォトリソグラフ法を用いて、固定化領域と非固定化領域をマイクロパターン状に作成し、各々の領域での細胞の成長を調べた。すると、インシュリン固定化領域でのみ成長が促進されることが明確に示された。また、EGF固定化領域でのみチャイニーズハムスター卵母細胞CHOの成長が促進されることがわかった。神経細胞成長因子NGFをパターン状に固定化した基板上でラット副腎髄質クロマフィン細胞PC12は、分化して樹状突起を形成した。また、腫瘍壊死因子TNF-αをパターン状に固定化した基板上で、横紋筋肉腫細胞A673を培養すると、TNF-α固定化領域の細胞でのみアポトーシスの現象が観測された。バイオシグナル分子としてインシュリンと上皮細胞成長因子(EGF)を選び、これらを光固定化した材料を合成して、その上で細胞培養を行った。1.まずアジド安息香酸とN-ヒドロキシサクシンイミドを反応させ、活性化フェニルアジド誘導体を合成した。これをインシュリンと混合して、インシュリンのアミノ基にフェニルアジド基を導入した。このように合成した光反応性インシュリンを水に溶解させて、ポリスチレン上にキャストして乾燥し、紫外光を照射した。このようにインシュリンを光固定化したポリスチレンシャーレ上でマウス繊維芽細胞やチャイニーズハムスター卵母細胞を培養したところ、無血清でも血清培養に匹敵する増殖性が観測された。2.EGFを表面加水分解したポリメチルメタクリレート膜に水溶性カルボジイミドを用いて固定化した。その上でEGFレセプターを過剰発現させたチャイニーズハムスター卵母細胞を培養して、レセプターのリン酸化、続いて起こるMAPキナーゼの活性化を調べたところ、フリーのEGFは短時間に情報伝達系を活性化するのに対し、固定化EGFは最初相互作用しにくく活性化しにくいが、その後長期間にわたって活性化し続けることがわかった。また、EGFもインシュリンと同様な方法で光固定化した。この上で前述の接着依存性細胞に加えて、ハイブリドーマのような接着非依存性細胞を培養したところ、細胞増殖促進活性は観測されなかった。固定化EGFは遊離しないために、接着しなかった細胞には作用しないと考えられた。1)インシュリンをポリエチレンテレフタレート膜上の特定領域に固定化し、インシュリンレセプターを過剰発現したチャイニーズハムスター卵母細胞を培養したところ、インシュリンが固定化してある領域の細胞の成長が促進され、細胞塊が形成されることがわかった。2)EGFをポリスチレン膜の特定領域に光リソグラフ法で固定化した。マウス遷移芽細胞STOやチャイニーズハムスター卵母細胞をこの膜上で培養したところ、EGF固定化領域で培養された細胞のみ抗ホスホチロシン抗体で染色され、細胞情報タンパク質が活性化されていることがわかった。3)NGFをポリエチレンテレフタレート膜の特定領域に固定化し、褐色細胞腫由来PC12細胞を培養した。すると、NGF固定化領域の細胞のみ神経突起を形成し、分化することがわかり、固定化NGFから情報伝達が行われていることが分かった。4)TNFをポリエチレンテレフタレート膜の特定領域に固定化し、横紋筋肉腫A673細胞を培養した。TNF固定化領域でのみ一部アポトーシスが起こっていることがわかった。一般に、これらバイオシグナル分子は細胞表面の各々のシグナル分子に対応するレセプターと相互作用して、錯体を形成し、錯体は細胞表面で凝集し、やがて細胞内に取り込まれ、リソソーム内で分解され、一部のレセプターはリサイクルされ、細胞表面に戻ることが知られていた。

しかしながら、一体どの段階で細胞核へ情報が伝達されているかは未知のままであった。そこで、シグナル分子を材料上に固定化して、細胞内に取り込まれないようにした。さらに、顕微鏡下で一目でわかるように、光リソグラフ法を用いて、マイクロパターン状にバイオシグナル分子を固定化した。すると、バイオシグナル分子固定化領域と非固定化領域で明らかに細胞の形態や挙動が異なることが明らかになった。インシュリンをパターン状に固定化し、マウス繊維芽細胞を培養すると、固定化非固定化領域に関係なく細胞は接着するものの、数日間培養すると、インシュリン固定化領域の細胞の成長が促進され、インシュリン固定化パターンに従い細胞が成長することがわかった。同様な現象が上皮細胞成長因子を固定化した場合にも起こり、神経細胞成長因子固定化材料では細胞の分化を、腫瘍壊死因子固定化材料では細胞のアポトーシスを制御できることが明らかになった。このようなことから、バイオシグナル分子は固定化しても細胞の遺伝子発現を制御でき、情報伝達のために細胞内に取り込まれる必要がないことがわかった。さらに、固定化に伴う別の効果が明らかになった。成長促進活性を測定すると、固定化インシュリンは溶解状態インシュリンより高い活性を有することがわかった。これは、インシュリンが細胞内に取り込まれ、刺激伝達を減少させるダウン-レギュレーションという現象が固定化により抑制されるためと考えられた。固定化バイオシグナル分子は長期に亘って刺激を伝達し続けるために、溶解状態のバイオシグナル分子より高い活性を持つようになったものと考えられた。このような現象は、別の細胞成長因子についても観測され、溶解状態と固定化状態で、細胞の成長と分化をスイッチできることまで明らかになってきた。
数学教育へのファジィ理論導入の実践研究

研究目的(1)は大学の文系学部で実践し、教案及び教育技術の問題点を調査、分析、検討することである。慶応義塾大学商学部の総合教育セミナー「ファジィ理論導入」で、平成10年度はファジィ重視の授業、11年度は数学的に厳密な授業を試み、毎回アンケートを行って学生の反応を調査した。その結果、ファジィ理論の概念を把握するのに身近な具体例による教材の工夫が最重要であることが分かった。日本ファジィ学会で一部報告したが、これらを取りまとめ、改良した教案とともに、本年8月の数学教育国際会議で報告する予定である。研究目的(2)は大学の教育系、理工系学部で実践し当該学部用教材を充実させることである。早稲田大学情報科学センターの講座では、「ファジィ教育情報科学」、日本大学理工学部の教養ゼミナールで両年度「人間とファジィ」と題する授業を実践した。アンケート調査の結果、いずれも数学的に説明するだけではわかりにくく、適切な具体例を数多く提示することによりイメージ的には理解されることが考察された。そこで、いくつかの具体例を開発し、数学教育学会、日本ファジィ学会等で報告した。今後も具体例の研究・開発を継続していきたい。研究目的(3)に関しては、早稲田実業の高校3年生対象に、特別授業「ファジィ理論の基礎」、「ファジィ理論と応用」を試行し、アンケート調査から「総合的学習の時間」の教材研究のための貴重な資料を得ることができた。また、大阪地区の研究者と生徒の日常生活に関連する具体例について合同研究会を開催する。研究目的(4)のファジィ理論の教育への応用に関しては、ファジィ推論による教育評価の研究、ファジィノード・ファジィグラフをソシオメトリー分析に利用する研究およびファジィ決定を応用したクラスタリングレベルの研究を進展させ、数学的基礎を固めることができた。研究目的(1)は「ファジィ理論の基礎」の授業を社会科学,人間科学系学部の初年次学生を対象に実践し,教案および教育技術の問題点を調査,分析,検討することである。これについては,先に試行を重ねて作成した教案にしたがって,平成10年度,慶応義塾大学商学部の総合教育セミナーで実践し,毎回アンケートを行って受講生の反応を調査した。その結果,ファジィ理論の教育における数学のかかわり方をはじめ,教案を充実させる資料を得ることができた。これらをとりまとめて,6月の日本ファジィ学会で報告する予定である。なお,この教育実践は本年度も通年で継続することになっている。研究目的(2)に関しては,日本大学理工学部の教養ゼミナールで「人間とファジィ」と題する授業を行い,ファジィ理論という新しい概念を導入するには,適切な具体例を数多く提示する必要があることを知った。そこで,いくつかの具体例を開発し,この結果を数学教育学会で報告した。研究目的(3)はファジィ理論を中学校・高等学校の数学教育の一環として導入する研究である。これについては,早稲田実業の高校3年生に,50分×3回「ファジィ理論と応用」と題して特別授業を試行できたのが最大の収穫で,アンケート調査から教材研究のための貴重な資料を得ることができた。分析結果は3月の数学教育学会,6月の日本ファジィ学会で報告する予定である。また,大阪地区の研究者と合同研究会を開催し,生徒の日常生活から題材を採った効果的な具体例について詳細に検討した.研究目的(4)のファジィ理論の教育への応用に関しては,ファジィノード・ファジィグラフをソシオメトリー分析に利用する研究を,数学的基礎を固めることにより進展させることができた.

研究目的(1)は大学の文系学部において「ファジィ理論の基礎」の授業を実践し,教案および教育技術の問題点を調査,分析,検討することである.本年度は,慶應義塾大学商学部の総合教育セミナーで,数学的に厳密な授業を試み,毎回アンケートを行って学生の反応を調査した.その結果,ファジィ理論の概念を把握するのに効果的でなく,身近な具体例による教材の工夫が最重要であることがわかった.これらをとりまとめ,改良した教案とともに,8月の数学教育国際会議で報告する予定である.研究目的(2)は大学の教育系,理工系学部で実践し当該学部用教材を充実させることである.早稲田大学情報科学センターの講座で「ファジィ教育情報科学」,日本大学理工学部の教養ゼミナールで「人間とファジィ」と題する授業を実践した.アンケート調査の結果,数学的に説明するだけではわかりにくく,適切な具体例を数多く提示することによりイメージ的には理解されることが考察される.そこで,いくつかの具体例を開発し,数学教育学会等で報告した.今後も具体例の開発作業を急がねばならない.研究目的(3)はファジィ理論を高等学校の「総合的学習」の時間の教材として導入する研究である.前年度末早稲田実業の高校3年生対象に特別授業を試行したが,その際のアンケートを調査,分析,検討して日本教育工学会等で報告した.「総合的学習」の時間の教材としての研究は今後も継続していきたい.研究目的(4)のファジィ理論の教育への応用に関しては,ファジィ推論による教育評価についてハードルへ適用事例を開発,ファジィノード・ファィグラフをソシオメトリー分析に利用する研究およびファジィ決定を応用したクラスタリングレベルの研究を進展させ,数学的基礎を固めることができた.