hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高難度選択光酸化に最も適した活性酸素種のデザイン

2固体表面上に錯体を展開させる,3錯体と固体との協同効果を利用するという3つのアプローチによって設計された光触媒系を立ち上げ,それぞれについて「反応に最も適した活性酸素種」が生成している可能性を見出している.平成25年度は活性酸素種の正体について,引き続き分光学的な手法を用いて検討を行う予定をしている.活性種の正体が限定されれば,高活性を示す触媒の設計を行い,実際に合成の検討を行う.1についてはNb2O5表面のOH基の量や強度を変化させるために,Nb2O5ナノスクロールやNbを含んだ層状化合物の合成を行う予定である.2については,表面のバナジウム密度が大きく影響をしていることがわかっているため,シリカの合成手法を見直す予定である.さらに反応に寄与していると考えられる孤立四配位バナジウム酸化物種の格子酸素の環境を変化させるため,孤立四配位バナジウム酸化物種への配位子修飾を検討する.3についてはこれまで鉄ポルフィリン錯体のみで検討を行ってきたが,1活性や選択性(オレフィンの転化率及びエポキシドの選択率),2可視光応答性,3耐久性という観点から新錯体の検討を行う.残額264円については事務手続き上のミスであり,来年度に繰り越して使用する予定である.
都市社会基盤施設を支える擁壁構造物の耐震安定性評価と耐震補強に関する基礎的研究

地震の加速度履歴や地盤・土構造物の動的特性を考慮して構造物の全体安定性を評価する手法を開発した。特に,擁壁などの人工斜面や自然斜面においては構造物のせん断強度を低減して構造物が破壊する極限状態における低減係数を用いて安全率を定義することから,研究代表者によって開発された解析手法を新たに修正・開発した。開発した手法の斜面の安定性評価への適用性を検討するために単純斜面の静的安定性について既存の解析手法と比較検討を行った。次に斜面の耐震安定性について,震度法(単一方向慣性力),震度法(慣性力の繰り返し変化の考慮),加速度履歴を考慮した解析,の3つの方法を用いて開発した手法の適用性について検討した。新しく開発した手法によると加振加速度の振動数に応じて変化する安全率が精度良く評価され,また構造物の共振による安全率の低下についても評価できることが示された。斜面の耐震安定性評価では動的変形解析によって得られた応力解を用いて静的安定解析を行うことによって耐震安定性を評価する方法があるが,この方法によると刻々と変化する安全率が得られるので全体安定性とどのような関係があるのか不明である。本研究では開発した解析手法による安全率と比較することにより,簡便解析が比較的精度の良い解を与えることを明らかにした。擁壁の地震時における土圧は変位や作用する慣性力によって様々に変化するために,擁壁を安全に保つための設計土圧は従前まで明らかでなかった。本研究では上述した解析手法を適用して擁壁の設計動土圧の評価アルゴリズムを開発した。規則・不規則波加速度に対する数値解析を通して開発した手法の適用性について検討した。
糖鎖修飾によるインテグリンの選別輸送ゾーンの制御とその分子機序の解明

真核生物では、翻訳後修飾の一つである糖鎖はその構造的多様性から様々な生物学的プロセス、タンパク質の安定性や輸送、機能などの制御に関与する。一般的に、糖タンパク質は小胞体やゴルジ体のオルガネラにおいて糖鎖で修飾され、適切な場所に運ばれ機能するとよく知られているが、その詳細な分子機序は必ずしも明らかになっていない。本研究では、糖鎖の変化による膜上のインテグリンの局在、挙動および細胞内シグナルの制御を解析し、糖鎖によるインテグリンの選別輸送ゾーンの制御とその分子機序の解明を目指す。複合型のN-型糖鎖生合成に最も重要とされる糖転移酵素N-acetylglucosaminyltransferase1(GnT-I)の欠損により、複合型N-型糖鎖の持たないインテグリンβ1は、機能低下を示し、通常の複合型糖鎖を持つβ1に比べて細胞-ECM間ではなく、細胞-細胞間に多く輸送された(Zhang, et al., FASEB J. 2018)。TGNに多く存在するPI4キナーゼIIαの発現は、インテグリンのシアリル化を制御することが判明した(Isaji, et al., JBC. 2019)。また、O-GlcNAcの修飾が細胞膜近傍の細胞-ECM接着にβ1を介する形成される細胞接着斑の制御に重要であるが明らかになった(Xu, et al., JBC. 2019)。一方、特定なシアル酸転移酵素による糖鎖のシアリル化がインテグリンの輸送制御に関わることを示している(投稿準備中)。現在、それらの分子機序と意義を詳細に解析している。これまでに細胞の主要な細胞接着分子であるインテグリンや増殖因子受容体であるEGFRやTGF-βRなどのN-型糖鎖付加部位や糖鎖構造に注目し、改変された糖鎖を持つ受容体の機能を重点的に調べてきた。本研究では、初めて糖鎖がインテグリンの機能、局在および選別輸送ゾーンの制御に深く関わることを明らかにした。複合型N-型糖鎖の持たないインテグリンβ1は、野生型β1に比べると機能低下や細胞間に多く局在することを示した(Zhang, et al., FASEB J. 2018)。また、複数のα2,3シアル酸転移酵素の中にある特定なα2,3シアル酸転移酵素が選択的にインテグリンを修飾し、インテグリンの選別輸送ゾーンの制御に深く関わることを明らかにした(投稿準備中)。さらに、その制御は、PI4キナーゼIIαとインテグリンα3の複合体形成が重要であることを明らかにした(Isaji, et al., JBC. 2019)。これまで得られた結果を基づいて、糖鎖によるインテグリンの輸送経路や局在の制御、選別輸送に重要な糖鎖構造の同定を行う。さらに、糖鎖による分子間相互作用と選別輸送との関連性を明らかにする。1)糖鎖によるインテグリン輸送の制御を可視化するためにRUSHシステムなどを導入する。2)選別輸送ゾーンにおける重要糖鎖構造の同定およびその意義の検証:輸送先の選別に重要な糖鎖構造と病気の関係を明らかにするため、同定された重要なインテグリンの糖鎖変異体および野生型をN-型分岐糖鎖構造を司るGnT-IIIとGnT-V、や糖鎖末端構造に重要なシアル酸転移酵素とフコース転移酵素Fut8の高発現・欠失細胞株に発現させ、インテグリン輸送先の選別に及ぼす影響と細胞の挙動に及ぼす影響を検討し、選別輸送ゾーンにおける重要糖鎖構造を同定する。3)糖鎖によるインテグリンを介する分子間複合体形成の制御:インテグリンがどのような分子と複合体を形成しているのか、クロスリンキング法、免疫沈降法やショ糖密度勾配遠心法などと、二次元電気泳動や質量分析などを併用して複合体の構成分子の同定を行う。

現在、それらの分子機序と意義を詳細に解析している。これまでに細胞の主要な細胞接着分子であるインテグリンや増殖因子受容体であるEGFRやTGF-βRなどのN-型糖鎖付加部位や糖鎖構造に注目し、改変された糖鎖を持つ受容体の機能を重点的に調べてきた。本研究では、初めて糖鎖がインテグリンの機能、局在および選別輸送ゾーンの制御に深く関わることを明らかにした。複合型N-型糖鎖の持たないインテグリンβ1は、野生型β1に比べると機能低下や細胞間に多く局在することを示した(Zhang, et al., FASEB J. 2018)。また、複数のα2,3シアル酸転移酵素の中にある特定なα2,3シアル酸転移酵素が選択的にインテグリンを修飾し、インテグリンの選別輸送ゾーンの制御に深く関わることを明らかにした(投稿準備中)。さらに、その制御は、PI4キナーゼIIαとインテグリンα3の複合体形成が重要であることを明らかにした(Isaji, et al., JBC. 2019)。これまで得られた結果を基づいて、糖鎖によるインテグリンの輸送経路や局在の制御、選別輸送に重要な糖鎖構造の同定を行う。さらに、糖鎖による分子間相互作用と選別輸送との関連性を明らかにする。1)糖鎖によるインテグリン輸送の制御を可視化するためにRUSHシステムなどを導入する。2)選別輸送ゾーンにおける重要糖鎖構造の同定およびその意義の検証:輸送先の選別に重要な糖鎖構造と病気の関係を明らかにするため、同定された重要なインテグリンの糖鎖変異体および野生型をN-型分岐糖鎖構造を司るGnT-IIIとGnT-V、や糖鎖末端構造に重要なシアル酸転移酵素とフコース転移酵素Fut8の高発現・欠失細胞株に発現させ、インテグリン輸送先の選別に及ぼす影響と細胞の挙動に及ぼす影響を検討し、選別輸送ゾーンにおける重要糖鎖構造を同定する。3)糖鎖によるインテグリンを介する分子間複合体形成の制御:インテグリンがどのような分子と複合体を形成しているのか、クロスリンキング法、免疫沈降法やショ糖密度勾配遠心法などと、二次元電気泳動や質量分析などを併用して複合体の構成分子の同定を行う。
孤発性ALS病態形成におけるDEAD box RNA helicaseの役割解明

本研究は、独自の凝集体精製法と質量解析を組み合わせた「凝集体プロテオーム解析」で同定したPAIPを対象に病理学的な解析を行い、我々がALS/FTLD病態関連分子候補として新規に同定したDEAD box RNA helicaseであるDDX5/17に着目したものである。これまでPAIPとして同定したタンパク質には多くのRNA結合タンパク質が含まれており、病態形成過程において、ALS/FTLDの大多数で見られるTDP-43凝集の上流に位置する重要な分子が含まれている可能性があり、ALS/FTLDの病態機序解明に大きな進捗が期待できる。
対流圏-成層圏における惑星波の季節内・年々変動:観測と大気大循環モデル

地球大気における対流圏-成層圏の力学的結合の諸相(特に以下の3点)について、惑星波の伝播・駆動に注目して調査した:1.様々な波動が平均的季節変化及び年々変動のスケールで成層圏子午面循環を駆動する、2.中高緯度成層圏に侵入する惑星波活動に伴って対流圏循環も変化する、3.エルニーニョ/南方振動に関連して、準二年周期振動がその振幅・伝播速度の点で明瞭に変調する。近年、全球規模の気候変動における、対流圏-成層圏結合変動の重要性が特に認識されてきた。そのような上下結合のかなりの部分は、対流圏で励起され、成層圏に伝播する様々な大規模の波動(惑星規模のものを特に惑星波と言う)によって担われている。本研究では、以下の3点で述べるように、観測データと大気大循環モデル(GCM)のシミュレーションデータを用いて、低緯度から中高緯度に至る広範な地域における惑星波の変動を調査した。1気候学的な条件で強制された既存のコントロールランデータを用いて、熱帯下部成層圏における一年(季節)変化の力学を、温度、循環、波駆動などの視点から調べた。特に、北半球の冬には、波駆動が強くなり、それが強い循環(上向き、極向きの流れ)を駆動し、より低い温度を誘起する。この季節における強い波駆動は、熱帯の活発な積雲活動により励起される赤道波及び北半球から赤道向きに伝播してくる惑星・総観規模の波動によってもたらされている。本結果は、アメリカ気象学会誌(J. Atmos. Sci.)に受理された。2対流圏-成層圏の大循環の将来変化を調査するGCM実験のために、東京大学気候システムセンターなどで開発されたGCMを用いた予備テストを行なった。モデルの分解能や、海面水温、オゾン分布などについてテストし、もっともらしい気候状態を再現した。3 2に関連して、観測データを用いて、冬季北半球における惑星波特性の季節内・年々変動を検討した。具体的には、成層圏に侵入する惑星波活動の強弱が対流圏のどのような特徴に関連があるかを調べた。最近、対流圏-成層圏力学的結合変動において、熱帯下部成層圏における子午面循環(ブリューワー・ドブソン循環、以下BD循環)の重要性が認識されてきた。従来の考えでは、この領域のBD循環(上向き・冬極向きの流れ)は冬半球の惑星波によって駆動されていると思われてきたが、近年には熱帯の対流によって励起される赤道ロスビー波の駆動が本質的であるとの指摘が出てきた。本研究では、対流圏・成層圏の大規模循環を再現する気候モデルWACCM (Whole Atmosphere Community Climate Model)を用いた既存のシミュレーションデータを診断し、本領域の平均的季節変化及び北半球冬季におけるENSO(エルニーニョ/南方振動)変化を調査した。季節変化に関しては、WACCMの50年のコントロールランを解析した。北半球の冬に、活発な対流が赤道インドネシア付近に局在化し、赤道ロスビー波を励起する。この波が、熱帯下部成層圏で散逸し、強い極向き・上向きの流れを駆動し、低温偏差を形成することが分かった。ENSO変化については、季節を北半球冬季に固定し、熱帯の海面水温をラニーニャまたはエルニーニョ条件に設定した2つの永続的なランを比較した。エルニーニョ時に停滞性波の駆動・BD循環が強化され、より低温となることが分かった。波駆動の強化には、北半球及び上向きに向かう東西運動量のフラックスが重要であることが分かった。地球大気における対流圏領域と成層圏領域が双方個に結合しているという対流圏-成層圏結合の認識が今では広く受け入れられている。この考えは、低緯度と中高緯度の両方で適用される。本研究では、対流圏-成層圏結合のうち特に上向きの影響について以下の二点を取り上げ、調査した。1中高緯度大気における上向き結合は、主として、対流圏から成層圏に伝播する惑星波によって担われている。東京大学気候システム研究センター(当時)・国立環境研究所などで開発されている大気大循環モデルのシミュレーションの出力データを用いて、成層圏に伝播する惑星波活動の変動に注目した解析を行った。成層圏に侵入する惑星波活動(南北熱フラックス)を鍵指標とした解析により、惑星波活動の強弱に伴う対流圏の波構造などを特定した:冬季北半球では、東西波数1及び2の惑星波が変動するのに対して、春季南半球では、専ら波数1の惑星波の変動が重要である2熱帯(低緯度)成層圏では、準二年周期振動(QBO)と呼ばれる振動現象が卓越している。熱帯の大気(対流圏)-海洋系に存在するエルニーニョ・南方振動(ENSO)と、QBOの関連が以前から指摘されているが、その証拠はいまだになかった。ここでは、赤道成層圏東西風のラジオゾンデ観測データを解析して、ENSOとともに、QBOが変調することを示した:すなわち、ラニーニャ時に比較して、エルニーニョ時にQBOの振幅は小さくなり、位相は速く伝播する。
ロドプシンの発色団レチナ-ル光異性化のトンネル反応機構

高度好塩菌バクテリオロドプシンの発色団レチナ-ルの超高速光異性化のダイナミックスを明らかにするために吸収スペクトルのフーリエ変換法(FTOA)による解析をおこなった。すなわち、励起フランク・コンドン状態からスタートする振動の波束の運動を時間相関関数(tcf)によって追跡した。今回特に工夫したところは、異性化するボンド13=14のねじれを困難にするように化学修飾した発色団レチナ-ルを組み込んだバクテリオロドプシンに対して解析を行ったことである。その結果を化学修飾しないバクテリオロドプシンの以前の結果と比べると、化学修飾した効果は100fs迄にあまり顕著に現れず、100fsから200fsにかけてtcfの絶対値の明らかな減少(最大-桁)が見られた。また、tcfの位相も100fsから200fsにかけて大きな変化が見られた。200fs以降は化学修飾する、しないに関わらず位相が急激に変化した。これらのことは13=14ボンドの本格的な異性化反応は100fs位から開始され、200fsぐらいからトンネル遷移の状態に入ることを強く示唆する。実際には、tcfの絶対値は100fs迄に急峻な減少(4-5桁)があり、これが異性化反応の運動と直接結びついていないことになる。最近の我々のおこなった分子動力学シミュレーションの結果においても、励起状態ダイナミックスは初期状態により非常に異なった経路を取ることがしめされている。したがって、励起状態にあがった直後の発色団の運動は多岐に渡っており、100fs程度経ってから、雑多な運動が13=14ボンドのねじれ運動に集約されていく描像が描かれる。今後FTOAの解析から得られたデータを分子動力学シミュレーションの解析から得られたデータと詳細に比較して、上の結論を確かめる作業を行う予定である。
B細胞株の自発的変異能力を応用するタンパク分子進化システムの確立

抗体遺伝子の変異機能に必須のタンパクAIDの発現を、Cre-loxPシステムを用いて可逆的にON/OFF制御できるニワトリB細胞株DT40-SWを樹立し、この培養細胞集団が形成する抗体ライブラリーから、目的抗体産生細胞を迅速に単離できる新規なinvitro抗体作製技術を開発することを試みた。この方法により,免疫寛容を克服し、親和性成熟機構も組み込んだ効率的な抗体創製が実現できる。また、高機能抗体を作製するための基礎研究として、抗体の親和性成熟に中心的役割を果たす濾胞樹上細胞の株化とその機能解析を試みた。この研究に関連して以下のような成果を得た。1)DT40-SW細胞を大規模に長期連続培養し、十分な抗体の多様性を備えたライブラリーを構築している。現段階のライブラリーからランダムに選んだクローンのVH、VLの配列解析を行い、十分広範なレパートリーが形成されていることを確認した。2)種々の抗原に対する抗体産生クローンを取得し、変異機構をOFFにすることにより、抗原特異性を安定化できることを確認した。このクローンの変異機能を再びONにし、選択を繰り返すことにより更に高親和性のクローンを得た(親和性成熟の実証)。2)高頻度変異により多様化したB細胞が生体内で選択され、抗体の親和性が増大する過程(親和性成熟)の機構を解明するための基礎研究として、世界に先駆けてマウスリンパ節から濾胞樹状細胞(FDC)の株化することに成功した。このFDC細胞株は、生体内での機能をよく保持しており、B細胞の変異と選択の機構をinvitroで解析するための研究手段として極めて有用と考えられる。我々は、免疫システムが、抗体遺伝子の変異(体細胞突然変異)と変異体の厳密な選択を経て、効率的に高機能の抗体を生み出している過程を詳細に解析してきた。本研究ではこのB細胞の有用な機能を応用して、種々のタンパク分子の機能を改変するための分子進化システムを確立することを目的とする。この目的のために、ニワトリ由来のB細胞株であるDT40は、抗体遺伝子可変領域に自発的に変異を頻発する能力を保持していること、相同組み換えの頻度が著しく高いため外来遺伝子を目的部位に導入することが容易であること、など有用な性質を備えている。本研究では、DT40細胞の自発的変異能を利用して抗体をはじめとするタンパク分子の機能改変システムを構築するために、体細胞突然変異と遺伝子変換に中心的役割を果たす、activation-induced cytidine dearmnase (AID)の発現を、細胞外からのシグナルによりCre/loxPシステムを利用して、任意にON/OFFできるデバイスを構築しDT40細胞に導入した。これによりDT40の抗体遺伝子変異機能をON/OFF制御することに成功した。抗体の治療薬や診断薬としての応用が広がりつつある.このため,目的とする抗体を効率良く迅速に取得する技術を開発することは益々重要となっている.抗体作製の効率化,迅速化を目的として,我々は抗体遺伝子の変異機能を保持した培養可能なニワトリB細胞株を利用する新規な抗体作製システムを構築した.DT40細胞は変異機能に必須のタンパクであるAID(activation-induced cytidine deaminase)を構成的に発現しており,AID依存的に遺伝子変換や点突然変異によって培養中に抗体V遺伝子を多様化し続ける.長期培養したDT40細胞集団は,抗体遺伝子への変異蓄積によって,広範な抗体ライブラリーを構成すると考えられる.この集団から目的抗体産生細胞を単離ためには,抗体ライブラリーの形成時には,変異機能をONにしておき,得られた目的クローンでは変異機能をOFFにして,その形質を安定化することが不可欠である.このような性質をDT40に付与するために,我々はV遺伝子への変異導入に必須の役割を担っているAIDの発現を可逆的にON/OFF制御できるデバイスを導入し,新規細胞株DT40-SWを樹立した.

この細胞株を用いて、抗体の取得が可能であることを実証するとともに、DT40に導入した非抗体タンパクの遺伝子も遺伝子変換による変異を受けることを確認したので,一般のタンパク分子の機能改変システムとしても,この細胞株が利用可能であると考えられる。抗体遺伝子の変異機能を可逆的にON/OFF制御できるニワトリB細胞株DT40-SWを用いて、この培養細胞集団が形成する抗体ライブラリーから、目的抗体産生細胞を迅速に単離できる新規なin vitro抗体作製技術を開発することを目的とした。この方法により,免疫寛容を克服し、親和性成熟機構も組み込んだ効率的な抗体創製を実現する。設定した目標に対して以下のような実績を得た。1)免疫寛容の制限の少ない優良な抗体ライブラリーを作製と、そのレパートリーの多様性の評価。DT40-SW細胞を大規模に長期連続培養し、十分な抗体の多様性を備えたライブラリーを構築している。現段階のライブラリーからランダムに選んだクローンのVH、VLの配列解析を行い、十分広範なレパートリーが形成されていることを確認した。2)DT40-SWからの変異機構のON/OFF制御による目的抗体の安定な取得と親和性成熟による抗体の高機能化。ハプテンNPに対する抗体産生クローンを取得し、変異機構をOFFにすることにより、抗原特異性を安定化できることを確認した。このクローンの変異機能を再びONにし、選択を繰り返すことにより更に高親和性のクローンを得た(親和性成熟の実証)。3)マウス濾胞樹状細胞株の樹立と機能解析高頻度変異により多様化したB細胞が生体内で選択され、抗体の親和性が増大する過程(親和性成熟)の機構を解明するための基礎研究として、世界に先駆けてマウスリンパ節から濾胞樹状細胞(FDC)の株化に成功した。このFDC細胞株は、生体内での機能をよく保持しており、B細胞の変異と選択の機構をin vitroで解析するための有用な研究手段を提供すると考えられる。
高速電子テイルのピッチ角制御によるＥＣＨ方式プラズマ電流立上げの改善

実用炉に向けて建設コストの低減が重要課題である。中心ソレノイド(CS)を小型にして低アスペクト比プラズマを実現することはコスト低減の決め手となる。このときプラズマ電流を立上げる手段が必要となるが、プラズマの近傍に構造物を要しないECH/ECCD方式が炉工学的に最適である。正常波の弱磁場側からの入射によるプラズマ電流立ち上げ方法として、斜め入射した正常波の内壁での鏡面反射により生じるX波を用いる方式が大型装置で有望であることを理論・実験で示した。加えて、高域混成共鳴層でのモード変換による電子バーンスタイン波を用いる方法も有望であることを小型の低アスペクト比トーラス実験装置で示した。これを改善すべく、(1)大きな磁場方向屈折率を持つEB波により高速電子に磁場方向運動量を与え(2)多重極磁場により捕捉高速電子の運動に摂動を加えて捕捉軌道から周回軌道に送り込む、(3)磁気解析と硬X線PHA法により高速電子テイルのピッチ角に関する直接的な情報を得、軟X線真空紫外発光断層像再生により初期磁気面形成やその後のプラズマ断面形状を追跡し電流立上げの改善度を評価する。ことによりこの弱点を補い、ECH/ECCD方式電流立上げの改善を図る。この方針に従って初年度である平成23年度は、以下の4項目を行い、次年度以降本格的にに行う予定の上記3課題の準備を行った。(1)第一伝播領域のEB波が良好な電流駆動に最も有力なので、トロイダル磁場強度を上げることにより弱磁場側赤道面上でのマイクロ波入射により第一伝播領域のEB波へのモード変換をはかり、成功した。(2)実験装置LATEの外部から0.5ガウスの磁場が浸入していることを発見した。多重極磁場の効果を明確に得るためには、この浸入磁場を打ち消しておくことが必要である。トロイダルコイルの補強枠に沿うて巻いた6式のループに各々数十アンペアの電流を適宜分流することにより、浸入磁場の打消しをはかり成功した。これに合わせて、多重極磁場コイルの設置も行い完了した。(3)70GHz帯マイクロ波干渉計を増設し、赤道面に沿った水平コードも含め、常時4本の視線に沿った線積分電子密度を得られるように増力した。(4)径方向AXUVカメラの新設と軟X線真空紫外発光断層像再生システムの整備を行った。当初、5GHzマイクロ波の下方からの入射により電子バーンスタイン波のN//のアップシフトをはかる予定であったが、マイクロ波源であるクライストロンの駆動電源の経年劣化が深刻であることが判明したので、かわりに2.45GHzマグネトロン4本からのマイクロ波を用いて、簡易な偏波調整器によるEB波へのモード変換効率の増大をはかることにより、第一伝播領域のEB波励起により加熱・維持したプラズマ性能の高度化をめざした。この場合、プラズマの線平均密度はプラズマ遮断密度の約7倍に上昇するが、プラズマ電流の達成値は、従来の正常波モード入射の場合の10.5kAに対して12.0kAと約14%上昇した。いずれも合計60kWの入射電力での結果である。その後、2.45GHzシステムに20kWのマイクロ波電力の増力と、より本格的な偏波調整機能の付加を進めた。かくして、プラズマ電流を増加させると、プラズマ噴出が約300マイクロ秒前後の時間間隔で間欠的に起き、さらなる電流の増大を妨げていることが分かった。すなわち、約20マイクロ秒の短期間にプラズマ周辺のポロいダル磁場が1-2%減少し、線電子密度は2030%減少し、AXUV列によるプラズマからの超紫外領域の放射の多チャンネル信号や高速CCDカメラによりプラズマ発光像を解析すると、高温プラズマが最外殻磁気面を横切って噴出していることが分かった。H24年度に行った韓国KSTARトカマクにおけるECH/ECCDによる無誘導プラズマ立ち上げ実験の解析を進め、180kWの基本正常波モードでの斜め入射によりプラズマ電流が14.5kAに達し、直径が50cm程度の磁気面形成が達成されていることを示した。ECH/ECCDは電流を運ぶ高速電子が磁場に垂直に加速されて捕捉軌道に入る弱点を持つ。これを改善すべく、大きな磁場方向屈折率を持つEB波により高速電子に磁場方向運動量を与えることによりこの弱点を補い、ECH/ECCD方式電流立上げの改善を図る。さらに、磁気解析と硬X線PHA法により高速電子テイルのピッチ角に関する直接的な情報を得、軟X線真空紫外と可視領域での発光断層像再生により初期磁気面形成やその後のプラズマ断面形状を追跡し、電流立上げの改善度を評価する。電磁波モードはN//0なのでその共鳴吸収による磁場方向運動量入力は小さく、共鳴電子は磁場にほぼ垂直に加速される。

電子バーンスタイン波(EB波)においてはN//が1を大幅に超えても伝播可能であり、磁力線方向の運動量入力も大きく共鳴電子の加速角度を垂直より大幅に低減できる。EB波の波長は電子ラーマー半径程度と短いので、屈折率はNp光速/電子熱速度100と非常に大きい。ポロイダル磁場Bp(磁気面の接線方向)とEB波の屈折率ベクトルNp(UHR層に垂直、EB波は後進波でありNpは群速度の向きに逆)のスカラー積により大きなN//が得られる。全体は3年計画で昨年度は2年目であった。初年度において装置外部から0.6ガウスの不正磁場があることが判明し、新たに補正コイル群を設置し不正磁場を補正して、電流立ち上げ特性の改善をはかった。また高N//EB波入射システムの予備設計、多重極磁場システム、AXUVカメラとその発光断層像再生システムの整備を行った。2年目において、EB波へのモード変換効率を高めるための導波管型偏波器の基本設計、磁気解析による高速電子テイルのピッチ角変化に関する情報を得る手法の開発、AXUV像および磁気面像による磁気面形成過程の追跡、を行った。外部から入射したマイクロ波により第一伝播領域に電子バーンスタイン波(EB波)を励起することができた。これを基盤にして今度は高いN//をもつEB波の励起に進むことができる。多重極摂動磁場実験に関しては、この実験を妨げる浸入磁場の実態を明らかにでき、これをほぼ消去できることに成功し、本実験の環境を整えることができた。干渉計、磁気解析、真空紫外軟X線など計測の整備が進んだ。25年度が最終年度であるため、記入しない。2年目において、EB波へのモード変換効率を高めるための導波管型偏波器の基本設計、磁気解析による高速電子テイルのピッチ角変化に関する情報を得る手法の開発、AXUV像および磁気面像による磁気面形成過程の追跡を行えた。特に、導波管型偏波器を用いたEB波へのモード変換効率を高める手法が有効であることを示す実験結果を得ることができた。計画はほぼ予定どうり進んでいる。具体的には今後、(1)下からの直接入射による高N//EB波入射システ(2.45GHz帯)の製作と予備実験、(2)フラックスループ信号を用いた磁気解析と硬X線PHAにより高速電子テイルのピッチ角変化に関する情報を得る手法の開発、(3)多重極磁場印加による初期磁気面形成の改善(4)AXUV像、可視像および磁気面像による磁気面形成過程の追跡、を行う。以上の成果を踏まえて今後は2.45GHzに較べて波長が短いので空間的制限のある下からの直接入射に適した5GHz電力よる導波管型偏波器付高N//EB波入射システムを製作し実験を行う。加えて、導波管型偏波器を用いた最適偏波法により、より高密度プラズマの生成と加熱・電流駆動をめざす。
液体への浸漬により虚血組織・臓器の酸素化をはかる実験的研究

高い酸素溶存能を有す有機フッ化化合物であるパーフルオロケミカル(PFC)を高濃度酸素化し、虚血組織・臓器を直接浸漬する方法で組織を酸素化できる事を実験的に証明し、血流を介さない新しいアプローチによる局所酸素療法の開発を目的とした。PFCを5気圧で酸素加圧し高濃度酸素化PFCを作成した。この液体は常温大気圧下でも長時間高い酸素分圧が維持され、ラット組織を直接浸漬する方法で潰瘍面を酸素化できる事を確認した。高濃度酸素化PFCに浸漬保存したラット皮膚組織の移植では臓器保存液UW液と同等の組織保存能と生着率向上、治癒促進効果が示された。移植後6ヶ月以上の経過観察で潰瘍や新生物の発生は認めなかった。創傷治癒、虚血性疾患、難治性潰瘍、組織・臓器移植および保存、再生医療などに関する広い分野において、組織の酸素化は基本的かつ重要なテーマである。本研究では、高い酸素溶存能を有し、人工血液や液体呼吸の技術として研究されてきた有機フッ素化合物であるパーフルオロケミカル(Perfluorochemical:PFC)の応用利用として、虚血状態にある組織・臓器を高濃度に酸素化したPFCに直接浸漬させる方法により、組織・臓器の酸素化が可能である事を実験的に証明し、血流を介さない新しいアプローチによる組織酸素化のメカニズムの解明を目的とする。将来的には臨床での新たな局所酸素療法の開発をめざす。平成24年度は、高濃度酸素化PFCの作成と、そのPFCに組織を浸漬させる際の至適条件の確立および組織での検討までの研究を計画していたが、実験系を確立するための材料および設備を準備することに困難を極め、時間を要した。すなわち、PFCの入手、高濃度酸素化PFC作成装置(酸素加圧タンク)の設計・製作、酸素濃度測定装置の選定が整うところまでとなった。平成25年度は、入手したPFC、酸素加圧タンク、酸素濃度測定装置(ニードル式酸素濃度計)を使用して、高濃度酸素化PFCの作成実験を行った。大気圧(1気圧)では生食もPFCも溶存酸素量はほとんど変わらなかったが、5気圧まで加圧する事によりPFCは温度20度の条件で約5倍の溶存酸素量が得られ、大気圧下でも比較的長時間維持される事が確認できた。実験動物での検討に先駆け、食肉である鶏肉を用いて測定方法の検討を行った。本研究では、高い酸素溶存能を有し、沈香血液や液体呼吸技術として研究されてきた有機フッ素化合物であるパーフルオロケミカル(Perfluorochemical:PFC)の応用利用として、虚血状態にある組織・臓器を高濃度に酸素化したPFCに直接浸漬させる方法により、組織・臓器の酸素化が可能であることを実験的に証明し、血流を介さない新たなアプローチによる組織酸素化のメカニズムの解明を目的とする。初年度は、高濃度酸素化PFCの作成と、そのPFCに組織を浸漬させる際の至適条件の確立および組織での検討までの研究を計画していた。しかし、PFCの入手、高濃度酸素化PFC作成装置(酸素加圧タンク)の設計・製作、酸素濃度測定装置の見直しの必要性等に関して困難を極め、実験系を確立するための材料・設備を準備するのに時間を要した。現時点で、PFCの入手、酸素加圧タンクの製作、酸素濃度測定装置の選定に目処が立ったため、まずは装置の設定を完了し、高濃度酸素化PFCの作成、実験動物における実験系確立と検討にとりかかる。本研究は、高い酸素溶存能を有す有機フッ化化合物であるパーフルオロケミカル(Perfluorochemical: PFC)を高濃度酸素化し、虚血状態にある組織・臓器を直接浸漬する方法により組織酸素化が可能である事を実験的に証明し、血流を介さない新しいアプローチによる局所酸素療法の開発を目的とする。平成24年度は、実験系を確立するための材料・設備の準備に時間を要した。すなわち、PFCの入手、高濃度酸素化PFC作成装置(酸素加圧タンク)の設計・製作、酸素濃度測定装置(ニードル式酸素濃度計)の選定を行った。平成25は、入手したPFC、酸素加圧タンク、酸素濃度測定装置を使用して高濃度酸素化PFCの作成し、組織臓器の酸素化をはかるにあたっての至適条件の検討を行った。5気圧の加圧下にPFCに純酸素をバブリングさせる方法により、常温で生理食塩水の約5倍の酸素分圧を有する高濃度酸素化PFCを作成した。高濃度酸素化PFCは常温大気圧下でも長時間にわたり高い酸素分圧が維持された。ラットでの実験に先駆け、食肉である鶏肉を用い、高濃度酸素化PFCに組織を直接浸漬させる方法で局所の酸素化が可能である事を確認した。H26年度は、実験動物(ラット)における実験系確立と検討を行った。まず麻酔法を確立し、高濃度酸素化PFCへの浸漬方法、組織酸素分圧の測定方法を検討した。続いて、ラット背部4カ所から皮膚組織を皮筋膜上で採取し、1直後に戻し移植2生食ガーゼ保存3UW液浸漬保存4高濃度酸素化PFC浸漬保存の条件で1、6、24時間保存後に戻し移植する動物モデルを作成し、検討した。12では生着せず、34は同等の生着率であった。

組織片は皮弁に相当する厚さであると考えられ、高濃度酸素化PFC浸漬での組織酸素化によりUW液と同等の組織生着および保存能が示唆された。難治性潰瘍の治療や再建・移植手術に際して、これまで臨床では血流改善を目的とする血行再建術、血管拡張剤・抗凝固剤の使用、局所陰圧吸引療法、高圧酸素療法等が行われてきたが、微小循環不全をきたしている部位には酸素が十分に供給されない点が問題であった。これに対しては酸素を局所に直接投与し酸素化させるアプローチが期待できる。本研究では、高い酸素溶存能を有す有機フッ化化合物であるパーフルオロケミカル(Perfluorochemical: PFC)を高濃度酸素化し、虚血状態にある組織・臓器を直接浸漬する方法により組織酸素化が可能である事を実験的に証明し、血流を介さない新しいアプローチによる局所酸素療法の開発を目的とした。酸素加圧タンクを製作し、PFCを酸素加圧(5気圧)する方法により高濃度酸素化PFCを作成した。この液体は常温大気圧下でも長時間高い酸素分圧が維持された。次に、ラットの組織を直接浸漬させる方法で潰瘍面において局所の酸素化が可能である事を確認した。さらに、高濃度酸素化PFCに浸漬保存したラット皮膚組織(皮筋を含む厚さ)の移植実験を行い、臓器保存液であるUW液(University of Wisconsin solution)と同等の組織保存能と生着率の向上、治癒促進効果が示された。興味深い事に、この実験でコントロールとして組織採取直後に戻し移植した組織はほとんどが壊死し、UW液あるいは高濃度酸素化PFCに浸漬保存した組織は6時間保存群の方が1時間保存群よりもより生着率が高かった。組織学的検討において高濃度酸素化PFC保存後では他の条件と比較し筋組織の障害が非常に少ない事を確認した。すなわち浸漬により生着率が向上する可能性が示唆された。なお、移植後6ヶ月以上の経過観察を行い、全ての個体において潰瘍や新生物の発生は認めなかった。高い酸素溶存能を有す有機フッ化化合物であるパーフルオロケミカル(PFC)を高濃度酸素化し、虚血組織・臓器を直接浸漬する方法で組織を酸素化できる事を実験的に証明し、血流を介さない新しいアプローチによる局所酸素療法の開発を目的とした。PFCを5気圧で酸素加圧し高濃度酸素化PFCを作成した。この液体は常温大気圧下でも長時間高い酸素分圧が維持され、ラット組織を直接浸漬する方法で潰瘍面を酸素化できる事を確認した。高濃度酸素化PFCに浸漬保存したラット皮膚組織の移植では臓器保存液UW液と同等の組織保存能と生着率向上、治癒促進効果が示された。移植後6ヶ月以上の経過観察で潰瘍や新生物の発生は認めなかった。本年度はラット動物モデル(壊疽、潰瘍、植皮、皮弁、切断肢再接着モデル)を作成し、高濃度酸素化PFCへの浸漬による組織酸素化療法による治療効果について実験を行う予定であったが、動物実験への使用を予定していたPFCが入手できなくなったため、再度他社の試薬を捜索した結果、納入が年度末になった。また、非常に高額であったため、実験に使用できる量が制限された。このため、動物モデルを用いた実験開始時期が遅延し、モデルの内容も変更・縮小せざるを得なかった。医歯薬学ラット動物モデルでの実験において、高濃度酸素化PFCへの浸漬による組織酸素化と組織保存能が確認された。
錐体系視覚と杆体系視覚の可塑性の比較

近年、先天的に視覚障害をもつ網膜変性症患者に対して、遺伝子治療が試みられている。しかし、この治療では、杆体視細胞系の視覚は改善されるが、錐体視細胞系の視機能向上を示した報告はほとんどない。本研究では、「先天性網膜変性症に対する治療では、視覚再建に有効な感受性期が、杆体系視覚と錐体系視覚とでは異なる」との仮説を立て、その検証をめざす。この仮説の検証は、全盲のマウスの錐体系視覚または杆体系視覚のどちらか一方のみを再建した後にマウスの視機能測定を行い、それぞれの視覚系での感受性期を同定する予定であった。しかし、モデルマウスの組織学的評価を行ったところ、予想外に錐体視細胞の変性の進行が早く、錐体系視覚の経時的評価が困難であった。そのため、研究計画を変更して、杆体系視覚の可塑性のみの評価を行った。先天的に錐体機能・杆体機能の両方が欠落しているPde6c、Gnat1両欠損マウスは生まれつきほぼ全盲である。様々な月齢のマウスに対してGNAT1遺伝子治療を施行して、杆体視細胞の治療を行い、その視覚回復に対する影響を検討した。その結果、生後1、3、9か月でGNAT1遺伝子治療を施行したマウスで、回復した網膜機能(網膜電図で測定)と視覚領野レベルの視覚(Optokinetic responseと視覚誘発電位の測定)に差がなかった。しかも、視覚領野レベルの遺伝子治療後の視機能は、Pde6c欠損マウス(生下時よりGnat1遺伝子は正常)の視機能と有意差がなかった。さらに、これらのマウスで視覚野Layer IVにおけるArcの神経機能依存性転写活性を測定したところ、治療を1ヶ月と9ヶ月では、後者の方がむしろ活性が上昇していた。以上より、成体マウスにおいても杆体系視覚は十分な可塑性を有していることが明らかになった。本研究は、「先天性網膜変性症に対する治療では、視覚再建に有効な感受性期が、杆体系視覚と錐体系視覚とでは異なる」という仮説の検証を行う。そのために、全盲のマウスの視覚のどちらか一方のみを再建した後にマウスの視機能測定を行い、それぞれの視覚系での感受性期を同定することで行う計画である。平成28年度は、マウスの繁殖と少数のマウスを使った実験条件の設定に注力する予定であったが、苦労なく条件設定に成功したため、平成29年度に予定していた研究を前倒しにして遂行した。杆体機能欠損マウスと錐体機能欠損マウスより、杆体・錐体機能欠損マウス(ダブルノックアウトマウス)を作製した。マウスの視機能解析により、同マウスはほぼ視覚がないことが判明した。一方で、錐体視細胞が経時的に減少するため、治療のタイミングにより網膜機能に影響が出る可能性がある錐体視細胞は、視覚再建の対象として適当ではないことが判明した。次に、生後2週、4週、8週、4か月のマウスを各8匹遺伝子治療を行い、杆体視覚を再建した。その結果、どの時期に治療を行っても視力は完全に回復する、という予想外の結果を得た。視覚誘発電位の反応も治療時期による差異はなかった。そのために、研究計画を変更し、生後1か月、3か月、9か月で遺伝子治療を行い杆体系の視覚を再建した。しかし、やはり、どの時期に治療を行っても視力は完全に回復し、視覚誘発電位も治療時期による差異はなかった。これにより、設定した仮説は否定された。一方で、治療時期により、再建された網膜電図の波形にわずかな変化を検出した。経時的にa波振幅に対するb波振幅の比率が低下することがわかった。免疫組織染色で、同現象がPKC alpha陽性杆体双極細胞の経時的減少によるものであることを示唆する結果を得た。以上の結果の再現性を確認中である。今年度中に、以上の成果を論文にまとめ、投稿できる見込みである。設定した仮説を否定する結果を得たが、予想外の知見も得た。それらの成果を論文にまとめ、今年度中に投稿する見込みである。平成29年度は、当初計画していた1全盲マウスを作製・繁殖(Pde6c/Gnat1両欠損マウス)、2AAVの作製(Pde6cとGnat1遺伝子発現用AAV2/8)、3遺伝子治療(AAVの網膜下注射)、4効果判定(ERG、cSLO)、5Optomotryによる視力・コントラスト感度の測定を軸に研究を進める。さらに、弱視の病態メカニズム解明のために6シナプスの可塑性と視機能再建の関連性の組織学的解析に加えて、視覚領野のパターンVEPによる視力測定を行った。その結果、Pde6c/Gnat1両欠損マウスにおいて、錐体視細胞は生後1カ月程度でその数が大幅に減少する一方、杆体視細胞は生後9か月でもその数が変わらないことが明らかになった。

また、このマウスでは、ERGやOptomotryによる視力・コントラスト感度測定では、検出感度の以下であった。このことより、Pde6c/Gnat1両欠損マウスはほぼ全盲であり、視覚再建時期と回復視力の関連性の検討は、杆体視細胞をターゲットとした機能再建を行うことになった。生後1か月、3か月、6カ月、9か月、16カ月で杆体視細胞に遺伝子治療を施すと、網膜機能再建時期に関わらず、完全な視力回復(OptomotryとパターンVEP)が可能であるという予測外の結果が得られた。さらに、興味深いことに、治療時期が遅れれば遅れるほど、治療後のパターンVEPの反応は増大した。そこで、我々はArc-Venus TgマウスにPde6c/Gnat1両欠損マウスを交配し、Pde6c/Gnat1-Tg(Arc-dVenus) miceを作製した。Pde6c/Gnat1-Tg(Arc-dVenus)miceに対して、生後1か月と16カ月で遺伝子治療を行ったところ、視覚領野のV1 layer IVのVenus陽性細胞数の増加を伴なっていた。これらの、結果からマウスの杆体系視路は網膜、外側膝状体、視覚領野における可塑性があり、治療時期が遅れても、完全な視力回復が可能であると考えられた。パターンVEP実験系の確立により非常に精度の高い実験データが得られるようになった。さらに、仮説とは異なるが非常にクリアな結果が得られた為、当初予定していた実験よりも少ない仕事量で仮説の検証が可能になった。近年、先天的に視覚障害をもつ網膜変性症患者に対して、遺伝子治療が試みられている。しかし、この治療では、杆体視細胞系の視覚は改善されるが、錐体視細胞系の視機能向上を示した報告はほとんどない。本研究では、「先天性網膜変性症に対する治療では、視覚再建に有効な感受性期が、杆体系視覚と錐体系視覚とでは異なる」との仮説を立て、その検証をめざす。この仮説の検証は、全盲のマウスの錐体系視覚または杆体系視覚のどちらか一方のみを再建した後にマウスの視機能測定を行い、それぞれの視覚系での感受性期を同定する予定であった。しかし、モデルマウスの組織学的評価を行ったところ、予想外に錐体視細胞の変性の進行が早く、錐体系視覚の経時的評価が困難であった。そのため、研究計画を変更して、杆体系視覚の可塑性のみの評価を行った。先天的に錐体機能・杆体機能の両方が欠落しているPde6c、Gnat1両欠損マウスは生まれつきほぼ全盲である。様々な月齢のマウスに対してGNAT1遺伝子治療を施行して、杆体視細胞の治療を行い、その視覚回復に対する影響を検討した。その結果、生後1、3、9か月でGNAT1遺伝子治療を施行したマウスで、回復した網膜機能(網膜電図で測定)と視覚領野レベルの視覚(Optokinetic responseと視覚誘発電位の測定)に差がなかった。しかも、視覚領野レベルの遺伝子治療後の視機能は、Pde6c欠損マウス(生下時よりGnat1遺伝子は正常)の視機能と有意差がなかった。さらに、これらのマウスで視覚野Layer IVにおけるArcの神経機能依存性転写活性を測定したところ、治療を1ヶ月と9ヶ月では、後者の方がむしろ活性が上昇していた。以上より、成体マウスにおいても杆体系視覚は十分な可塑性を有していることが明らかになった。本年度に得られた結果の再現性を確認したのち、今年度中に、成果を論文にまとめ、投稿できる見込みである。現在、追加実験を行いつつ、論文作成に着手した。さらに、研究の過程で得られた興味深い知見に関して仮説を立て、検証する実験をすすめている。
中1ギャップの克服をめざして-男女必修ダンスの指導法開発を推進する小中連携-

気軽に踊れるダンス教材を小中学生に実施し、初心ダンス指導者にとって最低限身に付けておくべきダンス技能や教授技術の精選を行った。それを踏まえ、指導のポイントを明示した映像教材を作成し、それを映像共有が可能な双方向の教師支援ツールとして構築した。また、小中の接続を重視したダンス指導法により、授業が自己表現できる居場所になり自己肯定感が向上したことにより、「中1ギャップ」の解決策としての期待が持たれた。本研究「中1ギャップの克服をめざして:男女必修ダンスの指導法開発を促進する小中連携」では、平成20年度は、先行研究で明らかにしてきた気軽に踊れる「ダンス」教材に関する知見に基づき、横浜国立大学附属鎌倉小学校6年生と中学1年生の男女に本研究者が授業実践を行った。その結果、受講者の意識調査などから典型教材の有効性が実証された。特に、新学習指導要領で提示されている「表現運動・ダンス」における技能を明確に押さえた指導のあり方について、具体的な「ダンス指導方略モデル」の作成ができた。また、「表現運動・ダンス」実践を積極的に行っている北九州市立花尾小・中学校での参観を通して、自己表現が豊かになされていることや、他者とのコミュニケーション能力が培われている様子がうかがえると共に、受講者の肯定的な意識の変容が見られた。ここでの指導者はダンスの初心者とも言え、「ダンス指導方略モデル」に基づけば、ダンス技能を押さえた指導の可能性が推察された。平成21年度も引き続き、横浜国立大学附属鎌倉小・中学校、並びに北九州市立花尾小・中学校での研究協力を得て、小学校期のダンス経験が中学1年にあがってどのような影響を与えるのかについて継続研究が期待できる。平成21年度の「中1ギャップの克服をめざして:男女必修ダンスの指導法開発を促進する小中連携」の研究では、20年度に精選された「表現運動・ダンス」教材を、横浜国立大学教育人間科学部附属鎌倉小学校、同附属横浜中学校、川越市立霞ヶ関中学校、酒田市立飛鳥中学校などで実践して頂くと共に、教員研修の場(独立法人教員研修センター西部地区研修会、山形市、千葉県、東京都、神奈川県、長野県、大阪府、広島市、鳥取県、北九州市、鹿児島市)でも提示し、教材の有効性や子どもや指導者のつまづき等の課題を明らかにすることができた。それらの点を踏まえて、映像教材作成にあたっては、恥ずかしさを取り除き初心者でも90分で全身を解放して踊れる教材を、試作として作成することができるとともに、それを補完する教材のテキストも作成できた。また、諸外国の研究成果の収集としては、ドイツからイェンツ・ヨハンセンさんを招聘し、教員や教員養成課程所属の学生への研究を行った。ダンサーであり動きの教師でありセラピストでもある彼の提供する実習は、身体についての詳細な知識や心を解放していくアプローチとして、表現的な動きやダンス的な動きへの有効な資料の収集ができた。これらのことより、中1ギャップを克服するダンス教材を提示することができたと考えられる。【ダンス教材の妥当性】ダンス授業実践の追試を新潟市の小中学校、東京都中央区の中学校、横浜国立大学教育人間科学部附属鎌倉小学校で行った。追試の結果、初心の小学生や中学生にとって、提示したダンス教材は典型教材として妥当であること。指導を困難にしている「恥ずかしさ」を感じる暇もなく、全身をゲーム的な感覚で動かすうちに自己表現が楽しくなり、自己肯定の度合いも高くなることが分かった。中1ギャップを克服する重要な視点は、(1)自分を表現する場が安心できる(2)何を表現してもけなされない(3)授業内容が明確である(4)小中の教師が交換して授業を担当する事や授業システムの検討等が、教師や児童生徒の意識調査から浮かび上がった。【教材の映像化】得られたダンス教材は、ダンス技能や知識や指導の留意点が「指導のポイント」として視覚化されるように映像化を試みた。映像は研究協力者の北代暁也氏(横国大院生)が構築したポータルサイトで視聴可能になった。このサイトは(URL:http://kyoushi-odoriba.seesaa.net/)映像共有が可能な双方向の教師の新しい支援ツールとして、今後のダンス授業の有効な支援策になる点で意義がある。更に、本研究の成果は『新ダンス授業講座』の本とDVDになり、教師の支援になると考える。【本研究の普遍化】3年継続で行った本研究は、文部科学省が作成している中学校保健体育科における「ダンス」リーフレット(本研究者は主査:2011年発刊)のアイディアに活かされている。
空間経済学の再検討と国際都市システムの実証分析

田渕は、Picard(ルクセンブルク大学)とMossay(レディング大学)、Pflueger(ヴィルツブルク大学)Berliant(ワシントン大学)とそれぞれに共同研究を行い、空間経済学の理論を多角的に再検討し、再構築を行い、望ましい政策を模索した。高橋は、交通・通信技術などの社会資本が内生的に蓄積するモデルを開発した。また、井堀は、社会資本の供給が経済活動に及ぼす影響や社会厚生の変化を分析した。金本と藤嶋は、ヘンリー・ジョージ定理やティブーの足による投票理論を踏まえて、都市集積の経済分析を行った。1.新貿易理論と新経済地理学に関する実証分析を行うために、データベースを整備した。用いたのは、OECD、世界銀行、ILOなどのデータベースである。また、日本の都道府県別の起業に関するデータベースを作成し、技術者や企業家がどのように増加してきたかを分析した。2.ミクロ経済学的基礎のもとに、空間経済学の基礎理論の再構築を行った。田渕はルバン大学Thisse教授との共同研究において、中心地理論を独占的競争市場の一般均衡モデルに統合することに成功した。また、パッサウ大学Pflueger教授との共同研究を踏まえて、空間経済学において土地の果たす役割を分析した。また、ルクセンブルク大学のPicard教授と共同研究を橘行い、連続空間における経済地理学の理論を確立し、さらには都市内の産業連関を明示的に組み込んだモデルを提示した。また、一橋大学中島准教授との共同研究において、人口移動と地域間格差の実証研究を行った。さらに、ワシントン大学Berliantと共同研究を行い、投票における情報集約理論と経済地理学のトレードオフを分析した。井堀は、地方財政学のフレームワークにおいて、構造改革と経済活動に関する研究を遂行し、ソフトバジェットやレントシーキングの問題を分析した。金本は、経済地理学の文脈においてヘンリージョージ定理を分析し、望ましい都市政策の研究を行った。高橋は、経済地理学において交通技術の進歩の果たす役割を調べ、不完全情報がもたらす諸問題の解析を行った。1.新経済地理学に関する実証分析を行うために、OECD、世界銀行、ILOなどのデータベースを用い、記述統計分析を行った。特に、都市化と経済発展に重点を置き、分析を行った。田渕はレディング大学Mossay講師との共同研究において、新貿易理論を独占的競争市場の一般均衡理論のフレームワークで分析し、経済統合が社会厚生に及ぼす影響を調べた。また、台湾中央研究院Lai教授との共同研究を行い、ホテリングの空間的寡占競争とウェーバーの工場立地論の理論的統合を行った。また、ルクセンブルク大学のPicard教授と共同研究を行い、連続空間における経済地理学の理論を確立し、さらには都市内の土地利用を分析しうるモデルを開発しているところである。さらに、ワシントン大学Berliantと共同研究を継続しており、投票における情報集約理論と経済地理学のトレードオフに関する研究を進めた。井堀は、財政構造改革と経済活動に関する研究を遂行し、ソフトバジェットやレントシーキングの問題を分析し、社会的に望ましい経済政策について研究した。金本は、経済地理学の文脈においてヘンリージョージ定理を用いて理論分析を行い、望ましい都市政策の研究を行い、また海外で二度講演を行った。高橋は、不完全情報によって都市の経済集積がどのように変化するかについて調べるとともに、経済地理学において交通技術の進歩の果たす役割を解析した。1.都市経済学と新経済地理学の統合:昨年度まで行ってきた独占的競争市場の一般均衡モデルを再検討し、空間経済学の基礎理論の再構築を行った。田渕は、Picard(ルクセンブルク大学)とMossay(レディング大学)との共同研究を行ってきたが、都市経済学における土地利用モデルを経済地理学のフレームワークによって定式化し、新たな理論を構築し、望ましい空間経済について考察した。また田渕は、Pflueger(パッサウ大学)と共同研究を押し進め、空間経済における経済発展について分析を行い、望ましい土地利用、経済活動について政策的な含意を模索した。さらに田渕は、Berliant(ワシントン大学)との共同研究において、information cascadeが空間経済学に及ぼす影響について研究を進めた。藤田は、Berliant(ワシントン大学)との共同研究をもとにして、新たな知識が創造されるメカニズムを解明し、ミクロ経済学的な基礎理論を構築した。2.世界の都市階層システムと交通・通信技術の進歩交通技術の進歩や関税障壁の撤廃がどのような経路を経て、国際間の都市階層システムに、一般均衡論的に影響するかについて研究した。特に、経済活動の空間分布に与える影響について、理論と実証の両面から分析を行った。高橋は、交通・通信技術などの社会共通資本が内生的に蓄積するモデルを開発した。