hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナシ果実の極劣悪果肉障害「みつ症」多発系統・気候条件に特徴的な遺伝子の網羅的解析

ニホンナシのみつ症は、果実成熟の進行に伴い果肉の褐変などの症状を呈する生理障害である。みつ症の発症を遺伝子レベルで理解するためには、みつ症を起こす再現性の良い実験材料を作り、収穫時に確実にみつ症を発症する果実とみつ症を確実に発症しない果実を比較することで、発症前から収穫時までの経時的な遺伝子発現解析を網羅的に行うことが必要である。本課題では、ニホンナシ品種「豊水」x「豊月」のF1系統群から見出した、みつ症発症系統と非発症系統についてマイクロアレイ解析を行い、インベルターゼ、メタロチオネインなどの遺伝子群がみつ症関連遺伝子の候補と同定された。本課題は、ナシ果実の極劣悪果肉障害「みつ症」多発系統・気候条件に特徴的な遺伝子の網羅的解析である。最初の二カ年(平成24,25年)で、みつ症を毎年発症する系統、毎年発症しない系統でサンプリングを行うこととしている。サンプリング終了後(平成25年冬から平成26年度)にマイクロアレイ解析、データ解析を行うこととしている。平成24年度、25年度の調査から、みつ症発症系統については、成熟時に調査した全果実でみつ症が発生することを確認済みである。なお、成熟前3週間での観察では、みつ症の発生は確認されなかった。平成25年度に過熟果実についても新たに調査し、成熟果実でみつ症が発生しない系統では過熟になっても発症しないことが分かった。平成24年度、平成25年度ともに、成熟9週間前から、成熟時までの合計4回、概ね3週間ごとにサンプリングを行った。みつ症発生果実については、みつ症部位と健全部位に分けてサンプリングした。各サンプルあたり、6果実づつ別々にサンプリングした。サンプリングした果実からRNAの抽出はすでに終了した。さらに、果実形質の基本的なデータを取るために、果実重、果実硬度、果皮色、糖度、糖組成、酸度の解析も行った。その結果、成熟9週間前から成熟期にかけて、果実重には大きな違いはないものの、みつ症発生系統の方が硬度が低いことが分かった。糖組成については、みつ症発生系統では健全部位であってもフルクトース、ソルビトール含量が多いことが分かったが、スクロース、グルコースでは系統間の差がみられなかった。平成25年度は、これらのサンプルについてマイクロアレイ解析を行った。平成26年度は、マイクロアレイの結果を解析し、「みつ症」多発系統に特徴的な遺伝子群を明らかにしたい。平成24年度の調査から、みつ症発症系統については、成熟時に調査した全果実でみつ症が発生することを確認済みである。平成24年度は、成熟9週間前から、成熟時までの合計4回、概ね3週間ごとにサンプリングを行った。(平成25年度も同様のサンプリングを行う予定である。)サンプリングした果実からRNAの抽出はすでに終了した。平成25年度は、これらの結果の再現性を確認すると共にマイクロアレイ解析を行い、遺伝子発現様式と果実形質の関連について解析を行いたい。本課題は、ナシ果実の極劣悪果肉障害「みつ症」多発系統に特徴的な遺伝子の網羅的解析を行う。最初の2カ年(平成24年、25年)で、みつ症を毎年発症する系統、毎年発症しない系統(共に「豊水」×「豊月」のF1系統、兄弟系統)でサンプリングを終了し、平成26年度にマイクロアレイ解析、データ解析を行った。平成24年度、25年度の調査から、みつ症発症系統については、成熟時に調査した全果実でみつ症が発生すること、成熟3週間前にはみつ症の発生が確認されないことが分かった。一方、みつ症の非発症系統では過熟になってもみつ症が発症しないことが分かった。平成24年度、25年度ともに、成熟9週間前から、成熟時での合計4回、概ね3週間ごとのサンプリングを行った。みつ症発症果実については、みつ症部位と健全部位に分けてサンプリングした。これらのサンプルからtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ実験を行った。さらに、果実形質の基本的データを取得するために、果実重、果肉硬度、果皮色、糖度、糖組成、酸度の解析も行った。その結果、成熟9週間前から成熟期にかけての糖組成については、みつ症発症系統では健全部位であっても、フルクトース、ソルビトール含量が多いことが分かったが、スクロース、グルコースでは系統間の差が見られなかった。この差異は、成熟3週間前から見られた。

平成26年度にマイクロアレイ解析を実施した結果、成熟3週間前で両系統の遺伝子発現を比較すると、2カ年とも再現性良く発症系統での遺伝子発現量の高い物(10倍以上)、低い物(1/10以下)が177および170のプローブ(遺伝子数では数十)として算出された。その他の遺伝子発現様式についても、2カ年での再現性が見られた。これらの遺伝子群の中にはソルビトール代謝、オーキシン、ブラシのステロイドなどのシグナル伝達系の遺伝子が見られた。ニホンナシのみつ症は,果実成熟の進行に伴い果肉の褐変化などの症状を呈する生理障害である.みつ症の発症を遺伝子レベルで理解するためには,みつ症を起こす再現性の良い実験材料を作り,収穫時に確実にみつ症を発症する果実(みつ症感受性系統)と,みつ症を確実に発症しない果実(非感受性系統)を比較することで,発症前から収穫時までの経時的な遺伝子発現解析を網羅的に行うことが必要である.本課題では,ニホンナシ品種`豊水'x`豊月'のF1系統群から見いだした,みつ症の「感受性系統17-26」と「非感受性系統17-3」について,みつ症の感受性系統と非感受性系統における遺伝子発現様式について,マイクロアレイ解析によりみつ症発症前から経時的に比較した。マイクロアレイ解析により,両系統での遺伝子発現様式を比較した.感受性系統で高発現する遺伝子として,beta-fructofranosidase(invertase)の2遺伝子などがみられた.この結果は感受性系統のみつ症部位ではスクロース量が低下することと一致するものである.その他,感受性系統で高発現する遺伝子として,metallothionein様タンパク質,chitinaseなどがみられた.また,感受性系統で低発現の遺伝子として,monosaccharide-sensing protein遺伝子がみられた.metallothioneinは,他のみつ症感受性系統でもみつ症発症直前に高発現することが知られており,これらの遺伝子群がみつ症発症に関連する可能性が高い.今後はこれらの結果をリアルタイムPCRにより検証するとともに,より多様な品種・系統を用いてみつ症に関連する遺伝子群の絞り込みを行う予定である.ニホンナシのみつ症は、果実成熟の進行に伴い果肉の褐変などの症状を呈する生理障害である。みつ症の発症を遺伝子レベルで理解するためには、みつ症を起こす再現性の良い実験材料を作り、収穫時に確実にみつ症を発症する果実とみつ症を確実に発症しない果実を比較することで、発症前から収穫時までの経時的な遺伝子発現解析を網羅的に行うことが必要である。本課題では、ニホンナシ品種「豊水」x「豊月」のF1系統群から見出した、みつ症発症系統と非発症系統についてマイクロアレイ解析を行い、インベルターゼ、メタロチオネインなどの遺伝子群がみつ症関連遺伝子の候補と同定された。本研究は、平成24年および25年度にみつ症発症系統と非発症系統の経時的サンプリングを行い、平成26年度にマイクロアレイ解析を行う計画であった。この計画通りに進捗し、みつ症の発症に係わると考えられる遺伝子群を同定できたため、概ね順調に進展したと考えている。トランスクリプトーム本課題では、1組の兄弟系統のみを用いた試験となった。そのため、みつ症とは直接関係の無い遺伝子群も拾ってしまっている可能性もある。
高密度軌道輸送システムの停車パターン決定理論

研究の前段として列車ダイヤの基本的な評価量を整理するとともに、ダイヤの開発や評価の際に便利な表記法として、基準時間からの増分のみを表わす『増分表示ダイヤ』と停車損失時間を量子化し、計算機での検索等に資する『バイナリダイヤ』とを開発した。既存の列車ダイヤを典型的なパターンに分類整理して適合性を検討した結果、各駅停車のみのダイヤ、緩急結合輸送とその変形、地域分離輸送、直行輸送、選択停車についての性質と、需要との適合性を解明し、直行輸送を主体とする線区向きの新パターンを第6のパターンとして提案した。狭義の停車パターンの研究として、まず需要をもとに、直接大きなODを直行輸送で賄う方法について、体系的な方法を編みだし、これを東海道新幹線に適用して有用性を確認した。次いで、通勤路線の多くに非常によい特性を持っていながら、現実には本格的なものが使われていない地域分離輸送の問題点を調べ、需要の少ない区間の利用者に対する乗換回数を減らす改善を体系的に行なって、現実的な路線に適用できるようにした。選択停車によりサービス不能ODが出る問題について体系的に検討し、どのような場合にどこまでのサービスが可能であるかに関して十分な解と知見を得るに至った。さらに選択停車が有効に活用できる対象として複々線の急行線への応用と、複線区間への拡大適用についても検討し、非常に有効な場合があることを明らかにした。通常の鉄道とは運転形態が異なる方式により、総停車回数を大幅に削減して、所要時間の短縮を図る可能性を検討して、群運行型超大量輸送新交通システムの提案およびソフト連結を用いた分割・併合輸送の提案を行なった。これらはいずれも利用者からは途中停車回数も乗換回数も少ない便利なサービスが、運行側からは平均速度も利用率も高い生産性の高い輸送が可能になり、今後の実用的観点からの開発研究が待たれるものである。まず一般論に先立って既存の列車ダイヤにおける停車パターンを分類・整理して、これを旅客流動(OD交通量)との関係で評価した。典型的な停車パターンとして、(1)各駅停車、(2):選択停車:(3):主要駅停車、(4):直行、およびこれらの組合せとしての、(5):千鳥停車、(6):(1)+(3)の緩急結合、(7):(1)+(4)または(3)で通過追越しの緩急分離、(8):地域分離をとりあげ、これらのパターンが最も合理的であるODの特徴を求めた。(1)は、利用駅間数が少なく、駅による需要の差が小さい都心部型、(5)は、駅による需要差が少なく、利用駅間数は多く、高密度運行が必要な場合、(6)は利用駅間数が多く、高速輸送が必要な場合、(7)は、特定少数駅間の需要が多い都市間輸送等に、(8)は都心との間のODが支配的な郊外対都心輸送に適している。評価のためのOD、ダイヤ、乗客の振舞いを与えて、乗客の割付けを詳細に行うプログラムは完成に近づき、デバッグ中の段階である。一般論としては、ミクロな観点からは、停車による待ち時間の減少と通過客の所要時間の増加とのバランスを保つ考えから、駅毎に乗降客と通過客との比(実際にはより詳細に降車比と乗車比という概念を導入)を算出して、停車必要度を求め、これが大きい駅ほど全列車に対する停車列車比率を大きくし、列車毎のバランスを保つ方式を提案した。列車比率を大きくし、列車毎のバランスを保つ方式を提案した。マクロな観点からは、列車を高密度に配置できる停車パターンを整理し、列車毎に異なる停車パターンの最適列車配列を求めた。

このミクロ・マクロな議論を結合する場合、列車毎の混雑率と駅毎の停順時隔に大きな差が出ない配列が必要であることが明らかになったが、これらを総合的に自動生成することに関しては、現在ケーススタディーを進めている段階であり、本格的な成果は得られていない。研究の前段として列車ダイヤの基本的な評価量を整理するとともに、ダイヤの開発や評価の際に便利な表記法として、基準時間からの増分のみを表わす『増分表示ダイヤ』と停車損失時間を量子化し、計算機での検索等に資する『バイナリダイヤ』とを開発した。既存の列車ダイヤを典型的なパターンに分類整理して適合性を検討した結果、各駅停車のみのダイヤ、緩急結合輸送とその変形、地域分離輸送、直行輸送、選択停車についての性質と、需要との適合性を解明し、直行輸送を主体とする線区向きの新パターンを第6のパターンとして提案した。狭義の停車パターンの研究として、まず需要をもとに、直接大きなODを直行輸送で賄う方法について、体系的な方法を編みだし、これを東海道新幹線に適用して有用性を確認した。次いで、通勤路線の多くに非常によい特性を持っていながら、現実には本格的なものが使われていない地域分離輸送の問題点を調べ、需要の少ない区間の利用者に対する乗換回数を減らす改善を体系的に行なって、現実的な路線に適用できるようにした。選択停車によりサービス不能ODが出る問題について体系的に検討し、どのような場合にどこまでのサービスが可能であるかに関して十分な解と知見を得るに至った。さらに選択停車が有効に活用できる対象として複々線の急行線への応用と、複線区間への拡大適用についても検討し、非常に有効な場合があることを明らかにした。通常の鉄道とは運転形態が異なる方式により、総停車回数を大幅に削減して、所要時間の短縮を図る可能性を検討して、群運行型超大量輸送新交通システムの提案およびソフト連結を用いた分割・併合輸送の提案を行なった。これらはいずれも利用者からは途中停車回数も乗換回数も少ない便利なサービスが、運行側からは平均速度も利用率も高い生産性の高い輸送が可能になり、今後の実用的観点からの開発研究が待たれるものである。
大脳基底核疾患の発症機構

大脳基底核疾患の発症機構を、分子・細胞レベルの神経生物学のミクロの視点と、臨床解析のマクロの視点とを総合して研究を進め、3年間の研究の結論を含めて次の主要な新知見が得られた。(1)パーキンソン病のMPTPによるモデル動物で急性にはチロシン水酸化酵素系の阻害、慢性には酵素蛋白質の減少が免疫化学法で立証された。(2)MPTP投与により線条体のドーパミン減少と逆にセロトニンの代謝増加が立証された。(3)MPTPは黒質線条体ドーパミン系を特異的に侵害しノルアドレナリン系への影響が比較的少なかった。他方、ヒトのパーキンリン病では進行期にノルアドレナリン系も侵害され、補充療法レードプスが有効であった。(4)蛋白キナーゼCの放射性リガンドを用いて黒質線条体ドーパミン系でパーキンソン病脳で減少が認められた。(5)ベンゾジアゼピンアンタゴニマトの放射性リガンドを用いたポジトロンETによりパーキンソン病でベンゾジアゼピン受容体に変化がなかった。(6)パーキンソン病では髄液のドーパミン、ノルアドレナリンが重症になるほど低値であったが、脳血管性パーキンソニズムでは逆に高値であった。(7)パーキンソン病におけるノルアドレナリン系関与の基礎知見として、青斑核から赤核へのノルアドレナリン神経の直接投射が立証された。(8)ラット尾状核にGABAアンタゴニストのピクロトキシンを注入すると不髄意運動が出現する成績より不髄意運動の機構が解明された。(9)サルでカイニン酸投与によるハンチントン病モデルの作製が成功し舞踏運動の発現に黒質線条体ドーパミンニューロンの機能亢進が重要とわかった。(10)筋交感神経のニューログラム解析によりパーキンソン病の交感神経舌動の固縮時促進、振戦時抑制が解明された。(11)パーキンソン病での拮抗筋間の相互抑制機構の障害解明の基礎として、正常人で拮抗筋随意収縮によって抑制量が増大し拮抗抑制に貢献していることが明らかにされた。
超単分散金ナノ粒子低次元超格子の創製と単電子トンネル素子への応用

昨年度報告した微細金ナノ粒子の固相熱処理による粒径制御に関して、有機配位子をドデカンチオールからオクタデカンチオールに変えることで、粒径制御範囲を3.49.7nmまで広げることができた。熱処理による粒子の成長は、金の融点効果理論で整理することができ、粒子の合体・成長に必要な粒子表面の融解温度は、粒子自身のそれの半分以下であると結論付けられた。次に、ドデカンチオール保護金ナノ粒子(粒径5.4nm)をLB法にて単層薄膜化し、GaAs上に作製した500nmギャップ金電極間に転写することにより、単層膜内の電子輸送特性を検討した。4.2Kにおいては電子のふるまいはクーロンブロッケードに支配されるが、室温ではオーミックなI-V応答となり、室温でクーロンブロッケード現象を発現するには、粒径2nm以下の微細なナノ粒子が必要であることが分かった。現在、1.5nm金ナノ粒子二次元超格子の大表面積化に成功しており、その電子輸送特性の粒径、粒子間距離依存性を検討中である。ナノ粒子二次元超格子の電子輸送特性は、超格子の対称性にも大きく依存すると考えられるため、次に、金ナノ粒子低対称性二次元超格子の創製について検討した。二回対称である平面一次元鎖列については、昨年度までに、ナノスケール山谷構造炭素基板に3.4nm金ナノ粒子溶液を滴下することなどにより達成された。さらに、基板へのナノ粒子溶液の滴下およぴ真空下(10^<-3>torr)での熱処理(300-°C)を繰り返すことにより、ナノ粒子は谷方向に選択的に合体・成長し、アスペクト比2程度の金ナノロッド列の作製に成功した。一方、塩基性配位子であるbis-4,4'-(4,4'-dithiobutylbenzyl)-N,N,N',N'-tetraetyl amineを合成し、金ナノ粒子の保護配位子として用いたところ、2.4nmの超単分散金ナノ粒子が得られた。これに1,3,5-ベンゼントリカルボン酸あるいは酢酸を添加し中和後、親水性基板に水溶液として展開することにより、三回対称疑似ハニカムあるいは四回対称正方晶二次元超格子を形成させることに成功した。本年度はまず、二相反応により微細な金ナノ粒子の調製を行い、固相熱処理により金ナノ粒子の精密粒径制御を行った。具体的には、トルエン/水二相系にHAuCl_4・4H_2Oを添加し、相間移動触媒でAuCl_4^-をトルエン相に移動後、ドデカンチオール存在下でNaBH_4還元することにより1.5nm金ナノ粒子を調製した。溶媒留去後、固形物を150230°Cにて熱処理することにより、粒径を揃えたまま金ナノ粒子を3.46.8nmの範囲で精密に粒径制御することが可能であることが分かった。粒径は熱処理温度にほぼ一次の関係にあった。このようにして調製した金ナノ粒子の結晶構造を粉末X線回折、電子線回折および高分解能電子顕微鏡にて評価したところ、バルク金と同じfcc構造を有することが明らかとなった。これら超単分散金ナノ粒子トルエン溶液を平坦な炭素基板上に滴下・乾燥すると、溶媒乾燥時に粒子間に働く横毛管力により金ナノ粒子が二次元に最密充填した金ナノ粒子六方晶超格子が形成した。また、トルエンを溶媒として用いると、親水性基板上ではナノ粒子が凝集するが、疎水性基板上には二次元超格子が形成することが分かった。次に、対称性が極めて低い金ナノ粒子平面一次元鎖の創製について検討した。金ナノ粒子平面一次元鎖を創製する場合、テンプレート法を用いるのが効果的である。そこで、NaCl(110)単結晶から作製したナノスケルの山谷構造を有する炭素基板(谷の深さおよび周期はそれぞれ数nm、20nm)をテンプレートとして用いることにより、熱処理にて粒径制御した金ナノ粒子平面一次元鎖列の創製を行った。まず、3.4nm金ナノ粒子トルエン溶液を基板に滴下すると、一次元鎖が数本集合したバンドル構造が多数観察された。そこで、金ナノ粒子溶液に基板を浸漬後、山方向と平行に基板を引き上げると、ナノ粒子が一列に並んだ一次元鎖列が観察され、大部分が基板の谷部に、一部が山部に配列していた。溶液からの基板引き上げ・溶媒乾燥時に粒子間に働く横毛管力および粒子の移流集積が、金ナノ粒子一次元鎖列の形成に寄与していると推察される。

現在、1.5nm金ナノ粒子二次元超格子の大表面積化に成功しており、その電子輸送特性の粒径、粒子間距離依存性を検討中である。ナノ粒子二次元超格子の電子輸送特性は、超格子の対称性にも大きく依存すると考えられるため、次に、金ナノ粒子低対称性二次元超格子の創製について検討した。二回対称である平面一次元鎖列については、昨年度までに、ナノスケール山谷構造炭素基板に3.4nm金ナノ粒子溶液を滴下することなどにより達成された。さらに、基板へのナノ粒子溶液の滴下およぴ真空下(10^<-3>torr)での熱処理(300-°C)を繰り返すことにより、ナノ粒子は谷方向に選択的に合体・成長し、アスペクト比2程度の金ナノロッド列の作製に成功した。一方、塩基性配位子であるbis-4,4'-(4,4'-dithiobutylbenzyl)-N,N,N',N'-tetraetyl amineを合成し、金ナノ粒子の保護配位子として用いたところ、2.4nmの超単分散金ナノ粒子が得られた。これに1,3,5-ベンゼントリカルボン酸あるいは酢酸を添加し中和後、親水性基板に水溶液として展開することにより、三回対称疑似ハニカムあるいは四回対称正方晶二次元超格子を形成させることに成功した。
極低温領域におけるタンパク質の立体構造解析システムの開発

タンパク質のX線結晶解析において、低温領域での構造解析を行うことは重要である。本研究の目的は、液体窒素温度から室温までの間の任意の温度において、タンパク質のX線構造解析を高分解能、かつ高速に行うことのできるシステムを開発することであり、1)高速度かつ高精度でX線回折データの収集が可能、2)低温領域での回折強度収集が可能、3)ワークステーションによりシステム全体を統合的にコントロールし、リアルタイムでの構造解析計算が可能、という特徴を装置にもたせている。平成4年度にはこの装置の基盤となる1)と3)の開発を行い、5年度は主に2)について次の2つの点に分けてその開発を行った。(1)結晶を低温状態へ移行する方法:タンパク質結晶を破壊することなく低温にする方法として、当初、低温電子顕微鏡の試料作製の際に用いられている方法を応用することを検討したが、これには高価な装置が必要であることから、液タン体窒素を結晶に直接作用させて凍結させる方法を検討した。試料にリゾチームを用いた場合、やや結晶のモザイク性は増すものの、回折データ測定が可能である状態を保ったまま液体窒素によって直接的に凍結する方法の開発に成功した。(2)結晶を低温に維持しながらX線回折データの収集を可能にする装置の開発:低温状態のタンパク質結晶の低温状態を維持するために、最近市販された窒素ガス吹き付け式低温維持装置を導入し、幅広い検討を行ったところ、先の凍結結晶について十分にその効果があることがわかった。この結晶についての試験的な回折強度測定にも成功し、常温での場合と同様な良質のデータが測定できること、低温の効果による各原子の温度因子の減少が認められることを確認した。タンパク質のX線結晶解析において,X線回折データに潜在的に含まれる動的構造を示すデータを積極的に取り出すための一つのアプローチは,低温領域での構造解析を行うことである.本研究の目的は,液体窒素温度から室温までの間の任意の温度において,タンパク質のX線構造解析を高分解能,かつ高速に行うことのできるシステムを開発することであり,1)二次元X線検出器(イメージングプレート)を有し,高速度かつ高精度でX線回折データの収集が可能,2)低温領域での回折強度収集が可能,3)高速ワークステーションによりシステム全体を統合的にコントロールし,リアルタイムでの構造解析計算が可能,という特徴を装置にもたせている.本年度における開発作業は,この装置の開発基盤となる1)と3)に重点をおいて行った(2)については次年度).1)については,イメージングプレートを搭載した二次元X線回折計を導入し,さらに,入射X線の輝度と単色化度を高めるためにダブルベントミラーモノクロメーターをその光学系に採用した.この光学系の調整にはかなりの技術を要するが,二次元X線回折計を一体化してその調整を極めて効率的に行い得るようなシステムを開発した.すなわち,二次元X線回折計の本体用に,光学系調整に必要なアタッチメント(入射光測定用のシンチレーションカウンター,モーター可動式設置台)を設計し,これを取り付けることによってその目的を達成した.3)については,上記の要領で開発した装置を,次年度に低温装置を設置する場合を考慮して,統合化された構造解析システムにするために,二次元X線回折計に取り付けた高速度ワークステーションを中心として,各装置を集中管理するインターフェースおよびソフトウェア,回折X線データの処理システム,立体構造解析のためのシステムおよびネットワークの整備を行った.タンパク質のX線結晶解析において,低温領域での構造解析を行うことは重要である.本研究の目的は,液体窒素温度から室温までの間の任意の温度において,タンパク質のX線構造解析を高分解能,かつ高速に行うことのできるシステムを開発することであり,1)高速度かつ高精度でX線回折データの収集が可能,2)低温領域での回折強度収集が可能,

3)ワークステーションによりシステム全体を統合的にコントロールし,リアルタイムでの構造解析計算が可能,という特徴を装置にもたせている.昨年度までに,この装置の基盤となる1)と3)の開発をほぼ完了したので,今年度は主に2)について次の2つの点に分けてその開発を行った.(1)結晶を低温状態へ移行する方法:タンパク質結晶を破壊することなく低温にする方法として,当初,低温電子顕微鏡の試料作製の際に用いられている方法を応用することを検討したが,これには高価な装置が必要であることから,液体窒素を結晶に直接作用させて凍結させる方法を検討した.試料にリゾチームを用いた場合,やや結晶のモザイク性は増すものの,回折データ測定が可能である状態を保ったまま液体窒素によって直接的に凍結する方法の開発に成功した.(2)結晶を低温に維持しながらX線回折データの収集を可能にする装置の開発:低温状態のタンパク質結晶の低温状態を維持するために,最近市販された窒素ガス吹き付け式低温維持装置を導入し,幅広い検討を行ったところ,先の凍結結晶について十分にその効果があることがわかった.この結晶についての試験的な回折強度測定にも成功し,常温での場合と同様な良質のデータが測定できること,低温の効果による各原子の温度因子の減少が認められることをすでに確認している.
「プロリン擬態形成反応を基盤としたフォールディング病の新概念治療法の開発」

keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いて、プロリン擬態形成反応の基質一般性と官能基受容性を確認した。種々のペプチドに適用したところ、トリプトファン選択的にketo-ABNOの付加反応が高収率にて進行した。交差反応性が懸念される官能基を含む様々なペンタペプチド、生理活性ペプチド、また、N末端にトリプトファンを導入したアミロイドβペプチド(Aβ)前駆体にも適用可能であった。さらに、本反応は天然タンパク質への適用も可能でありリゾチーム-keto-ABNO付加体の結晶化およびX線結晶構造解析に成功した。その結果、生成物が水和体であり主な修飾位置がTrp62であることが明らかとなった。本生成物は所望のピロロインドリン骨格を有さないものの、keto-ABNOが結合しており、本反応は様々な生命化学領域および医療応用を開拓しうるツールとして有望視されている天然型アミノ酸残基を標的とするタンパク質の生体共役反応への展開が期待された。また、タンパク質表面の露出が少数に留まる低反応性アミノ酸・トリプトファン側鎖を標的とすることから、従来より多用されてきたシステインやリジンを標的とする生体共役反応に不可避な諸問題(化学選択性など)の解決に寄与すると考えられた。そこで、本系の抗体への適用を検討した。その結果、抗原認識能を保持した抗Aβ抗体(6E10)-keto-ABNO誘導体複合体の合成が可能であり、Aβの蛍光検出が可能であった。私は本研究において水溶媒中keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いることで、実用的かつ一般性の高いトリプトファン選択的生体共役反応の確立に成功した。本手法は、金属フリーの温和な条件下、迅速且つ高化学選択的に進行する世界初のトリプトファン選択的タンパク質修飾法である。28年度が最終年度であるため、記入しない。新概念フォールディング病治療法の開拓を目指し、前年度までに見出していたketo-ABNO/NaNO2/AcOH系の基質適用範囲の拡大を達成した。その際、リゾチーム-keto-ABNO付加体の結晶化およびX線結晶構造解析に成功し、生成物の三次元構造を明らかにした。さらに、本系をトリプトファン選択的タンパク質修飾法へと拡張させることに成功した。このように、特別研究員の研究進捗状況としては期待以上の研究の進展があったと高く評価している。

また、タンパク質表面の露出が少数に留まる低反応性アミノ酸・トリプトファン側鎖を標的とすることから、従来より多用されてきたシステインやリジンを標的とする生体共役反応に不可避な諸問題(化学選択性など)の解決に寄与すると考えられた。そこで、本系の抗体への適用を検討した。その結果、抗原認識能を保持した抗Aβ抗体(6E10)-keto-ABNO誘導体複合体の合成が可能であり、Aβの蛍光検出が可能であった。私は本研究において水溶媒中keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いることで、実用的かつ一般性の高いトリプトファン選択的生体共役反応の確立に成功した。本手法は、金属フリーの温和な条件下、迅速且つ高化学選択的に進行する世界初のトリプトファン選択的タンパク質修飾法である。今後の課題としては、所望のプロリン擬態を与える反応条件の最適化およびPrPやそのモデル基質であるPrP(1-124)への応用が挙げられる。その際、結晶化およびX線結晶構造解析以外を用いた生成物の同定法を探索することで、より一層の研究推進が期待できる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
現代舞台芸術の映像アーカイヴを利用した実践的研究及び教育方法の開発

本研究では、まず、諸外国における舞台芸術映像資料の収集及び公開の方法を調査する一方で、我が国における映像にまつわる版権の問題を考えることがあった。同時に、研究期間終了時にはおおよそ1100のタイトルに及んだ映像資料につき、研究参加者が、それを用いて、前期課程、後期課程、大学院レベルでの授業を展開した。また、修士論文・博士論文執筆者には、必要資料を視聴できるシステムを構築した。1)欧米を中心とする諸外国において、舞台芸術の映像資料がどのように収集され、どのようにアーカイヴ化されているかにつき、すでに調査済みの機関もあるが、技術的側面等々が日進月歩であることをふまえ、その現状と問題点を比較検討する調査研究を行った。その場合、単なる表面的な調査研究に終わらないよう、諸外国の諸機関の資料を使って行われている研究が具体的にどのような成果を生んでいるのかまで明らかにすることが目指された。担当は河合祥一郎(日本および英国)、ドゥヴォス、パトリック(ベルギー、フランス)、内野儀(日本、アメリカ合衆国)、竹内孝宏(日本およびアメリカ合衆国)。ここでは、以下のような観点からの情報収集が重要であった。a.それぞれの機関がどのような資料をどのようなかたちで所蔵し、どのようにカタログ化し、さらにどのように研究やその他一般の視聴に供されているか。またその研究成果はどのような形で公開されているか。b.映像の権利関係の問題。アーティスト、劇場、劇団等、あるいは放送局等とどのような法的契約関係を結んでいるか。時間が許す範囲で、実際に海外に調査旅行に出かけ、国内の演劇関係の映像資料をもつ機関(早稲田大学演劇博物館、京都造形芸術大学等)を訪れたりする必要が生じたが、それ以外の情報収集の方法も含め、多角的に研究を進めることができた。(2)今年度については、一般公開の予定はないが、研究代表者が所属する研究科内で立ち上げた小規模な現代舞台芸術映像のデジタル・アーカイヴ内容の拡充を図り、かつアーカイヴを利用した具体的な研究を開始した。一方、今年度中に、国内に存在するいくつかの重要な劇団やNHK等多数の映像資料を所蔵する放送局、さらには芸術系の諸大学等とコンタクトを取り、デジタル・アーカイヴ拡充のための具体的な折衝を開始した。この作業については、研究参加者全員が担当した。欧米を中心とする諸外国において、舞台芸術の映像資料がどのように収集され、どのようにアーカイヴ化されているかにつき、すでに調査済みの機関もあるが、技術的側面等々が日進月歩であることをふまえ、その現状と問題点を比較検討するために、今年度も引き続いて調査を行った。その際、単なる表面的な調査に終わらないよう、諸外国の諸機関の資料を使って行われている研究が具体的にどのような成果を生んでいるのかまで明らかにすることが目指された。担当は河合祥一郎(日本および英国)、ドゥヴォス、パトリック(ベルギー、フランス)、内野儀(日本、アメリカ合衆国、ドイツ、ベルギー)、竹内孝宏(日本およびアメリカ合衆国)。ここでは、以下のような観点からの情報収集が重要となった。アーチィスト、劇場、劇団等、あるいは放送局等とどのような法的契約関係を結んでいるか。時間が許す範囲で、実際に海外に調査旅行を実施し、国内の演劇関係の映像資料をもつ機関(早稲田大学演劇博物館、京都造形芸術大学等)を訪れたりする必要が今年度も昨年度同様生じだが、それ以外の情報収集の方法も含め、多角的に研究を進めることができた。今年度中に、研究参加者がそれぞれ一度は海外に調査と資料収集に出張することができた。(2)今年度については、一般公開の予定はないが、研究代表者が所属する研究科内で立ち上けた小規模な現代舞台芸術映像のデジタル・アーカイヴ内容の拡充を図り、かつアーカイヴを利用した具体的な研究を開始した。一方、今年度中に、可能な限り、国内に存在するいくつかの重要な劇団やNHK等多数の映像資料を所蔵する放送局、さらには芸術系の諸大学等とコンタクトを取り、デジタル・アーカイヴ拡充のための具体的な折衝を継続することになった。この作業については、研究参加者全員が担当した(1)欧米を中心とする諸外国において、舞台芸術の映像資料がどのように収集され、どのようにアーカイヴ化されているかにつき、すでに調査済みの機関もあったが、技術的側面等々が日進月歩であることをふまえ、その現状と問題点を比較検討するために、今年度も引き続いて調査を行った。担当は、河合祥一郎(日本および英国)、ドゥヴォス、バトリック(ベルギー、フランス)、内野儀(日本、アメリカ合衆国、オランダ、香港)、竹内孝宏(日本およびアメリカ合衆国)。

ここでは、以下のような観点からの情報収集が重要であった。a.それぞれの機関がどのような資料をどのようなかたちで所蔵し、どのようにカタログ化し、さらにどのように研究やその他一般の視聴に供されているか。またその研究成果はどのような形で公開されているか。b.映像の権利関係の問題。アーティスト、劇場、劇団等、あるいは放送局等とどのような法的契約関係を結んでいるか。時間が許す範囲で、実際に海外に調査旅行に出かけ、国内の演劇関係の映像資料をもつ機関(早稲田大学演劇博物館、京都造形芸術大学等)を訪れたりする必要が今年度も昨年度同様生じた、それ以外の情報収集の方法も含め、多角的に研究を進めることができた。今年度中に、研究参加者がそれぞれ一度は海外に調査と資料収集に出張する予定であったが、諸般の事情で当初の計画通りに進まなかった案件もあった。(2)一般公開の予定はないが、研究代表者が所属する研究科内で立ち上げた小規模な現代舞台芸術映像のデジタル・アーカイヴ内容のさらなる拡充を図り、かつアーカイヴを利用した具体的な研究・教育を継続した。(1)欧米を中心とする諸外国において、舞台芸術の映像資料がどのように収集され、どのようにアーカイヴ化されているかにつき、すでに調査済みの機関もあるが、技術的側面等々が日進月歩であることをふまえ、その現状と問題点を比較検討するために、今年度も引き続いて調査を行った。その際、単なる表面的な調査に終わらないよう、諸外国の諸機関の資料を使って行われている研究が具体的にどのような成果を生んでいるのかまで明らかにすることが目指された。担当は、河合祥一郎(日本および英国)、ドゥヴォス、パトリック(ベルギー、フランス)、内野儀(日本、アメリカ合衆国、及び欧州)、竹内孝宏(日本およびアメリカ合衆国)。ここでは、以下のような観点からの情報収集が重要となった。時間が許す範囲で、実際に海外に調査旅行に出かけたり、国内の演劇関係の映像資料をもつ機関(早稲田大学演劇博物館、京都造形芸術大学等)を訪れたりする予定であったが、諸般の事情により、今年度は国内にとどまっての研究活動が中心となった。本年度は本研究の最終年度に当たるため、年度末に向けて報告書の作成を現在、行っているところである。上にあるようにほぼ順調に研究は進展しているが、昨今の大学の事情により(参加研究者の大学内における雑用の極端な増加)、海外での調査に支障を来す案件が今年はあり、その意味では年初の計画よりは多少、研究の進展が遅れた面はある。しかし、アーカイヴそのものは順調であり、それを利用した授業はおおむね学生から好評である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ＴＲＡＩＬによるＥｒｂＢ受容体活性化シグナルの分子機構解析と新規癌治療法の開発

我々はEGFR-TKI耐性非小細胞肺がん株を樹立し、この細胞が親株に比してTRAILに対して約70倍の交叉感受性を獲得することを見出した。親株PC-9では、TRAILはapoptotic signalを活性化すると同時に、EGFRへのcrosstalkを介してanti-apoptotic signalを誘導するため、抗腫瘍活性は限定的となる。c-MET過剰発現をきたした耐性株においては、crosstalk signalは誘導されず、TRAIL刺激時のAKT/NFkB活性化が減弱することが明らかとなった。今回使用したEGFR阻害剤耐性細胞PC-9/METではgene amplificationによりc-METの過剰発現をきたし、耐性が誘導されていることが確かめられた。TRAILはapoptotic signalを誘導すると同時に、EGFRとのcrosstalkを介してantiapoptosisシグナルを誘導するため、その抗腫瘍活性は限定的となる。一方、TRAIL受容体はc-MET受容体へのcrosstalkシグナルは誘導せず、その生存シグナルがEGFRからc-METに移行した耐性細胞においては、TRAIL刺激時のanti-apoptotic signalの誘導が減弱していることが交差感受性の原因であることを明らかにした。また、EGFR阻害剤に感受性を有するヒト非小細胞肺がん3株では、EGFR阻害剤にTRAILを併用することで、相加的な抗腫瘍活性の増強作用が認められた。TRAIL受容体からEGFRへのcross talkはFADDおよびSrcシグナルを介すること、anti-apoptotic signalの誘導は、EGFRからPI3Kを介したAkt/NFκB活性化を介して行われることが確認された。EGFR-TKI耐性細胞PC-9MET200ではc-METの過剰発現をきたし、耐性が誘導されている。親株のPC-9細胞では、TRAILはapoptotic signalを活性化すると同時に、TRAIL受容体からEGFRへのcrosstalkを介してanti-apoptotic signalを誘導するため、その抗腫瘍活性は限定的となる。耐性株においてはTRAIL受容体からc-MET受容体へのcrosstalk signalは誘導されず、TRAIL刺激時のAKT/NFkB経路活性化が減弱していることが明らかとなった。PC-9MET200細胞では、TRAILによるanti-apoptotic signal活性化誘導が減弱することで交叉感受性を獲得するものと考えられた。一方、EGFR-TKIに高感受性のNSCLC株4種では、いずれもerlotinibとTRAILの相乗的、相加的な抗腫瘍効果が確認された。また、afatinibとの併用では、EGFRの2次変異(T790M)によるEGFR-TKI耐性細胞を含むEGFR発現細胞10株で相加的効果を確認した。以上から、EGFR-TKIとTRAILの併用療法は、NSCLCに対する効果的な治療法となる可能性がある。Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)はTNF superfamilyに属するサイトカインであり、受容体を介して広範囲のがん細胞にapoptosisを誘導するが、正常細胞には影響しない。p53突然変異は全がんの50%以上に認められるが、TRAILはp53を介さずにapoptosisを誘導することから、がん治療への臨床応用が期待されている。しかし、TRAILはAkt/NFκB経路活性化を活性化し、apoptosisの情報伝達だけでなく抗apoptosisの情報伝達も活性化する。このため、実際にはがん細胞がTRAILに対して抵抗性であることが多い。我々はヒト非小細胞肺がん株(NSCLC)において、TRAILによって誘発されたAkt/NFκB経路活性化が、主にTRAIL受容体からEGFRへのcrosstalk signalを介して起こることを証明した。さらに、gefitinib、erlotinib等のEGFR阻害剤(EGFR-TKIs)は、TRAILによるapoptosisを増強した。このcrosstalk signalの分子機構を解明するため、我々はTRAILによって誘発された情報伝達とEGFR活性化の関係を調べた。TRAILによって誘発されたEGFR活性化および二量体形成は、TRAIL接触後15分で検出された。さらに、これらのEGFR活性化はTRAIL受容体のアダプター蛋白質であるFADDのノックダウンによって抑制された。さらにEGFRリガンドのEGF、TGF-α、HB-EGFに対する中和抗体の処理を行った場合にも、EGFR活性化は抑制された。以上より、TRAILがFADDを介して何らかの機序で細胞表面からEGFRリガンドを遊離させ、EGFRを活性化していることが示唆された。同じtumor necrosis factor (TNF)ファミリーであるTNFαに対しても、PC-9/MET EGFR阻害剤耐性細胞は親株PC-9に比して約120倍の交差感受性を呈する。TNFα受容体は、ADAM17の活性化を介したEGFR ligandのshedding、Srcの活性化を介してEGFRを活性化し、anti-

apoptotic signalを誘導することが知られているが、TRAIL受容体においてもほぼ同様の機序によりanti-apoptotic signalを誘導することを確認した。TNF受容体が正常細胞にも広く分布しているのに対して、TRAIL受容体は腫瘍細胞に特異的であることから、TRAIL受容体とEGFRのcrosstalk signalを阻害することで、がん選択制の高い治療法が開発できると考えている。EGFR阻害剤耐性は非小細胞肺がん治療において大きな問題となっているが、このうち約20%がMETの過剰発現によることが報告されている。特にこれらの患者においては、TRAILのagonistの使用が、耐性克服薬として期待される。一方、EGFR活性化によるanti-apoptotic signalは、Akt/NFκB活性化を介したInhibitor of Apoptosis Protein (IAP)、forkhead protein等の誘導によりおこることを明らかにした。このことから、EGFRシグナルが生存に寄与している腫瘍の治療では、EGFR阻害剤ともしくはPI3K/Akt経路阻害剤とTRAIL agonistの併用療法が有用であると考えられた。これらの結果は、本シグナル伝達機構を利用した併用化学療法の臨床応用につながる成果と考えられる。同じTNF familyであるTNF受容体からのEGFRのcross talk signalについては、これまでSrcを介した細胞内シグナル伝達機構及び細胞表面に接合するリガンドのsheddingによる機序が報告されている。本年度の研究において、TRAILがFADDを介して何らかの機序で細胞表面からEGFRリガンドを遊離させ、EGFRを活性化していることを示し、TRAILからEGFRのcross talkは主にリガンドのsheddingにより行われている事を明らかにした。Gefitinib, erlotinib等のEGFR阻害剤は変異EGFRの阻害剤で有り、TRAILとの併用効果は同遺伝子を発現する腫瘍にしか期待できない。今回の結果は、cetuximab等の抗がん剤はEGFRとリガンドの結合を阻害する事により野生型EGFRを発現する腫瘍においてもTRAILの効果を増強できる可能性を示唆する。本シグナル伝達機構を利用した併用化学療法の、臨床応用範囲を広げる研究成果と考えられる。研究計画に基づき、TRAIL刺激によるanti-apoptoticsiglalの分子機構について、さらに詳細な解析を行う。特に、IAP1の誘導、Forkheadタンパク質によるapoptosis抑制機序について解析する。
異種秩序状態の混成によって生じるスピン輸送現象の理論的研究

1)強磁性ジョセフソン接合において、スピン三重項クーパー対によって長距離スピン流が強磁性体中を伝番することを理論的に示した。2)超伝導/強磁性絶縁体/超伝導(S/FI/S)接合において、S/FI/S接合を用いると直流電圧のみでスピンポンピングを利用する事が出来ることを示した。3)強磁性ジョセフソン接合を用いると電流電圧特性を用いて高感度にbreathing mode測定することが可能であることを示した。4)2つの超伝導体で挟まれた常伝導体の上下に強磁性絶縁体を接合したデバイスは、低ジュール熱のスイッチングデバイスに応用できることを示した。1.強磁性1/超伝導/強磁性2(F1/S/F2)接合(スピンバルブ)において、S中を流れるスピン流を理論的に調べた。スピン流を計算するために用いた方法は、準古典グリーン関数法である。強磁性体および超伝導体は、拡散伝導領域である場合を想定してUdadel方程式を解いた。その結果、F1とF2の磁化が平行および反平行の場合、スピン流はS中を流れない。しかしながら、F1とF2の磁化が同一直線状からずれた場合(non-colinear)、スピン流は、S内部を流れることが分かった。この自発的に流れるスピン流は、スピン三重項クーパー対に由来することが分かった。超伝導状態およびnon-colinearな磁化配列が保たれている限りスピン流は永久に流れ続けることも分かった。この結果は、任意の外場を印加し続けることなくスピン流を生成することができる“スピン電池"の候補となりえることが期待される。2.超伝導/強磁性絶縁体/超伝導(S/FI/S)接合において、交流ジョセフソン効果によって、超伝導体間の位相差のダイナミクスによって誘起されたFI中の電磁場と、FIのスピンのダイナミクスの相互作用を調べた。FIの接合部を非一様にする事によって外部磁場なしで電磁場が励起される構造を考案した。実験的な状況の分析を適切行い、ゼロ磁場下で接合の非一様性よって誘起されるFiske共鳴に対するスピン波励起の影響に関して、摂動論的な手法に基づいて解析を行った。この研究は、当該分野における新しい研究成果および今後の比較検討において有意義な情報を与えることが期待される。本研究では、ジョセフソン接合を用いた、1)スピン流を簡単に生成する方法、1)強磁性体の磁壁の運動を測定する方法、そして、3)超伝導体を利用した低消費電力のメモリーへの応用が期待されるジョセフソンデバイスの理論的提案を行った。1.強磁性絶縁体を2つの超伝導遺体で挟んだ強磁性ジョセフソン接合において、接合が非一様な場合のスピン波と結合した超伝導体間の位相差に関する動力学を理論的に調べた。位相差の従う偏微分方程式を解いてジョセフソン電流を調べた。その結果、直流電圧を印加する事によって強磁性体のスピン波を励起することが出来る事を明らかにした。これは、強磁性ジョセフソン接合を用いると直流電圧のみでスピンポンピングを利用する事が出来ることを示唆している。2.強磁性体で隔てられた超伝導体の接合(強磁性ジョセフソン接合)を考え、強磁性体の磁壁幅が時間変化(breathing modeと呼ばれる)している場合の電流電圧特性を理論的に調べた。その結果、電流電圧特性が階段構造を示す事を明らかにした。更に本研究で調べた強磁性ジョセフソン接合は、高感度にbreathing modeを測定するデバイスとなり得る事を理論的に提案した。3. 2つの超伝導体で挟まれた常伝導体の上下に強磁性絶縁体を接合したジョセフソン接合におけるジョセフソン電流を理論的に調べた。強磁性絶縁体と常伝導体の接合部分では、磁気的近接効果を考慮して、ジョセフソン電流の流れる向きが変わる0-パイ転移が起こる事を示した。また、強磁性絶縁体の磁化の向きを変えることで0-パイ転移が制御出来る事も理論的に示した。これは、低ジュール熱のスイッチングデバイスに応用できることを示唆している。26年度が最終年度であるため、記入しない。物性理論26年度が最終年度であるため、記入しない。スピントロニクスでは、スピン流を用いてデバイスを制御させる。しかしながら、問題点として、このスピン流を生成するためには、マイクロ波を強磁性体に照射する必要があり、更に、空洞共振器を用いる等、複雑なデバイス構造が必要である。本研究では、これまでよりも簡単なデバイス構造でスピン流を生成する事が出来るデバイスの考案を行った。一つ目は、マイクロ波などの外場を必要としないスピン流生成のデバイスを考察を行った。二つ目として、交流ジョセフソン効果を利用して、直流電圧を印加する事によって、強磁性共鳴が生じる事を明らかにした。

これは、直流電圧で、スピン流を生成出来る可能性があり、今後、更に研究を発展させる事が期待される。スピントロニクスにおける課題として、スピン流を如何に効率よく遠くまで伝搬させるかに加えて、スピン流を簡単に生成させる方法に関する事も重要度が増しているように思われる。そのために、スピン流を如何に効率よく遠くまで伝搬させるかに関する研究に加えて、スピン流生成の基礎理論の構築も、急務である事が最近の研究成果の調査によって明らかになった。今後は、如何に効率よく遠くまでスピン流を伝搬させる方法に加えて、スピン流を簡単に生成する方法に関する基礎理論の構築も目指して研究を進めていく予定である。
戦後日本における性教育構築プロセスに関する歴史社会学的研究

近年、文科省は子どもの現代的健康課題の一つに性に関する問題をあげている。今なお議論の対象となり教育・支援が十分に機能していると言い難い現状の背景には、各論者がそれぞれの時点で獲得した「性」に関する解釈の相違が複雑に交錯していると考える。戦後、政府主導で「純潔教育」が推進され「純潔教育と性教育は同意語」として本用語は公式には消滅した。本研究は現在の「性教育」に至る道筋を可視化するために1947ー1972年の官公庁資料、新聞・雑誌、文献等を資料に、戦後の混乱の中で学校文化が「純潔教育」をどのように輸入し、その定着を試み「性教育」へと転換したのか性教育構築プロセスを歴史的に解明することを目的とする。
転倒予防のための複数課題条件下での注意運動介入法の開発

複数課題下で障害物に注意を向けるという能力を強化することで、転倒予防に有用となるのかを検証した。対象は高齢者157名(84±6歳)であり、無作為に2群に割り付けた。各群でそれぞれ、複数課題条件下(MT群)と単一課題条件下(ST群)で24週間の障害物回避トレーニングを行った。複数課題下障害物接触回数では、有意な交互作用を認め、MT群でのみ接触回数の減少を認めた。さらに、MT群では有意に転倒発生が有意に少なかった。複数課題下での障害物回避トレーニングは転倒予防に有用である。【目的】高齢者の転倒の約60%はつまずきや滑りなど、足元の不注意によって発生するとされている。われわれは、高齢者の転倒リスク判断のための課題の一つとして、足元の注意課題が要求されるmulti-target stepping test(MTST)を考案し、その有用性について報告してきた。このMTSTは、10mの歩行区間にターゲットを15個配置することや、ターゲットの近接位置にはターゲット以外のディストラクターを合せて配置することで、ターゲットの踏み外しや、ディストラクターへの誤侵入という単純な指標によって転倒リスクを判定するものである。本研究では、転倒高齢者で踏み外しが発生する理由を視線行動の変化にあるのではないかという仮設を立て、MTST遂行中の視線行動を計測し、転倒高齢者と非転倒高齢者で比較した。【方法】対象は過去1年間で転倒経験のある高齢者20例(79±3歳)、転倒経験の無い高齢者20例(76±8歳)、そして健常若年者20例(21±1歳)であった。測定は2回行い、MTST遂行中における遂行時間、ターゲットの踏み外しの有無、ディストラクターへの誤侵入の有無、それに視線行動(アイマークレコーダー)を計測した。MTST遂行中の視線行動は、踵部に装着した加速度センサによる歩行データと合わせることで、どの時期にどこに視線が向けられているのかを算出した。【結果】転倒群では、ターゲットの踏み外し、ディストラクターへの誤侵入ともに、他の2群と比べて有意に多く、また遂行時間も遅かった。また転倒群では、ターゲットから視線を離してからそのターゲットを踏むまでの時間間隔、および次のターゲットに視線が向けられてからそのターゲットを踏むまでの時間間隔ともに、他の2群と比べて有意に短かった。【結語】本研究によって、転倒群における足元の注意が要求された際の着地の正確性の低下には、視線行動が関係していることが示唆された。【目的】複数課題下で障害物に注意を向けるという能力を強化することで、転倒予防に有用となるのかを検証した。【方法】対象は高齢者157名(84±6歳)である。層化ブロックランダム割り付け法によって、対象者を2群に割り付けた。両群ともに週に1回30分間24週間の標準的運動介を行い、それに加えて各群でそれぞれ障害物回避トレーニングを行った。(MT群)5×5mの領域に(1)から(15)まで番号が記載された旗がランダムに配置され、さらにこの領域内に長さ1mの障害物を10本設置した。対象者には障害物を回避しながら(1)から(15)まで順に通過することが求められた。トレーニングの目的は、複数課題下であっても障害物に注意を向けられる能力を獲得することであるため、障害物の高さおよび色は段階的に目立ちにくくなるように6週毎に変化させた。(ST群)直線歩行路に障害物を10本設置し、それを単純に跨ぐトレーニングを実施した。なお、設置する障害物の高さ・色に関しては、実験群と同様に6週毎に変化させた。【結果】12名が脱落したため、最終的に実験群72名、対照群73名にて解析を行った。10m歩行速度、膝伸展筋力、敏捷性、それに単一課題下障害物接触回数には、それぞれ介入前後において有意な主効果が認められたが(p<0.05),交互作用は認められず群間による差は認められなかった。さらに、MT群では有意に転倒発生が有意に少なかった(MT群2.8%,ST群26.0%,IRR=9.37,95%CI=2.26-38.77)。【結語】複数課題下であっても障害物に注意を向けられる能力を獲得することを目的とした運動介入によって、障害物回避能力が向上し、さらにこのようなトレーニングは転倒予防に有用であることが示唆された。