hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スピン密度汲クロムにおける磁気励起および光励起

磁気励起スペクトルの計算法の定式化を前年度から行っているが,SDW状態における定式化に少し困難が生じ,打開策を考慮中である.一方,光励起に関しては,磁気二色性の計算に今年度は着手した.磁気二色性の計算にはスピン軌道相互作用を取り入れる必要があり,タイトパインディング模型による計算プログラムコードの作成を行っている.また,今年度はCr系人工格子のSDWについての研究が発展した.現在,CrのSDWに対する興味は主にこのCr系人工格子に向けられており,層間磁気結合とSDWとの関連性が焦点となっている.そこで,人工格子という状況がもたらすSDWへの影響をFe/Cr人工格子を中心に研究を行っている.その結果,これまで説明されていなかった多くの実験事実を説明することができた.人工格子では,純粋Crとは異なった条件でSDWが出現しており,議論すべき課題が数多く残っている.また,人工格子では磁気異方性が重要となるが,磁気異方性の起源はスピン軌道相互作用であり,この観点からも磁気二色性の計算を進めている.このため,人工格子に即した計算への対応を現在急いでいる.本研究はクロム(Cr)のスピン密度波(SDW)状態の磁気励起および光励起を現実的な電子構造に基づいて議論し,SDWに対する理解を深めることを目的として着手された.中性子散乱の測定において示唆されている通常のスピン波以外の磁気励起,光の反射率から観測されるエネルギーギャップ,あるいは,光吸収スペクトルの磁気二色性についての定量的な議論を通じて,SDW状態の電子構造の特性を明らかにするのが当初の目的であった.ところが,近年のCr系人工格子の作成技術の著しい発展とそれらの実験の活性化により,これら人工格子でのSDWの研究を中心にさざるを得ない状況となり,当初目的の達成には至らなかった.しかしながら,Cr系人工格子のSDWの第一原理計算による研究についてはかなりの成果を挙げたといえる.特に,鉄/クロム(Fe/Cr)人工格子における層間磁気結合の振動とSDWとの関係を説明できたことは特筆すべきことである.Fe/Cr人工格子では,強磁性Fe層間の磁気結合がCr層の厚さによって振動するが,この振動はある厚さで位相のずれを生じる。この位相のずれがCr層でのSDW秩序の出現に対応すること,また,人工格子でのSDWが純粋CrのSDWとは異なった性質を有することを理論的に示すことができた.この結果はSDW状態の電子構造の理解という観点だけでなく,人工格子の電子構造の理解という観点からも意義深いものであり,今後の研究,たとえば,常磁性金属/Cr人工格子のSDWの研究を通じて,その解析がさらに発展するものと期待される.
プリオン蛋白の神経障害機構とGPIアンカーの役割

我々は、プリオン蛋白(PrP)によるブリオン形成能、アミロイド形成能、ならびにそれらを介した病原性発現におけるGPIアンカーの役割を明らかにするために、GPIアンカーを欠く分泌型変異PrP(SecPrP)を発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作製し、プリオンの接種実験を行った。SecPrPを発現するTgマウス(TgSecPrP)にプリオンを接種すると、脳内へのPrPScの蓄積やプリオン増殖に加えて、高度のPrPアミロイド沈着が認められた。このような所見は、野性型マウスや野性型PrPを高発現するTgマウスのプリオン病では観察されず、SecPrP発現マウスに特有の現象と考えられた。また、神経変性の増強、潜伏期間の短縮が同時に認められたことから、SecPrPも神経変性に寄与したことが示唆された。発病したTgSecPrPマウスの脳乳剤をnon-Tgコントロールマウスに接種すると、通常の野生型マウス由来のプリオンを接種した場合と類似の潜伏期間の後に発症し、SecPrPの発現はプリオン増殖の妨げにならなかったことが示唆された。続いて我々は、野性型PrPを持たずSecPrPのみを発現するTgマウス(TgSecPrP-KO)を作製した。このマウスにプリオンを接種して観察したところ、明瞭な神経障害症候を呈さずに500日以上生存が可能であった。しかし、脳にはSecPrPから成る極めて高度のアミロイド沈着が認められ、脳組織中には蛋白分解酵素耐性の異常型SecPrPが検出された。これらのことは、PrPの異常化およびPrPによるアミロイド形成にはGPIアンカーは必須ではないことを示している。一方、神経変性に関しては、海綿状変性や神経原線維変化の所見は認められず、異常型プリオン蛋白およびプリオン蛋白アミロイドによる神経変性にはGPIアンカーが重要な働きをしていることが示唆された。
分子バーコード併用次世代シークエンスによる高感度網羅的リキッドバイオプシーの開発

近年開発途上のリキッドバイオプシーで個別化医療を目指すためには網羅的な遺伝子検索が必要となるが、次世代シークエンス(NGS)はシークエンスエラーによるノイズにより真の変異を同定しがたい欠点が存在する。今回、高感度かつ正確なシークエンスが可能なデジタル次世代シークエンス(dNGS)を用い、膵癌の個別化医療を目指したリキッドバイオプシーの可能性を模索した。EUS-FNA検体の網羅的遺伝子解析施行済みの膵癌58症例のうち、KRASメジャー変異(G12D, G12V, G12R)を有していた45症例の血漿抽出cfDNAを対象とした。検討1: dPCRによるKRAS変異検出率を検討した。検討2: dNGSによる癌関連52遺伝子の網羅的解析を施行した。結果1:平均2.6mlの血漿から164±117ngのcfDNAが抽出可能であった。dPCRでのKRAS変異検出率は、VFのcut-offを>0%とした場合42例(93%)、>0.5%とした場合35例(78%)でStageによる検出能に差は見られなかった。結果2: 25症例のcfDNAよりdNGSを施行した。dPCRと同じKRAS変異は11例(44%)で検出可能であり、TP53変異を7症例(28%)で検出した。また、copy number異常をCCND2(1例), FGFR1(1例), MYC(2例)に認め、さらに同一症例の進行期のcfDNA7例中3例でCCND3, CDK4, MYCに新たなcopy number異常を認めた。cfDNAのdPCR解析では極めて高感度な変異検出が可能であった。網羅性と正確性を両立したdNGSでは検出感度が劣るものの、治療標的となりうる遺伝子変異や増幅を検出することが可能であり、将来の個別化医療に有用かつ低侵襲なモダリティーになると考える。研究手法として、血液サンプルからデジタル次世代シークエンス(分子バーコード併用次世代シークエンス)を行うこと自体は初年度に達成できたため、今後は様々な症例からのデジタル次世代シークエンスを行い臨床的有用性を評価していく予定。実際の成果としては、膵癌患者血漿32サンプルのデジタル次世代シークエンスを行い、何らかの遺伝子異常を53%のサンプルから、またKRAS変異を44%のサンプルから検出することができた。上記のように32サンプルを用いて約半数程度から遺伝子異常を検出できたが、今後はその検出率を上げるために技術的改善を目指すとともに、実臨床で利用する場面を想像しながらリアルタイムに遺伝子異常を検出する方法を模索していく予定。
デバイスドライバ生成支援システムの実装と評価

本研究の目的は、多種多様なデバイスが次々と登場することに対応すべく、デバイスドライバの生成支援システムを実現し、今後の高度情報化社会の要求に迅速に対応できる基盤を与えることにある。今年度は以下のことを行なった。OSは、Linuxを対象とし、デバイスは、USB (Universal Serial Bus)を例にとり、マウス、ハブ、プリンタの3種類のデバイスに対して、デバイスドライバ内の関数を抽象化した。この事例と結果について、SWoPP2004と宮崎大学工学部紀要にて、発表した。次に、この抽象化の結果に基づき、デバイスドライバの生成支援ツールを試作した。試作したツールは、デバイスドライバ仕様とデバイス依存仕様とを入力とし、デバイスドライバのコードを出力する。その際、デバイスドライバ仕様は、デバイスドライバの雛形のような位置づけを持ち、上記3種類のデバイスに対して1つ用意するだけでよく、再利用性を持つ。このため、デバイスドライバの生産性に寄与できる。この結果について、ComSys2004にてポスター発表を行なった。加えて、UML (Unified Modeling Language)からのデバイスドライバの記述について考察した。記述言語は、システム・レベル言語SpecCを利用して、デバイスドライバのコデザインを見込み、その実現のための基礎となる、変換規則と並行性とを抽出した。その事例について、SWEST6と第2回CLUSS次世代組み込みソフトウェアワークショップにて、発表した。本研究の目的は、多種多様なデバィスが次々と登場することに対応すべく、デバイスドライバの生成支援システムを実現し、今後の高度情報化社会の要求に迅速に対応できる基盤を与えることにある。1.実際に市場で使用されているデバイスとデバイスドライバのソースコードを調査・分析することにより、デバイスドライバそれぞれの特徴や必要な機能を抽出し、デバイスドライバを作成するための仕様の定義について検討した。途中経過ではあるが、具体的な例として、OSは、フリーでソースコードが配布されているLinuxを取り上げ、デバイスは、現在パソコンの様々な周辺機器の接続形式として利用され、今後さらに利用が増加すると予想されるUSB(Universal Serial Bus)を例にとり、記述言語は、カリフォルニア大学アーバイン校が中心となって開発し、現在日本でも普及推進活動が進められているシステム・レベル言語SpecCを利用して、LinuxのUSBデバイスドライバとファームウェアとを実際に協調設計し、情報処理学会OS研究会にて発表した。2.デバイスドライバ作成用の新しい言語の開発やモデル化を考慮する上で、ソフトウェア工学の手法であるが、オブジェクト指向設計開発方法論におけるモデリング言語であるUML(Unified Modeling Language)の使用を試みた。UML上でのデバイスドライバ構築を考案する途中経過として、UMLの各ダイアグラムをコンピュータ上で簡便に記述する方法論を提案し、かつ、エディタをプログラミング言語Javaで試作し、その事例について、APSEC2002で発表した。また、第65回情報処理学会全国大会で発表する予定である。実際に市場で使用されているデバイスとデバイスドライバのソースコードを調査・分析することにより、デバイスドライバそれぞれの特徴や必要な機能を抽出し、デバイスドライバを作成するための仕様の定義について、引き続き検討した。具体的な例として、OSは、フリーでソースコードが配布されているLinuxを取り上げ、デバイスは、現在パソコンの様々な周辺機器の接続形式として利用され、今後さらに利用が増加すると予想されるUSB(Universal Serial Bus)を例にとり、記述言語は、システム・レベル言語SpecCを利用して、LinuxのUSBデバイスドライバとファームウェアとを実際に協調設計し、実装した。その事例についてSCI2003で発表した。今年度の予定では、昨年度までに記述したデバイスドライバの仕様に基づいて、デバイスドライバの開発手順について考察し、同時に、生成アルゴリズムを確立する予定であった。しかし、開発手順を考察する段階で、既に記述した仕様について変更や見直しを行なう必要が生じたため、アルゴリズムの確立までは至らなかった。これについては、年次研究計画を見直さざるを得ない状況ではあるが、引き続き今後も研究を進めていく予定である。
過敏性腸症候群における小腸運動異常の研究

過敏性腸症候群(Irritable Bowel Syndrome: IBS)は下痢や便秘の排便異常に加え、腹痛などの腹部症状を訴える疾患あり我が国に多数の患者がいる。今回の研究では本疾患の排便異常の病態解明のためにシネMRIという非侵襲的な動画による画像診断方法を用いて本疾患の小腸運動の異常解明を試みた。過敏性腸症候群(IBS)は外来患者の3割以上にも及ぶ疾患で消化器内科や心療内科のみならず広く内科医一般が遭遇するCommon Diseasesの一つであるがその病態は明らかになったとは言えない。今回の研究は我々が世界に先駆けて小腸運度の詳細な異常を解析できるシネMRI検査法を用いてIBS患者の小腸運動異常を明らかにし、合わせて小腸運動異常と腸内細菌異常増殖、腸管透過性の亢進の有無などを検討して以上3つの病態異常が相互に相関しているのか等を明らかにすることを目指したきわめて独創性の高い萌芽的研究である。IBS患者ではどのような小腸運動の質的異常があるのかを明らかにすることは本疾患の根幹をなす内臓知覚過敏獲得のメカニズム解明につながる知見を提示できる可能性のみならず新たな治療法の開発につながる可能性がある。平成26年度はIBS患者のシネMRI解析では腸管径、収縮率、収縮周期の3項目をIBS患者で検討、平均腸管への異常は認めなかったが収縮率の有意な低下を認めた。慢性偽性腸閉塞の診断で我々が開発した条件は小腸運動のシネ画像に関して「収縮周期」、「腸管径」、「収縮率」の解析で健常者と比べて差別化できる解析結果を得ることができたがIBS患者では健常人とほとんど差がなく、当初は区別することができなかった。この理由はそもそもIBSでは特定の患者群にしか小腸運動の異常を呈する患者がいない可能性があるのではないかと考え多数例の解析を行った結果差を見出すことが出来なかった。そのため、シネMRIのシケンスの設定をより微小な差も検出できるように感度を上げた設定のソフトウエアーの作成を行った。これまで小腸運動の種縮率が10%以上の差があるときに検出可能であった従来のシーケンスに比べ新しいシーケンスでは約3%の変動で検知できるように設定を行うことができた。このような理由で当初の予定よりも大幅に遅れて検査方法の確立のめどが立った。このシーケンスソフトを用いて新たに患者をリクルートして患者のシネMRIによる異常の解析を各サブタイプ別および多数例で解析をおこなった。具体的にはIBS患者の小腸運動の異常を高分解能シネMRIによって腸管平均径、収縮率、収縮周期などの各種パラメーター解析を行い異常の同定を試みた、また並行して水素呼気テストによる局所的腸内細菌異常増殖症の有無を調べ、Lactulose mannitol challenging testによる腸管透過性の異常(亢進)を解析した。IBSサブタイプにおける小腸運動の質的異常を今後解析する予定である。研究が遅れたのは想定外の機器開発の困難のためであったが現在は克服できており、今後結果が出る予定である。困難だった腸管透過性試験の確立に成功したから。今回の研究では当初予想しない好結果である「チューブのステンティング効果」の発見の意義は大きい。この点は極めて萌芽的であると言える。消化器内科学腸管透過性試験を確立した以上患者での検討に進みたい。今回新たに発見した知見をもとに今後はその知見の真偽の確認を確実かつ精力的に行う予定である。
心臓・骨格筋特異的MnSOD欠損マウスの解析

個体老化は、活性酸素によるタンパク質やDNA、脂質などの生体成分に酸化ストレスが蓄積することが主な原因だと考えられている。MnSODはミトコンドリア内に局在し、ATP生産時に電子伝達系から漏れ出た活性酸素種O_<2->をH_2O_2とO_2に変換する酵素である。本研究では、生体組織におけるO_<2->の影響を長期的に解析するため、Cre-loxP systemを用いて組織特異的にMnSODを欠損するマウスを使用した。Muscle creatin kinaseプロモーター制御下でCreリコンビナーゼを心筋・骨格筋特異的に発現させることにより心筋・骨格筋特異的にMnSODを欠損するマウスを作製し、解析を行った。その結果、欠損マウスは体重減を伴い、生後6ヶ月までに死亡することを明らかにした。4ヶ月齢欠損マウスの心臓は著しく拡大し肥大を伴わない拡張型心筋症を示し、心臓重量は約3倍に増加していた。これらの結果より心筋・骨格筋特異的Mn-SOD欠損マウスは活動性低下を伴う進行性の拡張型心筋症を呈することが判明した。組織学的所見として心筋細胞の不整配列、細胞膨化、変性像が明らかとなった。電子顕微鏡ではミトコンドリアサイズが小さくなり、数が増加し、クリステは中央に収束するような異常構造を示していた。心筋凍結切片の呼吸鎖酵素活性染色を行ったところ、呼吸鎖複合体IIであるコハク酸デヒドロゲナーゼ活性は著しく低下しているのに対し、呼吸鎖複合体IVであるシトクロームCオキシダーゼ活性は変化が認められず、選択的な呼吸機能障害が生じていることが判明した。さらにRT-PCRにより呼吸鎖複合体IIサブユニットのmRNA量を調べたところ、mRNA量は野生型マウスのmRNA量と同レベルに保持されていた。これらの結果は、ROSによるタンパク質レベルの翻訳後修飾によって呼吸鎖複合体IIサブユニットの変性、または分解が亢進したことを示唆した。さらにその低下した呼吸鎖複合体IIサブユニットは代償的補填がなされることはなく、ミトコンドリアの不可逆的機能不全に至り心不全を引き起こすと考えられた。MnSODはミトコンドリア内に局在し、ATP生産時に電子伝達系から漏れ出た活性酸素種O_2^-をH_2O_2とO_2に変換する酵素である。本研究では、生体組織におけるO_2^-の影響を長期的に解析するため、Cre-loxP systemを用いて組織特異的にMnSODを欠損するマウスを使用した。心筋・骨格筋特異的MnSOD欠損マウスは生後約半年で死亡し、68週で心肥大が見られた。心エコーでは、拡張期、収縮期の左室内径が対照マウスと比べて有意に拡張していた。組織学的所見では、心筋細胞の不整配列、細胞の膨化、変性像が見られた。TUNEL染色と活性型カスパーゼ3発現のウェスタンブロッティング解析の結果、アポトーシスによる細胞死はほとんど検出できなかった。

電子顕微鏡による核形態の観察においても、アポトーシスにみられるクロマチン凝集は認められなかった。心筋細胞からミトコンドリアを単離して呼吸鎖複合体活性とATP合成量の測定を行ったところ、対照マウスと比べて心筋・骨格筋特異的MnSOD欠損マウスでは複合体I→複合体IIと複合体I→複合体IIIの活性低下、ATP合成量低下が見られた。呼吸鎖複合体タンパク質レベルを調べたところ、心筋特異的MnSOD欠損マウスではタンパク量の有意な減少が見られた。これらの結果から、心筋・骨格筋特異的MnSOD欠損マウスは、ミトコンドリアの呼吸鎖複合体の減少に伴う活性低下によるATP合成量減少により、心筋細胞に変性が生じ、心筋収縮力の低下による運動能力および活動性が低下し、死亡すると結論された。個体老化は、活性酸素によるタンパク質やDNA、脂質などの生体成分に酸化ストレスが蓄積することが主な原因だと考えられている。MnSODはミトコンドリア内に局在し、ATP生産時に電子伝達系から漏れ出た活性酸素種O_2^+をH_2O_2とO_2に変換する酵素である。本研究では、生体組織におけるO_2^+の影響を長期的に解析するため、Cre-loxP systemを用いて組織特異的にMnSODを欠損するマウスを使用した。Muscle creatin kinaseプロモーター制御下でCreリコンビナーゼを心筋・骨格筋特異的に発現させることにより心筋・骨格筋特異的にMnSODを欠損するマウスを作製し、解析を行った。その結果、欠損マウスは体重減を伴い、生後6ヶ月までに死亡することを明らかにした。4ヶ月齢欠損マウスの心臓は著しく拡大し肥大を伴わない拡張型心筋症を示し、心臓重量は約3倍に増加していた。これらの結果より心筋・骨格筋特異的Mn-SOD欠損マウスは活動性低下を伴う進行性の拡張型心筋症を呈することが判明した。組織学的所見として心筋細胞の不整配列、細胞膨化、変性像が明らかとなった。電子顕微鏡ではミトコンドリアサイズが小さくなり、数が増加し、クリステは中央に収束するような異常構造を示していた。心筋凍結切片の呼吸鎖酵素活性染色を行ったところ、呼吸鎖複合体IIであるコハク酸デヒドロゲナーゼ活性は著しく低下しているのに対し、呼吸鎖複合体IVであるシトクロームCオキシダーゼ活性は変化が認められず、選択的な呼吸機能障害が生じていることが判明した。さらにRT-PCRにより呼吸鎖複合体IIサブユニットのmRNA量を調べたところ、mRNA量は野生型マウスのmRNA量と同レベルに保持されていた。これらの結果は、ROSによるタンパク質レベルの翻訳後修飾によって呼吸鎖複合体IIサブユニットの変性、または分解が亢進したことを示唆した。さらにその低下した呼吸鎖複合体IIサブユニットは代償的補填がなされることはなく、ミトコンドリアの不可逆的機能不全に至り心不全を引き起こすと考えられた。
肝細胞癌でのPKC発現と治療への応用

1.肝細胞癌培養細胞における内因性PKCisoformをwestern blottingにて検討する.・肝細胞癌培養細胞(KIM-1,KYN-1,KYN-2,HepG2)の細胞増殖曲線を作成した.western blottingで発現をみているが,発現の確認はでき,現在のところisoformの解析中である.7.PKCがin vivoにおいてどのような生物学的効果を示すかを検討する目的で肝細胞癌担癌ヌードマウスを作製し,腫瘍に直接ウイルスを感染させ腫瘍の大きさを経時的に観察する.・ヌードマウスの皮下に肝細胞癌を注入した皮下肝細胞癌担癌ヌードマウスモデルと脾臓に注入することで肝での癌細胞生着を得た肝内肝細胞癌担癌ヌードマウスモデルを作成した.モデル作成には,手技の安定化と生着までの時間を要した.・PKCAdVの腫瘍への注入は,これから行う予定である.8.肝細胞癌切除標本を抗PKC抗体を用いて免疫染色し,その結果を臨床病理学的所見と比較して,どのPKC isozymeがリンパ節転移や予後と相関があるかを検討する.・肝細胞癌切除標本を用いた抗PKC抗体の免疫染色を最近の症例で行っている.予後との相関は,以前の切除標本を借り出して行っていく計画をしている.1.肝細胞癌培養細胞における内因性PKCisoformをwestern blottingにて検討する.・肝細胞癌培養細胞(KIM-1,KYN-1,KYN-2,HepG2)の細胞増殖曲線を作成した.western blottingで発現をみているが,発現の確認はでき,現在のところisoformの解析中である.7.PKCがin vivoにおいてどのような生物学的効果を示すかを検討する目的で肝細胞癌担癌ヌードマウスを作製し,腫瘍に直接ウイルスを感染させ腫瘍の大きさを経時的に観察する.・ヌードマウスの皮下に肝細胞癌を注入した皮下肝細胞癌担癌ヌードマウスモデルと脾臓に注入することで肝での癌細胞生着を得た肝内肝細胞癌担癌ヌードマウスモデルを作成した.モデル作成には,手技の安定化と生着までの時間を要した.・PKCAdVの腫瘍への注入は,これから行う予定である.8.肝細胞癌切除標本を抗PKC抗体を用いて免疫染色し,その結果を臨床病理学的所見と比較して,どのPKC isozymeがリンパ節転移や予後と相関があるかを検討する.・肝細胞癌切除標本を用いた抗PKC抗体の免疫染色を最近の症例で行っている.予後との相関は,以前の切除標本を借り出して行っていく計画をしている.
磁気リコネクションでのイオンと電子のエネルギー分配の物理

高温希薄な無衝突系のプラズマでは、通常のボルツマン統計で知られているエネルギー等分配の法則は成り立たず、イオンと電子とでは温度が異なる「エネルギー非等分配」の状態が通常である。またその速度分布関数も、熱的マックスウェル分布ではなく熱的エネルギーを凌駕する非熱的成分を有しているのが一般的である。しかしこのエネルギー非等分配は、非線形かつ非平衡の物理に支配されるため、未だに明確な答えを出すことが出来ていない。本研究では、プラズマのエネルギー変換として重要な無衝突磁気リコネクション過程に注目して、粒子シミュレーションと磁気圏衛星データ解析を用いて、イオンと電子のエネルギー分配について考察する。
統合失調症治療薬による神経保護作用関連物質の変化に関する研究

結果、アポトーシス関連因子については脳の海馬においてOlanzapine投与群、Aripiprazole投与群ともにvehicle controlに比し、Bax mRNA発現量に変化を認めず、Bcl-2 mRNA発現量は有意に増加し、Bax/Bcl-2比は減少していた。GABAB受容体発現量については脳の前頭葉においてOlanzapine投与群はvehicle controlに比し、GABABRlaは有意に増加し、GABABRlbは有意に減少しており、Aripiplazole投与群にも同様の傾向を認めた。今回の我々の結果から神経保護作用の機序については薬剤間での差異はないが脳の部位によって、神経保護作用が発揮されやすい機序には相違があることが示唆される。神経保護作用を持つ統合失調症の治療薬であるOlanzapine、Aripiprazole投与ラット脳を試料としてアポトーシス促進因子であるBax,アポトーシス抑制因子であるBc1-2、神経保護作用の発現機序に関与すると思われるGABAB受容体の発現量に関する研究を行なった。上記試料のうち海馬の試料を用いてBax、Bc1-2 mRNA発現量について検討した結果を報告する。Olanzapine投与群ではvehicle controlに比し、Bax mRNA発現量に変化を認めず、Bc1-2 mRNA発現量は有意に増加し、Bax/Bc1-2比は減少していた。同様にAripiprazole投与群ではvehicle controlに比し、Bax mRNA発現量に変化を認めず、Bc1-2 mRNA発現量は有意に増加し、Bax/Bc1-2比は減少していた。今回得られた結果のうちAripiprazoleに関して神経科学誌に報告した。現在GABAB受容体発現量に関して検討を行っている。
循環器疾患における腸内細菌叢の役割の解明と新規治療標的の探索

腸内細菌と各種疾患発症との関係が示され、診断や治療への応用が期待される。本研究の目的は、心不全など循環器疾患の発症における腸内細菌叢の役割・因果関係を調査し、関連メカニズムを解明して、新規の治療標的を探索することである。そのため、以下の3つの研究を進める。(1)臨床研究で、疾患特異的な腸内細菌叢を同定。(2)疾患モデル動物で腸内細菌叢の特徴を示し、因果関係と生体機能を考えながら治療標的候補を選択。(3)疾患モデルに対して腸内細菌ないし代謝物に介入する治療を行い、有効性の判定と機序解明を実施。本研究実施により、腸内細菌に介入する新規循環器疾患治療法の候補の研究開発につながる。
ニワトリ卵黄膜外属に新しく見つかった塩基性タンパク質の質性と機能

2年継続の本研究費の援助が得られ、卵黄膜から2つの新規タンパク質を効率良く精製し下記の成果が得られた。1.精製VMOIを蛋白質分解酵素で断片化し、HPLCを用い断片化物を分離精製し、全アミノ酸配列を決定した。その結果、VMOIは163個のアミノ酸残基から構成された分子量17,979の新しいタンパク質であることが分かった。CD及びDSCの解析結果からVMOIの高次構造は、一見変性蛋白質と思われる立体構造を示したが、70°Cではその構造を失い室温に戻すとVMOI本来の構造に巻き戻し、α-ヘリックスを全く含まず、これまでの蛋白質に無い新しいタイプの立体構造を持つことを確認した。また、pH4.6では67.5°Cに変性の転移点を示し、S-S結合を切断すると52°Cに変化すことから、S-S結合がVMOIの高次構造の安定化に寄与しているが分かった。(Biochemistry,1993に2報,投稿中)。2.リゾチームより更に塩基性が強く、14%とシステインを際立って多く含むタンパク質を単離し、VMOIにちなみVMOIIと命名し、その性質について調べた、NATIVE-VMOIIは蛋白質分解酵素に対し低抗性を示しプロテアーゼインヒビター様の性質をもつことが示唆された。また、VMOIIは95°Cまで温度をかけてもCD及びDSCパターンは変化せず、極めて熱安定性の高い高次構造をもつことが分かった。RCM-VMOIIをリジルエンドペプチターゼを中心とした蛋白質分解酵素で断片化し、全一次構造決定の条件がほぼ確立できたので、平成5年はVMOIIの全アミノ酸配列を決定し、さらにS-S結合の際立って多いVMOIIの高次構造の解析を行い、構造と熱安定性並びに機能との関係について検討する。(Biochem.J.,1992発表、さらに、成果を2報にまとめて報告の予定)。平成3年度は科学研究費の援助を受けることができ、ニワトリ卵黄膜から2つの塩基性タンパク質・VMOI及びVMOIIを効率良く精製することができ、ほぼ当初の研究計画に従い下記の成果を得ることができた。1.精製VMOIに対する各種プロテア-ゼ処理で得られたフラグメントをHPLCを用いて分取、精製し163個の全アミノ酸配列を決定し、二次構造の予測に成功した。CDスペクトルによる二次構造の解析結果からも、VMOIにはαーヘリックスは全く存在せず全βタイプの蛋白質で、70°Cで変性して立体構造を失うが室温に戻すと巻き戻しがおこる等、これまでの蛋白質に無に新しいタイプの立体構造を持つ蛋白質であることが分かった。また、VMOIに対するモノクロナ-ル抗体を数個取得したので、現在その認識部位の解析を初めとした免疫学的解析に着手している。VMOIの糖転移反応活性についてはHPLCを用いて基質と生成物の解析を行なっている。特にNーアセチルグルコサミンの6量体を基質とした場合、重合度の高い糖を合成するが、その合成糖が難溶性のため分析方法を検討している。(これらの成果は、現在2報にまとめ投稿準備中。)2.VMOIIについては、リゾチ-ムより更に塩基性が強く、14%のシステインを含み、αーヘリックス含量が少ない等の特徴的な構造を持つ蛋白質である。沈降平衡法から解析した分子量は6KDaで、4つのSーS結合を持ち熱安定性が高い等、トリプシンインヒビタ-様の性質をもつことが分かった。

N末端から20個のアミノ酸配列を決定し既知蛋白質の相同性を調べた結果、新しい蛋白質であることが分かった(Biochem.J.印刷中).平成4年は本研究を計画通り逐行し、2つの新しい蛋白質の構造解析、免疫学的解析、蛋白質機能についての成果をさらに23報にまとめて報告の予定である。2年継続の本研究費の援助が得られ、卵黄膜から2つの新規タンパク質を効率良く精製し下記の成果が得られた。1.平成3年度に163個の全アミノ酸配列を決定したVMOIの高次構造の解析を行った。VMOIのCDスペクトルパターンは240-220nmで明らかな正の吸収と290-270nmでの小さな正の吸収を与え、既知の蛋白質構造の概念からみると一見変性蛋白質と思われる立体構造を示した。しかし、これらの正の吸収は温度上昇に伴い減少し、60-70°Cでは負の吸収を与え、室温に戻すとVMOI本来の構造に巻き戻すことから、VMOIはα-へリックスを全く含まず、これまでの蛋白質に無い新しいタイプの立体構造を持つことを確認した。示唆熱分析による熱変性過程の測定結果からpH4.6では67.5°Cに変性の転移点を示し、S-S結合を切断すると52°Cを示した。また、VMOIの熱変性は2状態転移であることがわかった。(Biochemistry,1993に2報、投稿中)。2.塩基性の強い、システインを際立って多く含むVMOIIについて(Biochem.J.,1992発表)一次構造の解析ため各種蛋白質分解酵素を用い断片化の条件及びHPLCでの断片化物の分離精製条件を検討した。その結果、NATIVE-VMOIIは蛋白質分解酵素に対し抵抗性を示しプロテアーゼインヒビター様の性質をもつことが示唆されたが、RCM-VMOIIをリジルエンドペプチターゼを中心とした断片化で、全一次構造決定の条件がほぼ確立できた。また、VMOIIは95°Cまで温度をかけてもCD及びDSCパターンは変化せず、極めて熱安定性の高い高次構造をもつことが分かった。以上の通り、VMOIIの全一次構造決定条件がほぼ確立できたので、平成5年はVMOIIの全アミノ酸配列を決定し、さらにS-S結合の際立って多いVMOIIの高次構造の解析を行い、構造と熱安定性及び機能との関係について検討し、その結果を2報にまとめて報告の予定である。
非鉄金属薄板を挿入した高カボルト摩擦すべり接合部に関する研究

3種類の銅合金板(純銅,黄銅,りん青銅)を挿入した高力ボルト摩擦すべり接合単体要素試験体の動的載荷実験を実施した結果,次の知見が得られた。1.挿入銅合金板の強度の影響本実験の範囲では,純銀(0.2%耐力149MPa)を摺動材とした試験体の初摺動時および最大すべり係数(^*1)は,黄銅(0.2%耐力201MPa)とりん青銅(0.2%耐力597MPa)のそれに比較し有意に大きくなる傾向が観られた。一方,黄銅とりん青銅ではすべり係数の大きさに有意差は認められなかった。また,摺動材毎に同一実験条件で行った3つの実験結果から得られたすべり係数のばらつきは,黄銅が最も小さくなった。^*1:すべり係数とは,摩擦力を初期導入ボルト軸力と摩擦面数で除した値2.初期導入ボルト軸力の影響本実験の範囲では,純銅板およびりん青銅板を摺動材とした試験体では,初期導入ボルト軸力と摺動時のすべり係数の大きさに,明確な相関は観察されなかった。一方,黄銅板を摺動材とした試験体では,初期導入ボルト軸力が大きい程,すべり係数が大きくなる傾向が観察された。3.すべり係数の評価式の提案平成12,13年度の実験研究の結果から,比較的安定したすべり係数を示した高強度アルミニウム合金板および黄銅板を摺動材として挿入した高力ボルト摩擦すべり接合要素のすべり係数評価式を,実験結果の回帰分析より求めた。4.まとめ本実験の範囲における,銅合金板を摺動材として挿入した高力ボルト摩擦すべり接合要素の摩擦すべり性状を明らかにした。加えて,高強度アルミニウム合金板および黄銅板を挿入した高力ボルト摩擦すべり接合要素のすべり係数評価式を提案した。アルミニウム合金板を挿入した高力ボルト摩擦すべり接合単体要素試験体の動的載荷実験を実施した結果,次の知見が得られた。1.添え板厚さの影響添え板厚さを増加させた,すなわち,ボルト締付け長さを拡大し(ボルト軸剛性は減少),摩擦面の見掛けの接触面積を拡大した試験体では,摺動中のボルト軸力の低下が抑制される傾向が観察された。一方,添え板厚さの増加による摺動中の摩擦係数の大きさ及び変化特性に対する影響は,概ね観察されなかった。2.挿入アルミニウム合金板の材質の影響摺動中の摩擦係数の大きさと挿入アルミニウム合金板の引張強さの関係として,負の相関が表れた。すなわち,挿入板の強度が大きい試験体では摩擦係数が小さく,挿入板の強度が小さい試験体では摩擦係数が大きくなる傾向が観察された。一方,添え板厚さが小さい場合については,挿入板の引張強さが小さい試験体のボルト軸力の低下量は,大きくなる傾向が示された。3.初期導入ボルト軸力の影響本実験の範囲では,初期導入ボルト軸力と摺動中の摩擦係数の大きさには,明確な相関は観察されなかった。また,摺動中のボルト軸力の低下量に対する初期導入ボルト軸力の大きさの影響も,概ね観察されなかった。4.まとめ本実験の範囲において,高強度アルミニウム合金板を挿入し,かつ添え板厚さを増加させた高力ボルト摩擦すべり接合では,比較的安定した摩擦力を保持し摺動する性状が得られた。また,その摩擦力は,初期導入ボルト軸力と本実験より得られたすべり係数を用いて評価できる可能性が示された。
硬X線を用いた銀河中心での宇宙線加速の研究

米国X線天文衛星Chandraを用いた高空間分解観測、および欧州X線天文衛星XMM-Newtonを用いた高感度X線撮像分光観測により、銀河系中心領域から十数個の熱的・非熱的X線構造を発見した。熱的構造は比較的若い超新星の残骸の性質を示し、これらは、銀河中心領域約1°四方(約500光年四方)の広範囲に分布する大規模高温プラズマの生成源と考えられる。一方、非熱的X線構造(ノット)は銀河中心核から約100光年以内の領域に局在する傾向がみられた。このうちの特に3個は、銀河中心核ブラックホール(射手座A*)の位置から北北西方向へ伸びる一直線上に並んで分布し、また、各楕円体の長軸方向も直線の伸びる方向にほぼ一致していた。他に発見した5個のノットも、ほぼ同一空間スケール(0.2-0.5pc)の非常に小さな楕円体の形状を備えていた。各ノットのX線スペクトルはいずれも冪型関数で極めて良く再現され、その傾きは活動銀河核ジェットで観測されている典型的値にほぼ一致する。さらに、各ノットの示すスペクトルの冪は、銀河中心核から離れるに従って、steepになる傾向を示した。以上の観測事実は、全ての非熱的X線ノットの生成起源は単一である、つまり中心核ブラックホールから断続的に噴出したジェットであることを示唆する。ノットのX線放射が高エネルギー粒子と磁場の相互作用によるシンクロトロン起源である場合、銀河中心近傍の強磁場(B1mG)環境下では冷却のタイムスケールは約10年程度と極めて短い。つまり、観測されたX線ノット構造が定常的に存在するためには、何らかの恒常的エネルギー供給源が不可欠である。つまりこれら非熱的X線ノットは、射手座A*からの初めてのジェットの存在を示すものであると同時に、銀河中心領域に何らかの宇宙線加速源が存在していることを示唆するものである。1.銀河中心領域からの新たな超新星残骸候補天体の発見米国X線天文衛星チャンドラ、欧州X線天文衛星ニュートンを用いた観測により、銀河中心(GC)領域から新たな超新星残骸(SNR)候補G359.8-0.3を発見した。過去の野辺山電波望遠鏡の観測結果から、同領域に殻状電波構造の存在が報告されていたが、その起源は明らかではなかった。Si、S、Ar、Caの輝線構造を持つX線スペクトルは温度約1.6keVの熱的プラズマモデルでよく再現され、年齢数千-1万年のSNRに典型的なものである。GC領域には1keV以上から10keVにも及ぶ超高温プラズマが広く分布しているが、その起源は謎である。SNRはプラズマ生成源の最有力候補の一つであり、今回の発見は重要である。2.銀河中心からのジェット状X線ノットの発見チャンドラによるGC領域深観測のデータを解析し、一直線に並ぶ3つのジェット状ノット構造を検出した。詳細解析により、これらのノットは以下の特徴を持つことを明らかにした。(1)チャンドラの空間分解能よりも有意に拡がっている(楕円形)(2)楕円の長軸方向はノットの並ぶ方向と一致している(3)ノットの並ぶ方向の延長線上には銀河中心がある(4)ノットのX線スペクトルは活動銀河核から噴き出すジェットに良く見られる非熱的放射であるさらに、米国電波干渉計(VLA)を用いた電波観測データの解析からX線ノットの一部に対応天体が存在することを発見した。以上の観測的事実は、これらX線ノットの起源が銀河系中心から噴き出すジェットであることを示唆するものであり、銀河中心ブラックホール(射手座A^*)の過去の激しい活動性を示唆する画期的な発見である。また、ノットの示す非熱的X線スペクトルは、高エネルギー加速粒子の存在を示唆しており、銀河中心での宇宙線加速機構の解明をすすめる上でも極めて重要な発見である。

つまりこれら非熱的X線ノットは、射手座A*からの初めてのジェットの存在を示すものであると同時に、銀河中心領域に何らかの宇宙線加速源が存在していることを示唆するものである。
マグマからの元素蒸発に伴う同位体質量分別の速度論

真空中への自由蒸発では元素分別と同時に同位体質量分別がおこることが知られているが、CAIなど一部の物質を除いて地球や月あるいは隕石を構成する物質には、大きな同位体質量分別は見いだされていない。一方、Kの蒸発とこれに伴うと考えられる同位体分別は、原始太陽系星雲の最高到達温度を推定するのに極めて重要であることが最近指摘されるようになった。このような物質の蒸発に伴う同位体質量分別を明かにすることを目的として、まず物質の蒸発に伴う同位体質量分別についてモデル化をおこなった。同位体質量分別は、蒸発速度、物質内の元素移動速度(一般には拡散係数)、物質のサイズ、同位体分別係数によって決まる。固体の蒸発では元素の拡散係数が一般に小さいので同位体質量分別はおこりにくく、大規模な同位体分別は液体の蒸発によるものと考えてよい。液体の蒸発の場合には、同位体質量分別係数が同位体質量分別の程度を決めるので、次にこれについての基礎実験をおこなった。アルカリ珪酸塩メルトからのアルカリ元素(NaおよびK)の蒸発実験を、超高温熱天秤を用いて1気圧Ar雰囲気中から真空までの低圧雰囲気下でおこなった。蒸発残渣の化学分析により、高温部での試料の重量減少はアルカリ元素の蒸発のみによるものであることが明かとなった。一定温度でのアルカリ元素の蒸発速度は、時間が経過するに連れて減少する。この原因としては、(1)蒸発時の組成変化によるアルカリ元素のメルト中での活動度変化、(2)蒸発したアルカリ元素の再凝縮などが挙げられる。
大学英語教育のための総合的文字・ビデオ教材のデータベース化

1東京大学教養学部1年生ほぼ全員、約3600名を対象とする統一英語授業(通称英語I)に用いる文字教材を出版した。(The Universe of English II,東京大学出版会、1998)2同2年生ほぼ全員、約3600名を対象とする英語I授業に用いる文字教材を出版した。(The Expanding Universe学内版、東京大学出版会、1997)3 1の文字教材の内容に即した、ビデオ教材1年分を作成した。4 2の文字教材の内容に即した、ビデオ教材1年分を作成した。5学年度開始時に、1・2年生を対象に実力テストを行ない、教養学部における英語教育の成果を測定した。6 2年間「英語I」を受講した学生を対象に、アンケートを行なった。このうち、14は、本科研費支給以前から東京大学教養学部英語教室の教員グループが自主製作していた文字教材・ビデオ教材の改訂版である。1、3は旧来の教材とはほぼ100%内容が違っている。2、4はおよそ50%内容が違っている。2、4については、今後さらに50%を改訂する予定である。The Universe of English IIについては、東京大学で教材として使用されるのみならず、他大学でも教材として使われているほか、数多くの一般読者にも利用されており、一種の生涯学習教材としても機能している。The Expanding Universe改訂版については、目下は学内版という形で東京大学でのみ使用されているが、今後さらに50%を改訂した時点で、一般書店においても刊行する予定である。平成6年度においては、文字教材制作の作業において特に大きな成果があった。まず、国内外在住の、さまざまな専門分野に携わる十数名の方々に教材用原稿執筆を依頼し、大学における一般教養英語授業教材用としてふさわしい内容の文章を執筆いただいた。テーマは映画・報道写真・日本の農協・音楽・ラジオ・東南アジア事情・日本の学校教育などのほか、文学的価値も高い個人的随筆など、きわめて多岐にわたる。現在、これらの文章を、教材用としてさらに適切なものにするために各著者との交渉を通して編集中の段階である。ビデオ教材に関しては、本科学研究費によって収集した資料に基づいてすでに何本か教材を制作済みであり(撮影には放送教育開発センターの協力を得た)、しかるべき編集作業を経て、東京大学教養学部において、平成7年度、1年生ほぼ全員(約3600名)を対象とする統一教材英語授業で利用する予定である。これは基本的に、これまで作成し利用してきたビデオ教材の「改訂版」である。文字教材製作作業に関しては、平成6年度末に報告したとおり、本科研費を利用してさまざまな専門分野に携わる方々にお書きいただいた教材用原稿を、広く一般読者に読んでもらえるよう、東大出版会から刊行すべく現在編集作業を進めている。我々東京大学英語教室の教官が東京大学教養学部の英語授業用に作成し、すでに東大出版会から刊行したリーダー(The Universe of English,The Expanding Universe of English)も、大学の教材として使われている以上に一般読者にも広く利用されており、本書にも同様の生涯教育的効果が期待できる。ビデオ教材に関しては、本科学研究費によって収集した資料に基づいて平成6年度に制作したビデオ教材(これは平成5年度より東京大学教養学部で1、2年生ほぼ全員を対象に運営してきた統一教材英語授業において使用してきたビデオ教材の「改訂版」である。撮影には放送教育開発センターの協力を得た)をしかるべく編集し、平成7年度、1年生ほぼ全員(約3600名)を対象とする統一教材英語授業で利用した。本研究を通して得られた知見に基づき、より学生の関心と実力に沿った総合英語教材が制作できたと信じる。平成8年度においても、文字教材・ビデオ教材とも、さらに本格的な改訂作業を行なう予定である。文字教材に関して東京大学においては平成5年度より1、2年生ほぼ全員を対象に統一英語授業を実施しているが、このうち、2年生用文字教材(教科書)の改訂版を、本研究計画で得た知見に基づいて目下製作中であり、ほぼ完成に至っている。これは平成9年4月から、2年生約3600名の学生を対象に使用する予定である。

形式としては、平成9年4月にこれを学内版というかたちで東京大学出版会から出版し、平成10年4月をメドに、さらに改訂を加えて、一般書物として刊行する予定である。ビデオ教材に関して教科書改訂版にあわせて、本科学研究費によって収集した資料に基づいて、同じく2年生用新教材を目下製作中である。平成8年12月、放送教育開発センターの協力を得て、約20本の新教材の撮影を終えたが、これを平成9年4月からの授業で使えるかたちに編集中である。今後以上は東京大学2年生用の新教材についてであるが、引き続き、本研究計画で得た資料や知見に基づいて、同じく統一英語授業1年生用の教材についても改訂を行ない、文字教材、ビデオ教材とも、平成10年4月から改訂版を使用する予定である。これについても、平成11年4月、さらに改訂を加えて一般書物として刊行する予定である。このような形で、東京大学学内においては、本研究を通して得られた知見に基づき、より学生の関心と実力に沿った総合英語教材が制作できたと信じる。また学外においては、2冊の教科書を一般書物として刊行することによって、これまで同じ形式で刊行してきた教科書と同様の、生涯教育的効果が期待できると信じる。
停止したRNAポリメラーゼIIに結合するDNA修復因子の検索

ヌクレオチド除去修復(nucleotide excision repair : NER)機構は生体内で生じたDNA損傷を除去する典型的な1つの修復系である。NER機構は紫外線照射やシスプラチンなどの薬剤処理によって生じる大きなDNA損傷を含んだオリゴヌクレオチド単位で除去できる。この修復機構によりゲノム全体に生じたDNA損傷は修復される。この修復系には、2つの経路が存在することが示唆されている。一つは損傷を受けたゲノムDNA全体を修復する経路(Global genome repair ; GGR)、もう一つは転写が行われている領域の転写鋳型になっているDNA上の損傷を優先的に修復する経路(trancription-coupled repair ; TCR)である。このTCR経路には一つの中心的モデルが存在する。1)RNAポリメラーゼII(polII)が、DNA鋳型領域に生じたDNA損傷に出会う。2)polIIはこの損傷を乗り越えることができずに転写合成を一時停止する。3)polIIの停止が一つのシグナルとなってそれぞれの損傷にあった修復蛋白質をリクルートし損傷を修復するというのものである。しかしながらどのようなDNA修復蛋白質がどのような順番でリクルートされるのかもわかっていない。申請者は、新規の修復蛋白質を見つけるべく損傷をもつpolII転写基質を作成し、そこに作用する因子の同定を試みた。その結果、polIIが転写伸長因子のひとつTFIISと共存するときに酸化損傷の一つである8-oxoGを乗り越え、RNAを合成することができることがわかった。これは生体がもつ損傷回避機構(Translesion RNA synthesis)であると思われる。ヌクレオチド除去修復(nucleotide excision repair: NER)機構と塩基除去修復(base excision repair: BER)機構は生体内で生じたDNA損傷を除去する典型的な2つの修復系である。一方、BER機構は電離放射線照射やアルキル化剤などの薬剤処理により生じる小さなDNA損傷のみをその塩基損傷を含むグリコシド結合を切断することで取り除く。これらの修復機構によりゲノム全体に生じたDNA損傷は修復される。近年、これらの修復系(NER機構及びBER機構)には、2つの経路が存在することが示唆されている。一つは損傷を受けたゲノムDNA全体を修復する経路(Global genome repair; GGR)、もう一つは転写が行われている領域の転写鋳型になっているDNA上の損傷を優先的に修復する経路(trancription-coupled repair; TCR)である。このTCR経路にはNER及びBER機構どちらの場合も,一つの中心的モデルが存在する。しかしながら、現段階でどのようなDNA修復蛋白質がどのような順番でリクルートされるのかもわかっていない。申請者は、今年度DNA損傷によって停止したpolIIによってリクルートされる新規のDNA修復遺伝子を検索し、転写伸長因子のひとつTFIISがpolIIの損傷乗り越える活性に関与することを発見した。ヌクレオチド除去修復(nucleotide excision repair : NER)機構はは生体内で生じたDNA損傷を除去する典型的な1つの修復系である。近年、この修復系には、2つの経路が存在することが示唆されている。一つは損傷を受けたゲノムDNA全体を修復する経路(Global genome repair ; GGR)、もう一つは転写が行われている領域の転写鋳型になっているDNA上の損傷を優先的に修復する経路(transcription-coupled repair ; TCR)である。このTCR経路には,一つの中心的モデルが存在する。

1)RNAポリメラーゼII(polII)が、DNA鋳型領域に生じたDNA損傷に出会う。2)polIIはこの損傷を乗り越えることができずに転写合成を一時停止する。3)polIIの停止が一つのシグナルとなってそれぞれの損傷にあった修復蛋白質をリクルートし損傷を修復するというのものである。しかしながら、現段階でどのようなDNA修復蛋白質がどのような順番でリクルートされるのかもわかっていない。申請者は、新規の修復蛋白質を見つけるべく、損傷をもつpolII転写基質を作成し、そこに作用する因子の同定を試みた。その結果、驚くべきことにpolIIが転写伸長因子のひとつTFIISと共存するときに酸化損傷の一つである8-oxoGを乗り越え、RNAを合成することができることがわかった。これは、生体がもつ一つの損傷回避機構.(Translesion RNA synthesis)であると思われる。
3DCG制作を中心とした美術教育表現指導における協同学習の効果

本研究は,小・中学校の美術教育の授業として,主に3DCGやアニメーションなどの映像メディアを用いた表現活動を教材として円滑に実施できるようにすることを課題とした基礎研究の一部であり,特に協同学習の効果を有効に援用することによりその指導法を確立することを主な目的とする。また,その過程において,美術教育の表現領域一般における協同学習の機能の理解を掘り下げることにより,美術教育のアクティブ・ラーニングとしての特徴を明瞭にすることも副次的な目的としている。本年度は以下を行った。1文献研究として,現在に至るまでの美術教育における映像メディア表現教材の導入の過程における,理念の推移・文脈としての社会状況の推移,教育内容としての必要性の推移などをまとめ,改めて,3DCGやアニメーション,さらには,美術教育における協同学習のありようについて考察するための基礎資料を得た。2既存の実験用システムを元にそれを改変する形で実験用システムの改変をすすめた。3協同学習の効果を有効に援用すること主眼において,タブレットPCを用いたアニメーション表現教材を開発した。実際の小学5年生のクラスを対象に,それを用いた実験授業を行い,3DCG制作につながる意味生成をまりについてデータを得た。既存の実験用システムにて用いてきたソフトウエアについて,使用するハードウエアの最新OSが対応しない状態となり,当該ソフトウエアのアップデートを待っていたが、その見込みは立っていない。現在のところ、旧OSを、ネットワーク使用を限定的するなどして、データ収集行うと共に、実用システムとしてこれまでとは全く異なるシステムのでの運用を模索している。一方でタブレットPCを用いた教材の開発などを行っている。これらに想定以上の多くの時間がかかっている。上述の状況であるため,本実験用システムの構築に際して,基本的な事項から再構築を進めている。本研究は,小・中学校の美術教育の授業として3DCG制作を教材として円滑に実施できるようにすることを課題とした基礎研究の一部であり,特に協同学習の効果を有効に援用することによりその指導法を確立することを主な目的とする。本年度は,途中経過として以下を行った。1既取得データを再検討し,学習者の表現活動に見られる躓き,学習者間のコミュニケーション質,学習の成立状況について確認した。その過程で,学習者の表現活動に見られる躓きとして,技術的な要因に対する表現へのモチベーションの影響の大きさ,及び,学習の成立状況においても表現内容以外の観点からのモチベーションの影響の大きさが再認識された。2既存の実験用システムを元にそれを改変する形で予備実験用システムの設計をすすめた。加えて,既存システムとは全く異なったハードウエア,ソフトウエアによるシステム構築についての可能性の検討を始めた。3暫定的な予備実験用のシステムにて,大学生学習者とした予備実験を行い,基礎データを収集した。主な基礎データとしては,学習者からの聞き取り調査内容として,特に,過去の調査との比較から3DCG制作自体への関心の変化とコンピュータシステムの使用に対する意識の変化が見られた。既存の実験用システムにて用いてきたソフトウエアについて,使用するハードウエアの最新OSが対応しない状態となった。現在OSを更新せずに暫定的なシステムにてデータ収集を行いながら,当該ソフトウエアのアップデートを待っている状態にある。上述の状況であるため,本実験用システムの構築に際して,基本的な事項から再構築を行うか否かを検討中である。(理由)既存の実験用システムにて用いてきたソフトウエアについて,使用するハードウエアの最新OSが対応しない状態となった。

このような状況であるため,本実験用システムの構築に際して,基本的な事項から再構築を行うか否かを検討中であり,そのことにより,予定よりも予算の執行が遅れる状態にある。(計画)平成30年度以降に行う実験用システム構築の為のハードウエア・ソフトウエア等に使用する。(理由):実験用システムの構成を大きく変更する必要が生じ,その一部の策定・準備が年度内に完了できなかったため。(使用計画):次年度に行う実験用システム構築の為のハードウエア・ソフトウエア等に使用する予定である。