hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロテインキナーゼTORによる細胞周期関連タンパク質の分解制御の網羅的解析

プロテインキナーゼTORは栄養源や成長因子に応答して細胞の増殖を制御する。しかし、TORが各細胞周期の進行をどのように制御しているかはほとんど理解されていない。本研究は、プロテオミクス解析により各細胞周期に関与するタンパク質がラパマイシンによるTOR不活性化後にどのような変化するかを網羅的に調べた。その結果、TORが、G1/S,S,metaphase/anaphase, anaphase/telophase進行を制御していること、DNAダメージチェックポイント、紡錘体チェックポイントを制御していることを明らかにした。TOR(target of rapamycin)は栄養源,成長因子に応答して細胞活動を制御する主要因子である。TORは酵母からヒトまで広く真核生物に保存されている。TORを特異的阻害剤であるラパマイシンで不活性化すると栄養源飢餓応答が惹起される。TORは細胞成長のみならず,癌,肥満,寿命,記憶の制御も行っており,ラパマイシンは抗癌剤,免疫抑制剤として期待されている。しかし,TORが細胞にどのような影響を及ぼすかの全体像は已然不明である。申請者はTORが制御する新規なイベントを明らかにする目的で,プロテオミクス解析を行いラパマイシンにより減少するタンパク質の網羅的解析を行った。その結果,DNAダメージチェックポイント,スピンドルチェックポイント,G1-S期進行,DNA複製,出芽,中心体複製,M期脱出に関与するタンパク質が減少することを見出した。そのうち,タンパク質の分解がプロテアソーム依存的に促進されているものも複数個同定した。以上の結果から,TORの失活により分解が促進されるタンパク質が相当数存在し,それによって栄養源飢餓時における細胞の応答が行われている事が推測された。現在,分解が促進されたものに関して,分解制御を司っているユビキチンリガーゼの同定とその分解促進機構の解明を目指して更に解析を進めている。これらの結果の一部は,2007年度の日本分子生物学会生化学会合同大会(横浜)において報告した。栄養源に応答したプロテインキナーゼTOR(target of rapamycin)の活性をラパマイシンで阻害した場合に、分解が促進されるタンパク質を下記のように同定した。1)ウエスタンブロットでの検出のためタグをつけてあるタンパク質を発現する酵母株を400種弱セレクトし(選定基準は、細胞周期進行に関連したタンパク質であるか)、それを用いてウエスタンブロットによりラパマイシン処理により特異的に減少するタンパク質をスクリーニングした。2)上記によりスクリーニングされたものの中で、ラパマイシンにより分解が促進されるタンパク質を同定する。分解、GALプロモーターに目的の遺伝子を融合させて(このプロモーターは人為的にオンオフできる)、転写をシャットオフさせた後のタンパク質レベルの推移(分解程度)をウエスタンブロットにより評価する。以上の手順を踏んだ結果、細胞周期進行制御に関わる複数のタンパク質を同定した。以上の結果を受けて、現在、ラパマイシンによる分解促進機構の解析を行っている。分解機構の解析は下記のような手法を用いて行っている。1)細胞周期進行制御に深く関与するユビキチンリガーゼE3であるAPC/CおよびSCFの変異株を用いてこれらの分解の関与を検証する。2) TOR下流のプロテインキナーゼおよびプロテインフォスファターゼの変異株を用いて、分解を制御している径路を推定する。3)分解されるタンパク質の削り込み(deletion)変異を作成し、分解に必要なcis配列を同定する。研究最終年度として以下の研究をまとめた。これまでに、細胞周期進行に必要なタンパク質のうち、TOR不活性化で分解が促進される、1.DNA損傷チェックポイント関連タンパク質、2.G1/S進行関連タンパク質、3.セプチン関連タンパク質、4.スピンドルチェックポイント関連タンパク質を同定し、その機構を解析した。解析としては、分解に関与するユビキチンリガーゼの同定、分解に関与するタンパク質内のシス配列の同定、分解促進に関わるシグナル伝達系の同定、の3つの解析を研究の柱とし解析を行った。1)分解に関与するユビキチンリガーゼの同定。細胞周期進行関連ユビキチンリガーゼE3、SCFとAPC/Cの変異体としてcdc16-1、cdc27-1を用いて、上記のタンパク質分解が抑制されるか検証した。その結果、これらの変異体で分解が抑制されるタンパク質を複数同定した。2)分解に関与するタンパク質内のシス配列の同定。分解されるタンパク質をN末端、もしくはC末端から分解が消失するまで削り込み、分解に必要なドメインを同定した。3)分解促進に関わるシグナル伝達系の同定。ユビキチン化されるタンパク質のユビキチン化はリン酸化等の翻訳後修飾によって制御される。TORが不活性化により分解が促進されるタンパク質においてもこの分解制御の可能性が考えられたため、TORの下流のキナーゼ、およびフォスファターゼ欠損株で分解が影響を受ける変異株を同定することでシグナル伝達系を同定する。さらにアラニン置換、S/D置換によって影響をうけるセリン/スレオニンを同定した。
理科が役に立つことを実感でき教員養成に有効な化学実験教材（含英語版）の開発と実践

TIMSS2011の小中学生への質問紙調査だけでなく、最近の日米中韓の高校生の意識調査からも、日本の高校生は科学への関心は最低で、理科の学習は社会に出たら役に立たないと認識する児童・生徒が多いようである。この現状の打開策として著者は、理科教員養成の教育として行う出前化学実験の実践で蓄積された成果を背景に、身の回りや身近な事柄と結び付いた内容で、理科が役に立つことを実感できる化学(科学)実験教材と指導法(観察参加型、個別指導体験型)を開発してきた。本研究では、主に身近な食品関係の個別指導体験型の実験法の開発・実践を継続するとともに、理科教員のための英語教育も兼ね、観察参加型の化学マジック実験の英語による演示法を開発・実践し、マニュアルを英語の実験集として完成させることを目的とした。食品関係の実験指導法として「水あめ作り」、「瓶詰(缶詰)ミカン」を作る実験、及び各種飲料からアルギン酸ビーズを作る実験を、実践を行って完成させた。化学マジックショー演示実験の英語化は、帰国学級生徒などの協力を得ながら進め、2つの実験を著者自身が国際学会(NICE 2015、NICE 2017)で発表し、手応えを得た。学生によりショーの導入部分の英語の替え歌が作成されたが、学生自身による化学マジックの英語による演示には至らず、2019年度以降の実践を計画している。英語版実験集は当初、既出版の「化学教材実験集(2012)」の9つの化学マジック実験部分を英訳することを想定していたが、以後、実践の積み重ねにより、各実験法の大幅な改良と変更が蓄積されていた。そこで研究期間を延長し、英語版に先行して化学マジック実験集日本語改訂版を2017年度に出版した。その後、2018年度に日本語改訂版の英訳を進め、米国に協力者も得られ、英語版(PowerPointプレゼンテーション、及びシナリオ入CD付)を完成、出版した。TIMSS2011の小中学生への質問紙調査だけでなく,最近の日米中韓の高校生の意識調査からも,日本の高校生は科学への関心は最低で,理科の学習は社会に出たら役に立たないと認識する児童・生徒が多いようである。この現状の打開策として,申請者は,理科教員養成の教育として行う出前化学実験の実践で蓄積された成果を背景に,身の回りや身近な事柄と結びついた内容で,理科が役に立つことを実感できる化学(科学)実験教材と指導法(観察参加型,個別指導体験型)を開発してきた。本研究では,主に身近な食品関係の個別指導体験型の実験法の開発・実践を継続するとともに,理科教員のための英語教育も兼ね,観察参加型の化学マジック実験の英語による演示法を開発・実践し,マニュアルを英語の実験集として完成させることを目的とし,研究に着手した.まず,手始めに化学マジック「自動虹色変色」(塩化第三ブチルの分解で生成する塩酸によるpHの変化)を申請者自身が英語で演示することにした.PowerPointプレゼンテーションを英語化し,附属名古屋中学校の帰国学級生徒を対象に予行演習を行って改良した後,7月に東京の日本科学未来館で開催されたNICE2015のワークショップに出展した.本番の発表は極めて好評であり,研究推進への手応えを感じることができた.食品関係の個別指導体験型の実験法としては「水あめ作り」を実践により,ほぼ完成させたほか,「ミカンの薄皮剥き」,「アルギン酸ビーズ」の検討を行った.「ミカンの薄皮剥き」については,確立した条件で2016年度に実践を行う予定である.化学マジックについては「時間差瞬間着色」(ヨウ素時計反応),「振盪色変化の中瓶四姉妹」(インジゴカルミンの信号反応など,色素の酸化還元による変色)の実験法の改良を行った.2016年3月まで愛知教育大学附属名古屋中学校校長を兼務したため,帰国生徒学級との連携は順調に行うことができ,国際学会NICE2015の発表も好評であったが,校長としての多忙な業務のため,化学マジックのプレゼンテーションの英語化を,1つしか完成することができなかった.身近な化学実験教材の開発は食品系では「水あめ」,「アルギン酸ビーズ」,「ミカンの薄皮剥き」などの開発が進み,化学マジックについても「時間差瞬間着色」,「振盪色変化の中瓶四姉妹」などの実験法の改良が順調に進展している.本研究では,主に身近な食品関係の個別指導体験型の実験法の開発・実践を継続するとともに,理科教員のための英語教育も兼ね,観察参加型の化学マジック実験の英語による演示法を開発・実践し,マニュアルを英語の実験集として完成させることを目的とする.食品関係の個別指導体験型の実験法の開発・実践では,「ミカンの薄皮剥き」について,今年度,各種柑橘類用の条件を確立した.プレゼンテーションも作成して中学生23名を対象に夏ミカンを使用した実践を名古屋市科学館で開催した.受講者の満足度が高い実践であったが,ほぼ全員の中学生が夏ミカンの外皮を剥いた経験がないことが判明し,この段階までに時間を要し,午前中2時間の実験ではシロップに漬けるまでの操作となった.「アルギン酸ビーズ」については,グレープジュースのカルシウムイオン濃度にロット差があることが判明し,ジュース類でビーズを作成する際に問題となったゲル化の原因が,カルシウムイオンであることが推測された.

化学マジック実験の英語による演示法を開発・実践については,これまでに日本語で演示が行われ,プレゼンテーションが作成されている9種類の実験で,プレゼンテーションの英語版を作成した.2種類の実験についてはシナリオも作成中である.なお,化学マジックの1つを国際学会NICE2017で発表予定である.また,多くの化学マジックの実験法について,実践を重ねることにより,より安全を考慮し,再現性を高めた改良法が開発できた.身近な化学実験教材の開発は食品系では「アルギン酸ビーズ」,「ミカンの薄皮剥き」などの開発が進み,化学マジックについても,多くの実験で,実験法の改良が順調に進展している.9種類の化学マジックでプレゼンテーションの英語版を作成することができ,2種類のシナリオも作成中である.化学マジック実験集英語版についても,研究協力者からの英語化への支援もあり,作成,出版の計画が進んでいる.身の回りや身近な事柄と結びついた内容、特に食品関係で、理科が役に立つことを実感でき、理科学習に活用できるような化学実験教材と指導法の開発を継続した。瓶詰(缶詰)ミカンを作る実験は、加熱殺菌まで含めた実験法と指導用スライドを完成させ、名古屋市科学館で実践を行い良好な結果を得ることができた。各種飲料からアルギン酸ナトリウム溶液を調製し、それからビーズを作る実験では、アルギン酸ナトリウム溶液の粘度を調査し、良好な溶液、及びビーズが得られない飲料の原因は、含まれているカルシウムイオンによる、粘度上昇を伴うゲル化であることが判明した。良好なビーズを得るための方法も分かった。2012年に出版した実験集の9種の化学マジック実験を英語で演示するために、プレゼンテーションの英訳と演示用英語シナリオを作成した。2015年、科学未来館で開催の国際学会NICE2015における化学マジック「自動虹色変色」の演示に引き続き、2017年、ソウルで開催されたNICE2017では、化学マジック「時間差瞬間着色」を演示した。この発表の予行演習として、南山国際高等学校2年の帰国生徒対象に、「時間差瞬間着色」、及び「自動虹色変色」を英語で演示した。演示中、及び演示後の質疑応答、並びにアンケートにより、改善すべき点(内容、表現)を生徒に点検・評価してもらった。2018年3月に、2012年出版の実験集における化学マジック部分の日本語改訂版に相当する化学マジック実験集を作成し、出版した。このものは2018年度出版予定の化学マジック実験集英語版に先行し、日本語版だけでなく、英語版のプレゼンテーション、及びシナリオ入CD付とした。この本を基に、今後、学生が化学マジック実験ショーを英語で行うことで、化学の知識や実験技能と共に、化学英語やプレゼンテーションに必要な英語を習得する。英語教育に対応でき、理科に強い有為な小中学校教員が養成できることが期待される。研究成果である化学マジック実験集(日本語改訂版,日本語版&英語版プレゼンテーション及びシナリオ入CD付)は3月末に出版したが、作成に時間を要した。改訂前の日本語版の英訳は終了しているが、実験法の改良による日本語版の改訂箇所が予想以上に多く、英語版も修正する必要が生じた。そこで化学マジック実験集英語版の出版を2018年度に行うことになった。TIMSS2011の小中学生への質問紙調査だけでなく、最近の日米中韓の高校生の意識調査からも、日本の高校生は科学への関心は最低で、理科の学習は社会に出たら役に立たないと認識する児童・生徒が多いようである。
ランダムフーリエモード法と確率モデルによる物質や微粒子の乱流拡散に関する研究

本研究は大筋当初の研究実施計画に基づき遂行された.以下に、研究の進展状況と成果をまとめる。目的(A)均一平均流速を有する3次元乱流中の物体周りのプルーム拡散場の計算(1)まず、物体の無い場合の格子乱流中の点源プルーム拡散場を取り上げた。計算はランダムフーリエモード法と2粒子対確率過程モデルの両方で行われた。その結果、いずれのモデルでも計算結果は実験結果と良く一致した。(2)物体まわり乱流場は、ランダムフーリエモード法と急激変形理論を組み合わせることにより構成した。この乱流場を使用して、実際に円柱に垂直に衝突する点源プルーム拡散場の計算を行った。その結果、よどみ線上の平均濃度の減衰はよく実験と合うことが確かめられた。さらに、確率密度関数法(pdf法)による格子乱流中の反応性混合層の数値計算が行われ、今後は円柱周りの拡散場への応用を試みる。目的(B)急激変形理論を用いた複雑乱流場の運動学的計算法の確立とその拡散場シミュレーションへの応用主に、一様せん断流、軸対称絞り・拡がり流れについて急激変形理論解の検討を行った。その結果、軸対称絞り・拡がり流れについては時間的に安定した理論解があるが、一様せん断流の解は時間的に不安定であることがわかった。なお、当初の計画以外に、確率過程モデルの応用として、円管乱流中の物質拡散場の計算も行われ、実験との良い一致が得られた。さらに、新しい試みとして、直接シミュレーション(DNS)によって生成された一様等方的乱流中の流体粒子のラグランジュ軌道から変動スカラー統計量の評価も行われた。平成9年度の研究は大筋年度当初の研究実施計画に基づき遂行された.以下に研究の進展状況をまとめる.目的(A)均一平均流速を有する3次元乱流中の物体周りのプルーム拡散場の計算まず,研究の第一段階として物体の無い場合の乱流中のプルーム拡散場を取り上げた。計算はランダムフーリエモード法と確率過程モデルの両方で行われた。主な成果は以下の通りである。(1)従来のランダムフーリエモード法を流れ方向に乱れ速度rms値と長さスケールが変化する実際の格子乱流場に適用できるように改良した。次に、この改良型ランダムフーリエモード法により連続点源と連続線源によるプルーム拡散場の計算を行った。その結果、連続点源におけるスカラー量の平均値、rms値はともに実験結果と良い一致した。連続線源については、拡散源近傍でずれが見られたが、全体としてはほぼ実験結果と一致した。(2)ラグランジュ的な2粒子速度相関を考慮した2粒子対確率過程モデルを構成し、格子乱流中の連続点源、連続線源拡散場の数値計算を行った。その結果、いずれの場合も実験結果と良く一致した。物体周りの乱流場については、従来のランダムフーリエモードモデルによる円柱周りのスペクトルの変化が調べられた。今後は、剥離を伴う円柱周りの乱流場に対してランダムフーリエモード法による計算法の開発を行う。目的(B)急激変形理論を用いた複雑乱流場の運動学的計算法の確立とその拡散場シミュレーションへの応用本年度は一様せん断流、軸対称絞り・拡がり流れについて急激変形理論解の検討を行った。その結果、軸対称絞り・拡がりについては時間的に安定した理論解があるが、一様せん断流の解は時間的に不安定であることがわかった。今後これらの複雑乱流場に対する計算プログラムを開発する予定である。なお、当初の計画以外に、確率過程モデルの応用として、円管乱流中の物質拡散場の計算も行われた。平成10年度の研究は前年度の継続として計画され遂行された.以下に研究の進展状況をまとめる.目的(A)均一平均流速を有する3次元乱流中の物体周りのプルーム拡散場の計算

物体まわりのプルーム拡散場の計算は主に、ランダムフーリエモード法により行われた。まず流れ方向に乱れ速度rms値と長さスケールが変化する実際に近い格子乱流場をランダムフーリエモード法により発生させ、ついでこれに急激変形理論を組み合わせることにより、2次元円柱まわりの乱流場を構成することに成功した。次に、この流れ場を使用して、実際に円柱に垂直に衝突する点源プルーム拡散場の計算を行った。その結果、よどみ線上の平均濃度の減衰はよく実験と合うが、全体としてのプルームの広がりが実験よりかなり小さくなった。これは物体後流のカルマン渦の影響をモデル化していないためであると考えられる。なお、物体周りの拡散場とは別に変動濃度場の計算法の開発を目的として、確率密度関数法(Pdr法)による格子乱流中の反応性混合層の数値計算が行われ、実験とよく合うことが示された。今後は円柱周りの拡散場への応用を試みる予定である。目的(B)急激変形理論を用いた複雑乱流場の運動学的計算法の確立とその拡散場シミュレーションへの応用本年度は、せん断の無い安定成層乱流について急激変形理論解の検討を行った。その結果、安定成層乱流について、非粘性の場合、粘性・拡散の効果のある場合について、スペクトルの変化を計算することができ、ランダムフーリエモード法による乱流場、拡散場計算への応用が可能であることがわかった。なお、前年度に引き続き、当初の計画以外に、確率過程モデルの応用として、円管乱流中の物質拡散場の計算も行われ、またpdf法による変動濃度場の計算も試みられた。
下部マントル全領域における構成鉱物中の鉄含有量と価数決定

本年度は主題目である「下部マントル全領域における構成鉱物中の鉄含量と価数決定」に対し、研究を遂行していく中で明らかになった課題「LHDACに生じる化学的不均質の低減」に対し集中して研究を実施した。本研究題目の達成には、レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセル(LHDAC)の利用が不可欠である。しかしLHDACは下部マントル全領域に相当する様な、非常に高い温度圧力を発生させられる一方で、マルチアンビルセルと比べて試料内の温度勾配が大きい。さらにその温度勾配が化学的な不均質も引き起こし、様々な物性や分配係数の決定を妨げることが知られている。本年度発表したSinmyoand Hirose(2010 PEPI)は、温度勾配と化学的不均質がいかにデータの精度を落とすか、そして、いかにしてそれを軽減するかに切り込んだほとんど世界初といっていい論文である。実験では下部マントルの典型的な鉱物を様々な試料室構成のLHDACで合成し、回収試料をFE-EPMAとTEMで分析した。その結果、従来一般的に用いられてきた粉体のレーザー吸収剤を用いた試料中に強い化学的不均質が観察された一方で、金属箔で包んだ試料は比較的均質であった。後者の試料内では分配係数のばらつきも抑えられており、試料内の温度勾配も比較的小さかったことを示唆している。本研究の成果は、LHDACを用いて精度の高い実験結果を得るために必要不可欠なもので、自身の研究題目に限らず、幅広い意義を持つものである。(1)本計画の主目的である「下部マントル全領域における構成鉱物中の鉄含有量と価数決定」に関する実験を進め、成果を国際誌(査読あり)に2本論文を投稿した。地球下部マントルは、およそ10%弱の鉄を含んでいる。その鉄が「どの鉱物相にどれだけ含まれるのか」、「どの程度Fe2+として存在し、どの程度Fe3+として存在するのか」は、下部マントル全体の物性やダイナミクスを議論する上で重要な情報である。特に下部マントル最下部は外核と活発な反応を起こしていると考えられている。そのため、マントル最下部の主要構成鉱物であるポストペロブスカイト相が含む鉄の量と価数状態は、地球全体の物理、化学プロセスを議論する上で鍵となる情報である。しかし、下部マントル全領域に相当する圧力範囲で各鉱物に含まれる鉄の量と、それぞれに含まれるFe2+とFe3+の割合を決定した研究はいまだ存在しない。本年度投稿を済ませた論文では、やや単純化された系ではあるが、マントル全圧力領域に相当する圧力範囲で鉄の含有量と、Fe2+とFe3+の含まれる割合を実験的に決定した。結果、鉄はマイナー相であるフェロペリクレースにそのほとんどが含まれること、ペワブスカイト、ポストペロブスカイト中の鉄はほとんどがFe2+であることが示された。さらに、過去の成果との比較から、マントルに5%程度含まれるアルミニウムが鉄の挙動に大きな影響を与えていることが示唆された。(2)本計画のために身につけた技術を応用した共同研究を行った。その成果はサイエンス誌に投稿、受理された。前述の通り、下部マントル構成鉱物の物性は、鉄の含有量と価数状態に大きく左右される。その中の二つが電気伝導度である。鉱物の電気伝導度測定を行っている他の研究者と共同研究を行い、ある一定のFe3+を含むポストペロブスカイトが、従来考えられていたよりも非常に高い電気伝導度をもつことを発見した。主目的である「下部マントル全領域における構成鉱物中の鉄含有量と価数決定」に関する実験を進め、成果を国際誌(査読あり)に2本論文を投稿し、公開した。その鉄が「どの鉱物相にどれだけ含まれるのか」「どの程度Fe2+として存在し、どの程度Fe3+として存在するのか」は、下部マントル全体の物性やダイナミクスを議論する上で重要な情報である。また、特に下部マントル最下部は外核と活発な反応を起こしていると考えられている。本年度発表した論文では、やや単純化された系ではあるが、マントル全圧力領域に相当する圧力範囲で鉄の含有量と、Fe2+とFe3+の含まれる割合を実験的に決定した。結果、鉄はマイナー相であるフェロペリクレースにそのほとんどが含まれること、ペロブスカイト、ポストペロブスカイト中の鉄はほとんどがFe2+であることが示された。また、本計画達成のために開発した新しい試料研磨に関する論文を、他の研究者と共著で発表した。最新鋭の試料研磨装置を高温高圧実験分野に転用したもので、高圧実験を用いた実験に付き纏ら、試料研磨の困難を大幅に解消した。

本研究題目の達成には、レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセル(LHDAC)の利用が不可欠である。しかしLHDACは下部マントル全領域に相当する様な、非常に高い温度圧力を発生させられる一方で、マルチアンビルセルと比べて試料内の温度勾配が大きい。さらにその温度勾配が化学的な不均質も引き起こし、様々な物性や分配係数の決定を妨げることが知られている。本年度発表したSinmyoand Hirose(2010 PEPI)は、温度勾配と化学的不均質がいかにデータの精度を落とすか、そして、いかにしてそれを軽減するかに切り込んだほとんど世界初といっていい論文である。実験では下部マントルの典型的な鉱物を様々な試料室構成のLHDACで合成し、回収試料をFE-EPMAとTEMで分析した。その結果、従来一般的に用いられてきた粉体のレーザー吸収剤を用いた試料中に強い化学的不均質が観察された一方で、金属箔で包んだ試料は比較的均質であった。後者の試料内では分配係数のばらつきも抑えられており、試料内の温度勾配も比較的小さかったことを示唆している。本研究の成果は、LHDACを用いて精度の高い実験結果を得るために必要不可欠なもので、自身の研究題目に限らず、幅広い意義を持つものである。
SOCS1アンタゴニストを搭載した新規BCGワクチンの開発

結核は世界中で100万人以上の死者が出ている。現行のBCGワクチンでは成人の肺結核に対する明確な予防効果は認められていない。以上の背景より、新規結核予防ワクチンの開発は急務である。そこで本研究は、BCGなど抗酸菌の宿主免疫反応を負に調節するサイトカイン抑制分子(SOCS)に着目し、SOCS1のアンタゴニストとして働くSOCS1変異体(SOCS1DN)を用いて、現行のBCGワクチンよりも有効な新規BCGワクチン開発の基盤づくりを目指す。申請者のグループは、マウスSOCS1DNを現行のBCGワクチン株へ組み込んだBCG-mSOCS1DNを作製している。さらに、マウスを用いた検討において、新規BCGワクチンの効果が有用であることを見出している。そこで、本研究ではヒト結核モデルであるカニクイザルを用いて、新規BCGワクチン開発の基盤づくりを目的とする。2018年度では、まず始めにカニクイザル末梢血単核球(PBMC)を用いて、カニクイザルSOCS1発現プラスミドの作製、SOCS1にアミノ酸変異を入れたカニクイザルSOCS1DNを作製した。細胞株を用いた実験より、SOCS1DNを発現させることでJAK-STAT経路の活性化の増強を認めた。次に、SOCS1DN発現プラスミドをBCGに遺伝子導入してBCG-cynoSOCS1DNを作製し、感染による自然免疫反応を評価した。具体的には、カニクイザルPBMCよりCD14+細胞を分取し、M-CSF刺激することで、マクロファージへ分化誘導させた。この細胞を用いて、現行BCGワクチン株またはBCG-cynoSOCS1DN感染後のサイトカイン産生量を比較検討した。その結果、BCG-cynoSOCS1DNは現行BCGワクチン株よりも炎症性サイトカインの産生量が有意に減少していることが明らかとなった。2018年度は当初の計画通り、カニクイザルSOCS1DNの機能がin vitro実験系にて保持されていることが確認された。また、BCG-cynoSOCS1DNの作製を行い、新規BCGワクチン株として作製に成功した。作製した新規BCGワクチン株感染後の自然免疫反応としてサイトカイン産生量を検討したところ、新規BCGワクチン株は現行BCGワクチン株と比較して炎症性サイトカインの産生量が減少することを明らかにした。総合的には概ね順調に進展していると考えられる。2019年度は、BCG-cynoSOCS1DNをマクロファージに感染させた後、SOCS1DNの機能がマクロファージ細胞内で作用しているかを検証する。さらに、カニクイザルを用いて、BCG-cynoSOCS1DNならびに現行BCGワクチン株の接種を行う。接種後は接種部位の炎症反応の観察を行い、副反応の有無を評価する。そして、抗原特異的な免疫反応の検証を行い、現行BCGワクチンと比較して新規BCGワクチンのワクチン効果を評価していく予定である。

接種後は接種部位の炎症反応の観察を行い、副反応の有無を評価する。そして、抗原特異的な免疫反応の検証を行い、現行BCGワクチンと比較して新規BCGワクチンのワクチン効果を評価していく予定である。
アト秒科学を身近にする光電場任意波形発生器の実現

本研究の意義は,本手法が伝統的なパルス圧縮法が持つ弱点を克服できる点にある.まず,空間的に光を分散させる必要が無く,空間モードを高品質に保つことができる.次に,ガラスや結晶などの無垢の透明媒質のみを用いるため適用帯域が非常に広く,同時に高いダメージ閾値を有する.これらの特徴は,このパルス圧縮法が非常にシンプルかつ堅牢であり,発生するアト秒パルスの高出力化が可能であることを約束する.アト秒時間領域の非線形現象を容易に発現できると予想される.今年度の実施計画に基づき結果以下に示す研究実績を挙げた.波長1064 nmの注入同期型Q-swiched Nd:YAGレーザー(Surelite-I, Amplitude社)から出力されるナノ秒パルス光を導入し,これを基本波光源として準備を整えた.また,光周波数標準(ヨウ素安定化Nd:YAGレーザー)に安定化されたErファイバー光周波数コムに注入同期用シードレーザーをロックする.これによりフリーランニングと比較し数千倍の周波数安定度向上と長期的なCEP制御を行った.これらに関わる成果を国際雑誌5本,国際会議7件,国内学会10件で報告した.本年度は上記の目標実現のため,以下の研究計画を予定していた.1.光電場の任意波形発生器.2.光電場の任意波形発生器の周波数高安定化3.広帯域離散スペクトル用SPIDER装置の開発とパルス幅計測.その結果,以下のような達成状況にある.1.基本波光源として,波長1064 nmのナノ秒パルス光を出力する注入同期型Q-swiched Nd:YAGレーザー(Surelite-I, Amplitude社)を導入した.2.光周波数標準(ヨウ素安定化Nd:YAGレーザー)に安定化されたErファイバー光周波数コムを開発した.同時に波長1064 nmの狭線幅半導体レーザーを光源としたヨウ素安定化レーザーを開発し,これを注入同期のシード光としている.これによりフリーランニングと比較し数千倍の周波数安定度向上を行った.3.以前の研究で申請者らが開発した広帯域離散スペクトル用SPIDER装置を本研究の波長域に合うように設計の変更を行った.上記のように,今年度中の研究は概ね予定通り進捗している.しかしながら当初の想定よりも予算が不足する恐れも判明した.そのため今後の研究を推進するために民間も含め研究助成に積極的に応募することが必要である.本研究の意義は,本手法が伝統的なパルス圧縮法が持つ弱点を克服できる点にある.まず,空間的に光を分散させる必要が無く,空間モードを高品質に保つことができる.次に,ガラスや結晶などの無垢の透明媒質のみを用いるため適用帯域が非常に広く,同時に高いダメージ閾値を有する.これらの特徴は,このパルス圧縮法が非常にシンプルかつ堅牢であり,発生するアト秒パルスの高出力化が可能であることを約束する.アト秒時間領域の非線形現象を容易に発現できると予想される.今年度の実施計画に基づき結果以下に示す研究実績を挙げた.波長1064 nmの注入同期型Q-swiched Nd:YAGレーザー(Surelite-I, Amplitude社)から出力されるナノ秒パルス光を導入し,これを基本波光源として準備を整えた.また,光周波数標準(ヨウ素安定化Nd:YAGレーザー)に安定化されたErファイバー光周波数コムに注入同期用シードレーザーをロックする.これによりフリーランニングと比較し数千倍の周波数安定度向上と長期的なCEP制御を行った.これらに関わる成果を国際雑誌5本,国際会議7件,国内学会10件で報告した.本年度は上記の目標実現のため,以下の研究計画を予定していた.1.光電場の任意波形発生器.2.光電場の任意波形発生器の周波数高安定化3.広帯域離散スペクトル用SPIDER装置の開発とパルス幅計測.その結果,以下のような達成状況にある.1.基本波光源として,波長1064 nmのナノ秒パルス光を出力する注入同期型Q-swiched Nd:YAGレーザー(Surelite-I, Amplitude社)を導入した.2.光周波数標準(ヨウ素安定化Nd:YAGレーザー)に安定化されたErファイバー光周波数コムを開発した.同時に波長1064 nmの狭線幅半導体レーザーを光源としたヨウ素安定化レーザーを開発し,これを注入同期のシード光としている.これによりフリーランニングと比較し数千倍の周波数安定度向上を行った.3.以前の研究で申請者らが開発した広帯域離散スペクトル用SPIDER装置を本研究の波長域に合うように設計の変更を行った.上記のように,今年度中の研究は概ね予定通り進捗している.しかしながら当初の想定よりも予算が不足する恐れも判明した.そのため今後の研究を推進するために民間も含め研究助成に積極的に応募することが必要である.
蛋白工学的手法を活用した迅速な蛋白質結晶構造解析の新手法

本研究では、蛋白質工学的手法を蛋白質X線結晶学に取り入れることにより、試行錯誤に頼らず位相決定と電子密度図の解釈の2つの問題を同時に解決できる方法の開発を目指した。具体的には、セレノメチオニン等セレン含有蛋白質を蛋白質工学的に作成し、このセレン含有蛋白質を結晶してX線結晶構造解析に用いることにより、上記の目的を達成することを目指した。研究は、実際に蛋白質の構造解析に本方法を適用することで、その有効性を確認するという手段をとった。解析を行った蛋白質は、微生物のPCB(ビフェニル骨格を持つ公害物質)の分解代謝系に存在するBphC酵素(総分子量25万)、BphD酵素(総分子量25万)の2つで、これらの立体構造解析を通じて、本方法の有効性を確かめた。両酵素の構造解析には、セレノメチオニン蛋白質を用い、データ測定は全て、実験室系の通常のX線発生装置を用いて行った。その結果、放射光実験施設を用いることなく、セレン含有蛋白質を位相決定に有効に用いることが可能であることを実証できた。また、電子密度図の解釈に於いても、これを、正確かつ迅速に行うのにセレン含有蛋白質が非常に有効であることを確認した。また、解析の効率化の過程で用いられる、電子密度図の改良用プログラムに関しても検討を行った。その結果、これらのプログラムは、初期位相の質が良くないと、正しい結果を得ることができないことを確かめた。このため、現段階では、放射光実験施設を用いて異常分散の測定実験を行わない限り(実験室系のX線発生装置を用いるならば)セレノメチオニン蛋白質単独で(SIRを用いて)位相を決定するのは困難であることがわかった。しかし、既に重原子同型置換体が得られている場合は、セレノメチオニン蛋白質を用いることで、位相の改善を十分行いうることが明らかになった。また、このようにして、改善された位相に対しては、電子密度図の改良(Solvent flattening等)は、ある程度有効に働くことも確認した。平成7年度は、主にBphC酵素のセレノメチオニン蛋白質についての解析を行った。既に得ているセレノメチオニンBphCの結晶からの回折データを用いて、(1)セレノメチオニンBphCとNativeのBphCのデータ用いて計算された差のパタ-ソン図の検討、(2)重原子同型置換体として使用したときの、重原子位置の精密化についての検討、(3)セレノメチオニン蛋白質結晶から得た回折データを用いての位相決定の可能性、(4)電子密度改良プログラムの使用法の3点に関して検討を行った。この結果、(1)セレンの位置さえわかれば、従来の方法でその位置を精密化可能なこと、(2)電子密度改良プログラムを適切に用いれば、セレノメチオニン蛋白質のみのデータでもかなり良質な電子密度が得られることがわかった。また、電子密度改良プログラムに関しては、電子密度図を改良する前の初期位相の質にその結果が大きく左右されることがわかった。特に、位相に関する誤差の見積もりが重要であることがわかった。セレノメチオニン蛋白質を用いた構造解析については、ほぼ計画通りの成果を上げることができた。既に述べたとおり、セレン含有蛋白質のみで、解析を行いうる可能性が十分に示された。しかしながら、セレノメチオニン蛋白質を用いて計算した差のパタ-ソン図は、ノイズが多く解釈が困難であった。

この点を改善するため、現在、直接法を用いた重原子位置の決定、及び低温技術を用いた回折強度データの質の向上を検討している。セレノシステイン蛋白質に関しては、システイン要求性株を用いて発現を試みたが、いまだ発現を確認できていない。現在、培養方法の検討などを引き続き行っている最中である。本研究では、蛋白質工学的手法を蛋白質X線結晶学に取り入れることにより、試行錯誤に頼らず位相決定と電子密度図の解釈の2つの問題を同時に解決できる方法の開発を目指した。具体的には、セレノメチオニン等セレン含有蛋白質を蛋白質工学的に作製し、このセレン含有蛋白質を結晶してX線結晶構造解析に用いることにより、上記の目的を達成することを目指した。研究は、実際に蛋白質の構造解析に本方法を適用することで、その有効性を確認するという手段をとった。解析を行った蛋白質は、微生物のPCB(ビフェニル骨格を持つ公害物質)の分解代謝系に存在するBphC酵素(総分子量25万)、BphD酵素(総分子量25万)の2つで、これらの立体構造解析を通じて、本方法の有効性を確かめた。両酵素の構造解析には、セレノメチオニン蛋白質を用い、データ測定は全て、実験室系の通常のX線発生装置を用いて行った。その結果、放射光実験施設を用いることなく、セレン含有蛋白質を位相決定に有効に用いることが可能であることを実証できた。また、電子密度図の解釈に於ても、これを、正確かつ迅速に行うのにセレン含有蛋白質が非常に有効であることを確認した。また、解析の効率化の過程で用いられる、電子密度図の改良用プログラムに関しても検討を行った。その結果、これらのプログラムは、初期位相の質が良くないと、正しい結果を得ることができないことを確かめた。このため、現段階では、放射光実験施設を用いて異常分散の測定実験を行わない限り(実験室系のX線発生装置を用いるならば)セレノメチオニン蛋白質単独で(SIRを用いて)位相を決定するのは困難であることがわかった。しかし、既に重原子同型置換体が得られている場合は、セレノメチオニン蛋白質を用いることで、位相の改善を十分行いうることが明らかになった。また、このようにして、改善された位相に対しては、電子密度図の改良(Solvent flattening等)は、ある程度有効に働くことも確認した。
発達障害児と共に学ぶ通常学級の学び方を学ぶ学習と協同学習を組合わせた指導の開発

発達障害児も含めた誰もがわかるユニバーサルデザインな授業づくりに、現在多くの教員が苦慮している。本研究はこの社会的要請に応えるために、発達障害児の在籍する通常の学級において、協同学習と学び方を学ぶ学習ける指導プログラムの開発を行い、教師及び子ども向けガイドブックの作成を行うことを目的とした。研究成果として、多重知能(マルチ知能)を活用した「学び方を学ぶ学習」と学び方選択式協同学習を組み合わせた実践モデルを開発した。また、教員向けガイドブックと子ども用の教科書を完成させることができた。通常の学級において、発達障害児も含めた誰もがわかるユニバーサルデザインな授業の開発は学校現場の喫緊の課題となっている。本研究はこの社会的要請に応えるために、発達障害児の在籍する通常の学級における指導プログラムの開発を行い、教師及び子ども向けガイドブックの作成を行うことを目的としている。1.年齢段階別の「学び方を学ぶ授業」カリキュラムの開発:小学6年生の通常学級において子ども用テキスト試作版を教材として授業を行った。子どものふり返りシートの内容を現在分析中である。また、A研究協力校では自己肯定感を高め、やる気を育てるために、マルチ知能や「やる気・注意・記憶」の観点から友達のいいところを探すというパーソナルポートフォリオの取り組み(道徳)も行った。子どもへのアンケートでは、自分を好きとの回答が年度末の方が多かった。2.「学び方を学ぶ授業」と協同学習を組み合わせた指導プログラムの開発:A研究協力校で算数や理科や図工に関する実践を行った。高学年だけでなく低学年でも、また多様な教科において「学び方を学ぶ授業」と協同学習を組み合わせた指導の実践が可能であった。また、マルチ知能や「やる気・注意・記憶」の観点からの授業づくりの効果等について教員アンケート調査を行った。さらに、別の研究協力者より特別支援学級と交流及び共同学習の場面において授業データを得ることが出来た。また、「学び方を学ぶ」授業や協同学習を組み合わせた指導案について資料収集をすることもできた。また協同学習に関するレビュー論文が学術雑誌「特殊教育学研究」に掲載された。3.教員向けガイドブックの開発:自治体の教員研修会等において、スイミー風呂プログラムについて体験的なワークを行った。受講者からのアンケートや質疑応答から、どのようにすれば教員の理解を深め、授業実践へとつなげられるか貴重な資料を得た。本研究ではこのような社会的要請に応えるために、発達障害児の在籍する通常の学級における指導プログラムの開発を行い、教師及び子ども向けガイドブックの作成を行うことを目的としている。先行研究で課題として残された、年齢段階別の「学び方を学ぶ」授業の教師・子ども向け手引きの作成や、国語以外の教科・学習活動における授業の展開について、重点的に取り組む予定である。本年度は研究目的の達成のため、以下の3点について研究を進めた。1.年齢段階別の「学び方を学ぶ授業」カリキュラムの開発:研究協力者の学級(通常学級)において試行的な実践を行い、データを収集した。授業を参観した教員を対象に、「学び方を学ぶ授業」に関するアンケートも行った。パーソナルポートフォリオに関するワークショップを開催し、研究協力者とパーソナルポートフォリオを「学び方を学ぶ」授業と協同学習を組み合わせた授業実践(愛称:スイミーとふろしき忍者・先生プログラム、以下、スイミー風呂プログラムと略す。)に取り入れていくアイデアについて検討した。2.「学び方を学ぶ授業」と協同学習を組み合わせた指導プログラムの開発:公開研究会や学会等により、協同学習に関する授業実践の資料収集を行った。また、「学び方を学ぶ」授業や協同学習を組み合わせた授業実践に関する指導案について、通常の学級等の教員に作成してもらった。3.教員向けガイドブックの開発:教員研究会・研修会において、スイミー風呂プログラムの概略についての説明と共に、体験的なワークを行った。受講生からのアンケートやワーク課題のシート等から、どのようにすれば教員の理解を深め、授業実践へとつなげられるかについて貴重な資料を得た。本研究では、発達障害児の在籍する通常の学級における指導プログラムの開発を行い、教師及び子ども向けガイドブックの作成を行うことを目的とした。1.年齢段階別の「学び方を学ぶ授業」カリキュラムの開発:通常の学級(小学3、5、6年生)において、子ども用テキストを活用した授業や、漢字学習を題材に記憶や注意、やる気の力やマルチ知能を活用して学び方を個々に工夫させる授業や、家庭自主学習を行った。その結果、子どもたちに自己の学習に関する気づきが深まる様子や、工夫を自ら考える様子がみられた。また、学習意欲の向上や学習の習得に効果がみられた。2.「学び方を学ぶ学習」と学び方選択式協同学習を組み合わせた実践モデルの開発:実践から、学び方を子ども自ら選択することが、やる気を高め、ひいては学習課題の深い探求と理解へ繋がっていることが示された。

また、「学び方を学ぶ」学習によって一人一人の学び方が異なっていることを意識化させたため、支援の必要な子どもへの授業中の支援が特異なものとして目立たず、スムースに自然に行えること、協同学習は多様な学び方を許容しやすい授業技法であること、また国語、算数、理科、図工等の様々な教科において、また低学年から高学年まで適用可能であることが明らかになった。また、マルチ知能や「やる気・注意・記憶」の観点からの授業づくりの効果等に関する教員アンケートの結果から、異動したばかりの教員に対する研修の必要性が指摘された。3.教員向けガイドブックの開発:基礎的な内容や実践例を掲載した教員向けガイドブックや子ども用テキストを市販本として計3冊刊行することができ、さらに、子ども用テキストを活用した授業実践も開発することができ、当初の目的を達成することができた。社会科学A校が研究協力校として新たに加わったことにより、多様な教科、多様な学年の実践事例を収集することができたため。また、当初計画していなかった「交流及び共同学習」場面における実践事例も収集することができたため。当初の研究計画で収集する予定であった情報について、収集対象者の変更等はあったが、収集できている。教育センター等で本研究の指導プログラムに興味を持っているところもあり、研修機会を活用して効率的な情報収集ができた。なお、情報の収集に当たっては、所属機関の倫理審査を経て実施している。引き続き実践事例の検討・収集を行うとともに、次年度は最終年度であるので、これまでの実践事例のまとめを行う。学校全体で研究に参加していただける協力校がみつかり、当初の計画を拡張した内容に取り組めそうである。教員や学校全体で本研究の指導プログラムを実施するための留意点や工夫点等も今後検討する予定である。年度末に研究協力者が集まる研究協議会を開催したが、インフルエンザ等の事情で欠席者が出たため、旅費等の差額分が残金となった。次年度、研究協力校以外に、実践校の情報を複数得たのでその旅費等や教材、観察機器の購入に当てる。上記の通り、学校全体で取り組みを行える協力校ができたことにより、実践授業について綿密に検討する必要性が出てきた。そこで、研究計画を若干変更し、研究協議会を次年度少なくとも2回の開催に増やすこととする。次年度使用額はこの予算の一部として計上する。
労働者7,000人を対象とした遺伝子多型の疾病リスクの追跡研究

本研究の目的は労働者から血液を採取しDNAを抽出して、遺伝子多型を分析し、次に対象者の健康診断時の年齢、既往歴、家族歴、生活習慣、身体計測値、血圧測定値、、および尿、血液の測定結果を追跡し、遺伝子多型が他の要因を考慮しても、高血圧及び肥満のリスクがあるか、pooledlogistic regression analysisを用いて解析を行うこと、さらに遺伝子を組み合わせて同様の検討を行い、その相乗的な健康影響についても検討することである。本年度は、G蛋白β3サブユニット(C825T、A-350G)、セロトニン5-HT2受容体(A-1438G)、LDL関連蛋白(Q89R)の遺伝子多型の測定が終わり、解析中である。その他、G蛋白β3サブユニット(C1429T、G5177A)、LDL関連蛋白(A1330V)の遺伝子についても測定中である。C825Tについては、男性1459人、女性1192人において遺伝子多型を測定した。高血圧の基準を140/90以上または降圧剤内服とした場合、その頻度は男性では高血圧がCC=58、CT=135、TT=63、正常がCC=300、CT=614、TT=282で、女性では高血圧がCC=20、CT=36、TT=20で、正常がCC=274、CT=602、TT=217であった。また、肥満をBMI≧25kg/m^2とした場合、男性では肥満がCC=80、CT=162、TT=80、正常がCC=278、CT=588、TT=265、女性では肥満がCC=52、CT=91、TT=40、正常がCC=242、CT=549、TT=198であった。高血圧、肥満とも男女で遺伝子型、アレルの有意差は認められず、他の因子を考慮した多変量解析でも有意ではなく、これらの疾患にC825Tが関連している可能性が日本人では非常に低い事を明らかにしており、論文は1報が掲載され1報が受理されている。本研究の目的は労働者から血液を採取しDNAを抽出して、G蛋白β3サブユニット(C825T)、セロトニン5-HT2受容体(T102C)、11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(G534A)、LDL受容体(C1773T)の遺伝子多型を分析すし、次に対象者の健康診断時の年齢、既往歴、家族歴、生活習慣、身体計測値、血圧測定値、および尿、血液の測定結果を追跡し、これらの遺伝子多型が他の要因を考慮しても、高血圧及び肥満のリスクがあるか、pooledlogistic regression analysisを用いて解析を行うことである。本年度の実績としてまずあげられるのは、企業と交渉の上、労働者を研究対象として確保し、研究に関して説明を行い同意を得たことである。予防医学的に遺伝子多型を活用するためには、大規模集団を用いたケース・コントロール研究が必須であるが、インフォームド・コンセントの問題もあり、国内外で良好な大規模な一般人集団確保が非常に困難である。本研究での対象集団は、追跡調査が可能で、分析した遺伝子多型の影響をさらに詳細に検討できる。また、他の遺伝子多型を調査する場合においても貴重な研究資源になると思われる。他の本年度の実績としては、平成9年から13年まで毎年行われている健康診断時の年齢、既往歴、家族歴、生活習慣、身体計測値、血圧測定値、および尿、血液の測定結果をコンピュータに入力したこと、遺伝子多型調査のための検体を整理し、G蛋白β3サブユニット(C825T)遺伝子の多型の分析を開始したことで、現在約1000検体について分析が終了している。

高血圧、肥満とも男女で遺伝子型、アレルの有意差は認められず、他の因子を考慮した多変量解析でも有意ではなく、これらの疾患にC825Tが関連している可能性が日本人では非常に低い事を明らかにしており、論文は1報が掲載され1報が受理されている。
子どものバランス感覚を利用した読み書き困難のスクリーニングと指導法の検討

小学校入学前の子どもにとって、読み書き困難があるかどうか診断するための神経心理学的検査を実施することは、かなりの困難性がある。そのため、幼児に対して、高次機能能力(認知系能力)とバランス・運動系能力の発達状態を明らかにし、それらがどのような関係性を持っているかを分析した。その結果、簡単に受けることができるバランス感覚である重心動揺値(外周面積)を用いて、読み書き困難をスクリーニングすることの可能性が示唆された。小脳傷害仮説に基づくと、「定型発達児においてもバランス感覚が悪い者は、読み書き困難である可能性(音韻意識が弱い可能性)がある」と考えられ、読み書きが始まっていない幼児期に、音韻意識とバランス検査により読み書き困難のスクリーニングが可能になると考えられる。2013年度本研究の目的は、読み書きを獲得していく過程での定型発達児において、高次機能能力(認知系能力)とバランス・運動系能力の発達状態を明らかにし、それらがどのような関係性を持っているのかを分析することである。また、読み書きが始まっていない幼児期に、読み書き困難のスクリーニングの一つとして重心動揺値(外周面積)の使用が可能かを検討することにある。幼稚園児289名に対し、1体力測定2身長体重測定3重心動揺4音韻検査5描画検査6知的検査(RCPM)を実施した。その結果、1)すべての検査項目とも年齢との相関関係が認められたが、個人差の大きさに注目する必要があること、2)外周面積は読み書き困難の基となる音韻意識との相関関係を示したこと、3)外周面積上位群と下位群の比較の結果、音韻意識に有意差が認められ、外周面積上位群の成績が下位群よりも優れていることが明らかになった。以上のことより、外周面積を読み書き困難のスクリーニング検査の一つとして使用することが可能であることが示唆された。しかし、外周面積が2SD以上もしくは音韻意識が-1.5SD以下であった者20名中、バランス感覚が悪く音韻意識も低い者、すなわち認知系と運動系に共に困難性がある者(読み書き困難になる可能性が高い者)は3名(15.0%)であった。すなわち、音韻意識が低い者すべてが必ずしも外周面積が大きいとは限らず、外周面積が大きい者すべてが必ずしも音韻意識が低いとは限らないことより、今後これらの値を示した者がどのように変化していくかを縦断的に調査分析する必要がある。本研究は、子どものバランス機能と読み書き困難との関係を立証し、その早期発見と指導方法の開発を目指すことを目的とする。2013年度では、以下のことが明らかになった1すべての検査項目とも年齢との相関関係が認められたが、分散も大きいことより幼児期の発達過程での個人差の大きさに注目する必要がある。2外周面積は、読み書き困難の基となる音韻意識との相関関係を示した。3外周面積上位群と下位群の比較の結果、音韻意識に有意差が認められ、外周面積上位群の成績が下位群よりも優れていることを示した。4以上のことより、バランス感覚である重心動揺値(外周面積)を読み書き困難のスクリーニング検査の一つとして使用することの可能性が示唆された。2014年度も同幼稚園にて昨年と同様に検査を実施し昨年度からの要観察者の分析を行った。また、実際に読み書き困難がある小学生の重心動揺値も測定した。その結果以下の点が明らかになった。1昨年度に外周面積が2SD以上または韻意識が1.5SD以下であった20名の者は、本年度では音韻意識では全員が平均以上または1SD以上であった。外周面積(値が小さい方が優れている)でも一人を除き全員平均以下または1SD以下の値を示した。音韻意識・外周面積が1.5SD以上劣っていても1年後には平均前後までに能力が伸びることが示された。2音韻意識と外周面積の偏相関係数は、姿勢制御メカニズムの特殊性により、全体のデータよりも3歳児クラスを除いた場合の相関係数が上がる結果が示唆された。このことより3歳児には重心動揺計を使用しての検査は不適切である可能性がある。3実際に読み書き困難がある者の重心動揺値の詳細は、現在分析中である。指導法に関しては、拍を取りながら(手を叩きながら)音韻分解していくことを同幼稚園3・4歳児クラスに1日3単語を担任に3週間実施してもらった。その成果は、2015年度の検査の結果で判明する予定である。本研究の目的は、読み書きが始まっていない幼児期に、読み書き困難のスクリーニングの一つとして重心動揺値(外周面積)の使用が可能かを検討することにある。20132015年にかけて、幼稚園児740名に対し、1体力測定2身長体重測定3重心動揺(外周面積)4音韻検査5描画検査6知的検査(RCPM)を実施した。