hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
初期草双紙における「絵と言葉」の補完的表現方法解明のための基礎研究

本研究は近世中期に刊行された初期草双紙を中心に、近世期全般及び近代へのつながりを視野に入れつつ、庶民層が安価で手に入れやすかった印刷物であった草双紙の中で表現されている内容を、絵と言葉の補完的表現方法の解析を通してその意味と効果について分析検討し、明らかにした。平成28年度は5つの初期草双紙(黒本・青本)と1つの合巻についての研究、さらに、小学校における古典教材の可能性を探るための教材開発としての研究も行った。平成29年度は2つの初期草双紙(黒本)と2つの黄表紙、さらに2つの合巻について研究し、加えて前年度より引き続き、小学校における古典教材開発の可能性をさぐるための教材活用の研究を行った。平成30年度は6つの初期草双紙(黒本・青本)と草双紙形態の噺本1つ、合巻2つについての研究と、昨年に引き続き小学校における古典教材開発としての研究を行った。いずれの研究も各作品の書誌調査、翻刻、注釈等を行って作品の内容についての分析と作品としての特色について考察をしているが、その際、絵と言葉との補完的関係について分析し、その意義と効果について詳細に検討を加えている。近世以前から継承されて来た種々の文化的要素がどのような形で視覚化され、作品創造の上で新たな効果を挙げているのか。またそれらがどのように享受されたのか。それによって生じる変化は何かについて明らかにすることができた。さらに、小学校から古典に触れる機会を作る上で、初期草双紙が一つの有効性を持つ可能性が高いことを、教育現場で初期草双紙を活用した教材を開発、実践することを通して、その意義を実証できたことは、当初の予想を超えた大きな成果を挙げることにつながった。28年度は初期草双紙の黒本・青本を5点、後期草双紙の合巻を1点研究対象とし、それぞれについて諸本及び書誌調査、翻刻、注釈、絵の解釈を中心として研究を行った。6点いずれにおいても絵と言葉の補完的関係に重点を置き、その作品の特色を考察した。具体的な作品は以下の通りである。黒本・青本は『太平記綱目』『分福丹頂鶴』『仁心蟹物語』『敵討美女窟』『金平猪熊退治』、合巻は『名将大江山入』。このうち『太平記綱目』は中世軍記『太平記』を元としているが、それをそのまま簡略化するのではなく、まず取り上げる話柄を選択し、その上で当代的な解釈を施している。また絵についても近世初期の絵入整版本『太平記』の絵とは大きく異なり、叙述に正確に絵画化していることが明らかになった。これらの言葉と絵が表現の上でどのような補完的な関係にあるかを詳細に考察した。また『仁心蟹物語』では先行作品と考えられる黒本『〔はんごんかう〕』との絵の影響関係を詳細に分析した。その結果、先行作品が描いた構図を踏まえながら、そこに新たな解釈を施して、全く新しい作品世界を作るという創作方法を見出すことができた。初期草双紙における絵は、その作品の中で完結してしまうのではなく、後代の作品がその先行作品の絵の構図や表した世界を踏まえて創作するという、近世文学にも共通する発想を持っていることが明らかになって来た。また、上記以外に赤本『〔化け物よめ入り〕』を小学校の古典の入門教材として教材化し、授業実践をするという試みを行った。初期草双紙が小学校の古典学習の教材としていかなる可能性を持つのか、特に絵と言葉との補完的関係性が児童の興味・関心といかに結びつくかを検討した。なおこれらは「叢草双紙の翻刻と研究」38号としてまとめた。作品選定、調査・翻刻等基礎的な作業は概ね順調に進んでおり、現時点では特に支障は来していない。昨年度に引き続き、黒本・青本2作品、黄表紙2作品、合巻2作品を取り上げ、草双紙における絵と言葉の補完的関係について研究を行った。黒本・青本については黒石陽子が『太平記綱目』の全50丁のうち、前回までに30丁分の翻刻を完了したので、残りの20丁分の翻刻を行い、全50丁分の翻刻を完成することができた。研究協力者森節男氏により黒本『金平役おとし』については全10丁の翻刻を行い、内容についての注釈と絵と言葉の関係性についての考察を行った。黄表紙については研究協力者杉本紀子氏により『王子長者』15丁分の翻刻、絵と言葉の補完的関係性についての解説を行った。研究協力者内ヶ﨑有里子氏により黄表紙『桃太郎一代記』について表現方法の特色を絵と言葉の関係から綿密に考察した。研究協力者檜山裕子氏は合巻『忍弾仇汐汲』について絵と言葉の関係性が初期草双紙の黒本・青本からの手法を受け継ぎながら、どのように複雑な手法を加えていくのかを詳細に検討した。研究協力者加藤康子氏は合巻『名将大江山入』について後編下冊の10丁分の翻刻と『前太平記』との関係性を検討しながらその特色について解説を行った。初期草双紙を小学校の古典教材として活用する試みについて、研究協力者佐藤智子氏が引き続き「小学校における草双紙作品の教材活用について(その三)」として初期草双紙の黒本における絵と言葉の表現方法が、子どもたちに与える学習効果について考察した。以上の成果は「叢草双紙の翻刻と研究39号」に掲載した。

28年度、29年度と合わせて14本の研究成果をまとめることができている。30年度はさらに10本程度の個々の成果をまとめる予定である。これらの個々の研究を総合的にまとめる研究へと発展させていく予定である。本研究は近世中期に刊行された初期草双紙を中心に、近世期全般及び近代へのつながりを視野に入れつつ、庶民層が安価で手に入れやすかった印刷物であった草双紙の中で表現されている内容を、絵と言葉の補完的表現方法の解析を通してその意味と効果について分析検討し、明らかにした。平成28年度は5つの初期草双紙(黒本・青本)と1つの合巻についての研究、さらに、小学校における古典教材の可能性を探るための教材開発としての研究も行った。平成29年度は2つの初期草双紙(黒本)と2つの黄表紙、さらに2つの合巻について研究し、加えて前年度より引き続き、小学校における古典教材開発の可能性をさぐるための教材活用の研究を行った。平成30年度は6つの初期草双紙(黒本・青本)と草双紙形態の噺本1つ、合巻2つについての研究と、昨年に引き続き小学校における古典教材開発としての研究を行った。いずれの研究も各作品の書誌調査、翻刻、注釈等を行って作品の内容についての分析と作品としての特色について考察をしているが、その際、絵と言葉との補完的関係について分析し、その意義と効果について詳細に検討を加えている。近世以前から継承されて来た種々の文化的要素がどのような形で視覚化され、作品創造の上で新たな効果を挙げているのか。またそれらがどのように享受されたのか。それによって生じる変化は何かについて明らかにすることができた。さらに、小学校から古典に触れる機会を作る上で、初期草双紙が一つの有効性を持つ可能性が高いことを、教育現場で初期草双紙を活用した教材を開発、実践することを通して、その意義を実証できたことは、当初の予想を超えた大きな成果を挙げることにつながった。基本的な研究方針、及び調査方法等28年度と同じ形で推進していく。29年度についても数作品の具体的な調査・分析を進め、その成果を研究誌としてまとめる予定である。「7.現在までの進捗状況」に述べたように、個々の研究成果は20数本まとめることができる予定である。これらを総合的にまとめ、先行研究とも合わせて、草双紙の絵と言葉の補完的関係についての総合的研究へと発展させていく。また、小学校の古典学習教材としての初期草双紙の活用の可能性についてまとめ、教育現場での活用に供したい。資料収集にあたり、今回取り上げた作品については、予想していたよりも金額がかからなかった。また旅費を使用する調査計画を本年度は実行できず、次年度に廻すこととなった。収集した資料の整理を実施する予定で人件費を予定していたが、間に合わず、次年度に廻すこととなった。また原本資料の書誌調査を行う予定にしていたが、これも実施が出来ず旅費を使用することができなかった。今年度はその双方を実施する予定である。資料収集として10万円程度。調査旅費として15万円程度。
線虫において新規に獲得されたｔＲＮＡ分子の進化と機能の解析

A, T, C, Gの4文字で表現されるDNAの暗号文をもとに、アミノ酸から成る生命活動に不可欠なタンパク質が翻訳される際には、遺伝暗号と呼ばれる厳密な対応関係が存在する。遺伝暗号の実体は3文字ずつの組み合わせが計20種類のアミノ酸を指定することであり、この生命システムの大原則は多くの生物で共通である。Transfer RNA (tRNA)は遺伝暗号を読み解く際にアダプター分子として働くため、遺伝情報からタンパク質への架け橋というまさにセントラルドグマの核心を担う。それゆえ、本分子の進化や機能を探求することは、遺伝暗号の成り立ちや普遍性を議論する上で欠かすことができない。これまでに、なかでも真核生物tRNAに着目し、生命情報学・実験生物学的手法を併用してその進化的多様性や構造的特徴、および化学的特性を詳細に調べてきた。その結果、通常とは異なる分子構造をもつ奇妙なtRNAを、線虫というある種属特異的に発見し、nev-tRNAと命名した。この分子の興味深い特徴としては、少なくとも試験管内で普遍的遺伝暗号を変則的な暗号へと変換する活性を有することにある。そこで、線虫においてこのような遺伝暗号変化が実際に起きているのか否かが次に焦点となった。そこでまず、この分子が線虫の生体内において、低発現ながら翻訳に使用可能な状態で存在していることを見出した。しかしタンパク質一斉分析の結果、当分子が引き起こしたと考えられる遺伝暗号変化は検出可能レベルで認められなかった。したがって、少なくとも通常飼育環境下ではnev-tRNAが翻訳に使用されている可能性は低い。そこで残る可能性としては、環境ストレス応答といった条件特異的な線虫の生存戦略に有利に働いているという可能性である。今後これらの可能性をより深く調べることによって、遺伝暗号の更なる理解や近代のtRNA研究へ貢献することが期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.遺伝暗号とtRNAの重要性について総説を国際論文誌に発表本研究ではこれまでに,普遍的な遺伝暗号にはよらないルールで,変則的にロイシンへ暗号の変換を可能とする驚くべきtRNA(nev-tRNA)を線虫より発見している.この高等真核生物における発見は,従来の「遺伝暗号は広く保存されたもので,例外があるとしても一部のバクテリアや酵母のみである。」という常識を覆すものであった.そこで,私は遺伝暗号とそれに深く関与するtRNA分子の重要性について今一度再考する必要があると考え,『Alternative genetic code for amino acids and transfer RNA revisited』という表題でコンセプト論文を執筆し,2013年2月に発表した.2.線虫特異的な新規tRNAの発現解析nev-tRNAの生体内における発現様式やその機能については未だ解明されていない部分が多い.そこでまず,nev-tRNAの発現を発生ステージ別にRT-PCR法を用いて解析した.その結果,一般的なtRNAと比較すると低発現ながら,nev-tRNAの生体内における発現が確認された.また,発生ステージに着目すると,いずれのnev-tRNAもeggやadultで発現量が増大する傾向が観察された.3.同tRNAの機能解明に向けた実験基盤を構築nev-tRNAの機能を探求するにあたっては,様々な条件検討を行った結果,nev-tRNAは低発現であること,高次構造を形成することを考慮し,遺伝子銃法によるlow-copyの遺伝子導入やRNAi法によるノックダウンよりも,マイクロインジェクション法による過剰発現解析が妥当であると考えた.そこで,2種のヒートショックプロモータによって3種のtRNA(コントロールtRNA^<Leu>,nev-tRNA^<Gly>,nev-tRNA^<IIe>)の発現調節が可能なプラスミド,およびunc-54と呼ばれるミオシンのプロモータによってGFPを体壁筋の細胞の核で発現させることが可能なマーカープラスミドを作製した.これらのプラスミドを用いたマイクロインジェクションにより,現在,既にマーカープラスミドのみ導入した形質転換体の取得に成功している.1.線虫特異的な新規tRNAの特徴解析本研究ではこれまでに,試験管内のアミノアシル化および翻訳実験により,線虫特異的な新規tRNA(nev-tRNAと名付けた)はグリシンやイソロイシンに対応するアンチコドンを持ちながらロイシンをチャージし,翻訳に使用することが可能であることを示している.しかしながら,その一方でnev-tRNAの生体内において実際に使用されてるか否か,またその機能については未だ解明されていない部分が多い.そこでまず, nev-tRNAが生体内において転写後に正常にプロセジングを受け,機能的な成熟tRNAとなっているかどうか調べた.ここではtRNAの修飾の中でも最も普遍的で重要とされるCCA末端の有無について解析した,その結果,通常のtRNAと同様に, CCA末端をもつnev-tRNAが検出された.続いて, nev-tRNAが転写後きちんと核外へ輸送されているか否か,細胞内分画を行いRT-PCR法を用いて解析した.その結果,通常のtRNAと同様に,核外へ輸送されたと考えられるnev-tRNAが観察された.これらの結果は, nev-tRNAは転写後,通常通り修飾を受け,核外へ輸送され,他のtRNAと競合する形で細胞質に存在する可能性を示唆する.2.同tRNAの機能解明に向けた実験基盤の構築

nev-tRNAの機能を探求するにあたっては,様々な条件検討を行った結果, nev-tRNAは低発現であること,高次構造を形成することを考慮し,遺伝子銃法によるlow-copyの遺伝子導入やRNAi法によるノックダウンよりも,マイクロインジェクション法による過剰発現解析が妥当であると考えた.したがって,ヒートショックプロモータによりnev-tRNAを発現誘導する系の構築に試みたが,線虫において遺伝子導入によるその発現量の増大は観察されなかった.そこで, tRNAの発現量を増大することが可能なコンストラクトの検討を,遺伝子導入が容易な近縁のキイロショウジョウバエの培養細胞(Drosophila S2 cell)を用いて行った.いつくかのプロモータや周辺構造を検討した結果,汎用的なPol III mpromoterとして知られるU6 snRNA promoterや,通常のtRNAの上流200塩基を用いたコンストラクトで, tRNAの過剰発現が可能であることが分かった.A, T, C, Gの4文字で表現されるDNAの暗号文をもとに、アミノ酸から成る生命活動に不可欠なタンパク質が翻訳される際には、遺伝暗号と呼ばれる厳密な対応関係が存在する。遺伝暗号の実体は3文字ずつの組み合わせが計20種類のアミノ酸を指定することであり、この生命システムの大原則は多くの生物で共通である。Transfer RNA (tRNA)は遺伝暗号を読み解く際にアダプター分子として働くため、遺伝情報からタンパク質への架け橋というまさにセントラルドグマの核心を担う。それゆえ、本分子の進化や機能を探求することは、遺伝暗号の成り立ちや普遍性を議論する上で欠かすことができない。これまでに、なかでも真核生物tRNAに着目し、生命情報学・実験生物学的手法を併用してその進化的多様性や構造的特徴、および化学的特性を詳細に調べてきた。その結果、通常とは異なる分子構造をもつ奇妙なtRNAを、線虫というある種属特異的に発見し、nev-tRNAと命名した。この分子の興味深い特徴としては、少なくとも試験管内で普遍的遺伝暗号を変則的な暗号へと変換する活性を有することにある。そこで、線虫においてこのような遺伝暗号変化が実際に起きているのか否かが次に焦点となった。そこでまず、この分子が線虫の生体内において、低発現ながら翻訳に使用可能な状態で存在していることを見出した。しかしタンパク質一斉分析の結果、当分子が引き起こしたと考えられる遺伝暗号変化は検出可能レベルで認められなかった。したがって、少なくとも通常飼育環境下ではnev-tRNAが翻訳に使用されている可能性は低い。そこで残る可能性としては、環境ストレス応答といった条件特異的な線虫の生存戦略に有利に働いているという可能性である。今後これらの可能性をより深く調べることによって、遺伝暗号の更なる理解や近代のtRNA研究へ貢献することが期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は上述の線虫特異的な新規tRNA分子の生体内における役割を解明することが最終目的であり,当年度は特に生体内におけるこのtRNAの発現の生理条件を明らかにすることが目的であった.
国際金融センター・ロンドンの再生と現代的特徴の起源－「第一次大戦期」の再検討

本年度は年度前半に、昨年度実施できなかったイギリス大手銀行等アーカイブでの史料調査を行い、後半にその整理・分析につとめた。本年度調査の対象としたのは、20世紀初頭に「外国部」を設けた大手3銀行のうち、ロイズ銀行及びミッドランド銀行の継承銀行アーカイブである。史料調査は、昨年度の報告書で示した本研究の目的を念頭に、1.「第一次大戦期」(1913-1919年:開戦直前から終戦直後)における大手銀行の国際業務に関する領域、並びに2.国際業務担当人材を含む銀行人事制度への第一次大戦の影響に関する領域について行った。今年度収集した史料は合計で20003000枚に上り、現在も分析の途上である。このため、その内容の公表は現段階では差し控えるが、今回の調査では、戦時中におけるロイズ銀行「外国部」の融資実行・人事関係史料、及びミッドランド銀行のコルレス先預金に関する史料等、研究目的解明に繋がる多数の有益な史料を入手することができた。その中には研究史上極めて重要となる、次のような史料も含まれる。それは、これまで存在が確認されなかったミッドランド銀行「外国部」(主にポンド建て以外を取り扱う外国為替部)と「外国銀行部」(主にポンド建てでコルレス銀行先との取引を扱う支店)の貸借対照表及び損益計算書である。これらの分析により、両部の預金額を含む負債構成、資産・収益構成が明らかになり、当時イギリス最大手であった同行の国際業務の全体像が研究史上はじめて数値的に可視化されうる。もっとも本研究が対象とする期間は原則「第一次大戦期」であるため、今回は同時期の調査にほぼ限定したが、同史料は1911年より約半世紀分存在する可能性が高いため、来年度の調査では射程を広げ、その全体を収集・分析し、改めてイギリス大手銀行の国際業務における「第一次大戦期」の位置づけを明らかにしていきたい。想定以上の関係史料が見つかり、その整理・分析に時間がかかっているため。計画書提出段階では、1つのテーマごとにおおよそ2年をかけ、最終年度に2つのテーマを統合し、成果報告を出す予定であったが、昨年度述べた事情により初年度、史料調査ができなかったことと、本年度、想定以上の分量の重要史料が発見されたことを踏まえ、計画を変更し、来年度までは、本年度に引き続き2つのテーマに関する史料調査・分析を同時並行的に行い、史料収集・整理分析に一定の目途を付ける。その上で残余2年間において、必要にとなる史料の補足調査を行いつつ、研究成果のとりまとめを目指す。本研究の目的は、これまで国際金融センター・ロンドン地位低下の契機として強調されてきた「第一次大戦期」を、逆に、同市の国際金融センターとしての再生と現代的特徴の起源として、新たな視角から問い直すことにある。より具体的には、まず、「第一次大戦期」におけるイギリス大手銀行の国際業務に注目し、ポンド凋落にも関わらず、世界的なユーロダラー市場・外国為替市場として復活を遂げたロンドン金融市場の新たな発展の源流を辿ることにある。今一つは、国際業務担当人材育成に適さなかった第一次大戦前後に始まるイギリス大手銀行独自の人事慣行(リクルートとキャリアモデル)と、外国系金融機関および外国人金融業従事者が主体となった現代ロンドン金融街の特徴(「ウインブルドン現象」)との関係性を検証することにある。本年度は、イギリス大手銀行のアーカイブ等において、上記目的に沿う史料を新たに収集し、分析に努める予定であったが、諸事情(「現在までの進捗状況」を参照)によりこれが果たせなかった。このため本年度は、報告者がこれまでに別の課題・観点から収集していた「第一次大戦期」における銀行関連史料の中から、上記目的の遂行にわずかながらでも資する部分を抽出し、以下のことを行った。一つは、国際業務に関して、2つの大手銀行(ロイズ銀行・ミッドランド銀行)の「損益計算書」等を手掛かりに、戦時期における「外国部」の収益額、資金運用額、預金額(外貨建預金保有額を含む)の解明に努め、その特徴を明らかにするのとともに、両行ともイングランド銀行に巨額の外貨建預金を保有していることを発見した。この成果は、年度末に論考としてまとめた。もう一つは、人事に関して、大戦直前・直後の史料の中から、大卒行員採用計画(1914年ロイズ銀行)と「外国部」職員応募書類(1919年ミッドランド銀行)を見出し、第一次大戦との関連も含めその分析に努めた。本年度(平成29年度)前半期に、イギリス大手銀行アーカイブにおいて、第一回目の史料調査を行う予定であったが、渡航のプランニングをしている矢先に、訪問先であるマンチェスターおよびロンドンにおいてテロが相次いて発生したため、情勢が落ち着くまで調査渡航を見合わせることにした。また年度後半も、校務上の事情(学部入試全体の責任者等)に因り、まとまった期間、海外に滞在することが叶わなかったため、本年度予定していた調査を次年度に繰り延べざるをえなくなった。このような事情から、研究の進捗状況に遅れが出ている。

史料調査は、昨年度の報告書で示した本研究の目的を念頭に、1.「第一次大戦期」(1913-1919年:開戦直前から終戦直後)における大手銀行の国際業務に関する領域、並びに2.国際業務担当人材を含む銀行人事制度への第一次大戦の影響に関する領域について行った。今年度収集した史料は合計で20003000枚に上り、現在も分析の途上である。このため、その内容の公表は現段階では差し控えるが、今回の調査では、戦時中におけるロイズ銀行「外国部」の融資実行・人事関係史料、及びミッドランド銀行のコルレス先預金に関する史料等、研究目的解明に繋がる多数の有益な史料を入手することができた。その中には研究史上極めて重要となる、次のような史料も含まれる。それは、これまで存在が確認されなかったミッドランド銀行「外国部」(主にポンド建て以外を取り扱う外国為替部)と「外国銀行部」(主にポンド建てでコルレス銀行先との取引を扱う支店)の貸借対照表及び損益計算書である。これらの分析により、両部の預金額を含む負債構成、資産・収益構成が明らかになり、当時イギリス最大手であった同行の国際業務の全体像が研究史上はじめて数値的に可視化されうる。もっとも本研究が対象とする期間は原則「第一次大戦期」であるため、今回は同時期の調査にほぼ限定したが、同史料は1911年より約半世紀分存在する可能性が高いため、来年度の調査では射程を広げ、その全体を収集・分析し、改めてイギリス大手銀行の国際業務における「第一次大戦期」の位置づけを明らかにしていきたい。想定以上の関係史料が見つかり、その整理・分析に時間がかかっているため。本年度(平成29年度)の遅れを取り戻すべく、次年度(平成30年度)はイギリス大手銀行等における史料調査を効率的かつ確実に実施し、帰国後の史料整理・分析も併せた研究の進展に努める。計画書提出段階では、1つのテーマごとにおおよそ2年をかけ、最終年度に2つのテーマを統合し、成果報告を出す予定であったが、昨年度述べた事情により初年度、史料調査ができなかったことと、本年度、想定以上の分量の重要史料が発見されたことを踏まえ、計画を変更し、来年度までは、本年度に引き続き2つのテーマに関する史料調査・分析を同時並行的に行い、史料収集・整理分析に一定の目途を付ける。その上で残余2年間において、必要にとなる史料の補足調査を行いつつ、研究成果のとりまとめを目指す。先の「現在までの進捗状況」にて述べた事情により、当該年度、イギリスへの調査渡航を取りやめたため、上記の残余が生じた。当該年度の残余分は、次年度前半期に、当該年度当初予定していた調査渡航の費用に充てる。また、次年度の渡航調査については、計画通り実施する予定であり、別途予算を計上する。本年度は、昨年度実施できなかったイギリスでの史料調査と、当初の計画通り本年度実施すべき同地での調査と2回行う予定であったが、勤務校での職務状況により、本年度はやや長期間の調査を1回実施するに止まった。このため今年度も若干の残余が生じた。今年度の残余繰越金は、次年度の予算と合わせて、1.今年度同様、次年度も実施する、当初の予定よりもやや長期のイギリスでの史料調査(海外出張)、並びに2.相手方の事情(長期海外出張)で今年度コンタクトを取ることが難しかった研究協力者との打ち合わせ(国内出張費用)等に充てたい。
アンチ・ユビキタス・ラーニングの研究

本研究では,ユビキタスとは対極にあるアンチ・ユビキタスの概念にもとづく新しい学習パラダイムを提案し,その支援システムを試作した.これは学習者自身に学習の時刻と場所を指定させ,「指定の時刻に指定の場所でのみ学習可能」な状況を創出する学習管理システムであるが,既存のシステムによるアンチ・ユビキタス・ラーニングのシミュレーション法についても考案し,アンチ・ユビキタス・ラーニングの有効性を間接的に検証した.本研究では,ユビキタスとは対極にあるアンチ・ユビキタスの概念にもとづく新しい学習パラダイムを提案し,その支援システムを試作した.これは学習者自身に学習の時刻と場所を指定させ,「指定の時刻に指定の場所でのみ学習可能」な状況を創出する学習管理システムであるが,既存のシステムによるアンチ・ユビキタス・ラーニングのシミュレーション法についても考案し,アンチ・ユビキタス・ラーニングの有効性を間接的に検証した.申請時の研究実施計画にもとついて研究を行った.以下は本年度の研究実績である.1. LMSのアーキテクチャの設計:アンチ・ユビキタス・ラーニング(AUL)の基盤インフラとなる学習管理システム(LMS)を設計した.具体的には,学習コンテンツをWebページとして動的かつ柔軟に制御できるシステムとしたが,学習者の物理的な位置やアクセス時間に応じて,学習コンテンツ(動的なWebページ)の生成や破棄を可能にする機構の設計が特徴的な点である.既存のLMSの多くもWebベースのシステムであるが,学習者の物理的な位置やアクセス時間にもとづく学習コンテンツの制御は行われていない.この機構の設計はAULの支援に向け,非常に重要な部分である.2.システム(プロトタイプ)の実装:設計したシステムアーキテクチャを具現するLMSのプロトタイプを実装した.本プロトタイプはアーキテクチャの設計と並行する形で実装した小規模なWebベースのプログラムであるが,この方式を採用することで,設計に要する時間を短縮することができた.また,本プロトタイプの実装から得られた知見をアーキテクチャの設計にフィードバックすることで,設計と仕様を改善することができた.3.実験環境の構築と基礎実験:本研究の要素技術に関する実験を行う環境を構築し,基礎実験を行った.具体的には,LMSを常時稼働させるサーバを構築し,GPS機能を持つ複数のクライアントパソコンからサーバにその都度アクセス時間・場所を変えて,位置情報を送信し,GPSの精度に関する調査も兼ねた実験を行った.4.技術動向の調査:関連する国際会議(IASTED Web-based Education 2010)に参加し,本研究の発表を行うと同時に,Webベースの教育システムに関する研究および技術動向を調査した.この会議での議論は本研究の遂行に有益であった.申請時の研究実施計画にもとづいて研究を行った.以下は本年度の研究実績である1.LMSのアーキテクチャの改良アンチ・ユビキタス・ラーニング(AUL)の基盤インフラとなる学習管理システム(LMS)のアーキテクチャを改良した.具体的には,学習コンテンツを手動で操作する機構およびこの操作に関する権限の機構を導入した.この機構により,学習者が病気などの正当な理由から,指定の時刻に指定の場所で学習できなかった場合,教員もしくはそれに準じたシステム管理者などによる学習コンテンツの柔軟な再有効化が可能になる.2.学習コンテンツのアーキテクチャの設計AULでは,学習者が指定する時間と場所でのみ学習を可能にするため,それ以外の状況では学習コンテンツを無効化し,学習コンテンツを取得されないようにする必要がある.こうした学習コンテンツの無効化はLMSのレベルだけでなく,学習コンテンツの構成方式(アーキテクチャ)にも深く関係するものであり,本研究では,学習コンテンツをWebページとし,アクセス時間と場所に応じた動的な生成・破棄を可能にする方式を採用した.しかし,この結果として,LMSのパフォーマンスが低下することになり,今後の課題が残った.3.サンプルコンテンツの実装上記で設計したアーキテクチャにもとづく学習コンテンツのサンプルを試作した.LMSのパフォーマンス問題やユーザインタフェースがあまり実装されていないこともあり,被験者による評価実験は来年度に持ち越すこととなったが,設計したアーキテクチャにもとづく学習コンテンツの実装方式を確かめることができた.4.研究成果の公表関連する学会(日本e-Learning学会)に本研究の成果を論文としてまとめて投稿し,査読を経て本学会の学術雑誌に掲載された.採録の論文は今年度までの本研究の成果をまとめたものであり,その独創性が評価された.申請時の研究実施計画にもとついて研究を行った.以下は本年度の研究実績である.■学習管理システムの改良・改善:昨年度までに設計・実装したアンチ・ユビキタス・ラーニングを支援する学習管理システム(LMS)を改善した。具体的には,HTML5とPHPを用いてLMSを再構成した.HTML5は次世代のHTML標準として仕様が固まりつつあり,これまでのHTMLよりも格段に表現能力が上がっている.LMSの今後の拡張という観点からも,またより良いユーザインタフェースの実現という観点からもHTML5を利用したLMSの再実装は非常に意義のある改良である.■学習コンテンツの構成方式に関する改良:学習コンテンツについてもHTML5を用いた構成方式に改め,既存のコンテンツをHTML5で再構成した.HTML5はグラフィックスを扱うことが比較的容易であるため,学習コンテンツのユーザビリティーを高めるうえで,非常に有効である.また,課題であった実行効率についても,学習コンテンツの作成にFlashを使わずHTML5だけを利用することで,学習コンテンツの有効・無効化を実現しつつ,その実行時コストを抑制することができた.

この意義は非常に大きい.■擬似的なアンチ・ユビキタス・ラーニングの提案と実験:本研究で実装した学習管理システム(LMS)は,あくまでもプロトタイプに過ぎず,大規模な実験をするのは難しい.そこで,既存のLMSを用いてアンチ・ユビキタス・ラーニングを擬似的にシミュレートする方式を考案して実際の授業で実践し,その有効性を確かめた.これは当初の計画にも本年度の計画にもなかったが,非常に意義のある研究である.以上に加えて、本年度も研究成果の発表を行った.
時間・リスク選好の変化と、外的動機と内的動機がその変化に与える影響

禁煙意思に関しては、値上げ前に比べると、高ニコチン依存度の喫煙者で禁煙意思を持つ確率が減少し、低・中ニコチン依存度の喫煙者ではその確率が上昇した。禁煙を開始した喫煙者への追跡調査では、禁煙失敗群の方が、有意に内的動機指標の値が低く、禁煙失敗群の方が禁煙に関する内的動機が低いことがわかった。時間選好率は、禁煙成功群は6ヶ月間変化がないが、禁煙失敗群は、6ヶ月後に年9.0%から21.3%へと上昇した。禁煙の成功・失敗によって、禁煙に対する内的動機・時間選好率の変化が引き起こされた。2010年10月1日にたばこの大幅な値上げが行われたため、喫煙習慣の変化と時間・リスク選好の変化を調査するために、調査は実際に禁煙を開始する喫煙者が多い10月以降に行うこととした。それまでの間、禁煙やそのほかの生活習慣の変化に伴う内的動機の変化に関する文献的検討などを行った。その後、喫煙者に対するスクリーニング調査を行い、継続調査の対象となる禁煙開始後の喫煙者を集めた。以前の調査では、喫煙者の1%程度が禁煙開始直後1ヶ月以内の喫煙者であったが、大幅値上げ開始後ということもあり、以前の調査よりも多い対象者が得られた。最終的に、658人の禁煙を開始した喫煙者に対して、禁煙の方法や時間・リスク選好パラメータの測定などを行った。計測方法としては、研究代表者らが開発した時間割引率と相対危険回避度を複数の離散選択の質問の答えから両者を同時に推定する方法を用いた。外的動機の変化については、禁煙による金銭負担の変化などの指標を用いた。内的動機については、健康分野の行動変容においても使用されている、Intrinsic Motivation Inventory (IMI)を用いた。第1回目の調査から2ヶ月後に、禁煙継続の有無、時間割引率と相対危険回避度の変化、内的動機に関する変数の変化を測定の目的とし、第1回目の調査と同様の調査を行った。今後も、第1回目の調査から4ヶ月後、6ヶ月後に継続調査を行い、禁煙開始後6ヶ月間の時間・リスク選好パラメータの変化を測定していく。2010年10月1日にたばこの大幅な値上げが行われたため、喫煙習慣、禁煙意思の変化と時間・リスク選好の変化を調査した。禁煙意思に関しては、Goto,Nishimura and Ida(2007)に基づいて、たばこ価格などの喫煙意思に変化を与えることを予想される要素に関するコンジョイント分析を行った。その結果、値上げ前の2006年に行った調査に比べると、高ニコチン依存度の喫煙者に関しては禁煙意思を持つ確率が減少し、低・中ニコチン依存度の喫煙者に関してはその確率が上昇した。さらに、値上げ後に658人の禁煙を開始した喫煙者に対して、禁煙の方法や時間・リスク選好パラメータの測定などを行った。内的動機については、健康分野の行動変容においても使用されている、Intrillsic Motivation Inventory(IMI)を用いた。第1回目の調査から2・4・6ヶ月後に、禁煙継続の有無、時間割引率と相対危険回避度の変化、内的動機に関する変数の変化を測定した。658人のうち、6ヶ月後まで調査を終了したものは529人であった(脱落率20.6%)。調査開始時から6ヶ月後の調査終了時まで禁煙が続いていたものは430人(81.3%)であった。禁煙失敗群の方が、有意にIMIの値が低く、禁煙失敗群の方が禁煙に関する内的動機が低いことがわかった。時間選好率に関しては、禁煙成功群は6ヶ月間変化がないが、禁煙失敗群は、6ヶ月後に年9.0%から21.3%へと上昇した。この結果からは、禁煙の成功・失敗によって、禁煙に対する内的動機の変化と時間選好率の変化が引き起こされることがわかった。
内的要因および外的要因がツキノワグマのナビゲーションに及ぼす影響評価

昨年度に引き続き、これまでに取得した89頭のクマの行動情報の解析を行い、どのような要因が個体の行動パターンの決定に影響を与えるのかの検証を行った。具体的には性や齢の違いや、食物資源量の多寡に応じて、クマの行動パターンの変化を検証した。その結果、当初の計画で示した最尤推定法による移動パターンのモデル化の結果、性、齢、食物資源量の違いとともに、季節の違いが大きな要因となり、クマの行動パターンを決定していることが明らかになった。さらに、実際のクマにカメラ付GPS首輪を装着し、ツキノワグマの食物探索行動や繁殖行動と行動パターンとの関係の検証を試みた。その結果、4頭のツキノワグマに首輪を装着し、行動パターンに影響する各行動としては、食物探索行動、繁殖行動とともに、休息行動の前後も異なった行動パターンを示す傾向が認められた。また、大阪大学と共同で、照度計駆動型の映像記録装置のクマへの装着試験を動物園において行った。具体的には、照度計と連動した映像記録装置を開発し、飼育されているツキノワグマに装着することで、1装置外箱の物理的な破損の有無、2照度計による記録制御システムの制御状況の2点の検証を行った。その結果、装置外箱の物理的な破損は認められなかったものの、照度計のセンサー部に頸部の体毛が覆うことで照度計が十分の光量を探知することが出来ず、録画を開始することができない時間帯が多数存在した。そのため、今後はセンサー部の位置の変更等が必要と考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに取得した89頭のクマの行動情報を解析することで、どのような要因が個体の行動パターンの決定に影響を与えるのかの検証を行った。その結果、当初の計画で示した最尤推定法による移動パターンのモデル化の結果、性、齢、食物資源量の違いが大きな要因となり、クマの行動パターンを決定していることが明らかになった。また、実際のクマにカメラ付GPS首輪を装着することで、ツキノワグマの食物探索行動や繁殖行動と行動パターンとの関係の検証を試みた。今年度は、まずは既存のデータの解析を行ったところ、行動パターンに影響するのは繁殖行動および食物探索行動であることが判明した。1)行動パターンの解析では、計画通りの解析により、当初の仮説にあった結果が得られるとともに、学術論文への投稿を終えることが出来た。2)手法1の行動パターンの解析への深層学習の応用は当初の計画にはなかった項目にもかかわらず、解析も順調に進んでいる。3)手法2のカメラ付GPS首輪の装着では、既存のデータの解析段階でも十分に今後の解析の方向性が見出されるとともに、課題も抽出できた。4)手法2では、抽出された課題をもとに当初の予定にはなかった、カメラ付GPS首輪の試作を行うことが出来た。・手法1では、今年度からはじめた深層学習や新たなモデル解析を用いた行動軌跡の抽出技術を応用し、新たな解析技術の検討を行う。・手法2では、新たにカメラ付GPS首輪をクマに装着することで、サンプル数を増やし、当初の仮説の検証を行う予定である。・手法2では、新たに試作したカメラ付GPS首輪の動物園での装着実験を実施するとともに、そこでの課題を反映させた機材を野生のクマに装着を目指す。・上記の各活動で得られたデータの学会発表および論文投稿を積極的に行う。
Ｇｌｉｏｍａの新規予後因子ＣＹＲ６１及びＭＧＭＴに関する分子生物学的検討

悪性グリオーマは手術療法,化学療法,放射線療法を併用しても予後は極めて不良である。インテグリンのリガンドであるCysteine-rich protein 61 (CYR61)は脳腫瘍の血管新生や増殖に関連しているとされる。今回我々はグリオーマ症例を対象にCYR61の発現解析を行い、CYR61とMGMTのbiomarkerとしての有用性を示すことができた。分子標的治療薬のインテグリンαvβ3, αvβ5の阻害薬であるcilengitideは抗腫瘍血管新生作用、抗腫瘍浸潤作用及び抗腫瘍細胞効果が報告されている。海外において膠芽腫症例に対する多施設共同第2相および第3相試験が行われているところである。インテグリンのリガンドであるCYR61 (cysteine-rich protein 61)は脳腫瘍の血管新生や増殖に関連しているとされ、その発現上昇によりインテグリンとのautocrine loopが活性化するといわれている。今回我々はCYR61の発現によりcilengitideに対するグリオーマの感受性が上昇するか否かを検証し、また、グリオーマ細胞、症例を対象にCYR61の発現解析を行い、CYR61のバイオマーカーとしての有用性について検討を行う。上記、目的を達成させるために、平成24年度はCYR61プラスミド, shRNA、CYR61抗体、CYR61蛋白などに関して本研究のセットアップを行った。グリオーマ細胞株を用いて、分泌蛋白CYR61の発現におけるcilengitideの反応性を調べた。平成25年度はin vitroにおいて、CYR61を遺伝子導入により強発現または抑制することで、または、分泌蛋白CYR61を用いることで、cilengitide投与時に、グリオーマ細胞株に対してどのような影響があたえられるかについて検討したところ、CYR61の発現上昇により、cilengitideの薬剤感受性が上がり、CYR61の発現の低下により、cilengitideの薬剤感受性が下がった。今回我々はCYR61の発現によりcilengitideに対するグリオーマの感受性が上昇するか否かを検証し、また、グリオーマ細胞、症例を対象にCYR61の発現解析を行い、CYR61のbiomarkerとしての有用性について検討を行う。上記、目的を達成させるために、我々はCYR61プラスミド, shRNA、CYR61抗体、CYR61蛋白などに関して本研究のセットアップを行った。悪性グリオーマは手術療法、化学療法、放射線療法を併用しても予後は極めて不良である。海外において膠芽腫症例に対する多施設共同第2相および第3相試験が行われた。インテグリンのリガンドであるCYR61 (cysteine-rich protein 61)は脳腫瘍の血管新生や増殖に関連しているとされ、その発現上昇によりインテグリンとのautocrine loopが活性化する。今回我々はCYR61の発現によりcilengitideに対するグリオーマの感受性が上昇するか否かを検証し、また、グリオーマ細胞、症例を対象にCYR61の発現解析し、CYR61のバイオマーカーとしての有用性について検討を行った。平成24年度はグリオーマ細胞株を用いて、分泌蛋白CYR61の発現におけるcilengitideの反応性を調べた。平成25年度はIn vitroで、CYR61を遺伝子導入により強発現または抑制することで、または、分泌蛋白CYR61を用いることで、cilengitide投与時グリオーマ細胞株に対する影響を検討できた。平成26年度はグリオーマ症例を対象とし、組織標本を抗CYR61抗体にて免疫組織染色を行いバイオマーカーとしての可能性を探ることができた。さらに、分泌蛋白CYR61と他の予後因子との関係(MGMTなど)との予後との関連性を調べた。統計学的データを解析し、学会発表を行った。現在論文投稿中である。

医歯薬学、外科系臨床医学、脳神経外科学In vitroにおいて、CYR61を遺伝子導入により強発現または抑制することで、または、分泌蛋白CYR61を用いることで、cilengitide投与時に、グリオーマ細胞株に対してどのような影響があたえられるかについて検討できたが、human glioma derived cellsについては今後行う予定である。In vivoにおいて、CYR61を遺伝子導入により強発現または抑制させたグリオーマ細胞株、human glioma derived cellsを用いた脳腫瘍ヌードマウス、またはラットモデルに対しシレンジタイドを投与した時にどのような影響がでるかについて検討することは、まだ始めることができていないが、今後行っていきたい。CYR61プラスミド, shRNA、CYR61抗体、CYR61蛋白に関して本研究のセットアップ、primary human glioma-derived (PHGD) cellはまだ用いることができていないが、グリオーマ細胞株を使って、分泌蛋白CYR61の発現におけるcilengitideの反応性を調べることができたため。1)グリオーマ症例を対象とし、組織標本を抗CYR61抗体にて免疫組織染色を行いバイオマーカーとしての可能性を探る。2)分泌蛋白CYR61と他の予後因子との関係(MGMTなど)との予後との関連性を調べる。3)統計学的データ解析を行い、学会発表・論文投稿する。1)In vitroにおいて、CYR61を遺伝子導入により強発現または抑制することで、または、分泌蛋白CYR61を用いることで、cilengitide投与時に、グリオーマ細胞株、human glioma derived cellsに対してどのような影響があたえられるかについて検討する。(担当杉生、黒住)2)In vivoにおいて、CYR61を遺伝子導入により強発現または抑制させたグリオーマ細胞株、human glioma derived cellsを用いた脳腫瘍ヌードマウス、またはラットモデルに対しシレンジタイドを投与した時にどのような影響がでるかについて検討する。(担当杉生、黒住、伊達)研究に於いて発生する経費は、モデル用のマウス、ラット、腫瘍細胞の培養・維持、タンパク定量や免疫染色用の抗体やキットなど、研究に直結してくる消耗品が大半を占める。また、脳腫瘍の分野は、神経科学の分野の中でも日進月歩の感があり、各種関連学会に参加して脳腫瘍についての知識を最新のものに保つ必要があり、小額の旅費は必要である。これら全ては研究に必要不可欠なものであり、研究経費として妥当性もある。
MUレーダー観測と計算機実験によるドップラー法/干渉計法の風速推定精度の比較研究

大気レーダーにおける風速推定方法は、主にレーダーの周波数帯やアンテナ構成などの要素によって選択されており、風速の推定精度や推定方法そのものの得失はあまり重要視されて来なかった。本研究は、MUレーダーによる比較観測と計算機シミュレーションによって、ドップラー法と干渉計法という異なる風速推定方式の特質を比較研究し、特にそれらの測定精度の振る舞いを明らかにすることを目的としている。本研究では、以下の手順で研究を進めた。1.MUレーダーに最近導入された「MUレーダー実時間データ処理システム」を用いて、アンテナビームを複数方向に走査しながら干渉計法観測を実施した。観測データのうち、単一受信チャンネルの多方向データを利用するとドップラー法による風速推定が可能であり、複数の受信チャンネルの天頂方向ビームデータのみを利用すると干渉計法による風速推定が可能である。これによって完全に同一データから、違った風速推定法を選ぶことかできる。それぞれの推定風速のばらつきを比較した結果、干渉計法の推定風速のばらつきがドップラー法に比べて大きいことが明らかとなった。2.干渉計法による風速推定精度を調べるための計算機シミュレーションプログラムの開発をすすめた。特に1次元のシミュレーションを用いて、干渉計法による風速推定精度の振る舞いを調べた。3.以上の研究の結果、VHF帯のMUレーダーにおいては、干渉計法は風速推定精度の点でドップラー法に劣ることが明らかとなった。しかしながら2MHz程度の周波数を用いるMFレーダーに対しては、シミュレーション結果から、むしろ干渉計法か有利であることが明らかとなった。
菌根共生系を利用した作物による難溶性リン酸吸収の促進

一般に、作物によるリン酸肥料利用率は10%以下と低く、そのほとんどは土壌に難溶態として蓄積する。日本はリン資源を100%輸入に頼っており、リン資源の有限性を考慮すれば、土壌に蓄積した難溶性リン酸を作物生産に活用させることが重要となってくる。本研究では、主要な難溶性リン酸(Al-P、Fe-PおよびCa-phytate)を添加したモデル土壌に栽培した数種マメ科作物に菌根菌を接種し、そのリン吸収能および生育反応を比較した。遺伝的に菌根形成能を欠損したルーピンを除いて、ラッカセイ・キマメ・ダイズのリン吸収能は菌の接種で増加し、特に前2者の増加はそれぞれ6倍・10倍と大きかった。次に、ラッカセイとキマメを用いて、上記3種の難溶性リン酸の中でいずれの利用能が菌根形成で向上したのかを調査した。その結果、キマメではいずれの難溶性リン酸添加土壌においても同程度で強い菌根依存性を示した。一方のラッカセイでは、Al-P・Fe-P添加土壌においては強い菌根依存性が認められたが、Ca-phytate添加土壌では菌根菌を接種しなくても十分なリン吸収能を示したために、菌根形成による利用能向上は認められなかった。すなわち、ラッカセイはCa-phytateを利用する能力が特異的に高いことを見出した。菌根形成による難溶性リン酸利用能の向上機構を明らかにするために、根は通過できないが菌糸は通過可能な分画を設けた根箱を用いて実験を行った。分画部分で菌糸のみを物理的に切断するとキマメのAl-P利用能は有意に低下した。しかし、根分泌物が分画を越えて移動しないように、分画に面した土壌に数mmのギャップを与えると、菌糸切断の有無に関わらず利用能は低く抑えられた。これらの結果、菌糸が難溶性リン酸を直接溶解する能力は無視できるものの、根分泌物によって溶出したリン酸イオンを効率よく捕捉して宿主に輸送する実態を明らかにできた。作物生産の持続性を考慮する場合、リン肥料の原料となるリン鉱石の枯渇が深刻な課題として懸念される。一般に、作物によるリン酸肥料利用率は10%以下と低く、そのほとんどは土壌に難溶態として蓄積している。日本はリン資源を100%輸入に頼っているが、リン資源の有限性を考慮すれば、土壌蓄積性の難溶性リンを作物に如何に利用させるかが重要となってくる。本研究では、主要な難溶性リン酸(Al-P、Fe-Pおよびフィチン酸)を添加した土壌をモデルとして数種マメ科作物に菌根菌を接種し、その生育反応ならびにリン吸収能を比較した。遺伝的に菌根形成能を欠損したルーピンを除いて、ラッカセイ・キマメ・ダイズのリン吸収能は菌の接種で増加し、特に前2者のリン吸収能は6倍・10倍にまで著しく増加した。この結果、ラッカセイとキマメの生育量は接種によって大きく増加したが、ダイズ生育量の増加は有意ではなかった。そこで、ラッカセイとキマメを用いて、上記3種の難溶性リン酸の中でいずれのものが菌根形成によって可溶化されたのかを調査した。その結果、キマメにおいては、いずれの難溶性リン酸も同程度で吸収能が向上し、その機構として菌根形成が根長を著しく増加させたためであることを明らかにした。一方、ラッカセイにおいては、Al-P・Fe-Pの利用能が単位根長あたりのリン吸収能の増加によって促進されたが、フィチン酸の利用能は菌根形成によっては向上しなかった。これは、非接種個体においても接種個体と同程度のリン吸収能を示したためであり、ラッカセイが菌根に依存しなくてもフィチン酸を利用する能力が高いことを示している。

しかし、根分泌物が分画を越えて移動しないように、分画に面した土壌に数mmのギャップを与えると、菌糸切断の有無に関わらず利用能は低く抑えられた。これらの結果、菌糸が難溶性リン酸を直接溶解する能力は無視できるものの、根分泌物によって溶出したリン酸イオンを効率よく捕捉して宿主に輸送する実態を明らかにできた。
解析関数の値分布論とその関連分野の研究

1.On algebroid solutions of somealgebrasc differential equations.(戸田,加藤共研);吉田耕作先生が有理型関数のNevanlinma理論を援用して、微分方程式に関するMalmquistの定理を一般化して(Japan J.Math.9(1933))以来多くの人々によってこの分野の研究が行われてきている。これと関連して、ajを有理関数とするとき、微分方程式【(W′)^n】=【m!Σ!(j=0)】aj【W^j】(1≦m≦n-1)......(1)の|Z|<∞での如何なる有理型関数解も有理関数であることが知られている。この定理の一般化として、(1)の如何なる代数型関数解も代数関数であるかどうかという問題が考えられるが、これに対して、或る部分的な解答として、次のような結果を含む定理を得た。今υを代数型関数解ωの価数とし、ξをωのリーマン面の分岐度とするとき、(1)の係数ajがすべて有理関数であるとき、もし、υ<n/mまたはξ=0ならば、ωは代数関数である。1.On algebroid solutions of some algebrasc differential equations.(戸田,加藤共研);吉田耕作先生が有理型関数のNevanlinma理論を援用して、微分方程式に関するMalmquistの定理を一般化して(Japan J.Math.9(1933))以来多くの人々によってこの分野の研究が行われてきている。
日本脳炎ウイルスコアタンパク質の細胞内動態および機能解析による病原発現機構の解明

Stress Granule(SG)は細胞がウイルス感染や酸化ストレスなどのストレスに曝された際に形成される細胞内顆粒状構造体で、停止状態にある翻訳開始複合体が集積したものである。偏性細胞内寄生体であるウイルスはゲノム複製や翻訳を宿主細胞に依存しているため、SGの誘導による翻訳抑制は宿主の生体防御反応の一つであると考えられている。本年度は日本脳炎ウイルス(JEV)のコアタンパク質によるSG形成の制御機構と病原性との関連性を明らかにした。JEV感染細胞におけるSG形成を検討するために、SGのマーカータンパク質であるG3BPの細胞内局在を指標に観察を行ったところ、JEV感染細胞はSG形成に抵抗性を示すことが明らかになった。このSG形成抑制に関わるウイルスタンパク質を探索した結果、コアタンパク質が関与することが示された。そこでコアタンパク質と相互作用する宿主因子を質量分析法で解析したところ、SG形成に関与するCaprin-1が同定された。さらにコアタンパク質の97番目のリジンおよび98番目のアルギニンがCaprin-1との相互作用に重要であることがわかった。そこでこの2つのアミノ酸をアラニンに置換した変異ウイルスを作製し、変異ウイルスの培養細胞における性状を解析した結果、変異ウイルスは野生型に比べて産生されるウイルス量が低下し、また変異ウイルス感染細胞では誘導されるSGの数は有意に増加した。最後にこの変異ウイルスのマウスに対する病原性について検討したところ、変異ウイルスは野生型に比べて、マウスに対する病原性が著しく低下していた。以上の成績より、JEVのコアタンパク質はCaprin-1と相互作用を介して、SGの形成を抑制し、効率のよいウイルス産生を可能にしていることが示唆された。またコアタンパク質によるSG抑制は個体レベルでの宿主防御にも重要であることが明らかになった。日本脳炎ウイルス(JEV)はフラビウイルス科に分類され、ヒトやウマに致死的な神経症状を引き起こす。JEVのコアタンパク質はウイルス粒子を構成する構造タンパク質であるだけでなく、ウイルスの複製や病原性にも関与する多機能タンパク質であることがこれまでに報告されている。本研究ではウイルス複製に関わるコアタンパク質の機能を明らかにすることで、JEVの病原発現機構の解明を試みた。JEVコアタンパク質と相互作用する宿主因子の一つとして、核タンパク質の一つであるHeterogenous nuclear ribonucleoprotein A2 (hnRNPA2)をpull-down assayおよび質量分析法により同定した。hnRNPA2とコアタンパク質の相互作用は免疫沈降法によっても確認された。JEVが感染した細胞では、主に核に局在していたhnRNPA2の細胞質への移行が観察され、この細胞質移行にコアタンパク質が関与することが示された。siRNAによってhnRNP A2の発現を抑制すると感染細胞内のJEVのRNA量が90%低下した。このRNA量の低下はRNA複製が抑制されることによって引き起こされており、hnRNPA2はJEV RNA複製に重要な因子であることが明らかになった。JEVを含むフラビウイルスのRNA複製は、小胞体に由来する膜様構造の複製複合体で行われる。hnRN PA2はJEVのコアタンパク質だけでなくRNA依存性RNA合成酵素であるNS5、およびJEVのマイナス鎖RNAと感染細胞の小胞体で相互作用することが示された。以上の成績から、hnRN PA2はコアタンパク質によって複製複合体へとリクルートされ、NS5およびウイルスRNAと相互作用して、ウイルスRNAの複製を亢進していると考えられた。現在までにJEVのコアタンパク質と相互作用する宿主因子のスクリーニング等はおおむね完了している。またその中からウイルス複製に関与すると考えられるhnRNP A2を同定し、そのメカニズムについても明らかにすることができた。これらの成果はJEVのコアタンパク質の宿主細胞内での機能を理解し、病態発現の解明につながると考えられる。

JEVコアタンパク質は多機能タンパク質であり、その細胞内動態を含め、機能についても不明な点は多く残されている。特に病態発現に関与すると考えられるコアタンパク質の核内での機能については平成23度では検討することができなかった。すでに候補因子のスクリーニングおよび同定は進めており、今後はこの核内における機能に焦点を当て研究を推進していく予定である。