hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人口減少社会における地域共生に資する学校適正規模・学校 適正配置に関する研究

本研究は、1自治体による学校の適正規模・適正配置について、都市部から山間・過疎までタイプの異なる事例を収集し、2それらの人的資源、施設等のハード面、自然条件、他の諸条件を比較横断的に捉え、かつ3海外、及び我が国における小規模校維持戦略の事例を比較参照しながら、4学校の適正規模・適正配置に関するモデル構築を目的とし、複数の事例研究を行った。その結果、小中一貫教育、高校を含めた地域の学校経営、広域行政を用いたリソースの共有・有効活用に一つの方途があると同時に、海外の事例からは、「学校間ネットワーク」の手法が、小規模対策のみならず、学校改善の手法として発展的に活用されていることが明らかになった。本研究は進展する人口減少社会にあって、限られた資源を生かし、なおかつ新たな教育価値の創造に資する学校教育の在り方と、その場合の学校配置や規模、設置の在り方について究明することを課題としている。平成26年度における本課題に係る研究実績は以下の通りである。【国内調査】人口減少が進展する地域にありながら、先進的に、特色を持って教育経営に当たっているについて調査を実施した。調査を行ったのは、以下の事例である。教育委員会共同設置(1事例)、学校事務共同実施(3事例(3県地域))、広域連合(複数自治体による行政サービスの共同化、1事例)、離島(1事例)、過疎地域(2事例:半島地域事例、過疎・小中一貫校設置事例)、地方都市・英語特区活用地域(1事例)。このなかで、教育委員会共同設置(1事例)では、1事務局組織及び事務処理体制の確立による能率的な教育行政、2教職員人事の広域化と適正化による人材の確保と配置の合理化、3指導研修体制の確立による学校教育の発展と向上、4教育行政の広域化による教育格差の是正、5地域の実情に即した社会教育の充実と健全な社会教育団体の育成、これらの実態が明らかとなった。同時に、両自治体の規模や立地条件、両自治体の意思疎通など、可能とする特別な条件についても明らかとなった。【外国調査】来(平成27)年度以降に予定する本格的な実地調査を前に、ニュージーランド及びイギリスに関して、プレ調査を実施した。【理論・モデル及び実証・定量分析】本研究組織においてこれまでに明らかにしてきた諸事例の分析をもとに、実証・定量分析に関する手法の開発を進めるとともに費用対効果の検証モデルを検討した。本研究は、1自治体による学校の適正規模・適正配置について、これまでオーソドックス視されてきた都市部から特別視されてきた山間・過疎まで、タイプの異なる事例を収集し、2それらの人的資源、施設等のハード面、自然条件、他の諸条件を比較横断的に捉え、かつ3とりわけ「教育福祉」「世代共生」による海外における小規模校維持戦略の事例を比較参照しながら、4学校を中心とした地域の価値創造に視する、新たな学校の適正規模・適正配置に関するモデル構築を目的としている。上記目的に照らして、本年度は、国内研究において、自治体間連携、広域的サービスの在り方についての事例研究を行い、研究成果の一部については学会発表を行った。加えて、島嶼部等の「統合できない」学校、殊に高等学校の再配置を含めた知見を拡げるためのフィールド調査も新たに展開した。一方。国外研究においては、小規模校の維持・活性化政策について、英国、ニュージーランドの事例フィールド調査を行い、学校間ネットワークについての知見を収集した。各構成員が、分担して調査を担当することにより、共同研究ならではの豊富なデータ蓄積と多面的分析視覚が得られている。国内調査班と海外調査班が研究を遂行した。まず、国内調査班は、1多様な形態で進む小・中・高等学校の再編整備の今日的な諸相を明らかにし、2地域人材の育成や地域産業の振興など、地域創生を視野に入れた教育施策の可能性と課題を探る目的から、全国7カ所の過疎自治体をフィールドとして調査を実施した。その結果、地域創生に対する教育施策の課題として、1中高一貫教育等の制度を活用した取組は、市町村と県との連携・協力を強め、児童・生徒の成長のみならず地域創生の推進にも貢献している。県の施策との連関の構築は、地域創生を踏まえた教育施策の展開の促進につながる。2地域人材の育成・地域産業の振興・定住の促進を柱とする地域創生の推進は、小・中学校及び地元高校を含めた市町村の教育施策のあり方を見直す機会として、重要な意味を持っている。3総合戦略は、地元高校への積極的な関わり等の新たな教育施策の展開をみせた。しかし、人口ビジョンに課題のある自治体は少なくない。4地域創生を視野に入れた教育施策については、地域創生に振り回されることがないよう、総合計画等の策定過程において、教育委員会も加わった十分な議論が必要であることなどが明らかになった。海外調査班は、すでに小規模校の存続の在り方について検討し、様々な施策を講じているイギリスとニュージーランドを事例として取り上げ、フィールド調査を行った。その結果、「学校間ネットワーク」の構築は、ネットワーク内の学校に対して多様な選択肢を提供していることが明らかになると同時に、小規模校維持のための方策にも多様性があるものの、小規模校ありきではなく、あくまでもネットワーク内での資源と実践の共有による教育水準の維持と向上が不可欠であると捉えられていることが明らかになった。当初予定していた調査が、台風などの影響で実施できず、一部調査が次年度に先送りされたため。加えて、そのために、報告書の作成が、年度内に完了出来なかったため。小・中学校段階と同時に、高等学校再編も視野に入れた分析からは、以下の点が析出された。

第一に、研究対象とした過疎地域では、少子化により小・中学校の極小規模化(複式学級の発生)が進行したため統廃合が継続して課題となっていると同時に、高等学校に目を転じると、高等学校の存続が課題となっている。1学年2学級の規模が維持できない状況にある高等学校もあり、そこでは、小・中学校と同様に、教育内容の質的確保が大きな問題となっている。第二に、過疎地域においては、高校生徒数の減少に伴い再編整備が進められてきたが、再編整備が地域衰退を加速させるとして、1学年2学級あるいは1学級の小規模高等学校でも存続させる動きが広がっている。このような中、高校進学に伴う地元自治体からの高校生の流出をくい止めるために、さらには他市町村からの入学者を獲得するために高等学校の魅力づくりに努めており、それを地元自治体が支援する形となっている。第三に、小規模高等学校を存続させる理由の重要な一つは、再編整備により地域に高等学校がなくなれば、実質上、高校教育機会が奪われる生徒が発生することにある。そうでなくても、家計が厳しい場合は、遠距離のバス通学費等を十分に負担できない生徒もいる。調査事例では、町の通学費補助や寮費補助が高校生の高校進学機会を保障している実態も垣間(かいま)見られた。第四に、小・中学校の統廃合によって、徒歩以外の通学手段への依存が高まっている。既に、スクールバスの運行経費を節約するために町村営バスを活用したり、スクールバスへの住民の混乗を認めたりして、自治体全体でバス等の運行経費節約を図るところがあるが、スクールバスの運行経費の負担が重くなるにつれ、更に効率的に運行するための方策の検討が課題となっている。また、高校生にとっても、路線バスの運行が登下校時刻に影響し、学校での教育活動に影響する事態も見られる。本研究は、1自治体による学校の適正規模・適正配置について、都市部から山間・過疎までタイプの異なる事例を収集し、2それらの人的資源、施設等のハード面、自然条件、他の諸条件を比較横断的に捉え、かつ3海外、及び我が国における小規模校維持戦略の事例を比較参照しながら、4学校の適正規模・適正配置に関するモデル構築を目的とし、複数の事例研究を行った。その結果、小中一貫教育、高校を含めた地域の学校経営、広域行政を用いたリソースの共有・有効活用に一つの方途があると同時に、海外の事例からは、「学校間ネットワーク」の手法が、小規模対策のみならず、学校改善の手法として発展的に活用されていることが明らかになった。上記の「研究実績の概要」において述べたように、とりわけ国内調査を中心として進め、各研究分担者及び連携協力者が組織的に先進事例の収集を進めて、分析を進めている。また調査に係わって、日本教育経営学会・研究推進委員会主催の公開フォーラムとしても議論を行うなど、研究の経過や成果に関して研究者や学校現場関係者に対して広く還元することができた。また、国内調査の進捗や調査結果について、平成27年6月の日本教育経営学会において発表する予定となっている。
循環器疾患及びがんにおける血中Lp(a)濃度・KIV2多型の統合的な関連の探索

<本研究の目的>本研究はがんや循環器疾患などの疾患リスクの予測を想定して、血中Lp(a)濃度とKIV2多型を統合的に解析する。従来、KIV2多型→血中Lp(a)濃度→疾患という直列な関連が想定されていたが、近年KIV2多型と血中Lp(a)濃度は独立な疾患リスクである可能性が示唆された。そこで、本研究では、東京都健康長寿医療センターの剖検例を対象として、血中Lp(a)濃度・臨床情報・実験により決定されたKIV2多型のコピー数の情報を利用して、KIV2多型が血中Lp(a)濃度を介さない形で疾患のリスクであるという仮説を検証する<研究実績の概要>本研究の実施状況は、昨年度、選定を行い倫理委員会から承諾を得た参照データである東京都健康長寿医療センターの剖検例のSNPデータを共同研究者である三重大学先端科学研究支援センターの小林裕子先生から取得した。また、取得の際には、再度匿名化を行い厳正を着した。同時に、参照データのLPA遺伝子のKIV2のコピー数の決定をddPCRにより行った。東京都健康長寿医療センターの剖検例、1733検体の参照データのうち、今年度までの予算で、約361検体のLPA遺伝子のKIV2のコピー数の決定をddPCRにより行った。KIV2のコピー数の決定をddPCR以外のより保守的な手法で行うために、国立国際医療研究センターの秋山徹先生及び竹本訓彦先生、国立看護大学校の森那美子先生と共同研究を行い、パルスフィールド電気泳動によりHek293細胞のKIV2のコピー数の決定を行うこととなった。同時に、Hek293細胞のKIV2のコピー数をddPCRを用いて決定することで、ddPCRの実験のゴールドスタンダードとして、パルスフィールド電気泳動の実験を用いることとした。KIV2のコピー数の決定をddPCR以外のより保守的な手法であるパルスフィールド電気泳動にて行うことも追加したため、それに伴う倫理委員会への変更申請などがあったため。倫理委員会で変更申請が受理された後、パルスフィールド電気泳動によるKIV2コピー数多型の実験を行う。また、ddPCRによるコピー数の決定も同時に行い、その後に関連解析を行う予定にしている。
ナノフォトニック集積システム構成要素としての新規フォトニック結晶アーキテクチャ

フォトニック結晶光波回路やフォトニック結晶ファイバなどによるナノフォトニック集積システムの高性能化や新機能デバイスの実現のためには,微細な構造中を伝搬する光波の振舞いをあらかじめ理論的に予測できるシミュレーション技術が必要となる。本研究では,解析的理論と数値計算手法とを組み合わせた全く新しい高速・高信頼度のナノ構造フォトニックシミュレータを構築するとともに,本シミュレータを駆使し,従来のフォトニック結晶技術では実現し得ない新構造ナノフォトニック集積回路および新機能ナノフォトニックデバイスを提案することを目的として研究を進めた。具体的には,計算機負荷の比較的小さい解析的理論,すなわち,仮想境界法(Virtual Boundary Method, VBM)や多重散乱法(Multiple-Scattering Technique, MST)とナノ構造解析に特化した極めて汎用性の高い数値解析理論である有限要素法(Finite Element Method, FEM)を有機的に統合し,計算理論・解析設計シミュレータとしての高度化を図った.また,本シミュレータに感度解析プログラムを搭載し,構造トレランスのみならず,温度変動による特性劣化予測にも対応できる高速高信頼度のナノ構造フォトニックシミュレータを構築した.さらに,本シミュレータにより,フォトニック結晶導波路型分岐・分波回路やフォトニック結晶ファイバ型偏波無依存波長フィルタの新しい構成法を考案した。
非接触アクチュエータを用いた人工衛星ペイロードの空間安定制御

本研究課題では、人工衛星で高指向安定度を実現する手法として、ミッションペイロード部をバス部から完全に切り離して空間安定させる制御の実現性検討が実施された。静電容量型非接触変位センサと中実型の非接触型ボイスコイルモータ(VCM)を非同軸に配し、合計6軸のストラット型に配置した、空間安定装置の設計を実施し、VCMコイルとヨーク間隙が0.5mmの場合、並進1mm、回転0.5degの6自由度移動量を有する、直径225mm、高さ50 mm、全体1kg以下のコンパクトな実験システムを構成することができた。実験システムとは独立に、変位センサー中空型VCM1軸校正装置を試作し、提案システムの実現性を検討した。研究初年度では、ステーブルプラットフォーム方式とストラップダウン方式の両方式のトレードオフを実施し、両方を試せる静電容量型非接触変位センサと非接触型ボイスコイルモータ(VCM)を6軸ストラット型に配置した、空間安定装置の設計・試作を完了した。研究初期に想定した中空型VCMと非接触センサを同軸に配置する方式は、VCM推力と可動域、搭載可能質量間の制約条件が厳しく、返ってシステムを大きくしてしまう課題が見えたので、まずはシステムは中実型VCMを用いた非同軸配置方式で構成することとした。検討結果、直径225mm、高さ50mm、全体1kg以下のコンパクトな実験システムを構成することができた。課題が見えた中空型VCMに関しては、6軸ストラット型実験システムとは独立に、変位センサー中空型VCM1軸校正装置を試作し、変位センサと中空型VCMを同軸に配置した構成の性能評価を実施することとした。本校正装置を用いて、中空型VCMの推力特性およびVCM同軸に配せられた静電容量型変位センサの計測精度を評価し、中空型VCMと非接触変位センサ同軸一体型の機能性能最適化を図る予定である。研究初年度の成果は、日本航空宇宙学会主催第60回宇宙科学技術連合講演会(2016年9月)に発表予定である。空間安定制御方式として、ステーブルプラットフォーム(SP)方式とストラップダウン(SD)方式の2方式のトレードオフを実施した。SD方式は、ペイロード側にセンサが不要で完全非接触なシステムが構築可能であり、こちらが本研究の主眼であるが、絶縁性能はSP方式の方が優れている。そこで、実験システムとしては両方試せるように慣性センサ(加速度計)をベース側・ペイロード側の両方に取り付け可能なようにシステムを設計した。VCMのコイルとヨーク間の間隙を大きくすると指向ペイロードプラットフォームの可動変位域が広くなるが、推力が間隙の3乗で低下する。そのため、ペイロード荷重に対する可動変位制限が発生する。VCMヨーク側が6自由度変位した際に、ヨークとコイルが接触してはならない要求を、ヨーク側を6自由度変位させた際のヨーク(コイル)縁断面を評価し、可動変位制限値を算出する手法を考案した。検討結果、間隙0.5mmの場合、並進1mm、回転0.5degとなった。回転変位は目標とした1deg程度より足りないが、今後VCM推力を実測し、最適化を図っていくことによって可動域を広げることは可能である。直径225mm、高さ50mm、全体1kg以下のコンパクトな実験システムを構成することができた。また、プローブをVCMの同軸に配置可能な、中空型VCMの設計を検討した。VCMを貫通させるようにヨークを中空型とすると、磁束密度が減り推力を大きく減じるため、VCM中実で、非接触センサを非同軸に配置する構成を実験機のベースラインとすることとした。ただし、中空タイプのVCMに関しては、変位センサも含めた形状最適化が見込めるため、6軸実験システムとは独立に変位センサーVCM1軸校正装置を試作した。本装置は、変位センサとVCMを同軸に配置した構成の性能評価することが可能であり、中空タイプVCMの推力特性およびVCM同軸に配せられた静電容量型変位センサの計測精度を評価する予定である。まず、空間安定制御方式として、ステーブルプラットフォーム(SP)方式とストラップダウン(SD)方式の2方式のトレードオフを実施した。SD方式は、ペイロード側にセンサが不要で完全非接触なシステムが構築可能であるが、絶縁性能はSP方式の方が優れている。そこで、両方試せるように慣性センサをベース側・ペイロード側の両方に取り付け可能なようにシステムを設計した。更に、静電容量型非接触変位センサと中実型の非接触型ボイスコイルモータ(VCM)を非同軸に配し、合計6軸のストラット型に配置した、空間安定装置の設計を実施した。VCMのコイルとヨーク間の間隙を大きくするとペイロード側の可動変位域が広く一方、推力が低下する。VCMヨーク側が6自由度変位した際のヨーク(コイル)縁断面を評価することで、可動変位制限値を算出する手法を考案した。以上の検討結果、直径225mm、高さ50 mm、全体1kg以下のコンパクトな実験システムを構成することができた。

計画初期に想定した中空型VCMと非接触センサを同軸に配置する方式は、VCM推力と可動域、搭載可能質量間の制約条件が厳しい課題が見えたので、実験システムとは独立に、変位センサー中空型VCM1軸校正装置を試作し、性能評価を実施することとした。本校正装置を用いて応答特性を評価し、中空型VCMと非接触変位センサ同軸一体型の機能性能最適化を図る予定である。研究の成果は、日本航空宇宙学会主催第60回宇宙科学技術連合講演会に発表した。構築した実験システムを用いて今後、制御特性を評価する計画で、研究成果を日本航空宇宙学会誌等の学術誌に投稿予定である。本研究課題では、人工衛星で高指向安定度を実現する手法として、ミッションペイロード部をバス部から完全に切り離して空間安定させる制御の実現性検討が実施された。静電容量型非接触変位センサと中実型の非接触型ボイスコイルモータ(VCM)を非同軸に配し、合計6軸のストラット型に配置した、空間安定装置の設計を実施し、VCMコイルとヨーク間隙が0.5mmの場合、並進1mm、回転0.5degの6自由度移動量を有する、直径225mm、高さ50 mm、全体1kg以下のコンパクトな実験システムを構成することができた。実験システムとは独立に、変位センサー中空型VCM1軸校正装置を試作し、提案システムの実現性を検討した。当初目的の実験システムを構築することができたので、このシステムを用いて今後、制御特性を評価する計画である。特にVCM推力周波数特性を把握することが必要であり、その結果によりどの程度の帯域までの擾乱が低減できるかが決まる。初年度で購入した小型加振器を用いて制振実験を行い、評価する予定である。最後に、人工衛星実機に搭載するための課題を整理し、研究成果を日本航空宇宙学会誌等の学術誌に投稿予定である。人工衛星の航法誘導制御実験システムは計画通り構築できたが、VCM形状やシステム全体の最適化に課題が残っており、次年度に実験システムを改修する可能性を残すため、一部使用金額を繰り越した。6軸実験システムの改修に使用予定である。
視触覚のクロスモーダルな質感認知の脳機能解明と高質感の表面加工への適用

「高質感」のものづくりは21世紀の日本産業に強く求められている。しかし,製品質感の評価は職人の経験,見た目や手触りなどの主観的な判断に頼り,客観的な質感評価技術はまだ確立されていない。質感はヒトの視覚や触覚などの多感覚情報を脳内の統合処理で得られる複雑なものであり,質感の数値化・定量化ができないのは,質感認知の脳機能が未だ解明されていないためである。そのため,高質感製品の創出には,質感認知の脳機能を解明して,客観的な質感評価指標を作成することが重要である。本研究では,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知の脳内処理メカニズムを究明し,質感認知特性に基づいた高質感表面加工システムの研究開発及び試作を行うことを目的としている。本年度では,まず,前年度の成果に基づいて,視覚と触覚刺激を洗練して,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知に関するfMRI実験が実施した。さらに,PPI(Psycho-Physiologic Interaction)解析・拡散テンソル画像(DTI)解析を取り入れ,質感認知の脳内機能的・解剖的ネットワークを検討した。次に,脳情報デコーディング解析を適用し,質感認知の脳内処理の各階層と階層間の相互作用を検討し,質感データベースに必要な視触覚パラメータを検討した。さらに,本年度から最新の7テスラ高空間分解能fMRI装置の利用が可能となり,脳情報デコーディング解析の精度向上が期待できる。そのため,これまで予定している実験を行うと同時に,ヒトの第一次体性感覚野の各層の機能的違いの観察と各層間の相互作用の検討実験も設計・実施した。高質感表面加工技術が確立されていない主な原因として,高質感に寄与する物理パラメータの特定は困難な点が挙げられる。近年,認知心理学的手法に基づく感性語を用いた主観的な質感評価と物理量の相互関係の解明を試みる研究が多く行われているが,ヒトの主観に委ねる問題と,複数のパラメータ同時に変化する際の質感評価の全貌が検討できない問題に直面している。例えば,視触覚情報の入力パターンの組合せは無限で有りながら,それらの情報の脳内処理も複数の階層を介して相互作用しているため,認知心理学的手法だけでの検討は限界がある。本年度では,前年度の成果に基づいて,脳情報デコーディング解析を適用し,質感データベースに必要な視触覚パラメータを検討した。さらに,ヒトの第一次体性感覚野の各層の機能的違いの観察と各層間の相互作用の検討実験も設計・実施した。現在,これらの成果を中心とした論文が完成し,関係学術論文誌へ投稿した。以上の進行状況と研究成果を総合的に判断し,本研究課題は概ね順調に進展していると評価した。対象の高質感は,素材の物理パラメータ・質感評価データ・脳活動パターンの3種類のデータで確定できる。本年度では,これまでの成果により,3種類のデータの関係性は明らかとなり,表面加工質感情報データベース・モデルと格納対象データを検討し,表面加工質感情報DBを加えた高質感の表面加工システムを提案する。21世紀の産業界では,「高質感」のもの作りが求められ量から質への転換が要請されている。しかし,高質感はヒトの主観的評価であり,その脳内処理メカニズムはほとんど解っていない。本研究は,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知の脳内処理メカニズムを究明し,質感認知特性に基づいた高質感表面加工システムの研究開発及び試作を行うことを目的としている。ヒトはある物体を見たときに,過去の経験や学習による記憶に基づき,手触りはどうかなど数多くの関連の性質を想起して,それが何であるかを理解する。このような認知過程は,多感覚情報の知覚,学習,記憶との照合など脳の高次機能が総合されものである。したがって,質感認知の過程を理解するには,触覚がどのように対象の質感情報を処理・形成し,それを視覚と結びつけるかを明らかにすることが不可欠である。本年度は,この質感形成過程に注目し,視触覚クロスモーダルな質感認知の脳内処理メカニズムの解明に関する心理物理学実験とfMRI実験を設計・実施した。その成果として,(1)視触覚の相互作用や統合過程を分析でき,視触覚による粗さマッチングの時空間特性依存性を解明した。さらに,(2)クロスモーダルな脳内処理モデルを構築し視覚と触覚情報が協調的・非協調的に関与する場合の質感認知におけるクロスモーダルな脳内処理モデルを提案した。以上の(1)と(2)共に当該研究分野において新しい知見を提示し,本研究遂行の基盤となっている。本年度は,当初計画した「実験用素材の選定と物理量計測」,「心理物理学実験の設計と実施」と「fMRI実験の設計と実施,脳内処理モデルの検討」の三項目の実施ができた。そのため,次年度の研究実施に必要不可欠な基礎データが得られ,概ね順調に進展していると評価した。

そのため,高質感製品の創出には,質感認知の脳機能を解明して,客観的な質感評価指標を作成することが重要である。本研究では,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知の脳内処理メカニズムを究明し,質感認知特性に基づいた高質感表面加工システムの研究開発及び試作を行うことを目的としている。本年度では,まず,前年度の成果に基づいて,視覚と触覚刺激を洗練して,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知に関するfMRI実験が実施した。さらに,PPI(Psycho-Physiologic Interaction)解析・拡散テンソル画像(DTI)解析を取り入れ,質感認知の脳内機能的・解剖的ネットワークを検討した。次に,脳情報デコーディング解析を適用し,質感認知の脳内処理の各階層と階層間の相互作用を検討し,質感データベースに必要な視触覚パラメータを検討した。さらに,本年度から最新の7テスラ高空間分解能fMRI装置の利用が可能となり,脳情報デコーディング解析の精度向上が期待できる。そのため,これまで予定している実験を行うと同時に,ヒトの第一次体性感覚野の各層の機能的違いの観察と各層間の相互作用の検討実験も設計・実施した。高質感表面加工技術が確立されていない主な原因として,高質感に寄与する物理パラメータの特定は困難な点が挙げられる。近年,認知心理学的手法に基づく感性語を用いた主観的な質感評価と物理量の相互関係の解明を試みる研究が多く行われているが,ヒトの主観に委ねる問題と,複数のパラメータ同時に変化する際の質感評価の全貌が検討できない問題に直面している。例えば,視触覚情報の入力パターンの組合せは無限で有りながら,それらの情報の脳内処理も複数の階層を介して相互作用しているため,認知心理学的手法だけでの検討は限界がある。本年度では,前年度の成果に基づいて,脳情報デコーディング解析を適用し,質感データベースに必要な視触覚パラメータを検討した。さらに,ヒトの第一次体性感覚野の各層の機能的違いの観察と各層間の相互作用の検討実験も設計・実施した。現在,これらの成果を中心とした論文が完成し,関係学術論文誌へ投稿した。以上の進行状況と研究成果を総合的に判断し,本研究課題は概ね順調に進展していると評価した。今年度は,まずこれまでの研究成果をまとめて論文投稿する。それと同時に,機械学習技術を基礎とした脳情報デコーディング解析を用いて,高質感に寄与する物体属性パラメータの特定を試みる。対象の高質感は,素材の物理パラメータ・質感評価データ・脳活動パターンの3種類のデータで確定できる。本年度では,これまでの成果により,3種類のデータの関係性は明らかとなり,表面加工質感情報データベース・モデルと格納対象データを検討し,表面加工質感情報DBを加えた高質感の表面加工システムを提案する。
ゲノム網羅的な発現遺伝子を指標にしたブナ林の環境影響評価

森林生態系管理では複合的ストレス環境下で生育する樹木の環境影響を正しく評価する必要がある。本課題はブナ林を対象に、葉の遺伝子発現プロファイルに基づく環境影響評価に関する手法の開発を行った。ゲノム網羅的な発現遺伝子解析から樹勢の衰退と環境影響(酸化・高温・乾燥)を指標する遺伝子を選抜して主成分分析により指数化した。衰退指標は酸化影響と乾燥影響との間に有意な正の関係を示した。酸化影響は調査地のオゾン濃度と正の相関を示した。遺伝子ネットワーク解析はオゾンが遺伝子の機能不全をともなう成長低下の原因であることを示した。以上から、遺伝子発現解析はブナ林の環境影響評価を行う有望な手法であると考えられた。(1)環境ゲノム学的な現地データインベントリの構築:重点研究サイトである北海道黒松内添別ブナ林1点と神奈川県丹沢山系2地点において気象環境の測定およびサンプル葉の採取を行った。さらに、富士山南山麓3地点と栃木県高原山1地点における気象観測ならびにサンプル葉の採取を行った。黒松内、丹沢、富士山ではDNAマイクロアレイ解析ならびにRNA-seq解析の両方のデータを取得した。高原山ブナ林ではRNA-seqデータを取得した。北海道狩場山、新潟県苗場山、福岡県英彦山、佐賀県背振山については観測・サンプリングの体制について協議した。(2)環境影響評価法:既存の評価基準の精緻化を図るために、高温・乾燥・酸化ストレスの指標性遺伝子群の精査を行い、主成分分析による各環境ストレス要因の影響を検討したところ、第1主成分が酸化、第2主成分が高温、第3主成分が乾燥の影響を指標する評価軸の精度を向上させることができた。(3)ゲノム網羅的な発現遺伝子による環境影響評価:本年度のデータ解析にはDNAマイクロアレイ法のゲノム網羅的発現遺伝子発現量のデータを用いて環境影響評価の解析を行った。現地でパッシブサンプラー法で測定したオゾン濃度と環境指標性遺伝子に基づく主成分分析の第1主成分のスコア値の間に有意な相関が認められた(Pearson, P < 0.01)。このことから、第1主成分のスコア値は酸化ストレスの大きさを指標できることが検証できた。黒松内ブナの環境ストレス影響は小さく、富士山、丹沢山の順に酸化ストレス影響が大きく、成長の鈍化の原因になっていることが示された。1.環境ゲノム学的な現地データのインベントリの構築:重点研究サイトである北海道黒松内添別ブナ林ならびにサテライト研究サイトである北海道狩場山ブナ林、神奈川県丹沢山系ブナ林、富士山南麓ブナ林、鹿児島県紫尾山ブナ林の各地点で夏期オゾン濃度と気温の測定を行った。DNAマイクロアレイデータとして北海道狩場山ブナ林、黒松内ブナ林、丹沢山系ブナ林(5ヶ所)、富士山ブナ林、福岡県英彦山ブナ林、背振山ブナ林、鹿児島県紫尾山ブナ林のデータを取得した。2.環境影響評価の解析アルゴリズム開発:樹木個体の衰退度を葉の遺伝子発現プロファイルによって指数化できる方法を開発した。この衰退指数は環境刺激の指標と(酸化、温度、乾燥の影響)と独立した評価ができるようにできた。3.環境影響評価法:上記2.で開発した衰退指標を用いて全国のブナ林の環境影響評価を行ったところ、地域間で衰退度に有意差が認められた。北海道狩場山で最も衰退度が低く、神奈川県丹沢山系檜洞丸および丹沢山で最も衰退度が高かった。4.総合考察:上記3.の衰退指数と環境指標性遺伝子の発現パターンに基づく環境影響スコア値(手法は前年に開発済)の関係性を検討したところ、統計学的に有意な関係が認められた。衰退指数は酸性影響のスコア値と有意で影響力が最も大きく、乾燥影響のスコア値とも有意な関係が認められた。この結果から、神奈川県丹沢ブナ林における衰退現象は酸性沈着と乾燥の複合的作用に起因すると考えられた。ゲノム網羅的な遺伝子発現プロファイルから環境影響指標と樹木の衰退度指標を独立した遺伝子によって設計することができ、両者の遺伝子発現パターンから環境影響とブナ個体の衰退の関係性を導くことができた。この点は、本研究課題の最大の難所を解決できたことを意味するため、本プロジェクトは当初の計画以上に進展していると評価できた。その一方で、生理学的な解釈に関する解析については、ブナのリファレンスゲノムのバージョンアップ(別プロジェクト)を待ったために作業が遅れているが、次年度中には当初計画のスケジュールに戻せる見込みである。以上をまとめ、概ね順調に進展していると評価できた。(1)環境ゲノム学的な現地データのインベントリの構築:重点研究サイトである北海道黒松内添別ブナ林ならびにサテライト研究サイトである北海道狩場山ブナ林、福島県只見町ブナ林(2ヶ所)、新潟県八海山ブナ林、新潟県苗場山ブナ林の各地点で夏期オゾン濃度と気温の測定を行い、併せてブナ成木の陽樹冠から葉を採取してDNAマイクロアレイ解析を行い、ゲノム網羅的な遺伝子発現プロファイルを取得した。また静岡県富士山でのサンプル採取の継続、鹿児島県紫尾山ブナ林の事後調査、鹿児島県霧島ブナ林の事前調査を実施した。(2)環境影響評価法:樹木個体の衰退度を葉の遺伝子発現プロファイルによって指数化できる評価法の精緻化を目的に、狩場山ブナ林の健全木と衰退木のゲノム網羅的発現遺伝子の比較解析を行い、新たに衰退指標性遺伝子の選抜を行った。また、環境刺激(酸化・乾燥・高温)の指標についても、評価基準の改良を行った。

さらに、環境刺激と樹木の衰退との因果推論を行うために、次世代シーケンサーによるRNA-seqデータから発現変動遺伝子に注目して遺伝子ネットワーク解析を試行して、因果関係の評価に役立つ候補遺伝子を選抜した。(3)環境影響評価:(2)で開発した新たな衰退指標と環境影響の評価基準を用いて、全国のブナ林(延べ21林分)の環境影響評価を行ったところ、地域間で衰退度に有意差が認められた。また、外観では健全な林分と判断できたブナ林において、衰退指数がやや高めの値を示した地域があった。(4)総合考察:(1)(3)の結果から、ゲノム網羅的な発現遺伝子による環境影響評価法は、ブナ林の衰退現象と環境影響の因果関係を評価する手段として有望であり、さらにブナ林の衰退兆候の早期発見に役立てられる可能性があると考えられた。森林生態系管理では複合的ストレス環境下で生育する樹木の環境影響を正しく評価する必要がある。本課題はブナ林を対象に、葉の遺伝子発現プロファイルに基づく環境影響評価に関する手法の開発を行った。ゲノム網羅的な発現遺伝子解析から樹勢の衰退と環境影響(酸化・高温・乾燥)を指標する遺伝子を選抜して主成分分析により指数化した。衰退指標は酸化影響と乾燥影響との間に有意な正の関係を示した。酸化影響は調査地のオゾン濃度と正の相関を示した。遺伝子ネットワーク解析はオゾンが遺伝子の機能不全をともなう成長低下の原因であることを示した。以上から、遺伝子発現解析はブナ林の環境影響評価を行う有望な手法であると考えられた。4地点を対象に環境ゲノム学的な調査と試料採取を開始することができたことは初年度の目標を達成できた重要ポイントである。また環境影響の評価基準について既存の精度から向上させられたことも順調に研究が進展しているポイントである。重点研究サイトである北海道黒松内添別ブナ林については継続調査を行う。サテライト研究サイトとして、北海道狩場山、新潟県、福岡県英彦山などにおいて新規調査ならびに昨年度からの継続調査を行う。衰退指標性遺伝子の一般性を高めるために、健全木と衰退木の遺伝子発現パターンに関する比較研究を継続して行う。遺伝子のシグナル伝達に関するパスウェイ解析に基づき、環境刺激の指標性遺伝子の発現パターンと個体衰弱の指標性遺伝子の発現パターンよる生理学的因果関係の解析を行う。指標性遺伝子の絞込を行い、解析法の簡便化に取り組む。本件は、当初の計画で最終年度に予定していた研究項目であるが、前倒しで行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。森林生理生態学およびゲノム学調査地に福岡県英彦山、佐賀県背振山、新潟県苗場山、北海道狩場山を加えて研究を進める。既存のDNAマイクロアレイによる評価基準をRNA-seqに移行させるため、RNA-seq解析を行い検討を行う。「環境」と「植物影響」の因果関係を解析するためのアルゴリズムを開発するため、光合成、活性酸素消去系、老化誘導に関わる遺伝子のシグナル伝達経路に注目して解析を行う。平成28年3月30日に納品を完了したが、支出が平成28年度となったため、次年度使用額が生じた。実験器具を平成28年3月30日に納品済、同年4月に支出予定。
メタボローム解析に用いる糞便の最適な採取・保存方法の検討と網羅的な代謝産物の測定

腸内細菌は食事によりダイナミックにその組成が変化することから環境因子の一つとして捉えることができ、肥満・2型糖尿病をはじめとする生活習慣病やアレルギー性疾患発症の原因として考えられている。この発症メカニズムの一つとして、腸内細菌によって食事由来物質などが代謝されて産生される代謝産物が大変注目されている。従って血漿中および糞便中の代謝産物を測定することが疾患の発症メカニズムの解明に必須と考えられるが、糞便中には夾雑物が多く、また代謝産物は温度や湿度などの外部環境の影響を受けやすいため、サンプルの採取方法、保存方法、抽出方法、の仕方は非常に重要である。そこで糞便の採取方法・保存方法による代謝産物への影響を検討し的確な精度管理方法を樹立することを目的とした。糞便中における代謝産物の測定については一般化された最適な方法が確立されておらず、これまでに多くの糞便中の代謝産物について報告されているが、サンプルの採取方法、保存方法、抽出方法は一定でないため、研究チームによって測定結果が異なっている可能性がある。そこで本研究では採取方法や保存方法が代謝産物の種類やその濃度に与える影響を検討し、糞便中の代謝産物の測定において的確な精度管理方法を行うこととした。さらに網羅的かつ感度良く測定する方法を樹立するために、一斉に脂肪酸や胆汁酸などの代謝産物をLC-MS/MS(LCMS8030, Shimadzu)やGC-MS(GCMSTQ8040, Shimadzu)を用いて測定する方法を検討した。当該年度は初年度のため、測定系の立ち上げと並行して、ヒトの糞便のサンプル収集を行った。測定系については、糞便中の胆汁酸はLC-MS/MSを用い、糞便中の短鎖脂肪酸はGC-MS/MSで測定ができるようになった。胆汁酸については更なる精度が求められるが短鎖脂肪酸は多検体を測定できるまでに至った。糞便の測定において的確な精度管理を行うために、採取位置や常温暴露時間、保存温度や凍結融解有無による代謝産物への影響を検討した。採取後30分以内に-80°Cで保存したものをコントロールとして、各条件と比較し代謝産物の数や種類がどのように変化するのかを検討した。しかし、サンプルが目標数集まらなかったため、採取位置や保存温度による影響の傾向は検討できなかった。次年度では、サンプルを10例集め分析まで行う。サンプルをさらに多く集めるために、今年度は収集方法を改良し10例のサンプル収集を目指す。その際には倫理面にも十分配慮する。糞便中の胆汁酸18種類(コール酸、タウロコール酸、グリココール酸、リトコール酸、タウロリトコール酸、グリコリトコール酸、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、ヒオデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、タウロデオキシコール酸、タウロケノデオキシコール酸、タウロヒオデオキシコール酸、タウロウルソデオキシコール酸、グリコデオキシコール酸、グリコケノデオキシコール酸、グリコヒオデオキシコール酸、グリコウルソデオキシコール酸)の測定系を立ち上げられたが、さらに多くの種類を同時に測定することを目指す。標準物質および適切な内部標準物質の検討を行い、さらなる測定精度の向上を目指す。

サンプルをさらに多く集めるために、今年度は収集方法を改良し10例のサンプル収集を目指す。その際には倫理面にも十分配慮する。糞便中の胆汁酸18種類(コール酸、タウロコール酸、グリココール酸、リトコール酸、タウロリトコール酸、グリコリトコール酸、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、ヒオデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、タウロデオキシコール酸、タウロケノデオキシコール酸、タウロヒオデオキシコール酸、タウロウルソデオキシコール酸、グリコデオキシコール酸、グリコケノデオキシコール酸、グリコヒオデオキシコール酸、グリコウルソデオキシコール酸)の測定系を立ち上げられたが、さらに多くの種類を同時に測定することを目指す。標準物質および適切な内部標準物質の検討を行い、さらなる測定精度の向上を目指す。初年度にて標準品や試薬等をすべて購入予定としていたが、研究の進行が遅れていたため購入できなかった。次年度では、さらに測定数を増やすので標準品や内部標準の購入および、サンプル収集のために必要な物品に使用する。
太極拳の文化間伝播における間身体性の国際比較研究：中国とイギリスを事例に

身体技法の習得プロセスは、流派や道場のような文化的集団における、理性や言葉とは無関係の身体的な学習としてイメージされやすい。このイメージは、ブルデューの社会学理論でも反復されている。本研究は、中国河南省新郷市および英国マンチェスターに所在する太極拳教室の継続的な調査を通して、こうしたイメージを刷新した。参与観察・インタビュー・練習場面のビデオ撮影などの手法を用いて、太極拳は武術および養生術としての普遍的な有効性ゆえに文化的集団を超えて伝播すること、そして、この有効性が知覚されるためには、身振りや言葉で形成された相互身体的な結びつきが不可欠であることを示した。平成25年度は、当初計画していた通り、中国・新郷市のX太極拳研究会と、イギリス・マンチェスターのC太極拳センターにおけるフィールドワークを行い、また、10月に慶応大学にて開催された日本社会学会第86回大会にて、現在までの研究成果を発表することができた。マンチェスターの調査は平成26年3月21日より4月5日にかけて行った。具体的には、教室の生徒として参与観察を行ったほか、指導者および生徒たちに半構造化インタビューを行った。生徒たちの多くはマンチェスター周辺のイングランド北西部の各地で太極拳を指導しているため、それらの教室を訪問したうえで、生徒たちの年齢層・練習目的および生徒に対する指導方法が、マンチェスターの教室とどのように相違するかに焦点を当てて調査した。平成26年度は、当初計画していた通り、中国・新郷市のX太極拳研究会と、イギリス・マンチェスターのC太極拳センターにおけるフィールドワークを行った。また、研究成果は、単著論文1本、国際学会における口頭発表論文2本、国内学会における口頭発表2本として発表することができた。新郷市の調査は、平成26年8月3日から12日にかけて行った。具体的には、研究会のメンバーとして毎朝の練習の参与観察を行ったほか、指導者及び生徒たちに半構造化インタビューを行った。それに加え、新郷市の教室と宗家を同じくする山西省の教室においても参与観察および半構造化インタビューを行った。その結果、生徒たちの身体感覚の多様性という仮設を補強することができた。マンチェスターの調査は、平成27年3月26日から4月5日にかけて行った。具体的には、教室の生徒として参与観察を行ったほか、指導者及び生徒たちに半構造化インタビューを行った。今回のインタビューでは、指導者が中国からイギリスに移民するまでのライフストーリーに焦点を当てた。平成27年度は、平成26年度と同様に、中国・新郷市のX太極拳研究会と、イギリス・マンチェスターのC太極拳センターにおけるフィールドワークを行った。また、研究成果は、単著論文2本として発表することができた。新郷市の調査は、平成27年10月3日から9日にかけて行った。具体的には、研究会のメンバーとして練習の参与観察を行ったほか、指導者および生徒たちに半構造化インタビューを行った。それにより、昨年に対する変化を知ることができたほか、指導場面のビデオ録画をすることで、これをエスノメソドロジー的に解釈するための素材を得ることができた。マンチェスターの調査は、平成28年3月1日から7日にかけて行った。中国の調査同様、教室のメンバーとして練習の参与観察を行ったほか、指導者および生徒たちに半構造化インタビューを行った。さらに今回は、C太極拳センターと提携する2つの組織を訪問し、その代表者のインタビューを行った。第一に、中国系住民のための健康情報センターであり、第二に、中国系住民のための養老施設を管理する企業である。いずれの組織も、C太極拳センターに資金を提供することで高齢の中国系住民の福祉を目的とした無料のクラスを開設している。2つの組織の代表者のインタビューにより、イギリスに移民した中国系高齢者にとっての太極拳の重要性が明らかになった。健康増進と転倒予防はもとより、英語が不得手なために孤立しがちな中国系高齢者に、太極拳は文化的に馴染みのある方法で社交のきっかけを作り出しているのである。これは、中国人がイギリス人に伝えた身体技法として太極拳を捉える従来の視点からは見えてこないものである。以上に加え、マンチェスターでは指導者資格認定講習の参与観察を行うことで、生徒と指導者という二つの異なる視点から太極拳の身体技法を捉えることが可能になった。当初計画していた通り、中国・新郷市のX太極拳研究会と、イギリス・マンチェスターのC太極拳センターの調査を行うことができ、また、研究成果を単著論文2本として発表することができたため。平成28年度は、平成27年度まで3年間行ってきた中国・新郷市のX太極拳研究会のフィールドワークを継続し、また、新郷市およびイギリス・マンチェスターのC太極拳センターのフィールドワークで収集された資料の整理と論文の執筆を行った。研究成果は、1本の単著論文、2本の国際学会における口頭発表として発表することができた。新郷市の調査は、平成28年11月3日より11月14日にかけて行った。今回の調査ではとりわけ指導場面のビデオ録画に力を入れ、指導者と生徒の言語的および非言語的なインタラクションを検討した。平成27年度までの3年間で収集してきたデータと本年度のデータを総合することで、太極拳の上達をより精緻に分析することができた。分析の第一の焦点は、太極拳の習得における相互身体性に関するものである。

具体的には、1)上達にともなう生徒の体内感覚および視覚の変化を経時的に辿ること、2)そのような変化をもたらした指導方法を身振りと言語の両側面から分析すること、3)こうした感覚および視覚の変化が指導者と生徒、および、生徒どうしの関係にどのような影響を及ぼすかを考察した。分析の第二の焦点は、太極拳の文化間伝播に関するものである。具体的には、1)太極拳がその成立において武術と養生術の二側面を持っていたことを歴史的文献にもとづき考察し、2)現代の中国およびイギリスにおける太極拳の実践に、この二側面がどのように反映されているかを考察した。身体技法の習得プロセスは、流派や道場のような文化的集団における、理性や言葉とは無関係の身体的な学習としてイメージされやすい。このイメージは、ブルデューの社会学理論でも反復されている。本研究は、中国河南省新郷市および英国マンチェスターに所在する太極拳教室の継続的な調査を通して、こうしたイメージを刷新した。参与観察・インタビュー・練習場面のビデオ撮影などの手法を用いて、太極拳は武術および養生術としての普遍的な有効性ゆえに文化的集団を超えて伝播すること、そして、この有効性が知覚されるためには、身振りや言葉で形成された相互身体的な結びつきが不可欠であることを示した。調査対象の太極拳教室における指導者および生徒たちの上達にともなう変化をより正確に捉えるために、3年間の予定であった調査期間を1年延長し、4年間とした。延長した利点を生かし、平成28年度は中国とイギリスの双方について最後の現地調査を行う予定である。社会学平成27年度も、本年度と同様に、中国・新郷市のX太極拳研究会と、イギリス・マンチェスターのC太極拳センターにおけるフィールドワークを、それぞれ年に一度ずつ、10日間程度にわたり行う予定である。研究発表としては、2016年3月に行われる日本スポーツ社会学会大会、および、Body and Societyあるいはそれに類する国際学術ジャーナルへの論文投稿を予定している。当初計画していた通り、中国・新郷市のX太極拳研究会と、イギリス・マンチェスターのC太極拳センターにおけるフィールドワークを行うことができ、中国の調査結果を日本社会学会大会で発表することができた。また、イギリスの調査結果についても、インタビューのテープ起こしおよびデータ整理は順調に進んでいる。さらに、近代スポーツとの比較における太極拳の原理的考察を、ISA(国際社会学会)のRC26研究部会主催の学術会議で発表することができた。調査期間を延長することで、調査対象の太極拳教室の指導者および生徒の上達にともなう変化をより正確に捉えることが可能になる。研究目的をより精緻に達成するため、調査期間を1年延長し、4年間とした。中国およびイギリスへの航空券が予想よりも安価に入手できたため。調査期間を延長した利点を生かし、平成28年度は中国とイギリスの双方について最後の現地調査を行うため、未使用額は旅費に充当する。平成26年度・27年度も、本年度と同様に、中国・新郷市およびイギリス・マンチェスターにおける調査を、それぞれ年に一度ずつ10日程度にわたり行う予定である。研究発表としては、平成26年7月に北京で行われるISSA(国際スポーツ社会学会)
原子スケール金属ナノコンタクトの制御と新規デバイスへの応用

1、金属の原子接合の作製とその抵抗測定:EB描画及びエレクトロマイグレーションを利用して、4端子を持つ金属の原子接合を作製した。更に磁場を印可し、原子接合の抵抗変化を測定した。その結果、縦抵抗(ρxx)だけでなく、横抵抗(ρxy)の磁場依存性を初めて測定した。この実験は、磁場を印可することで、原子接合部の抵抗が制御できることを示しており、金属の原子接合を用いた、新たな機能を持つデバイスの模索の一助になると考える。2、ナノギャップを持つ金属電極の位置合わせ技術開発と単一量子ドットの特性評価:AFMとEB描画の位置合わせ機能を利用することで、狙った位置にナノギャップを持つ金属電極対を自在に配置する手法を開発した。その結果、誤差20 nm以内という極めて高い精度で、狙った位置に金属電極を配置することができた。更にこの手法を用い、InP(311)B基板上に自己組織的に成長した、直径35 nmのInAs量子ドット1つに狙って電極を付け、ドットの電気伝導を初めて評価した。また、MBEでドットを成長する際のパラメータ(ヒ素の供給圧力)に注目し、条件を振って成長し電気伝導を評価した結果、供給圧力を下げると、電気伝導度の良い良質なドットができやすいことが判明した。更に、電極をアンテナ構造とし、このドットにTHz光を集光して光電流を観測した結果、従来より一桁多い、100 pAの光電流が観測された。この実験により、金属の微細構造を、狙った位置に自在に配置する技術が開発でき、その一例として、単一量子ドットに電極を付けるプロセスの歩留まりが飛躍的に向上した。これにより、量子ドットのより詳細な評価が可能になった。以上により、金属の原子接合を使ったデバイスや金属の微細構造の位置制御技術など、新規デバイス探索のための新たな技術開発をすることができ、これを利用して一定の成果が得られた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ヒト精子の卵活性化因子PLCzetaの合成とその臨床応用に関する研究

近年、卵細胞質内精子注入法(ICSI)により卵細胞が活性化するという事実から、精子細胞質内にsperm factorが存在しており、2002年に初めて同定された精子に特異的に発現するphosholipase C(PLC)のアイソフォームであるPLC zeta(PLCz)は、そのcRNAやリコンビナントタンパクをマウス卵に注入するとCa^<2+> oscillationが誘起されることから、sperm factorの本態である可能性が極めて強いものと考えられている。ヒトPLCzは、EF handsドメイン、PLCcドメインならびにC2ドメインの3つのドメインから構成されるが、現在のところこのドメインとCa^<2+> oscillationを惹起する活性(oscillogen活性)との関連は未解明である。本研究では、第一に、真核細胞で活性を有するプロモーターを持つ発現ベクター(pcDNA III)に、ヒスチジンのタグならびにヒトPLCz cDNAの全長をタンデムで組み込み、第二に、構築した真核細胞発現ベクターを、ヒト子宮頸癌由来のHela細胞ならびにサル胎児腎由来の293T細胞にリポフェクチン法によってトランスフェクションした。この系でリコンビナントタンパクの合成を確認し、リコンビナントヒトPLCzの安定的発現の系を確立した。今後は、さらに、このリコンビナントPLCzのマイクロインジェクションによりマウス未受精卵にCa oscillationが惹起し得ることを確認している。今後は、精製したこのリコンビナントヒトPLCzをマウス卵細胞へマイクロインジェクションし、卵細胞内のCa oscillation活性を観察し、その生理活性を解析予定である。また、リコンビナントヒトPLCzの種々の変異体(欠失変異体や置換変異体)を作成し、PLCzの構造と生理活性との関連についての検討を行なう。最終的には、これらの成績を総合して、ヒト精子のPLCzの特性を明らかにすると同時に、リコンビナントヒトPLCzを臨床的に応用しようと考えている。哺乳類の受精卵では律動的な細胞内Ca2+の律動的な上昇(Ca oscillation)が「卵細胞の活性化」の引き金になっていることが推定されているが、現在のところ、精子においてどのような情報伝達経路によりCa遊離チャンネルが活性化し、さらに、Ca oscillationがどのように卵細胞を活性化するかについてはいまだ未解明な点が多い。現在のところ、精子の「受精」というシグナルが卵細胞内に伝達される経路として、(1)細胞外のCa2+が流入する、(2)卵細胞表面の精子受容体を介する、(2)精子細胞質内の「卵細胞活性化因子(sperm factor)」による、の三つの説が提唱されてきたが、近年の卵細胞質内精子注入法(ICSI)により卵細胞が活性化するという事実から、精子細胞質内にsperm factorが存在していることは確実である。2002年に初めて同定された精子に特異的に発現するphosholipase C (PLC)のアイソフォームであるPLC zeta (PLCζ)は、そのcRNAやリコンビナントタンパクをマウス卵に注入するとCa2+ oscillationが誘起されることから、sperm factorの本態である可能性が極めて強いものと考えられている。ヒトPLCζは、EF handsドメイン、PLCcドメインならびにC2ドメインの3つのドメインから構成されるが、現在のところこのドメインとCa2+ oscillationを惹起する活性(oscillogen活性)との関連は未解明である。申請者らは、すでにヒトPLCζのcDNAクローニングが終了している。そこで、まず、PLCcドメイン領域のcDNAを発現ベクターに組み込み、大腸菌を用いてヒトPLCζのPLCcドメインのリコンビナントタンパクを合成し、未受精卵細胞にマイクロインジェクションし、oscillogen活性を解析したところ、Ca oscillationが観察された。