hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自律型マイクロチップによるPCRレス・SNPタイピング

独自の自律型マイクロチップを活用して,ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)不要の遺伝子一塩基多型(SNP)識別技術を確立することを目的とし,2種類の方法を検討した.電気泳動によって標的DNAを選択的に濃縮する方法では,感度に限界があった.固相反応によって標的DNAを捕捉し,化学的に増幅する方法では,分析時間25分で高感度に(百万コピー程度)SNP識別でき,後者の方法が大いに有望であることが分かった.独自の自律型マイクロチップを活用して,ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)不要の遺伝子一塩基多型(SNP)識別技術を確立することを目的とし,2種類の方法を検討した.電気泳動によって標的DNAを選択的に濃縮する方法では,感度に限界があった.固相反応によって標的DNAを捕捉し,化学的に増幅する方法では,分析時間25分で高感度に(百万コピー程度)SNP識別でき,後者の方法が大いに有望であることが分かった.本課題の目的は,独自の自律型マイクロチップを用いた電気泳動によって,PCR不要の簡便な遺伝子識別法を実現することである.分離媒体であるポリジメチルアクリルアミド(PDMA)にはプローブDNAを固定化しておく.このプローブが,泳動してきたDNAの中から特定配列のものを選択的に補足・濃縮する,というのが本法の原理である.本年度は濃縮率の向上を目指して条件最適化を行なった.標的配列をがん遺伝子K-rasコドン61の周辺15塩基とし,正常配列と一塩基変異配列の合成DNAを試料に用いた.プローブとして変異体に結合する6,8,10,15塩基のDNAを用意し,それぞれPDMAとの複合体を作製した.これら複合体にさらにPDMAを添加したものを分離媒体に用いた.まず,PDMA濃度が高いほど試料の濃縮率が上がることがわかった.プローブが8塩基の場合,PDMA34%では濃縮率1400倍,18%で320倍,2%で35倍であった.PDMA濃度が低いと,プローブが無視できない速度で泳動してしまうため,濃縮率が低下すると考えられる.以降の実験には,技術的な上限濃度である34%のPDMAを用いた.次に,プローブ鎖長を変えて濃縮実験を行なった.最高濃縮率とマッチ/ミスマッチ選択比は以下のとおりであった.プローブ6塩基では860倍(選択比>20),8塩基で1400倍(選択比10),10塩基で1600倍(選択比2.3),15塩基で1400倍(選択比1.0,つまり識別不能).プローブ鎖長を伸ばすと選択比が悪化することは予想していたが,濃縮率が上がらないのは意外で,原因はまだつかめていない.濃縮のみでは必要な感度が得られない可能性が出てきたので,今後は信号増幅による感度向上を平行して検討する.後者の方法はイムノアッセイで成功した実績がある.本課題の目的は,独自の自律型マイクロチップを用いることにより,PCR不要の簡便な遺伝子識別法を実現することであった.昨年度までは電気泳動でこの目的を達成する方針であったが,検出感度が思うように向上しなかったため,本年度は方針を変更し,自律型マイクロチップの流路壁面で標的DNAを捕捉した後,独自の「層流樹状増幅法」を用いて信号を増強することにより,高感度検出を達成することとした.まず末端をビオチン化した21塩基のDNAを標的として条件の最適化を行なった.標的と相補的な30塩基のプローブDNAをガラス基板上に固定化した後,Y字型流路を加工したPDMS基板を接合してマイクロチップを完成した.流路にサンプルを注入して標的DNAを補足した後,増幅試薬(蛍光標識アビジンとビオチン化抗アビジン抗体)を注入することにより信号増幅した.結果として1.7pMの検出限界が得られ,これは増幅しない場合に比べて1000倍以上高感度であった.次にサンドイッチ法を適用することにより,非標識56塩基DNA中のSNP識別を試みた.標的配列はヒトCYP2D6遺伝子とした.上記と同様に標的DNAを捕捉し,さらにSNP識別用のビオチン化プローブDNAを結合させた後,増幅を行なった.この場合は特異性を上げた分,感度は若干犠牲となり,検出限界は10pM程度となった.検出に要した時間は25分であった.本マイクロチップで使用する試料体積はわすか1μLなので,上記検出限界をDNA分子数に換算すると10^6-10^7コピーとなり,これはヒト血液0.1-1mLに含まれるDNA分子数と同等であるので,この血液サンプル中のDNAを完全に抽出,濃縮できれば,本法によるPCRレス・SNPタイピングが原理的に可能であることが示された.
東・東南アジア産サルノコシカケ類の分子系統による分類体系構築

森林総合研究所微生物生態研究室が所有する「サルノコシカケ類」の現在の分類体系における主要な属74属約300種より、基準種およびアジアを中心に汎熱帯域、熱帯から亜熱帯にかけて分布する種、あるいはアジア地域の温帯から冷温帯にかけて分布する種について、核リボソームDNAのLSU(Large subunit)領域の部分塩基配列、5.8S領域を含むITS(lnternal transcribed spacer)領域、EF1α(Elongation factorl alfa)領域の部分塩基配列について決定した。「サルノコシカケ類」のなかでも、分類学的に混乱している属、コンプレックス種をふくむ属について、欧米産と日本(アジア)産種との関係を明らかにすることを目的として、複数領域を用いて属内の系統関係を明らかにした、特に重大な樹木病原菌をふくむ属であるHeterobasidion属、重要な木材腐朽菌であり食用菌でもあるLaetiporus属については、複数領域の塩基配列に基づく系統関係より属内種の分類学的再検討を行い、それぞれ2種の未記載種を整理した。これらのコンプレックス種を含む分類の混乱している属の種について、種に特異的な配列を明らかにすることによってDNA塩基配列からの種の同定を可能にした。森林総合研究所微生物生態研究室が所有する「サルノコシカケ類」の現在の分類体系における主要な属74属より、基準種およびアジアを中心に汎熱帯域、熱帯から亜熱帯にかけて分布する種、あるいはアジア地域の温帯から冷温かけて分布する種を選定した。基準種37種(日本産菌株)を含む合計99種よりDNAを抽出した。核rDNAのLSU領域、SSU領域等の他に、一部の菌株についてはITS領域の塩基配列を決定した。これらの領域は国際的にデータが蓄積され、特に欧米のデータと比較可能であるが、高次分類群の系統関係についてはこれらの領域のみでは明瞭な関係が見いだされない場合が多い。そこで近年担子菌類の系統分析に広く使われるようなったRPB2(RNA polymerase II second largest subunit)、およびEF1α(Elongation factor 1 Alfa)、一部の属についてはb-tubulin, Heat shock protein, glyceraldehydes-3phosphte dehydoro genase領域等のコード領域および非コード領域についてもいくつかの種について配列を決定し、これらの領域の有効性を検討した。核rDNAのLSU領域のみでは困難であった高次分類群の関係についてもRPB2領域など複数領域を組み合わせることによって、比較的高次分類群までの関係が明らかになる可能性が示された。森林総合研究所微生物生態研究室が所有する「サルノコシカケ類」の現在の分類体系における主要な属74属より、基準種およびアジアを中心に汎熱帯域、熱帯から亜熱帯にかけて分布する種、あるいはアジア地域の温帯から冷温帯にかけて分布する種について、核リボソームDNAのLSU領域の部分塩基配列、RPBII (RNA polymerase II second largest subunit), EF1α(Elongation factor 1 alfa)領域の部分塩基配列について決定した。現在欧米産の既知種のデータを含めて分析を行っている。「サルノコシカケ類」のなかでも、分類学的に混乱している属、コンプレックス種をふくむ属について、欧米産と日本(アジア)産種との関係を明らかにすることを目的として、複数領域を用いて、属内の系統関係を明らかにした。特に重大な樹木病原菌をふくむ属であるHeterobasidion属については、rDNA ITS領域、β-tubulin, EF1α, glyceraldehydes-3phosphatede hydrogenase, Heat shock protain領域より、欧米産・日本産種の関係を明らかにした。Heterobasidion属における日本産種の系統的位置付けを明らかにした。同じく重要な木材腐朽菌であり食用菌でもあるLaetiporus属については、核rDNA ITS領域、EF1αおよびβ-tubulin領域の部分配列より日本産の種の関係を明らかにした。日本産種については今後分類学的に再検討が必要であることが示された。Heterobasidion属、Laetiporus属のいずれも、日本産の種は北アメリカよりもヨーロッパ産種と近縁であることが示唆された。
２次元量子固体の構造操作による量子現象の発現と解明

原子レベルで平坦なグラファイトの表面に吸着した単原子層ヘリウム薄膜は、ほぼ理想的な2次元系を与える。3Heを少量混入した4He単原子層固相薄膜で観測された温度の自乗に比例する異常な熱容量の解釈として、これまで、吸着構造のdomain wallのみが流動性をもち、3Heはこの中を運動するため1次元Fermi流体や2次元Dirac粒子として振る舞っている可能性を提案している。即ち、規則的な制限空間に閉じ込められた3Heが特異な振る舞いを示している可能性が高い。より直接的な観測として、動的応答測定による流動性の検証を試みている。水晶振動子の先端にグラファイトを取り付け、ここにヘリウムを吸着させて、共鳴周波数や共鳴線幅の変化を観測する水晶マイクロバランス法と呼ばれる、微視的摩擦の研究手段として用いられている手法を用いている。グラファイト上4He単原子層膜は、10 K以上の高温からslipと呼ばれる、振動基盤から質量離脱した状態となっている。これは、低温で摩擦が減少することが原因である。ここから温度を下げていくと、6.2 nm-2以下の面密度では、共鳴周波数等に大きな変化は現れないが、6.4 nm-2以上では、slipにより離脱していた4He薄膜の質量が振動子と再び結合し、さらに低温で再離脱する振る舞いが観測されている。固相領域のみで出現する質量再結合は、domain wall内部の流動性という仮説と一致するものである。一方、低温での再離脱については、依然としてその起源は不明であるが、振動子の振幅を大きくするほど、高い温度で質量離脱することが明らかとなった。これは、擾乱を与えるほど高温で低温相に移行することを示し、一見不可思議に見える振る舞いであるが、質量再離脱が振動により誘起されている現象であることを示している。4He固相薄膜のdomainlwall内のみが流動性を示し、そこに溶解した3Heが得意な振る舞いを示すとの仮説の立証のためには、まず、domain wallの流動性を示すことを直接的に観測することが必要となる。その一つの方法として動的応答測定が挙げられる。従来、動的応答測定は「ねじれ振り子」と呼ばれる手法が広く用いられてきたが、グラファイト上の流体相薄膜の超流動の観測も難しい状況であった。本研究では、微視的摩擦の研究に用いられる水晶マイクロバランス法と呼ばれる手法を用いた。音叉型水晶振動子先端にグラファイトを取り付け、そこにヘリウムを吸着させて共鳴周波数や共鳴線幅の変化を測定する手法である。幾つかの試作を経て実験装置を完成させ、面密度を変化させながら、広い温度領域に渡り温度掃引を行う実験により、上述のとおり、slipの抑制と解釈できる現象を観測した。slipによりグラファイト吸着基盤から質量離脱していたヘリウム薄膜が、その一部が超流動転移し、超流動の流路が基盤全体に及んだことによりslipに対して超流動対向流が生じたとの解釈である。これは、本研究の目的としていたdomain wallの超流動性を非常に強く示唆する結果であり、研究として非常に大きな進展があった。一方、数10 mK領域で、ヘリウム薄膜が再びグラファイト吸着基盤から質量再離脱する現象が観測された。domain wall構造が消失してslipの抑制が効かなくなった、或いは、薄膜全体が融解し超流動状態になった、などの可能性も考えられるが、このような低温で吸着構造が変化することは考えにくい。この再離脱する現象については、その起源は不明であるが、特異な現象が幾つか観測されており、今後の詳細かつ注意深い調査が必要となるが、新奇かつ特異な現象の発見も大きな進展である。音叉型水晶発振器を用いた水晶マイクロバランス法測定において観測された、質量再離脱、再結合の現象について、面密度依存性や振幅依存性や3He不純物の影響などの詳細な調査を行う必要がある。詳細な測定を行うとともに、測定結果についてさらなる精査を行う。面密度については今後十分にfine gridでの測定を行い、domain wall構造と本当に関係があるのか、striped domainwall構造とhoneycomb domain wall構造とで違いが現れるのか、不整合固相への明確な移行を捉えることができるのか、などの調査を行う。低温での質量再離脱現象については、3Heを混入しての4He薄膜の熱容量測定では、同じ温度域で特に異常が観測されていない。3Heが不純物として状態の変化を阻害している可能性もある。質量再離脱には超流動やdomain wallの運動が関係している可能性が高いが、これらの現象には常流動成分としての振る舞いやpin止め効果を通じて、3He不純物が大きな影響を与える可能性もある。これまでの純粋な4Heだけでなく、少量の3Heを混入してのQCM測定を行うことが、質量再離脱の起源を探る上で急務であり、最優先で行う。低温での質量再離脱については、強い振幅依存性も観測されている。大振幅ほど高温で再離脱を生ずるが、これは質量再離脱が振動により誘起されていることを示している。さらには振幅により、ヒステリシスを示すような現象も観測されている。振幅依存性やヒステリシスについて詳細な情報を得ることが、低温での離脱の起源を探る上でも重要となる。グラファイト表面に吸着した単原子層ヘリウム薄膜は、ほぼ理想的な2次元系を与える。フェルミ粒子系である3He薄膜に比べ、ボース粒子系である4He薄膜では測定手段が限られ、情報が不足している。

そこで、4He薄膜に少量の3Heの溶解し、その熱容量を測定することにより、3Heの運動を介して4He薄膜の状態や性質について情報を得る試みを行っている。この中で、√3×√3整合固相よりも高面密度領域で有限の熱容量が観測されること、さらに高面密度領域で熱容量が温度の自乗に比例することから、吸着構造のdomain wallが流動性を示し、ここに少量溶解した3Heが1次元フェルミ流体や2次元ディラク粒子系として振る舞っている可能性が強いことを指摘している。2次元ディラク粒子系では全ての粒子が同じかつ異常なほど大きな速度で運動するが、4He薄膜超流動のLandau条件による臨界速度により、3Heの速度が頭打ちになる可能性が指摘された。3Heの混入量をこれまでよりさらに減らして測定を行った結果、3He速度は頭打ちにはならず、4He薄膜の超流動臨界速度は3Heの運動には関係しない可能性が高いことが明らかとなった。一方、4He薄膜の吸着2原子層目に存在すると信じられてきた4/7相と呼ばれる整合固相は、最近の理論計算により、その存在が疑問視されている。我々が行った3Heを混入しての熱容量測定は4/7相の存在を否定するものであったが、不純物としての3Heが4He薄膜の固化を阻害している可能性を完全に払拭することはできなかった。今回、3Heを混入しない4He薄膜の熱容量を従来よりも2桁近く低温まで測定した結果、固化などの構造相転移の兆候はなく、また、整合固相特有のphonon gapも観測されず、4/7相の存在に否定的な結果を得た。グラファイト上の単原子層4He薄膜に少量の3Heを混入させたとき、4He薄膜のdomain wallが流動性を示し、domain wallのstriped構造やhoneycomb構造を反映し、3Heが1次元フェルミ流体や2次元ディラク粒子系として振る舞うとの仮説について、さらなる証拠を見出すことを目的として研究を進めている。ディラク粒子系の1つの特徴は線形分散を反映して全てのフェルミ粒子が同一の速度をもち、しかもディラクコーンの存在により、その速度が極端に大きくなることである。4He薄膜中の3Heの場合、3Heは超流動4Heの中を自由に運動していると考えられるが、その際、4Heの超流動臨界速度が3He速度の上限を規定する可能性が指摘された。実際、これまでの測定結果をもこれを示唆するものであった。しかし、3Heの混入量を減らしての熱容量測定はこの可能性を否定する結果となった。更なる大きな3He速度を得ることができる可能性が広がった。一方、この仮説の立証のためにはdomain wallの流動性を示すことが必要となる。その一つの方法として動的応答測定が挙げられる。流動性を示すdomain wallは充分な低温で超流動状態にあると考えられ、吸着基盤とは独立に運動が可能であり、動的応答測定により、その検出が可能と考えられる。このための音叉型水晶発振器を用いた水晶発振器マイクロバランス測定法による測定装置の準備を進めて、ほぼ完成に至っており、試運転に向け、最終の準備中である。吸着第2原子層における4/7整合固相についても、3Heを混入しない純粋な4He薄膜の熱容量を従来より2桁低い温度まで測定することに成功し、高温域の測定だけでは得られないフォノンについての詳細な情報を得ることができた。
バルーンによる留置後ステント展開の臨床応用に向けた血管成長性と血行動態の評価

近年ステントを最大拡張径より過大な直径の血管拡張用バルーンで拡大して、意図的にステントを長軸に沿って展開できる(unzipping)事が報告されている。Unzippingはステント留置後の先天性心疾患患者の再手術回避における有用性が期待されているが、慢性期での安全な拡張方法は確立されておらず、血行動態への影響も不明である。本研究は動物での慢性実験により1血管損傷に繋がる過大な血管拡張を回避する安全な拡張方法の確立2展開後の肺血管床の成長と血行動態への影響を従来使用されているバルーン拡張術と比較検討することを目的とする。将来再手術を回避する新たな治療方法としての確立を目指す。
イソキノリンアルカロイド生合成マシナリーの構築

植物の二次代謝産物の生合成系を微生物において、再構築することを目的に研究を行った。すでに、ドーパミンから、レチクリンへの変換系を再構築することに成功していたことより、さらに、経路を延長することを試みた。特に、プロトベルベリン/ベンゾフェナンスリジン型アルカロイド生合成系の発現を試み、レチクリンからスコウレリンへの変換、スコウレリンから、ケイランチホリンへの変換、さらに、ケイランチホリンからスタイロピンへの変換を可能とする組換え酵母を作成し、それぞれの生物変換が可能であることを確認した。また、より単純な基質であるグルコースから、レチクリンまでを産生する大腸菌プラットフォームを確立した。この大腸菌と組換え酵母を用いた反応系を用いて、より複雑なアルカロイドの産生の検証を試みているが、生合成の再構築は部分的に終わっており、今後、より高効率な変換系の確立を目指している。なお、ベンゾフェナンスリジンアルカロイド生合成の鍵となるプトレシンからサンギナリンへの変換を反応するプトレシン6ーハイドロキシレースを発現した組換え酵母によるプトレシンの効率的なヒドロサンギナリン、さらには、サンギナリンへの変換を確認した。24年度が最終年度であるため、記入しない。植物の多様な二次代謝産物のなかで生理活性が顕著な含窒素二次代謝産物(アルカロイド)のモデルとして、イソキノリンアルカロイド生合成系を対象に、その微生物細胞における生合成マシナリーの再構築による多様なイソキノリンアルカロイドの発酵生産を目的に、生合成再構築の鍵となるP450遺伝子、ならびに細胞内小器官に局在する酵素(ベルベリンブリッジ酵素;BBE)め大腸菌内における発現検討を行なった。小胞局在型フラビン酵素・BBEを低温発現誘導ベクター系により可溶性画分に高発現させるとともに、BBE活性を検出することに成功した。しかしBBE活性はタンパク質量に比べて低く、発現したBBEの多くはアポ型タンパク質であると推測された。一方P450であるCYP719A5の発現のためにN末端疎水性アミノ酸配列の改変やコドンの最適化、シグナルペプチドの付加等を検討した。さらに、細菌Bacillus megaterium由来のP450BM-3におけるP450レダクターゼドメインを融合させたキメラ酵素としての発現も試みた。いくつかの改変によって不溶性画分での発現を認めたが、可溶性画分での高発現は認められなかった。また、in vitroにおける酵素アッセイにおいてもCYP719A5活性の検出に至らなかった。CYP719A5の大腸菌発現系の構築と並行して、既に活性型での発現に成功しているCYP80G2の大腸菌発現系の最適化を行った。その結果、タンパク発現誘導時における培養温度や、ヘムの前駆体であるアミノレブリン酸の添加が活性型でのP450発現量に大きく影響することを認めた。小胞局在型フラビン酵素BBEを大腸菌内で発現させ、その酵素活性を検出することに成功するとともに、膜局在型P450についても、CYP80G2をモデルに、タンパク発現誘導時における培養温度や培地条件等の検討により活性型でのP450発現量を増大することに成功しているため。計画そのものは、おおむね順調に進展しているものの、対象とする酵素遺伝子によっては、活性型酵素の発現が極めて困難なものがある。細胞内膜系を持たない大腸菌では、内膜系において発現するタンパク質の発現が困難でることは予想されていたことであるが、想定以上に難しいことを実感している。そのために、大腸菌とともに、内膜系を持つ酵母を用いた実験系も検討することとしている。
自治体政策過程と市民参加－行政パフォーマンスへの影響を中心に－

2013年度、筆者は自治体の政策立案過程における行政と市民組織の連携事例の研究で成果を得た。昨年度まで研究を行ってきた事例に加えて、今年度は新たに、島根県津和野町、滋賀県栗東市、岩手県釜石市、宮城県気仙沼市の事例を対象に加えた。これら4事例はどれも災害復旧における行政と市民組織の連携において高いパフォーマンスを発揮している事例である。調査を行うなかでこれらの事例について、行政と市民組織のコミュニケーションをつなぐ「コーディネート組織」を用意しているという共通点があることが明らかになった。津和野町では「地域おこし協力隊」として派遣された若者、栗東市では龍谷大学の教員および学生、釜石市では県外出身の契約市職員で組織された「釜援隊」、気仙沼市では地元高校生による地域活性化を支援するNPO法人「底上げ」が、行政と市民団体のコミュニケーションを媒介する重要な役割を担っていることが明らかになった。これまでの研究では、行政が市民を政策過程に巻き込む取り組みを主な研究対象とし、行政と市民の関係性に着目してきたが、2013年度に行った研究により、政策過程における行政と市民の連携において、その両者の間に入る役割を担う組織・人物の果たす役割が重要であるという分析結果を得ることができた。そして、この役割は、行政とも市民組織とも距離をとれる「地域おこし協力隊」、「大学教員・大学生」、「契約職員」、「NPO」という「第三のアクター」であるほうがうまく担うことができると考えられる。4事例の分析を通じて、コーディネーションの役割の担い方は地域ごとやイシューごとに大きく異なるもので、行政と市民組織をつなぐコーディネーションの方法論を確立することは容易ではないということができる。この課題は今後の市民参加論においても極めて重要なテーマになると考えている。(抄録なし)今年度は、2011年5月に我が国初の本格的討論型世論調査(Deliberative Polling、以下DP)の実施に携わるとともに、その調査データの分析を通じて、DPが自治体政策過程においていかなる影響を与えうるかについて研究を進めてきた。DPは、通常の世論調査に、(1)資料による情報提供、(2)調査対象者同士の討論、(3)専門家との質疑応答という「熟議」のプロセスを組み込んだ新たな世論調査である。熟議の前後で同じ内容のアンケート調査を実施するため、熟議を通じた意見変化のプロセスを検証することができる。この調査の特徴は、無作為抽出で調査対象者を選ぶため市民全体の縮図に近い人々が調査に参加すること、熟議の機会を用意することで一段階深い意見を聴取できることにある。実際に、今回のDPでは、全国から幅広い属性の市民が参加し、熟議前後で大きな意見変化が見られ、政策過程にDPで抽出された意見は政策過程において参考にすべきものである可能性が高いといえる。また調査対象者の熟議前後の意見変化を見ると、熟議を経て「政治への信頼度」、「他者への信頼度」、「制度への信頼度」が大きく上昇したことがわかった。さらに信頼度上昇の要因を分析したところ、信頼度の評価が高い対象者ほど「討論において自分と異なる意見にも良い意見があったか」、「専門家の質問への回答が適切だったか」という設問への評価が高いことがわかった。この結果より、「熟議のプロセスを経て市民の公的なものへの信頼が高まる」という可能性が提示されたといえ、ソーシャル・キャピタル論や熟議民主主義論などに対するインプリケーションとしても高く注目される。特にソーシャル・キャピタルの上昇という結果は自治体政策過程にも影響を与えると考えられ、本研究の骨子にも大きく関わる。次年度は、ソーシャル・キャピタル論の観点からさらにDPの研究を進める。今年度は、本研究が課題とする自治体政策過程における市民参加について、その理論的な正当性に関する検証と、事例を用いた政策過程分析を行った。第一に、理論的な検討ではこれまで対立的に整理されることが多かった「競争民主主義」、「参加民主主義」、「熟議民主主義」について、James S.Fishkinの議論を参照しながら、それらの近接性に着目し、代議制の政策プロセスにおいて一般市民の「参加」と「熟議」を用いた、政治システムに対する「インプット」の必要性を理論的に明らかにした。第二に、事例を用いた政策過程分析では、2012年8月に実施された政府による「エネルギーと環境の選択肢に関する討論型世論調査」と2012年8月から10月にかけて北本市(埼玉県)の「きたもと市民会議」を研究対象として、調査および研究を行った。前者は、中央政府が政策立案の参考に討論型世論調査を活用した世界初の事例であり、討論型世論調査の結果は政府の「エネルギー・環境会議」が策定した「革新的エネルギー・環境戦略」に反映され、最終的にこの文書は閣議決定された。討論型世論調査は「参加」と「熟議」を組み込んだ意見聴取手法であり、この調査結果が政策過程に活用されるプロセスについて、政府の公表資料と政策担当者へのインタビューを通じて検証を行い、自治体政策過程における市民参加の活用プロセスとの比較を行った。また後者の事例分析では、無作為抽出による市民による「熟議」と、18歳以上の全市民を対象としたウェブでの政策投票という「参加」の手法を組み合わせた本手法の新奇性に着目し、そのシステムの構造を分析するとともに、この手法が自治体の政策過程において、首長および議会の政策判断にいかなる影響を与えるかを分析した。

昨年度まで研究を行ってきた事例に加えて、今年度は新たに、島根県津和野町、滋賀県栗東市、岩手県釜石市、宮城県気仙沼市の事例を対象に加えた。これら4事例はどれも災害復旧における行政と市民組織の連携において高いパフォーマンスを発揮している事例である。調査を行うなかでこれらの事例について、行政と市民組織のコミュニケーションをつなぐ「コーディネート組織」を用意しているという共通点があることが明らかになった。津和野町では「地域おこし協力隊」として派遣された若者、栗東市では龍谷大学の教員および学生、釜石市では県外出身の契約市職員で組織された「釜援隊」、気仙沼市では地元高校生による地域活性化を支援するNPO法人「底上げ」が、行政と市民団体のコミュニケーションを媒介する重要な役割を担っていることが明らかになった。これまでの研究では、行政が市民を政策過程に巻き込む取り組みを主な研究対象とし、行政と市民の関係性に着目してきたが、2013年度に行った研究により、政策過程における行政と市民の連携において、その両者の間に入る役割を担う組織・人物の果たす役割が重要であるという分析結果を得ることができた。そして、この役割は、行政とも市民組織とも距離をとれる「地域おこし協力隊」、「大学教員・大学生」、「契約職員」、「NPO」という「第三のアクター」であるほうがうまく担うことができると考えられる。4事例の分析を通じて、コーディネーションの役割の担い方は地域ごとやイシューごとに大きく異なるもので、行政と市民組織をつなぐコーディネーションの方法論を確立することは容易ではないということができる。この課題は今後の市民参加論においても極めて重要なテーマになると考えている。今年度は、討論型世論調査に実施に携わり、貴重なraw dataを集めることができた。またその分析を進めた結果、「熟議によるソーシャル・キャピタルの醸成」という研究遂行上重要なインプリケーションを得ることができた。また、武雄市(佐賀県)をはじめとする市民参加で一定の成果をあげている自治体へのヒアリングを進め、貴重な証言を集めることができた。他方で、学会および研究会で3件の発表を行ったものの、論文の採択には至らなかったため、次年度は論文投稿に一層の力を入れ、研究に取り組む所存である。博士論文で扱う予定であった事例の調査および情報収集はすべて終了した。今後は、新たに分析対象とした「熟議」的手法に関する追加的な調査と、調査結果の詳細な分析を行うのみである。次年度は討論型世論調査の分析をさらに進めていく予定である。すでに次年度の日本政治学会大会の「自由論題報告」において、「熟議とソーシャル・キャピタル」というテーマでの報告が採択されており、同様の題で論文を投稿する予定である。今年度研究を進める中で見えてきた研究遂行上の課題としては、討論型世論調査をはじめとする市民参加手法と、自治体パフォーマンスとの影響関係を定量的に把握することが難しいという点である。市民参加および自治体パフォーマンスの独自の尺度をつくるためにさまざまな指標を組み合わせたが、強い相関関係を見つけ出すことができなかった。
胎児末梢血内間葉系幹細胞を利用した新規胎児皮膚治療の臨床応用に向けた基礎研究

マウス胎仔・新生児から、生きた状態で末梢血を約10マイクロリットルを採血し、FACS解析する手技を確立した。この習得した手技を使いマウス新生児の末梢血をFACS解析を行った結果、Lin-PDGFRα+cellsは新生児では認められないことがわかった。さらに、成人マウス骨髄細胞中のLin-PDGFRα+ckit-Sca1+cellsをFACS解析した結果、骨髄の中の約0.05-0.1%しか存在しておらず、骨髄採取してからのみSSEA3を発現し始めるた。さらに、Areaでsortingし、特殊な分化誘導を促すとkeratin5を発現し始めた。現在、マウス胎仔末梢血液の研究を行う前に、末梢血および骨髄間葉系幹細胞の単離・確保が比較的容易であるadult mouseで実験手技の検討・条件設定を行っている。生後6週のadult mouse骨髄内Lin-・ckit-・PDGFRα+・7-AAD-・BMCSは、0.038%であった。今後、マウス胎仔期のPDGFRα+MSCsおよびHSCの骨髄への遊走開始時期を正確に解析し、同時期の末梢血・肝臓・骨髄・胎盤等の諸臓器における分布の増減を把握する。骨髄幹細胞が骨髄にホーミングするを阻害する試薬であるAMD3100など]を胎仔循環系内に投与し、細胞特異的な遊走シグナルの阻害、賦活により、効率的なPDGFRα+MSCsの遊走条件を把握する。マウス胎仔末梢血からPDGFRα+MSCsを回収率をできる条件を導きだす予定である。マウス胎仔・新生児から、生きた状態で末梢血を約10μlを採血し、FACS解析する手技を確立した。この手技を使用することで、マウス胎仔・新生児を殺傷することなく採血を施行することが可能なので、今後、マウス末梢血の経時的解析研究に重要な役割を果たすことが予想される。現在、マウス胎仔末梢血におけるLin-PDGFRα+cellsの存在に関してFACS解析を進めている。さらに、申請者らグループは、骨髄細胞内の希少分画であるPDGFRα+骨髄細胞が、培養の系でkeratin5を発現するようになり、keratinocyte-like cellに分化することを見いだし、さらに骨髄由来表皮細胞へ分化しやすい分画を詳細に突き詰めた結果、Lin-PDGFRα+ckit-Sca1+SSEA3+cellsが、骨髄由来表皮細胞に分化することが明らかとなった。PDGFRα+cellsは、近年の研究より分化誘導が懸りやすい骨髄間葉系幹細胞として周知され始めている。FACS解析では、PDGFRα+cellsは骨髄細胞全体の0.1-0.2%程度しか存在しておらず、全ての細胞がLineage-ckit-あり、その中の約半分(骨髄細胞全体の0.05-0.1%)がSca1+であった。さらにSSEA3に注目し、FACSの結果より、SSEA3は骨髄から採取時点で、PDGFRα+cellsの中に存在しておらず、培養でdishに接着してからのみ発現することを免疫染色(PDGFRα・SSEA3)とFACSで確認した。つまり、Lin-PDGFRα+ckit-Sca1+cellsは、骨髄の中の約0.05-0.1%しか存在しておらず、骨髄採取してからのみSSEA3を発現し始めるのである。このLin-PDGFRα+ckit-Sca1+SSEA3+cellsを、Areaでsortingし、マウス新生児皮膚抽出液含有培養液で特殊な分化誘導を促すと、約3週間後にkeratin5を発現し始めることも確認できた。H24年度は、教室環境が整わず、スムーズな研究遂行ができなかった。しかし、現在では、細胞培養室および実験器具の確保、動物実験のための動物施設および実験器具の確保、-20°・-80°冷蔵庫の確保、遠心機の確保など、ようやく実験を進める研究環境が整ったため、今後の研究遂行は順調に進めていく予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。1、妊娠13日目マウス胎仔(P13 embryo)抹消血を回収し、dish上で分化誘導(脂肪・骨・軟骨)をかけ胎仔末梢血中の間葉系幹細胞(DAMSCs)の存在を確認する。2、P13 embryoの抹消血を回収し、胎仔末梢血中のPDGFRα+DAMSCsのpopulationをFACS(CantII)にて測定する。

3、P13 embryoから、胎仔末梢血PDGFRα+DAMSCsをsorting(Area)し、dish上で分化誘導(脂肪・骨・軟骨)をかけ胎仔末梢血内間葉系幹細胞(DAMSCs)がPDGFRα+cellであり、分化能力が高いことを確認する。4、皮膚抽出液精製する。市販されていmigration活性を有する蛋白質(PDGF-AA、PDGF-BB、bFGF、VEGF、IGF-1、BMB2、BMB4、TGF-β1、TGF-β3、HGF、IL-3、SDF-1a)を購入する。5、皮膚抽出液及び市販蛋白質をP13-14embryoの循環血液内に投与し、PDGFRα+DAMSCsが血中に動員されて血液内に増えるか確認する(FACS CantII)。6、皮膚抽出液及び市販蛋白質をP13 embryo(GFP mouse)の循環血液内に投与し、PDGFRα+DAMSCsをsorting(Area)し、1週間程dish上で培養し細胞数を増やす。7、遺伝子疾患モデルマウスP13 embryoの循環内にdish上で増やしたGFP transgenice mouse胎仔期循環内PDGFRα+DAMSCsを投与し、治療効果をみる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
ＬＩＮＥの機能的ユニットの構築と移行の分子機構

LINE(別名non-LTR型レトロトランスポゾン)はほとんどの真核細胞に存在し、最も活動的な転移因子にも関わらず、その特有な転移過程の多くは解明されていない。本研究では、ヒトL1のLINEのタンパク質ORF1pとORF2pの翻訳制御機構を解析した。さらに、ORF1p, ORF2p複合体が細胞内でどのように形成され、核内の核小体に移行するかを、rDNA特異的LINE・R1, R2, R7などを用いて解明した。さらに、どのようにして標的DNAと相互作用をして標的を切断するのか、また切断された箇所に自らのmRNAを結合させ、正確な場所から逆転写させるかを、R7を用いて解明した。HNEのmRNAは転写・翻訳されると、コードしたORF1,0RF2タンパク質とリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成し、核内の標的サイトへ移行し、標的DNA上で逆転写されるが、本研究ではLINE・RNPの(1)形成過程(2)核内移行(3)標的DNAとの相互作用に関わるLINE内部の機能的な構造を解明することを目的とした。テロメア特異的LINE・SART1に含まれるORF1タンパク質とORF2タンパク質を別々に発現させて、2つのmRNAとの結合性を調べると、ORF2タンパク質に対するmRNAのみが取り込まれ、ORF2タンパク質下流の3'UTRが標的になっていることが確認された。また、この場合大過剰のORF2タンパク質は3'UTR末端のpolyA配列を認識していることが示唆された。さらに、精製したRNPを用いて内在する逆転写活性を調べたところ、二重鎖のテロメア反復配列はプライマーとして機能しうるが、1本鎖のテロメア反復配列はプライマーとならないことが確認され、RNPが標的DNAであるテロメア反復配列に直接相互作用していることが確かめられた。以上の実験結果は、LINEのRNPの形成過程の新たな分子機構を示すと共に、標的DNAとHNE間の相互作用についても新たな作用メカニズムを呈示するものとして、興味深い結果である。LINEのmRNAは転写・翻訳されると、コードしたORF1, ORF2タンパク質とリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成し、核内の標的サイトへ移行し、標的DNA上で逆転写されるが、本研究ではLINE・RNPの(1)形成過程(2)核内移行(3)標的DNAとの相互作用に関わるLINE内部の機能的な構造を解明することを目的とした。ヒトゲノム中で最も大量に存在するLINEであるL1のORF1タンパク質(ORF1p)とORF2pのRNP形成過程を調べるために、翻訳制御について解析を進めた。ORF1とORF2の間にあるIntergenic Region(IG)がORF2pの翻訳を抑制する一方で、ORF2pの翻訳に必要な領域もIGに含まれていることが判明した。またLINEの2個のORFはオーバーラップしていることが多いが、L1では2個のORFは分離して存在するため、Nonsense-mediated mRNA decay (NMD)の対象となることが予想された。しかし、解析の結果L1はNMDの影響を受けておらず、NMDを回避する仕組みをもっていると考えられた。一方、LINEの核内移行を調べるために、rDNA特異的LINEのR1とR7タンパク質の細胞内局在を調べた。その結果いずれのORF2p(の一部が)もrDNAが存在する核小体に局在した。この結果は、標的特異的LINEにとって核移行がその特異性にとって大きな役割を果たしている可能性を示す興味深い結果である。LINEのmRNAは転写・翻訳されると、コードしたORF1、ORF2タンパク質とリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成し、核内の標的サイトへ移行し、標的DNA上で逆転写されるが、本研究ではLINE・RNPの(1)形成過程(2)核内移行(3)標的DNAとの相互作用に関わるLINE内部の機能的な構造を解明することを目的とした。(1)28SrDNA特異的LINE・R2Olの転移を調べる過程で、5'UTR内部にあるリボザイム活性がR2Olの上流28bで28SrRNAからの共転写産物を切断することが確認された。リボザイム活性を失活させるとR2Olの転移活性が低下し、このとき切断されない上流の28SrRNA配列が長くなるほど転移活性の低下が顕著になることが判明した。転移活性が低下した原因は、RNAの安定性や翻訳効率の低下でなく、LINEのRNP形成が適切に行われない可能性が示唆された。このことは、5'UTRが適切な長さであることがRNP形成に重要であることを示した初めての報告である。(2)R1, R2, R7などrDNA標的

特異的LINE(R-element)を用いて核内移行を調べたところ、R1, R7についてはORF2タンパク質が核内への移行を主に担っていることがわかり、R2Bmタンパク質についても核内への移行が確認された。(3)テロメア特異的LINE・SART1のORF1内部にあるZincfingerドメインを破壊したコンストラクトを用いるとLINE自身のmRNAと結合できなくなることが確認された。RNP形成におけるORF1タンパク質の役割は主にmRNAとの結合であることが示唆された。LINE(別名non-LTR型レトロトランスポゾン】はほとんどの真核細胞に存在し、最も活動的な転移因子にも関わらず、その特有な転移過程の多くは解明されていない。LINEのmRNAは転写・翻訳されると、コードしたORF1、ORF2タンパク質と(RNOリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成し、核内の標的サイトへ移行し、標的DNA上で逆転写されるが、本研究ではLINE・RNPの(1)形成過程(2)核内移行(3)標的DNAとの相互作用に関わるLINE内部の機能的な構造を解明することを目的とした。(1)18SrDNAの特定部位に転移するR1クレード因子R7(Anopheles由来)の転移活性をsf9細胞において解析した。その結果、「逆転写が正確に起こるには、mRNA末端にあるpolyAの長さがある程度長いこと」と、「転移サイトに正確に挿入されるには、標的とする部位の15塩基のTSD(Target site duplication)が正確であること」が明らかになった。他のR1クレード因子の28SrDNA特異的R1にはpolyAが存在しないことから、同じクレードの因子でも転移機構を多様化させている可能性が示された。(2)さらにR7とR1のRNPの細胞内での動態を調べたところ、いずれにおいてもORF1pは主に細胞質に存在するのに対し、ORF2pは一部のシグナルが核内にドット状に局在していた。両者を共発現させるといずれの因子においても核の辺縁部に共局在のシグナルが観察された。さらにORF2pのシグナルは核小体マーカーのFibrilarinと共局在することが示された。これらの結果はrDNAに特異的に転移する因子(R因子)では細胞内での移行過程が共通しており、標的であるrDNAが存在する核小体に一旦アクセスし、そこでそれぞれの因子の標的部位を認識、切断、転移を起こす可能性が示された。LINE(別名non-LTR型レトロトランスポゾン)はほとんどの真核細胞に存在し、最も活動的な転移因子にも関わらず、その特有な転移過程の多くは解明されていない。本研究では、ヒトL1のLINEのタンパク質ORF1pとORF2pの翻訳制御機構を解析した。さらに、ORF1p, ORF2p複合体が細胞内でどのように形成され、核内の核小体に移行するかを、rDNA特異的LINE・R1, R2, R7などを用いて解明した。さらに、どのようにして標的DNAと相互作用をして標的を切断するのか、また切断された箇所に自らのmRNAを結合させ、正確な場所から逆転写させるかを、R7を用いて解明した。rDNA特異的LINE・R2Olを用いて5'UTR中にあるリボザイムが転移活性に及ぼす影響を見ることに成功した。共転写産物であるrRNAから切り離されないとR2Olの転移活性は下がり、転移活性低下の原因は適切にRNPが形成されないためではないかと推測している。
In vivo系への適用を目的とした生体動的可視化プローブの開発

本研究は,生体分子(生理活性種・酵素・受容体・遺伝子など)を動的に可視化することにより,生理機能解析法を開発することを目的としている。放射線被曝がなく非侵襲的で,かつ体外からの高感度検出が可能である蛍光法や核磁気共鳴法(MRI)などの分光学的手法に基づき,生組織,生体系、特にin vivo系を試料とした「生きている状態」における生体分子をそれぞれの作用部位において直接検出し,時々刻々の変化を画像として捉えるプローブを開発するものである。開発したプローブは可視化と同時に、臨床検査薬などの実用的な応用を目指す。研究期間内に、1.in vivo系に適用可能な近赤外領域発光の蛍光可視化プローブ、2.機能性MRI画像化プローブ、3.長寿命型蛍光可視化プローブの3テーマに焦点を絞って新規プローブの開発を行った。その結果、1.のテーマに関しては、in vivo系に適用可能な近赤外領域発光の一酸化窒素に特異的な蛍光可視化プローブDACs(DAC-P & DAC-S)、亜鉛イオン可視化プローブおよびpH感受性プローブの開発に成功した。2.のテーマに関しては、Gd^<3+>錯体を基盤に、Zn^<2+>と複合錯体を形成することで水の緩和時間を変化させることを原理とした世界で初めてMRI用亜鉛イオンプローブの開発に成功した。更に遺伝子発現をモニターできるMRI用ベータガラクトシダーゼプローブの開発にも成功している。3.のテーマに関しては、実用的な新規ロイシンアミノペプチダーゼ(LAP)活性測定用臨床検査試薬の開発に成功した。また、2型糖尿病に関連しているdipeptidyl peptidase(DPP)4酵素の活性測定用蛍光ランタノイド錯体の開発にも成功した。DPP4阻害剤のスクリーニングに応用でき、医薬品開発の有用である。上記したように、本研究費補助金で極めて画期的数多くの成果が得られた。本研究は放射線被曝がなく非侵襲的で,かつ高感度検出が可能な蛍光法や体外からの測定が可能な核磁気共鳴法(MRI)の手法に基づき,生組織,生体系、特にin vivo系のいわゆる「生きている状態」における生体分子をそれぞれの作用部位において直接検出し,時々刻々の変化を画像として捉える事を目的としている。生体分子(生理活性種・酵素・受容体・遺伝子など)を動的に可視化することはそれらの生理機能を解析する上で極めて重要なテクノロジーで、これにより生命科学の画期的進展が見られることは疑いない。上記の目的を達成するために、各々の生体分子に対する特異的検出試薬となる近赤外領域波長の発光を有する可視化プローブあるいは機能性MRI画像化プローブおよび蛍光長寿命型(時間分解型)の新規蛍光可視化プローブの開発が不可欠となる。本研究ではこれらのプローブを理論的に設計・合成し,それらを用いて生理学・薬理学的解析を行い,さらに個別の生体物質に応答する血管造影やMRI等に応用可能なヒトの次世代型画像化診断薬へ展開する。本年度はin vivo系に適用可能な近赤外領域発光の一酸化窒素に特異的な蛍光可視化プローブDACs(DAC-P & DAC-S)の開発に成功した。このプローブは光誘起電子移動を原理とした蛍光発光のOFF/ON機能を有し、一酸化窒素と反応することでベンゾトリアゾール環を形成し、800nm付近に強い近赤外領域蛍光発光を示す。生体系への応用研究として、本プローブをラット摘出腎臓の環流系に適用し、実体蛍光顕微鏡を用いて腎臓外部から一酸化窒素の生成を可視化することに成功した。

これらの成果はヒトを対象とした臨床応用の為の基礎データとして極めて意義ある結果である。本研究の目的は、生体分子を動的に可視化することにより,画期的な生理機能解析法を開発することである。放射線被曝がなく非侵襲的で,かつ体外からの高感度検出が可能な蛍光法や核磁気共鳴法(MRI)などの分光学的手法に基づき,生組織,生体系、特にin vivo系を試料とした「生きている状態」における生体分子をそれぞれの作用部位において直接検出し,時々刻々の変化を画像として捉えるものである。そのためには,各々の生体分子に対する特異的検出試薬となる近赤外領域波長の発光を有する蛍光可視化プローブあるいは生体中の夾雑短寿命蛍光を除去できる長寿命蛍光可視化プローブの開発が不可欠となる。上記の考えに沿って、平成17年度は近赤外領域発光型可視化プローブの開発と機能性長寿命蛍光可視化プローブの開発の開発を行った。前者は、近赤外領域の発光が可視領域に比べ生体深部からの光透過性に優れ、in vivo系に適用可能な可視化プローブになりうる事に基づいている。シアニン系色素は800nm付近の蛍光発光を有し、近赤外領域発光型可視化プローブの開発の母核として最適の光学特性を有している。これを母核に用いて種々検討した結果、レシオ型の亜鉛蛍光プローブDIPCYの開発に成功した。これは世界で初めての近赤外領域発光レシオ型プローブである。後者の機能性長寿命蛍光可視化プローブの開発においても、虚血時あるいは神経伝達の際に重要な生理機能を担っていることが示唆されている亜鉛を特異的に捉える長寿命蛍光プローブEu-25の開発に成功した。これら2種のプローブの開発により、生細胞、生体組織中における亜鉛の生理機能解明が促進されることになる。本研究の目的は生体分子(生理活性種・酵素・受容体・遺伝子など)を動的に可視化することにより、画期的な生理機能解析法を開発することである。生体組織、細胞系、特にin vivoを試料とした「生きている状態」における生体分子をそれぞれの作用部位において直接検出し、時々刻々の変化を画像として捉える事により、生体分子の生理機能の解析を目指すことになる。前年度までに、近赤外領域発光可視化プローブとして亜鉛プローブDIPCYの開発、亜鉛に選択的に応答するMRI造影剤および遺伝子発現をモニターできるベータガラクトシダーゼMRIプローブの開発に成功した。今年度は本研究の応用として、実用的な臨床検査薬として使用できる長寿命型(時間分解型)蛍光可視化プローブの開発を行った。ランタノイド蛍光錯体の蛍光が長寿命で有るという蛍光特性は尿などの多数の蛍光物質が夾雑している系において、望むシグナルだけを特異的に検出することができ、極めて有用である。この特性に前年度までに得られた蛍光発光のON/OFFスイッチの原理を組み込むことで極めて高感度の臨床検査薬が創製できると思われ、標的としてロイシンアミノペプチダーゼ(LAP)を設定した。この酵素はがんの転移や自己免疫疾患と関係しており、肝・胆道系疾患において活性値が上昇することが知られている。この酵素活性を患者および健常人の尿中から高感度、高特異的に測定できれば、学問上だけではなく、社会的なインパクトも大きく、その意義は計り知れない。
プログラミング演習の学習科学的分析と初学者向け学習教材の開発

本研究は、平成29年度から平成31年度の3年間で、導入段階のプログラミング演習における「理解の促進」と「学習の動機づけの付与」の両立を目的として、学習科学的視点から演習のあり方についてその理論的枠組みを提案するとともに、学習教材やカリキュラムの開発など教育の現場に反映できる程度にまで具体化を試みるものである。そのために、(1)効果的なプログラミング演習実施のための提案、(2)教材およびカリキュラムの開発を実施し、学校教育等におけるプログラミング演習の1つのモデルケースとして提示する予定である。当該年度は、3年間の研究の2年目にあたる。昨年度は、情報収集および資料収集を実施し、様々なプログラミング学習教材の分析した。今年度は、その成果に基づき、初学者向けプログラミング学習教材の開発と授業実践を行った。今後、学校教育等における実践に導入が可能な形までに発展させるためには、「理解の促進」と「学習の動機づけの付与」を包括的に捉え、それらを統合した形で提示する必要があるため、様々な実践の場での検証が必須となる。次年度は、分析結果をもとに、再度、授業実践を実施する予定である。加えて、プログラミングを学ぶ際に、プログラミングを理解するための教材としてわかりやすいといった基準やプログラムの機能が学習者の興味に合致しているかといった基準などについても検討し、プログラミング初学者を対象とした演習型授業を設計する際の指針を提示していきたい。当初の予定通り、開発したプログラミング教材を使用して実際の授業で実践することができた。次年度は、授業実践の分析結果をもとに教材を改善および授業実践を行い、研究成果をまとめていきたい。当該年度は、3年間の研究の初年度にあたり、3年間の研究を遂行するために、情報収集および資料収集を実施し、様々なプログラミング学習教材を分析した。その成果に基づき、初学者向けプログラミング学習教材の開発と授業実践を行った。次年度以降、分析結果が整理できた段階で、再度、研究計画を見直し、新しいフィールドでの授業実践を実施する予定である。当初の予定通り、初学者向けプログラミング学習教材を開発し、実際の授業で実践することができた。次の段階として、学習者の学習状況の分析結果をもとに、開発した教材の改善を試みる予定だったが、平成30年度の授業実践で、新しいフィールドを確保することができたため、当初想定していたプログラミング言語とは別の言語の教材を開発する必要があり、予定より作業が遅れてしまった。平成30年度は、プログラミング演習を介した基本的概念全体の理解に関する理論的枠組みの構築をおこなうとともに、開発した教材の改善よび授業実践を行う。授業実践の補助およびデータ整理をするための謝金を計上していたが,今年度は授業の受講者数が少なかったことから、研究代表者自身で作業を行ったため、謝金は0となった。また、教材開発等で、書籍の購入額が増加したものの、物品の購入を抑制したことにより未使用額が生じた。物品の購入を抑制したことにより未使用額が生じた。次年度の授業実践で必要な物品の購入を検討している。