hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁気光学フォトニック結晶を用いた超低電圧光スイッチの研究

まずシリコン(Si)基板を用いてフォトニック結晶光共振器を作製する技術を開発し、共振波長1502.9nm、Q値75000を得た。次に磁気光学材料であるガドリニウムガリウムガーネット(Gd_3G_a5O_12:GGG)基板をSi基板に埋め込みフォトニック結晶を作製する技術を開発した。磁気光学効果による光スイッチについては、Siリング光共振器にGGG粉末を吸着させ、磁場印加による共振波長のシフトを観測した。本研究の目的は、我々の研究グループで実績のある磁気光学材料、ビスマス鉄ガーネット(Bi_3Fe_5O_<12>:BIG)を用いて、mVレベルで動作する極低電圧光スイッチを実現することである。フォトニック結晶の光学バンドギャップ付近で光速が遅くなることを利用して大きな磁気光学効果を発現させこれを達成する。研究課題は以下の3項目である。(1)磁気光学材料フォトニック結晶光導波路の設計および作製技術の確立、(2)磁気光学材料フォトニック結晶共振器の作製技術の確立、(3)磁場印加フォトニック結晶光スイッチの作製技術の確立。平成22年度では、上記の内、磁気光学材料フォトニック結晶を用いた線欠陥光導波路の設計および光特性シミュレーションを行った。また、磁気光学材料結晶を形成する技術を開発した。磁気光学材料としては、磁気光学係数が大きく、我々の研究実績のあるBIGを採用した。現有の光デバイスシミュレータ(アポロ社Photonic Solutions Suite)では計算能力が不十分なため、新たに高機能なシミュレータ(日本アールソフトデザイングループ(株)のFULLWAVE及びBANDSOLVE)を購入(別予算にて)し、これを用いてフォトニック結晶線欠陥導波路の光特性シミュレーションを行った。その結果を用いて線欠陥光導波路の設計を行った。製作・加工技術については、STO基板上に高品質なBIG薄膜をスパッタ法により650°Cで形成する技術を開発した。本研究の目的は、我々の研究グループで実績のある磁気光学材料、ビスマス鉄ガーネット(Bi_3Fe_50_<12>:BIG)を用いて、mVレベルで動作する極低電圧光スイッチを実現することである。(1)磁気光学材料フォトニック結晶光導波路の作製技術の確立、(2)磁気光学材料フォトニック結晶共振器の作製技術の確立、(3)磁場印加フォトニック結晶光スイッチの作製技術の確立。平成23年度は、上記の内、フォトニック結晶作製技術の開発を行った。まず、BIGに先立って、実績のあるシリコンを用いてフォトニック結晶作製技術を開発した。110nm酸化したSilicon on Insulator(SOI)基板を用い、電子ビーム露光により、直径200nmの孔を周期400nmで配列したフォトニック結晶を作製した。ネガレジストを用いると円孔の周りの複雑な形状に電子ビームを走査するため近接効果により像がゆがみ、きれいな円を描くことができない。これに対してポジレジストでは円状に電子ビームを描くのできれいな円を描くことができた。露光量を調節することにより円半径の最もばらつきの少ないドーズ量が110μC/cm^2であり、このときの直径は295305nmに分布することを見出した。エッチングによりSi層に孔を形成しフォトニック結晶を作製した。電子ビーム露光装置の状態が悪く(絞りの汚れによるチャージアップが原因)、フォトニック結晶共振器に接続された入出力用の導波路にくびれが生じ、光損失が大きく出力光を観測することができなかった、電子ビーム露光装置の保守・クリーニング作業完了後再挑戦する。本研究の目的は、磁気光学材料を用いてフォトニック結晶を作製し、これを用いてmVレベルで動作する極低電圧光スイッチを実現することであった。当初予定していたビスマス鉄ガーネット(Bi3Fe5O12:BIG)よりも磁気光学効果の大きいガドリニウムガリウムガーネット(Gd3Ga5O12:GGG)を用いてフォトニック結晶を形成する技術を開発した。最終目的のデバイスを作製する前に、まず技術の習熟したシリコンを用いて電子ビームリソグラフィーとドライエッチングによってフォトニック結晶を作製した。その中に、線欠陥導波路および点欠陥共振器を光シミュレータを用いて設計・作製し光共振を観測した。穴径240nm、周期394nmのフォトニック結晶中に点欠陥(3格子点)共振器を作製した結果、共振波長1502.9nm、Q値75000と比較的良好な値を得た。次に、GGG結晶中にフォトニック結晶を形成するために、5mm角のGGG単結晶板を、2インチ直径のシリコン基板にフッ酸・硝酸・酢酸混合液によって穴を開けてエポキシ樹脂で埋め込み、その後化学的機械研磨によって表面を平らにした後電子ビームリソグラフィーとドライエッチングをする方法を開発した。

この方法は、GGGに限らず様々な材料の微細加工を可能にする汎用技術となり得る。また、磁気光学効果による光スイッチ特性については、まず本研究室で実績のあるシリコンリング光共振器にGGGの粉末(フィルタにより直径0.5ミクロン以下のものを選別)を物理吸着させ、これに磁場を印加することにより、共振波長の長波長側へのシフトを観測した。最終目的であるGGGフォトニック結晶光共振器の共振特性観測と光スイッチ特性については未達成であり、今後の課題とする。要約すると、磁気光学材料を用いたフォトニック結晶光共振器光スイッチの作製法を開発し、その動作についておよその見通しを得ることができた。現在までに、予定していた3つの開発項目のうち、2つがほぼ完了し、ほぼ予定通りに進展していると評価できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。問題であった電子ビーム露光装置の保守クリーニング作業が終了したので、今後は、シリコンでのフォトニック結晶の作製方法の確立、さらに磁気光学材料でのフォトニック結晶の作製法の確立、さらにそれを用いて光スイッチの作製につなげていく予定である。
特別ニーズ幼児に対するドキュメンテーションを中核とした支援システムの開発

生活を中心としたカリキュラムとの整合性を保った特別支援教育体制の構築に向け、ドキュメンテーションを中核的なツールとして位置付けるべく、求められる配慮等を明らかにすることを目的とした。結果は以下の通りである、1国内の活用状況は依然として少ないが、国外では定量的・定性的データの双方から事例の評価を行う必要性が指摘されている。ただしその方法論の検討には至っていないこと。2作成にあたって、選択する場面次第で作成の難易度が変わること、3大人は対象児の動機等をそれぞれに解釈しながら、学びに向けた生活環境の修正や調整を適宜行っており、ドキュメンテーション作成ではこうした情報も集めることが求められる。本研究では「園が導入しやすい支援システム」を視野に入れた上で、ドキュメンテーション(子どもの言葉・活動の過程等が写真・ノートなど多様な手段で記録・集約されたもの)を特別ニーズ幼児への支援体制に位置づけるための配慮や方策を検討する。平成25年度は下記のとおり、ドキュメンテーションを活用した支援の可能性と課題を検討した。1.先行研究による支援事例の検討を行った。特別ニーズ幼児にこうした類のツールが適用された事例は数えるほどしかない。一方、効果については「システム・制度レベル」でのメリットだけではなく、「支援者の意図レベル」「支援者間の関係性のレベル」など異なる次元でも有効である可能性が確認できた。ただしIEPをはじめとする一般的な手法と対比させた実証的検討は1報告のみであった。効果について今後細かい検証が必要である。2.他国のシステムや教育実践の確認。国外文献における同様のツールの使用状況の検討を行った。客観的・具体的な行動目標を中核としたアセスメントから再評価にいたるLinked Systemの各々のプロセスで、定量的なデータ以外にも質的なデータが用いられてる内容が散見されたが、その手法・位置づけ等は明らかではなかった。米国障害幼児専門職団体DECの年次大会にて、「自閉症児に対するプロジェクトアプローチ」に関するセッションの中で、ドキュメンテーション活用に関する情報を得た。現在その詳細については分析中であるが、セッション内では(他のセッションと比して)多くの参加者がおり、米国内でこうしたツールを用いた実践に対する関心の高さもうかがわせた。特定の状況での学びを捉える上では「どこで、いつ、何を、どのように」等、自然な場面の中での機能性が重要視される。ツールはそうした視点への広がりを保障させる一方、子どものニーズ等に応じて活用方法や位置づけがどう変わるかを今後検討する必要がある。本研究では「園(あるいは家庭)が導入しやすい支援システム」を視野に入れた上で、ドキュメンテーション(子どもの言葉・活動の過程等が写真・ノートなど多様な手段で記録・集約されたもの」を特別ニーズ幼児への支援体制に位置づけるための配慮や方策を検討する。平成26年度は、平成25年度の成果を踏まえ、ドキュメンテーションの本格的な導入に向けたパイロットケースの検討を行った(下記のとおり)。1.生活の中でどのように『数』に出会い、学びがもたらされているかについて、ドキュメンテーションを活用した1事例から検討した。ドキュメンテーション活用により、単純・単調な「スキルの獲得」としてみるだけではなく、「数との出会いー日々の繰り返しー定着」のプロセスに関与しているユニークな生活文脈の姿とその影響が可視化された。療育⇒生活のトップダウンではなく、生活⇒療育(的発想)のボトムアップ型の介入につながる可能性が示唆された。2.上記ドキュメンテーションの作成に関して、異なる書式を用いたときの負担感等について事例的検討を行った。結果、形式的な書式の違いによっては影響はさほどないこと、むしろ根本的に事例の内容からいかに子どもの生活や学びの意義を見出すことができるかが、負担感・満足等に影響を与えている可能性が示唆された。本研究は、ドキュメンテーション(子どもの言葉・活動の過程等が写真・ノートなど多様な手段で記録・集約されたもの)を中核的なツールとして位置づけ、専門家に過度に依存しなければならないパラダイムからの脱却を図る方法を検討するものである。平成27年度は主に下記の二つの検討を行った。1個人内差の大きい幼児1名、脳性麻痺児童1名、ASD児童1名の3名を対象として、数概念や計算学習の獲得プロセスを、実生活での直接経験との関係から明らかにした。この結果、子どもの認知特性や興味・関心などが生活内の「学びの場の偏り」をもたらすこと、活動と子どもとの間に生じている物理的あるいは認知的ギャップを子どもの身近にいる保護者が様々な手段を用いて埋めることで生活を通した学びが保障されていることが明らかにされた。2統合保育における個別の指導計画と特別支援学校における「遊びの指導」の二つについて、ドキュメンテーションやそれに類する記録を用いた実践の成果をまとめ、ドキュメンテーション活用によりもたらされるメリット・デメリットと活用状の注意点を検討した。上記二つとこれまでの研究結果を総括し、特別なニーズのある子どもに対するドキュメンテーションを中核とした支援の在り方と方法についてまとめた。

2作成にあたって、選択する場面次第で作成の難易度が変わること、3大人は対象児の動機等をそれぞれに解釈しながら、学びに向けた生活環境の修正や調整を適宜行っており、ドキュメンテーション作成ではこうした情報も集めることが求められる。代表者の転勤に伴い、海外実地調査の期間や対象事例の確保等について不安定な状況となったが、最終年度の本格的なドキュメンテーションを活用した支援事例の運営に向けた、基礎理論あるいは方法論的課題の検討を十分に行うことができたため。社会科学・米国幼児特殊教育部会(DEC)での研究発表とドキュメンテーション活用事例やプロジェクトアプローチに関する調査(IEPとの併用の状況、子どものニーズとの兼ね合い。実地調査含む)・障害のある幼児に関するドキュメンテーションを活用した支援の展開(年長から移行期を予定)と成果のまとめドキュメンテーション展開の実践に関する実地調査(国外)についは、国外研究者の状況に応じて初年度または次年度を予定していたが、次年度に行なうことになったため。研究の遂行状況に応じて、本年度実地調査を予定していたが、再度次年度にずれこむことになったため。・ドキュメンテーションを活用している実践(海外)の実地訪問とその活用実態に関する調査(効果・課題の確認、IEPとの併用の状況、子どものニーズとの兼ね合い、その他)・国内で関連するツールを活用している研究・実践に関して、学会シンポジウム等にて国内研究者との情報共有・協議等を行う。・ドキュメンテーションを活用した包括的支援システムの事例導入にあたっての準備次年度の研究費の使用計画は次のとおりである。1.事例に対するドキュメンテーション作成に使用する。2.研究成果の国内外の研究発表に使用する。3.国際学会でのドキュメンテーション活用に関する実地調査やワークショップ参加費用に使用する。3.図書・資料など、情報収集等のために使用する。研究の遂行状況に応じて(国外研究者の協力による)、本年度実地調査を予定していたが、次年度にずれこむことになったため、次年度使用額が生じることとなった。次年度、米国においてドキュメンテーションを年間を通して活用している施設の実地調査を予定している(現在、当該研究者との調整を行っている)。訪問者は申請者ならびにこれまでドキュメンテーション等のツール活用の経験がある国内研究者1名である。次年度使用額については、この調査にかかる旅費として使用する計画である。
新自由主義思想と生涯スポーツ振興体制の構造変容に関する研究

本研究は、新自由主義思想下で進行する地方分権化や民営化が生涯スポーツ振興システムに及ぼす提供を明らかにすることを目的とする。個別課題の検討の結果、以下のことが明らかとなった。(1)総合型地域スポーツクラブ経営の民営化度と自立度には関係が見られなく、組織成果には自立度が影響していた。(2)広域スポーツセンターで実施されている総合型地域スポーツクラブマネジャー養成カリキュラムは日本体育協会のカリキュラムに準じたものであり、地域の特徴は見られなかった。(3)指定管理者制度の導入は人口規模の大きな自治体ほど進んでおり、小さな組織では経営が困難であった、(4)学校選択に際しては部活動が最も話題にされ、強い部活動や指導実績のある指導者がいる学校が選択される傾向にあった。今年度は、研究を開始するに当たって、基本的な概念や研究の方向性などについて研究分担者間での共通理解を促すこと、個別の研究課題を確認することを目的として研究会を開催した。まず、新自由主義に関する基礎的理解のために、主にD.Harveyの論考について議論した。その結果、D.Harveyの論考は経済のグローバリゼーションを前提に経済体制を批判することに主眼が置かれているため、議論が拡散してしまう。従って、新自由主義思想家における市場原理と競争秩序から派生してくる地方分権化や民営化に議論を絞り込み、議論していくこととした。また、新自由主義(ネオリベラリズム)に関連した基本的概念として、リバタリアニズム(自由市場主義)、リベラリズム(自由主義)、ネオコンサバティブ(新保守主義)などについても確認を行った。そして、新自由主義への対抗戦略として取り上げられているガバナンス論、ソーシャルガバナンス論について、宮川公男、神野尚彦らの論考を整理した。これらの概念整理を前提に、研究分担者の役割分担と研究課題が議論された。まず、基本的な概念やその思想的経緯の整理は継続して行うことが確認された。総合型地域スポーツクラブ問題については、国の政策として展開されている現状に関する問題提起がなされ、行政の守備範囲論や住民主導型地域スポーツ振興との関係を検討することが確認された。スポーツ指導者養成制度については、民営化されたにもかかわらず中央集権的に制度が運営されている現状が指摘され、現実の指導者の混乱を明らかにしなければならないことが確認された。指定管理者制度に関しては、サービス向上と経費節減の実態を検討すること、また1自治体が多様な組織に指定管理を代行させているケースがあることから、自治体全体のガバナンスを検討する必要があることが確認された。市町村合併と組織再編に関しては、体育指導委員組織の定員の減少と活動の形骸化が指摘され、その現状確認がなされた。そしてこれら組織の再編が地域スポーツ振興に及ぼす影響をスポーツ事業と事業参加者の立場から検討する必要性が確認された。今年度は、新自由主義思想における市場原理と競争原理から地域スポーツ振興に影響を与えると考えらる地方分権化と民営化に焦点を絞りながら研究会を設け、個別のテーマ毎に研究を進めた。義務教育における自由化について議論し、学校運動部活動と地域スポーツとの関連について資料収集を行った。具体的には、中学校の自由選択の進行と生徒の学校選択における運動部活動の位置づけの確認を試みた。東京都における調査の結果、中学校の選択における運動部活の位置づけは高く、運動部活動の運営によって中学校間に格差が生まれる可能性が示唆された。総合型地域スポーツクラブをめぐっては、総合型クラブに関する各種の情報収集と調査のための準備を行った。具体的には、構造変容を捉えるための1つの視点として総合型クラブ育成政策の「評価」があるが、評価項目について文献研究のまとめとともに組織評価をふまえた調査票作成に従事し、次年度早々に実施される本調査に備えた。指導者養成をめぐっては、地域スポーツ経営に携わるクラブマネジャーの養成及び活用の状況に関する情報を、都道府県に設置されている広域スポーツセンターを通じて収集し分析した。また、長崎県及び秋田県におけるクラブマネジャーの養成及び活用状況を細部にわたり調査した。その結果、国の補助事業が終了するとともに、広域スポーツセンターの及びマネジャー養成事業が縮小してしまう事実が明らかとなった。指定管理者制度については、事例研究として宮城県矢本町を選定し面接調査を行った。本事例は制度を活用した力弐、指定期間中に事業者が撤退したものである。次に継続調査として名古屋市及び宇部市について調査を行った。最後に山口県下の地方公共団体に悉皆で基礎調査を行った。結果は分析中である。生涯スポーツ振興体制、特に総合型地域スポーツクラブやスポーツボランティアと新自由主義(ネオリベラリズム)との関係について議論を進めるため、主に二平(社会学評論56;2005)を中心に検討を行った。

その結果、<他者>との関係を再定義することの重要性やその関係性の透明化の必要が確認された。本年度は4つの調査を実施した。まず、生涯スポーツ振興体制の変化が総合型地域スポーツクラブの民営化や自立に及ぼす影響を分析するためアンケート調査を行った(n=417)。その結果、総合型クラブの民営化度と自立度とは相関しないこと、組織成果に対しては民営化度より自立度の影響が強いこと、民営化度を高めることは必ずしも自立度を高めることには結びつかない可能性があることが確認された。総合型クラブとの関連から、広域スポーツセンター(広域SC)の事業実施計画の策定過程と策定に影響を与える要因に関する事例分析を行った。A県における広域SCの事業再編は、財源の削減を契機に行われ、県独自の課題との関連性は見られないこと、広域SCの事業を総合型クラブ育成事業に矮小化するとともに、体育協会のクラブ育成事業の影響を受け、さらに広域SCの機能が縮小していることが明らかとなった。次に公共スポーツ施設への指定管理者制度の導入状況や効率性について、事例分析(B市・C市)、D県悉皆調査(20市町村)、施設管理者調査(n=291)を行った。その結果、指定管理者は行政からの効率化要請、経営努力要請が強いこと、指定管理者は安全・指導・管理等の専門性が高いこと、都市部ほど制度導入が進み、効率化も図られていることなどが明らかとなった。最後に規制緩和が進み学校選択制が導入されているが、学校選択制による運動部活動への影響及び部活動を理由とする学校選択行動の背景を検討するための調査を行った(加入者n=2,307、非加入者n=917、顧問教師n=163)。
甲状腺未分化がん発生機構の解明と新たな治療選択の開拓

がんは発生元の細胞形質を残した高分化がんから、発生元の細胞形質を完全に喪失し幼弱な状態に近くなった未分化がんまで、種々の分化度をもつ。臨床的に最も悪性度の高いがんの一つである甲状腺未分化がんも非常に幼弱な細胞集団から構成されている。過去の報告より、ある種の未分化がんではES細胞、iPS細胞などのいわゆる多能性細胞と近い性質をもつことが報告されている。甲状腺未分化がんにおいても、これら多能性遺伝子群の発現を検討することで、未分化転化や高い悪性度のメカニズムが解明でき、新たな治療に繋がる可能性がある。甲状腺未分化がんにおいても、これら多能性遺伝子群の発現を検討することで、未分化転化や高い悪性度のメカニズムが解明でき、新たな治療に繋がる可能性があると考えた。本研究では特に悪性度が高く臨床的な重要度も高い甲状腺未分化がんの発生に対する脱分化の意義、多能性関連遺伝子群の発現状況について臨床検体を用いて検討する。さらに公共マイクロアレイのデータベースを改変し、甲状腺未分化癌における多能性関連遺伝子群の発現状況を検討することを目標とした。購入物品を用いて、まずは甲状腺未分化がんの臨床サンプル(病理組織)における多能性遺伝子群の発現状況を検討する。申請者は岐阜大学耳鼻咽喉科医局に在籍し、手術加療も行っているため、甲状腺がん臨床サンプルにアクセスしやすい状況にある。患者手術検体からDNA, RNA,パラフィン切片、セルラインを樹立できるよう当大学に倫理申請済みである。遺伝子発現状況については適宜公共マイクロアレイのデータを改変して検討することを検討する。Genespringなど遺伝子発現解析ソフトを用いて多能性細胞と甲状腺未分化癌の遺伝子発現状況を検討する予定であり、すでに着手している。多能性関連タンパクの発現状況については、臨床検体に対し多能性関連遺伝子群の免疫染色を行い検討している。申請者は所属研究室で病理検体の染色、遺伝子発現解析、セルラインの樹立などを行う環境を確立した。申請者は手術加療も行っているため、甲状腺がん臨床サンプルにアクセスしやすい状況にある。しかし、甲状腺未分化がんは発生数が少ないため、新たな症例を得ることは容易ではない。同大学の他科に入院する可能性もあるため、そのような場合には適宜サンプル採取できるような協力体制を整えてあり、倫理申請認可済である。どうしても腫瘍組織が採取できない場合はATCCから発売されている未分化がんセルラインを購入して解析をする予定である。また臨床サンプルの場合、nが少ないと遺伝子発現のばらつきが大きくなるため、解析を困難としている一因でもある。疾患の発生数が少なく、解析が困難であることを補うため、遺伝子発現状況については適宜公共マイクロアレイのデータを改変して検討する。Genespring遺伝子発現解析ソフトを用いて多能性細胞と甲状腺未分化癌の遺伝子発現状況を検討する予定であり、すでに着手している。現在は臨床データ、公共データを統合して、発表できるデータを蓄積しているところである。

遺伝子発現状況については適宜公共マイクロアレイのデータを改変して検討することを検討する。Genespringなど遺伝子発現解析ソフトを用いて多能性細胞と甲状腺未分化癌の遺伝子発現状況を検討する予定であり、すでに着手している。多能性関連タンパクの発現状況については、臨床検体に対し多能性関連遺伝子群の免疫染色を行い検討している。申請者は所属研究室で病理検体の染色、遺伝子発現解析、セルラインの樹立などを行う環境を確立した。申請者は手術加療も行っているため、甲状腺がん臨床サンプルにアクセスしやすい状況にある。患者手術検体からDNA, RNA,パラフィン切片、セルラインを樹立できるよう当大学に倫理申請済みである。しかし、甲状腺未分化がんは発生数が少ないため、新たな症例を得ることは容易ではない。同大学の他科に入院する可能性もあるため、そのような場合には適宜サンプル採取できるような協力体制を整えてあり、倫理申請認可済である。どうしても腫瘍組織が採取できない場合はATCCから発売されている未分化がんセルラインを購入して解析をする予定である。また臨床サンプルの場合、nが少ないと遺伝子発現のばらつきが大きくなるため、解析を困難としている一因でもある。疾患の発生数が少なく、解析が困難であることを補うため、遺伝子発現状況については適宜公共マイクロアレイのデータを改変して検討する。Genespring遺伝子発現解析ソフトを用いて多能性細胞と甲状腺未分化癌の遺伝子発現状況を検討する予定であり、すでに着手している。現在は臨床データ、公共データを統合して、発表できるデータを蓄積しているところである。
生体情報・エネルギ-変換分子材料の設計および機能制御

本研究では、情報受容・変換およびエネルギ-変換の2種類の生体内分子システムの分子構築の工学的実現を目的として、次の諸成果を挙げた。(1)相澤は、ピロロキリンキノン(PQQ)を補欠分子とするフラクト-ス脱水素酵素(FDH)の導電性酵素膜を合成し、酵素活性を電気制御できる活性可変酵素を実現した。(2)上田は、細胞知覚の実現には自律的な化学振動系が必要であるとの観点から、粘菌の誘引および忌避刺激による振動の変調メカニズムを明らかにするとともに、細胞ホモジェネイトのリン脂質振動を明らかにした。(3)宍戸は、非天然アミノ酸ピレニルアラニンをハプテンとするモノクロ-ナル抗体を調製し、ピレニル基が抗体に結合することによって、抗体のトリプトファンに由来する蛍光が消光されることを示した。(4)樋口は、ミトコンドリアのH^+ーポンプにおけるエネルギ-変換が、従来のMichellによる化学浸透圧説では説明できないことを確証し、新たに電荷移動仮説を提出した。さらにヒトH^+ーATP合成酵素のサブユニット遺伝子のクロ-ニングに成功し、イントロン中にエンハンサ-とサイレンサ-があることを解明した。(5)栗原は、さまざまな脂質組成のリポソ-ムを作成し、脂質組成変化によってニオイ分子に対する応答感度がどのように変化するかを検討本研究では、情報受容・変換およびエネルギ-変換の2種類の生体内分子システムの分子構築の工学的実現を目的として、次の諸成果を挙げた。(5)栗原は、さまざまな脂質組成のリポソ-ムを作成し、脂質組成変化によってニオイ分子に対する応答感度がどのように変化するかを検討
新たな促通法と機能的振動刺激法を用いた革新的片麻痺歩行訓練法の確立と効果の検討

我々が提唱している促通反療法にある新たな歩行促通法を脳卒中患者に用いて、即時効果と4週間の訓練効果を床置きの歩行解析装置やトレッドミルを用いた歩行解析装置を用いて評価し、歩行速度やケイデンス、立脚時間などの歩行に関する指標に於いて、即時効果ならびに歩行訓練効果が示された。機能的振動刺激法を用いた歩行促通法も症例によるバラツキがあるものの10メートル歩行速度、3次元動作解析で有効性が示された。独自に開発した促通反復療法には治療者が患者の身体に歩行周期と同期した刺激(タッピング等)を与える歩行促通法が含まれている。この歩行促通法が片麻痺患者の歩行に対する効果をより詳細に検討するため、歩行速度の変化だけでなく、トレッドミル上に患者の足部の位置まで指示出来る(足部の位置をプロジエクターで投影)新型機種の歩行評価訓練用トレッドミルを購入した。(1)機種変更によって、歩行評価訓練用トレッドミルの設置が平成23年1月と遅れたため、新機器の操作の習熟と安全性の確保、歩行評価プログラム(トレッドミルのPCプログラムを作製)の修正を行っている。(2)免荷装置(吊り上げ)のハーネスは転倒時の事故対策としての機能を重視すると同時に、促通刺激(治療者の手指でのタッピングや振動モーターの振動刺激)を患者の麻痺側と健側の中殿筋部、麻痺側鼡径部に与えられるように、手指刺激部に窓を設けること、振動モーター固定用の袋状のストラップを設けることなどの改良を予定している。(3)独自に開発した機能的振動刺激法は振動刺激を患者の歩行サイクル(足底圧あるいはジャイロセンサーの角速度に基づいて)に同期した時系列で与えるシステムに改良中である。同時に、振動刺激装置に用いる振動モーターの改良(サイズの縮小と固定の容易な形状)を進めつつある(共同研究者:末吉)。(4)歩行促通法の効果をRandomized Controlled Test (RCT)によって検討するため、具体的な研究計画を立案し、既に倫理委員会への申請を行った。独自に開発した促通反復療法には治療者が患者の身体に歩行周期と同期した刺激(タッピング等)を与える歩行促通法の効果について、トレッドミル歩行の解析を進めつつある。(1)歩行評価訓練用トレッドミルの設置と機器の操作習熟と転倒防止など安全性を確保しながら、歩行評価プログラムを確立した。(2)吊り上げ用ハーネスを装着下での促通刺激法(治療者の手指でのタッピング;患者の麻痺側と健側の中殿筋部、麻痺側鼡径部に与える)は修得された。機能的振動刺激法についても、トレッドミル歩行の測定は可能になった。(3)独自に開発した機能的振動刺激法は振動刺激を患者の歩行サイクル(足底圧あるいはジャイロセンサーの角速度に基づいて)に同期した時系列で与えるシステムに改良は進んでいるが、日常の訓練に使用出来る段階に近づいている。(共同研究者:末吉)。トレッドミルでの重心位置の測定を行うため、杖を特製の台の上に着いての歩行、あるいは、手摺に引っ張らない歩行を測定前に修得して貰う必要がある。この方法の工夫に手間取った。機能的振動刺激法を日常の訓練で用いるための器材改良(操作要員が少なく、コンパクトなもの)が遅れているため、これを用いた日常的な訓練が困難だったためである。24年度が最終年度であるため、記入しない。トレッドミルでの重心位置の測定を行うため、杖を特製の台の上に着いての歩行、あるいは、手摺に引っ張らない歩行の測定前訓練法が確立できたので、測定が進みつつある。コンパクトな機能的振動刺激法の器材改良も進みつつある。RCTは測定法の確立できしだい開始予定である。
ヴァーチャル・リアリティー比較社会認知科学の創出：パーソナルスペースの生物的基盤

本研究は、パーソナルスペースの進化的・生物的基盤を探求するために、高い社会性と視力を有するまったく進化の系統が異なる3類の動物(霊長類・鳥類・頭足類)を対象にして実験を行う。本研究の挑戦は、ヴァーチャル・リアリティー(VR)空間とコンピューターグラフィック(CG)個体を用いて動物の社会行動を調べることである。動物にVR空間を移動させた研究はあったが、動物のCG個体への社会的反応を調べた研究はない。もし、同種他個体に振る舞うようにCG個体にも反応すれば、社会的相互作用場面で動物を実験者の思い通りに動かすということが可能な「ヴァーチャル・リアリティー比較社会認知科学」という研究領域を創出できる。
選択的注意機能の評価における新規文字検出課題の作成

本研究の目的は、ヒトを対象として、新たな注意機能検査課題の検討およびその課題遂行中における視線運動の特性を明らかにすることである。本研究では、形状は類似しているものの他と異なる文字を検出する課題(文字検出課題)を新規に作成し、その課題実施におけるパフォーマンスと従来の注意機能検査課題との違いを比較検討する。併せて、文字検出課題の遂行中における視線運動の特徴を明らかにし、臨床での検査バッテリーおよびリハビリテーション方法への応用を目指す。本研究計画では、以下の2段階で計画を進める予定である。段階1)健常者にて文字検出課題を施行し、課題遂行に要する時間を計測する。併せて、臨床で使用されている注意機能の評価課題を行い、今回実施する文字検出課題との関連性について明らかにする。段階2)段階1にて作成した文字検出課題を遂行する際の眼球運動を計測し、類似した対象物からの探索を行う際の傾向を解明する。本年度の成果として、以下の3点が実施できた。1机上で使用可能な文字検出課題を新規で作成した。2作成した文字検出課題および臨床で使用されている注意機能評価課題を健常者に施行し、被験者7名のデータを取得した。3文字検出課題実施中の眼球運動計測を行うため、機器セッティングの調整を行った。以上のように、本年度はデータ収集と眼球運動計測準備を行うことができた。次年度は、文字検出課題のデータ取得を継続して行うとともに、文字検出課題実施中の眼球運動計測・解析を行い、類似した対象物からの探索を行う際の視線運動の特徴を検討する。本年度は、下記3点を実施できた。文字検出課題のデータ取得が開始でき、データが蓄積されてきている。一方で、眼球運動計測は機器セッティングの調整に留まり、計測を開始するまでには至らなかった。したがって、やや遅れていると判断した。次年度は、文字検出課題のデータ取得を継続して行うとともに、本年度実施することができなかった文字検出課題実施中の眼球運動計測を実施する。計測と併せて解析を行い、類似した対象物からの探索を行う際の視線運動の特徴を検討する。またデータ取得ができ次第、学会発表および論文執筆を進め、文字検出課題の有用性を社会に提示していきたい。本年度は、文字検出課題のデータ取得を開始できたが、予定している被験者数のデータ取得は完了できず、また当初予定していた眼球運動計測はまで研究が進捗しなかった。次年度は、追加で文字検出課題のデータ取得、文字検出課題実施中の眼球運動計測および解析作業を行う予定であり、これらを実施するための関連機器および備品を購入するため、費用を次年度に繰り越すこととした。
現場型分析計を用いた観測が解く海洋における鉄還元化学種の動態

海洋植物プランクトンにとっての微量必須元素である鉄の重要な溶存種である鉄(II)の動態を解明するため、現場型自動分析計を開発した。まず、ルミノール系化学発光を用いて、妨害物質の影響なく高感度に海水中の鉄(II)を分析する方法を確立した。この方法を自動分析装置に適用し、海水中の10pM程度の鉄(II)を定量することに成功した。この現場型分析計を用いて太平洋表層水中の鉄(II)の分布を明らかにした。海洋の生物生産に大きな影響を与える鉄は、その存在状態によって生物による利用のされ方が異なることが知られている。しかし、海水中の鉄の存在状態については不明な点が多く、特に鉄(II)については、分析の困難さから研究が十分に進んでいない。そこで、本研究では海水中の鉄(II)の高感度分析法を確立するとともに、現場型自動分析計にこの方法を適用して、海洋における鉄の生物地球化学的循環過程を解明する。平成21年度はルミノール系化学発光によるフロー分析法を検討し、海水中のpmol/kgレベルの鉄(II)を船上で分析することが可能となった。2009年7月に行われた淡青丸KT-09-13次研究航海に乗船し、本法を用いて太平洋南海トラフ海域の鉄(II)の分布を明らかにすることに成功した。さらに琵琶湖において水試料を採取し、本法とこれまで鉄(II)測定に使われてきたフェロジン比色法を用いて、鉄(II)の測定を同時におこなった。本法での測定結果とフェロジン比色法による測定結果は大きく異なり、本法の方が低い値を示した。これらの二つの方法は、鉄(II)のうち異なる化学種を測定している可能性がある。分析法による違いを更に詳細に検討する必要がある。また、鉄(II)を測定するためのルミノール系化学発光法を、現場型自動分析計に導入した。作成した装置を白鳳丸KH-09-5次研究航海で使用し、インド洋において海水中の鉄(II)の測定を試みた。本装置により鉄(II)を検出することはできたが、鉄(II)濃度に換算すると、これまでの報告値と比較して高い濃度となった。妨害化学種などが存在する可能性があるため、さらに分析法の検討を行う必要がある。海水中の鉄は植物プランクトンの成育に大きな影響を与え、海洋生物生産の制限因子となりうる。この生物の鉄の取り込み過程は、海水中の鉄の存在状態によって大きく依存すること明らかになってきた。しかし、海水中の鉄の存在状態は十分に解明されておらず、特に鉄(II)については分析の困難さから研究が十分に進んでいない。そこで、本研究では海水中の鉄(II)の高感度現場型分析法を確立するとともに、この方法を適用して、海洋における鉄の生物地球化学的循環過程を解明する。ルミノール系化学発光によるフロー分析法は、外洋城の鉄(II)のレベルの濃度(pmol/kg)まで測定することが可能であり、広く使われている。しかし、溶存の全鉄濃度を越えた鉄(II)が測定されることがあり、未同定の妨害物質が存在する可能性が指摘されてきた。そこで、平成22年度は海水への紫外線照射実験を行い、海水中に生じる光反応生成物がルミノール化学発光に与える影響について検討した。この結果、光反応生成物中にルミノール化学発光を妨害するものがあり、鉄(II)濃度を過剰に見積もる原因になっていることが明らかになった。この光生成反応物の影響を除き、鉄(II)のみを測定可能な分析法を開発した。また、琵琶湖において水試料を採取し、本法とこれまで鉄(II)測定に使われてきたフェロジン比色法を用いて、鉄(II)の測定を同時に行い、光環境が両方法に与える影響について検討を行った。さらにルミノール化学発光を用いた船上分析法を用いて、長崎県大村湾において海水中の鉄(II)の分析を行った。沿岸海域の底層において、鉄(II)の顕著な濃度上昇が見られ、沿岸の熱水活動が鉄の挙動に影響を及ぼしている可能性が指摘された。海洋において鉄は生物生産の制限因子となりうる微量必須元素である。近年の研究から、植物プランクトンの鉄の取り込みは、海水中の濃度だけでなくその存在状態に依存することが明らかになってきた。しかし、海水中の鉄の化学形については未だ十分な知見が得られていない。特に生物にとって利用しやすい形態である鉄(II)は、海水中に微量に存在するとの報告があるが、その濃度レベルや分布にはばらつきが大きい。これは、鉄(I)が海水中の酸素によって酸化されやすく、測定が非常に困難なためである。そこで本研究では、海水中の鉄(II)を迅速に測定するため、高感度現場型自動分析計を開発し、海洋における鉄(I)の挙動の解明を目指した。海水中の鉄(II)の分析法としてルミノール系化学発光法は高感度であり、世界的にも広く使われている。

しかし、未同定の妨害物質が存在する可能性も指摘されていた。そこで、妨害物質の影響を除去する方法を確立し自動分析法に用いた。この新しい自動分析法について基礎実験を行った結果、海水中の13pM程度の鉄(II)を現場で測定することが可能となった。また、観測現場で鉄(II)をキャリブレーションできるシステムを開発した。このシステムにより、観測中に50-100pMレベルの鉄(II)について検量線を作成することに成功した。これらのジステムを現場型自動分析計に導入し、白鳳丸KH-11-10次研究航海の観測に適用した。その結果、東部南太平洋における表層海水中のpMレベルの鉄(II)の分布が明らかとなった。さらに、同じ観測点で日射の異なる時間帯に観測を行ったところ、夜間の鉄(II)濃度は検出限界以下であったが、太陽光の下では表層でpMレベルの鉄(II)が検出された。現場分析計を用いることにより、光還元による鉄(II)の生成過程を明らかにすることが可能となった。
メディア開発型まちづくり学習プランの体系化と運用に関する研究

本研究は、まちづくり学習分野の既往研究を踏まえ、「メディア開発型まちづくり学習プラン」(=学習者が獲得したまちづくり関連情報を、第三者に一定の精度をもって明快に伝えていくためのメディア開発段階を内在化させたまちづくり学習形態)を独自に設計・運用し、同プランのまちづくり学習上の有用性を実証的・多角的に検証する試みを通じて、本形態の適正な設計・運用の枠組みを規定するのに資する基礎資料を得ることを目的に行った。以下では、研究プロセスで得た成果の概要を示す。1)まちづくり学習に関する既往研究から、まちづくりの担い手にとって、主体的に考え動く資質に加え、インタビューカ、メディア開発力が重要である点を明らかにした上で、それらを養成する観点から、「メディア開発型まちづくり学習プラン」を設計した。なお、同プランでは、学習者自身が、(1)テーマ・対象者を設定して、(2)インタビューを実施し、(3)入手した情報・知識を整理後、それらを紙メディアで表現し、(4)第三者に向けて展示公開する、の4段階からなるインタビュー実習プロセスが盛り込まれている点が特徴的といえる。2)同プランは、まちづくり学習(市民が学ぶ機会)へのニーズが顕在化している、さいたま市岩槻区において、2007年7月11月までの計7回にわたって試験的に運用された。筆者らは、この運用過程を、アクション・リサーチによって捉え、次の結論を得た。本プランは、(1)まちづくりに対する多彩な志向・経験を有する住民層の、実践を睨んでのまちづくり意欲や知識の向上、(2)まちづくり活動の中核的担い手に必要とされるインタビューカ、メディア開発力及び主体性の養成、(3)まちづくりの現場で具体的な活動を展開する際のテーマ性及び知見の獲得、にそれぞれ有効であると総括でき、運用次第では、まちづくりの現場で汎用性のある知識、技術及び実践力を高度に高める有力なプランとして評価できる。本研究では、市民対象のまちづくり学習を、既存の研究成果によって、その学習効果が一部確認されている「メディア開発型まちづくり学習」(=まち関連の「副読本」「Webサイト」等のメディア開発プロセスに学習者を関与させることで、学習者の学習効果を高める教授形態)のこれまでの問題点と課題を多角的に検証した上で、それらを克服した新規の「まちづくり学習プラン」を、運用上のガイドラインとともに開発・提案することを目指している。平成18年度は、その目的を達成すべく、以下3点の研究課題に取り組んだ。1)従来単発的に実施されてきた「メディア開発型まちづくり学習」の実態(国内外の実施件数/事例毎の学習のねらい、形態、対象層、学習効果、開発メディアの活用法、指導者側の配慮点等)を、文献研究及びヒアリング調査によって体系的に把握・整理し、現行の学習プログラムの課題を抽出・検討した(「市民のためのまちづくり学習プログラムの基本設計に関する研究」12章)。2)メディア開発及び利用型の学習プロセスに着目した先行研究を精査し、有効な学びの仕掛けとされている電子掲示板の、まちづくり学習上の有用性を検証するために、筆者らが実験的に導入してきたまちづくり学習者用の掲示板に投稿されたコメントの質的分析を試みた。その結果、掲示板への書き込み行為が、個々の学習者のまち知識・意識を再構成する上で有用である点を明らかにした(「観光まちづくり学習プログラムにおける電子掲示板の実験的運用に関する一考察」)。3)1)及び2)の成果に加え、まちづくり活動に参加している市民や市民育成を課題としている行政に対するヒアリング調査を実施し、その結果も勘案し、まずプラン立案のためのガイドラインを設定した。次にガイドラインに即した2種のプランを教材・手順等とともに提案した(最初の論文の36章/『親子でまちを学ぼうハンドブック』、『メディア開発型まちづくり学習用教材集』)。

19年度は、上記で立案したプランを、実際の特定地域の市民を対象に複数回試行し、その運用環境を検討すると共に、学習プロセスを観察・考察することによって、有用性を検証する予定である。本研究は,市民対象のまちづくり学習を,既存研究によってその効果が断片的に確認されてきた「メディア開発型学習」のこれまでの問題点と課題を多角的に検証した上で、それらを克服した新規の「メディア開発型まちづくり学習プラン」(=学習工程内に,学習者が習得したまちづくり関連知識や技術を,第三者に一定の精度をもって明快に伝えていく「訓練段階」を内在化させた学習形態)を,運用上のガイドラインとともに開発する目的で,平成18年,19年にわたって実施された。平成19年度は,前年度までの成果を踏まえ,以下の研究課題に取り組んだ。1)前年度に設計した「メディア開発型まちづくり学習プラン」を,さいたま市岩槻区在住・在勤の市民を対象に試験的に運用し,当プランの有効性に関する実証的検証を試みた。具体的には,筆者らがプランの全工程に指導者及び観察者として全面関与し,学習者の,(1)全工程における指導者のインストラクションに対する反応,(2)「まち知識」,「まちを捉える視点」,「まちづくり活動への意欲」等についての変化点とその要因,(3)学習者同士の段階的、連動的変化等を観察対象とするアクションリサーチを行い,この間に収集された質的データの分析を行った。その結果,当プランの支柱として導入された<インタビュー実習(=学習成果を第三者に一定の精度をもって明快に伝えていく訓練段階)>が,学習者のまちづくりに対する基本スタンスを形成し,現場対応型の知識・技術等を多面的に修練する上で有効である点が確認された。2)上記の実験的試行を踏まえ、当プランの運用上の問題点と課題を総合的に抽出した上で、当プランに修正を加え、市民向け「メディア開発型まちづくり学習プラン」(最終版)を策定するとともに、当プランの効果を最大化する観点から運用上の諸ルールを規定し,学習対象者及び提供者と想定される市民や行政・まちづくりNPO関係者向けのマニュアルを作成した。
一次元可積分多体系の半古典的量子化とランダム行列模型

1.1次元可積分系で厳密に解ける系の例として,δ関数で相互作用する3体系をBethe仮説を用いて解き,そのスペクトルの準位統計がPoisson分布に従う事を示した。また,δ関数型の相互作用を非可積分変形し,同じ強さのGauss型にすると,準位統計はWigner型となることが期待されるが,現在これを数値的に研究している。予備計算では,Gauss型ポテンシャルの巾をゼロから(=δ型)徐々に増やしていくと,スペクトルはPoisson分布に従う領域と,Wigner分布に従う領域とに分離することが見いだされた。これらの結果は投稿準備中である(家竹,中原)。2.2次元非可積分系の例として,Studium型ビリヤードにおける量子スペクトルを,Fourier-Bessel展開,および境界要素法を用いて求めた。後者の方法は,この種の計算では初めて導入されたもので,2次元のisospectral問題などに応用を予定している。また,Berry-Taborの定理の系として,Bessel関数の零点の2乗が一様分布をし,その間隔がPoisson分布に従う事を見いだした。(本城,松山,中原,中村;投稿準備中および3月の物理学会年会で発表)3.量子-古典対応の興味深い例として,準安定な真空の量子的な崩壊をWKB近似の範囲で扱った。とくに,物性系における現象論的なモデルを,場の理論から直接導いた。(中原;投稿準備中および3月の物理学会年会で発表)1.1次元可積分系で厳密に解ける系の例として,δ関数で相互作用する3体系をBethe仮説を用いて解き,そのスペクトルの準位統計がPoisson分布に従う事を示した。(中原;投稿準備中および3月の物理学会年会で発表)
ニロチニブの体内動態に及ぼす遺伝子多型の影響

【研究目的】Bcr-Ablチロシンキナーゼの特異的阻害剤であるニロチニブは、フィラデルフィア染色体陽性慢性骨髄性白血病の治療薬である。国内外の臨床試験におけるデータから、ニロチニブの薬理効果と血中濃度には相関性があり、また血中濃度のトラフ値には大きな個人差があることが報告されている。そこで本研究においては、ニロチニブの代謝に関与するCYP3A4/5や薬物輸送担体の遺伝子多型を幅広く解析し、日本人における薬物動態/薬力学に基づくニロチニブの個別化療法を確立することを目的とした。【研究方法】本研究は、秋田大学医学部倫理委員会の承認を得ている。イマチニブ抵航性または不耐容のためイマチニブからニロチニブに切換えた当院および全国60施設のCML患者50名を対象とし、服用開始3,6,12,18ヶ月に採血を行い血液サンプルを収集した。既に報告済みのニロチニブのHPLC定量方法を用いて血中濃度を測定し、トラフ値を定量した。また患者検体よりDNAを抽出し、PCR-RGLP法を用いて各種遺伝子多型解析を行った。臨床評価については、投与開始後18ヶ月でのMMR(Major molecular response)達成率で評価した。【研究成果】ROC曲線解析より、定常状態におけるトラフ値を761ng/ml以上に維持することでMMRを達成できることが示唆された。また本研究においては血中濃度に及ぼす各遺伝子多型の影響について検討したが、CYP3A5^*3 A6985G,ABCG" C421A,ABCB1 C3435T C1236T,UGT1A1 Ci399Tに関しては遺伝子多型間でいずれも有意な差は認められなかった。今回の結果からは血中濃度の個人差に及ぼす遺伝子多型の影響は確認されなかったが、ニロチニブに関与する他の薬物輸送担体についても更に解析を進めていきたいと考えている。
GMP reductaseを標的とした新規アフリカ睡眠病治療薬の開発

Trypanosoma bruceiにおけるGMP還元酵素(TbGMPR)の反応速度パラメータを決定した。本酵素はribavirin 5'-monophosphate (RMP)存在下で阻害されたのに対し,宿主動物のGMPRは阻害されなかった。培養系において,RMPやその前駆体ribavirinは血流型T. bruceiに対して抗原虫作用を示した。X線結晶構造において,cystathionine β-synthaseドメインの欠損変異体TbGMPR-dでは,四次構造におけるサブユニットの配置がヒトGMPR2と異なっており,実際にTbGMPR-dでは野生型に比べて活性が低下していた。一方,RMPのアナログ化合物が新規抗Trypanosoma薬の開発につながると期待されるが,RMPを出発原料とするには高コストである。そこで本研究では安価で取り扱いやすいribavirinからRMPの有機化学合成を行い,収率55.4%,純度97.0%でRMPの合成に成功した。さらに,構造を基にしたTbGMPR阻害剤の開発のために,TbGMPRの大量発現系の構築と結晶化を行った。TbGMPRのホモロジーモデリング等により,TbGMPRが有するcystathionine β-synthase (CBS) domainが結晶化の妨げになると予想し,CBS domain欠損変異体(ΔPhe97-Leu203)と(ΔPhe97-Arg226)を設計した。pETsystemを用いた大腸菌発現系でこれらの変異酵素を発現し,各種クロマトグラフィーにより,約10 mg/Lの精製酵素を得る系を確立した。精製酵素から三次元結晶を得るために,市販の結晶化スクリーニング試薬を用いた結晶化条件の探索を行い,いくつかの結晶化条件で微結晶が得られた。まず,立体構造を基にTbGMPR阻害剤を開発するために,X線結晶構造解析を行った。なお今年度は,結晶化の妨げになると予想されたcystathionine β-synthase domainを欠損させた変異体(ΔPhe97-Arg226)について結晶化条件の探索を行った。結晶化母液に0.1 M HEPES(pH 7.5),0.8 Mリン酸一ナトリウム,0.8 Mリン酸一カリウムを用い,温度20°Cにおけるsitting drop蒸気拡散法により,構造解析に適した結晶を得ることに成功した。本結晶をSPring-8 BL38B1において,分解能2.36ÅでX線回折データを収集し構造計算を行ったところ,結晶学的R-factorが19.2%,およびfree R factorが24.3%まで精密化することができ,TbGMPRΔPhe97-Arg226の立体構造を明らかにすることができた。一方,宿主であるヒトGMPR(HsGMPR1およびHsGMPR2)の精製および反応速度論的解析を行い,T. brucei型とヒト型との酵素化学的諸性質の比較を行った。その結果,T. brucei型とヒト型では基質や補酵素に対する親和性が異なることが明らかとなり,両者の活性中心の構造が異なることが示唆された。プリン核酸アナログ化合物であるmizoribine5'-monophosphate(MZP)について反応速度論的解析を行い,T. bruceiおよびヒト組換え型GMPRに対するIC50値を求めたところ,TbGMPRでは23.7 uMであったのに対し,ヒトGMPR1およびGMPR2では各々119.9および69.3 uMという結果を得た。これらの結果から,従来のTbGMPR阻害剤であるribavirin 5'-monophosphate(RMP)と比べて,MZPは各種のGMPRに対して高い阻害効率を示すが,種間における選択性の面ではRMPよりも劣ることが判明した。また,血流型T. bruceiの培養系において,RMPの前駆物質であるribavirinが抗原虫作用を有することが明らかとなり, IC50値は25 uMであった。これらの結果をまとめ,2014年度までの成果とともに,PLOS Neglected Tropical Deseasesへ論文を発表した。一方,立体構造を基にTbGMPR阻害剤を開発するためには,基質であるGMP,あるいはNADPHが結合した酵素複合体の立体構造情報が必要である。活性部位での基質を観察するために,触媒残基であるCys318をAlaに置換することで触媒活性を欠失させた活性欠失変異体を作製した。結晶化条件の探索を行った結果,結晶化母液に0.1 M Tris-HCl(pH8.5),2 Mリン酸アンモニウムを用い,温度4°Cにおけるsitting drop蒸気拡散法により構造解析に適した結晶を得ることに成功した。SPring-8 BL38B1において,分解能2.4ÅでX線回折データを収集し,天然型酵素をサーチモデルとした分子置換法で構造モデルを構築することができた。