hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の技能と健康に柔軟に対応する生産システムに関する研究

個人差の大きい高齢者の技能や健康に対して柔軟に対応する生産システムの設計方法の確立を目的とし,まず,高齢者の技能および健康に関する特性を調査し,それぞれの評価方法を確立するための実験を行った結果,以下の成果を得た。(1)基礎技能としての身体機能と作業能力の関連を明らかにするため,若年者を含む中高年齢者の男女55名について荷役作業の実験を行った結果,身体機能は加齢とともに低下するが,技能は中年者でピークとなる傾向が認められた。(2)筋骨格系に作用する力学的負荷を作業者ごとに評価するための個人適合型人体ダイナモグラフィ技術,およびそれを容易に操作するためのヒューマンインタフェースを開発した。(3)作業技能としてタイピング作業と微細作業を取り上げ,血圧,筋電位,呼吸などの生体反応を測定した結果,一般に作業の習熟とともに生理的指標値が安定する方向に向かうことが明らかとなった。(4)健康を阻害する要因として,作業疲労,生理的負荷,精神的負荷を取り上げ,上肢を用いる力仕事や精神作業について繰り返し実験を行った結果,それらの阻害要因が親指手賞面の皮膚血流量や血圧の変化となって現れることが明らかとなった。(5)健康の一指標として皮膚血流量を取り上げ,それと作業運動の関係および血圧との関係を調べる実験を行った結果,身体関節の角加速度を伴う屈伸運動が皮膚血流量を効率的に増大させることが明らかとなった。本研究で得られた以上の知見から,高齢者の技能と健康に柔軟に対応する生産システムの設計概念について有用な示唆が得られた。(1)基礎技能としての身体機能と作業能力の関連を明らかにするため,19歳57歳までの男女55名について荷役作業の実験を行い,筋骨格系に作用する力学的負荷を作業者ごとに評価するための新しい手法を確立した。ここではその技術を個人適合型人体ダイナモグラフィと命名した。(2)作業技能としてタイピング作業と微細作業を取り上げ,血圧,筋電位,呼吸などの生体反応を測定した結果,一般に作業の習熟とともに生理的指標値が安定する方向に向かうことが明らかとなった。(3)健康を阻害する要因として,作業疲労,生理的負荷,精神的負荷を取り上げ,上肢を用いる力仕事や精神作業について繰り返し実験を行った結果,それらの阻害要因が親指手賞面の皮膚血流量や血圧の変化となって現れることが明らかとなった。また,これら生体の客観的指標値に基づいて定式化を行った作業の「つらさ指教」が,作業者の訴える主観的なつらさと極めてよく一致することを確認した。(4)健康の一指標として皮膚血流量を取り上げ,それと作業運動の関係および血圧との関係を調べる実験を行った結果,身体関節の角加速度を伴う屈伸運動が皮膚血流量を効率的に増大させることが明らかとなった。本研究で得られた以上の知見は,高齢者のための生産システムを設計する上で極めて有用である。

(4)健康を阻害する要因として,作業疲労,生理的負荷,精神的負荷を取り上げ,上肢を用いる力仕事や精神作業について繰り返し実験を行った結果,それらの阻害要因が親指手賞面の皮膚血流量や血圧の変化となって現れることが明らかとなった。(5)健康の一指標として皮膚血流量を取り上げ,それと作業運動の関係および血圧との関係を調べる実験を行った結果,身体関節の角加速度を伴う屈伸運動が皮膚血流量を効率的に増大させることが明らかとなった。本研究で得られた以上の知見から,高齢者の技能と健康に柔軟に対応する生産システムの設計概念についで有用な示唆が得られた。
治療抵抗性関節リウマチ患者におけるHTLV-1感染の影響

本研究ではHTLV-1感染が関節リウマチ(RA)の病態へ与える影響について臨床的研究および基礎的研究を進め,下記13の成果を得た.1.HTLV-1陽性RA患者は,陰性RA患者に比べ血漿IL-6やCCL20濃度が高い傾向である.2.HTLV-1感染細胞との共培養によってRA滑膜細胞におけるIL-6,CCL20やMMP-3などの産生,およびパターン認識受容体(PRRs)の発現が亢進する.3.HTLV-1感染細胞が産生するエクソソームはRA滑膜細胞を活性化し,その活性化機構にPRRsが重要である.HTLV-1感染がRA病態を修飾するメカニズムは複雑であり,今後も詳細な検討が必要と考えられた.HTLV-1陽性関節リウマチ(RA)患者がTNF阻害療法に対して治療抵抗性を示すメカニズムを解析するにあたり、HTLV-1陰性RA患者群と陽性RA患者群の末梢血におけるTh1、Th2、制御性T細胞、Th17の分化・活性化に関連するサイトカインの網羅的解析を行った。その結果、HTLV-1陽性RA患者の末梢血では炎症性サイトカインであるIL-6やTh17細胞の走化性因子として働くCCL20が高値であった。また、HTLV-1陽性RA患者群の末梢血では可溶性IL-2受容体濃度も高い傾向であった。血漿中TNFα、IL-1β、IL-17などのサイトカイン濃度については両群間で差が無かった。これらの結果は、HTLV-1陽性RA患者は陰性RA患者に比べてTNF阻害療法導入前のCRPや疾患活動性が高いことを反映する結果と考えられ、HTLV-1陽性RA患者ではIL-6が病態形成に重要である可能性が考えられた。このサイトカイン解析の結果を踏まえ、HTLV-1感染細胞株(MT2,Hut102)とヒトRA線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)のdirect interactionを回避した共培養系を確立し、HTLV-1感染細胞株のRAFLSへの影響を検討した。この結果、HTLV-1感染細胞株ではIL-6を中心とした複数の炎症性サイトカインの発現が亢進し、可溶性IL-6受容体(sIL-6R)を産生することを確認した。また、共培養下のRAFLSではNFkB、STAT3やp38MAPKのリン酸化が誘導され、IL-6、CCL20、VEGF、MMP-1、-3、-9などRAの病態形成に重要なメディエーターの遺伝子発現が亢進することを確認した。次年度は、HTLV-1陽性RA患者由来PBMCでもRAFLSの活性化を誘導できるかどうか、RA治療薬である抗IL-6R抗体で共培養によるRAFLSの活性化を阻害することができるかなどin vitroで検討する予定である。治療抵抗性関節リウマチ患者におけるHTLV-1感染の影響を解析するにあたり,HTLV-1陰性RA患者群と陽性RA患者群の末梢血におけるTh1,Th2,制御性T細胞,Th17の分化・活性化に関連するサイトカインの網羅的解析を行った.その結果,HTLV-1陽性RA患者の末梢血では炎症性サイトカインであるIL-6やTh17細胞の走化性因子として働くCCL20が高値であった.また,HTLV-1陽性RA患者群の末梢血では可溶性IL-2受容体濃度も高い傾向であった.HTLV-1陽性RA患者では陰性RA患者と末梢血のサイトカインプロファイルが異なっており,HTLV-1陽性RA患者ではIL-6が病態形成に重要である可能性が考えられた.このサイトカイン解析の結果を踏まえ,HTLV-1感染細胞株(MT2,Hut102)とヒトRA線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)の共培養系を確立し,HTLV-1感染細胞株のRAFLSへの影響を検討した.共培養後のRAFLSではNFkBやp38MAPKのリン酸化が誘導され,IL-6,CCL20,VEGF,MMP-3などRAの病態形成に重要なメディエーターの遺伝子発現が亢進した.共培養後のRAFLSにおいてHTLV-1プロウイルスやTax mRNAが検出されたため,HTLV-1のRAFLSへの感染の可能性が考えられた.しかしながら,共培養後のRAFLSを長期間培養するとRAFLSにはプロウイルスを検出できないことから,RAFLSへのHTLV-1感染は起こっておらず,プロウイルスDNAやmRNAといった核酸がHTLV-1感染細胞株からRAFLSへ伝播する機構の存在が考えられた.我々はHTLV-1感染細胞株が産生する細胞外小胞(エクソソーム)に着目し解析を行い,このエクソソームにプロウイルスDNAやTax mRNAなどの核酸が含有されることを証明した.さらにエクソソームによってRAFLSが活性化し炎症性サイトカインを産生することを見出した.本研究において,治療抵抗性関節リウマチにおけるHTLV-1感染の影響の一つに,RA患者末梢血の炎症性サイトカインプロファイルが異なることを見出した.また,HTLV-1感染細胞由来エクソソームが関節リウマチの病態を修飾する可能性を発見した.本研究期間に,HTLV-1感染細胞が関節炎を悪化させる要因の一部の基礎的検討を進めた.前年度までに明らかとなったHTLV-1感染細胞由来エクソソームによるRA滑膜細胞の活性化機構を解析した.

エクソソームはウイルス感染細胞やガン細胞など様々な細胞から分泌されるナノ粒子(直径20100nm)であり,その生物学的役割は多岐にわたる.RAにおけるエクソソームの生物学的意義については国内外を含め報告に乏しく,HTLV-1感染細胞由来のエクソソームがRA滑膜細胞を活性化するメカニズムは不明である.エクソソームはDNAやRNAなど外来核酸抗原を含有しているため,これらの核酸認識機構の解明が重要と考えられた.研究成果で特に注目した結果は,RA滑膜細胞におけるTLRなどパターン認識受容体(Pattern recognition receptors; PRRs)の発現亢進とHTLV-1感染細胞由来エクソソームによるRA滑膜細胞の活性化であった.また,HTLV-1感染Tリンパ球は,自律性増殖,炎症性サイトカインの産生亢進が認められ,そのうちインターフェロンγ(IFNγ)がHTLV-1関連炎症性疾患の発症に重要であることがわかっている.そこで,IFNγによるRA滑膜細胞におけるPRRsの発現誘導を解析したところ,TLRやRIG-Iといった受容体の発現亢進が認められた.さらに,RNA干渉によるPRRsの発現抑制などによって,RA滑膜細胞におけるエクソソーム認識機構の一つとしてPRRsの1つであるRIG-IがHTLV-1感染細胞由来エクソソームの認識機構に重要な役割を果たしている可能性を見出した.本研究ではHTLV-1感染が関節リウマチ(RA)の病態へ与える影響について臨床的研究および基礎的研究を進め,下記13の成果を得た.1.HTLV-1陽性RA患者は,陰性RA患者に比べ血漿IL-6やCCL20濃度が高い傾向である.2.HTLV-1感染細胞との共培養によってRA滑膜細胞におけるIL-6,CCL20やMMP-3などの産生,およびパターン認識受容体(PRRs)の発現が亢進する.3.HTLV-1感染細胞が産生するエクソソームはRA滑膜細胞を活性化し,その活性化機構にPRRsが重要である.HTLV-1感染がRA病態を修飾するメカニズムは複雑であり,今後も詳細な検討が必要と考えられた.HTLV-1陽性関節リウマチ(RA)患者の末梢血ではIL-6、CCL20が高値であることが示された。また、HTLV-1感染細胞株は炎症性サイトカインを恒常的に産生し、関節リウマチ由来線維芽細胞様滑膜細胞(RAFLS)を活性化することが示された。細胞外小胞であるエクソソームは物質的に非常に安定であり,多くの生物学的活性を持つメディエーターとして自己免疫疾患の病態を修飾する可能性がある.HTLV-1感染細胞由来エクソソームが関節リウマチ滑膜細胞を活性化するメカニズムとして,関節リウマチ滑膜細胞に発現するToll様受容体に着目し詳細な解析を進める方針である.膠原病リウマチ学HTLV-1陽性RA患者由来末梢血単核球(PBMC)でもRAFLSの活性化を誘導できるかどうか検討し、RAFLSの活性化機構の詳細な解析を行う。また、抗IL-6R抗体などRA治療薬で共培養によるRAFLSの活性化を阻害することができるかなどin vitroで検討する予定である。
平滑筋薬理学のin vitro系確立を目的とした平滑筋細胞分化調節遺伝子の検索

我々は平滑筋特異的に発現する平滑筋型α及びγアクチンの調節領域に存在するEbox配列を含む二本鎖DNAをプローブとしてニワトリ胚砂嚢平滑筋の核抽出液中のEbox結合蛋白質の存在をゲルシフトアッセイにより検討した。この際に認められた結合活性はEbox配列に特異的なものであり、MyoDの場合と同様に、普遍的に存在する因子であるE12/E47もしくはこれと類似の蛋白質がこの結合に関与していると考えられる。この結合活性は、ニワトリ胚の発生過程において砂嚢平滑筋の分化の結果生じると思われる平滑筋型γアクチンのmRNAの増加に先だって増加した。これは、結合活性が分化の結果発現してくるものではないことを示唆しており、分化を制御している蛋白質により生じているものであるという我々の仮定と矛盾しないと考えられた。また組織特異性の検討により、同様のEbox結合活性が血管平滑筋にも認められ、平滑筋に特異的と考えられた。ニワトリだけでなくブタ胎児の血管平滑筋の核抽出液においても同様のEbox結合活性が認められ、その結合の性質は砂嚢平滑筋と類似していた。紫外線による共有結合によってEbox結合に関与する蛋白質をSDS電気泳動上で検出することが出来た。E12の分子量が約65kDaであることからして70kDaのバンドはE12もしくはそれと類似の蛋白質である可能性がある。4550kDaのバンドは、由来の組織が血管か砂嚢かによってまたはプローブの塩基配列がαアクチンがγアクチン由来かによって多少移動度が異なっていたことから、組織または遺伝子によってその発現調節に関与する蛋白質が異なっておりファミリーをなしている可能性がある。平滑筋特異的遺伝子の転写調節、平滑筋の分化決定にかかわっている可能性の検討を含め今後の課題である。
核磁気共鳴法による酸化物高温超伝導体の磁性と超伝導の競合に関する研究

酸化物高温超伝導体では電子スピンの揺らぎや電荷の揺らぎが、その超伝導発現機構を担っている可能性もあり、超伝導相に隣接している反強磁性相の性質、及びそれをもたらすスピン相関の知見を得ることはきわめて重要なことである。本研究においては、各原子サイトにおける微視的電子状態の知見を得るため核磁気共鳴法での核スピン緩和時間等の測定を行い、以下の成果を得た。1.八面体Cu-Oを含む結晶構造の正孔注入型La_<2-x>Sr_xCuO_4系において、^<139>La-NQRを観測し、超伝導相と3D-反強磁性相の間に緩和率の異常を伴う新しい磁気秩序相を発見した。この転移点では内部磁場の大きさは不連続に増大しかつ電気四重極相互作用も変化することが明らかになった。2.La_<2-x>Sr_xCuO_4のx>0.12以上でCu-NQR信号を観測することに成功した。超伝導状態ではT_1は急速にのび、スピンの揺らぎは抑えられる。このT_1の温度変化は他の酸化物超伝導体のそれと類似であり、酸化物系での異常な超伝導を示している。一方x>0.3の正常状態ではT_1T=Const.のKorringa関係が広い温度範囲(1-100K)で成りたっており系は金属的であることが解った。またxが小さいところでの1/T_1,1/T_2の大きな増大はχ(q,ω)のq=Qの成分の増大によるものであろう。3.電子注入型Nd_<2-x>Ce_xCuO_4系でx<0.1でCuの反強磁性がゼロ磁場NMRの観測で確認された。この系で最も注目されることは、x>0.14の超伝導を示す領域では電気四重極相互作用が極めて小さくなり、電子ド-プによる電子状態の変化は正孔注入型のそれとは大きく異なることが明になった。Ln=Pr,Sm系でも同様な結果が得られた。電子ド-プ、及びホ-ルド-プ型酸化物超伝導物質に共通に、大きな反強磁性スピンの揺らぎの効果が存在し、これらの系に於ける異常な超伝導及び正常状態の性質を出現させている。超伝導相に隣接している反強磁性相の性質は、2つのド-プ系の間で多くの点で定性的な違いがあることも明らかにされ、その起因を明らかにすることは今後の課題である。最後に、酸化物高温超伝導を理解するにあたり、核磁気共鳴法(NMR)による微視的な電子状態の研究は極めて有効な実験手段であることが示された。

酸化物超伝導体では、電子スピンのゆらぎや電荷のゆらぎがその超伝導発現機構を担っている可能性もあり、超伝導相に隣接して存在する反強磁性相の性質、およびそれをもたらすスピン相関の知見を得ることは極めて重要なことと考えられる。本研究においては、各原子サイトにおける微視的電子状態の知見を得るべく、核磁気共鳴法により、核スピン緩和時間等の測定をおこない、以下の成果を得た。1.最もシンプルで典型的酸化物超伝導体であるLa_<2-X>MxCuO_4(M=Ba、Sr)系において、ホール濃度を変化させ(Xを変え)^<139>La-および^<63/65>Cu-NQR(核四重極共鳴)を観測した。超伝導相と反強磁性相の間に、核緩和率の異常を伴う新しい磁気相を発見した。ホールを注入することにより、系のCuスピン間にホールを媒介とした強磁性的相互作用が生じ、フラストレートした反強磁性秩序相が生じていることを示している。2.濃度X>0.2以上の領域で、Cu-NQR信号を観測することに成功し核スピン緩和時間等を測定した。Xの大きい正常領域では、T_1・T=constのKorringa関係が広い温度範囲で成り立ち、系は金属的であることがわかった。一方超伝導状態では、超伝導転移温度以下で、T_1は急速に長くなり、超伝導エネルギーギャップによりスピンのゆらぎが抑えられる。T_1の温度依存性は、他の酸化物超伝導体YBa_2Cu_3O_7系やBi系のそれと全く類似の変化であり、これらの系における特徴的な超伝導エネルギーギャップの存在を示している。3.Cu-NQRスペクトルの解析から、La系げはホール濃度とともにCuスピンの大きさが小さくなり、その小さな磁気モーメントは、超伝導状態で磁気オーダーをおこしていると考えられる。この結果は、極低温比熱にあらわれる核schottky比熱の解析からも支持される。酸化物高温超伝導体では電子スピンの揺らぎや電荷の揺らぎが、その超伝導発現機構を担っている可能性もあり、超伝導相に隣接している反強磁性相の性質、及びそれをもたらすスピン相関の知見を得ることはきわめて重要なことである。本研究においては、各原子サイトにおける微視的電子状態の知見を得るため核磁気共鳴法での核スピン緩和時間等の測定を行い、以下の成果を得た。1.八面体Cu-Oを含む結晶構造の正孔注入型La_<2-x>Sr_xCuO_4系において、^<139>La-NQPを観測し、超伝導相と3D-反強磁性相の間に緩和率の異常を伴う新しい磁気秩序相を発見した。この転移点ては内部磁場の大きさは不連続に増大しかつ電気四重極相互作用も変化することが明らかになった。2.La_<2-x>Sr_xCuO_4のx>0.12以上でCu-NQR信号を観測することに成功した。超伝導状態でT_1は急速にのび、スピンの揺らぎは抑えられる。このT_1の温度変化は他の酸化物超伝導体のそれと類似であり、酸化物系ての異常な超伝導を示している。一方x>0.3の正常状態ではT_1T=Const.のKorringa関係が広い温度範囲(1-100K)成りたっており系は金属的であることが解った。またxが小さいところでの1/T_1、1/T_2の大きな増大はx(q,ω)のq=Qの成分の増大によるものであろう。3.電子注入型Nd_<2-x>Ce_xCuO_4系のx<0.1でCuの反強磁性がゼロ磁場NMRの観測で確認された。この系で最も注目されることは、x>0.14の超伝導を示す領域では電気四重極相互作用が極めて小さくなり、電子ド-プによる電子状態の変化は正孔注入型のそれとは大きく異なることが明になった。
Ｂファクトリー実験におけるエキゾチックハドロンの探究

本研究では世界最高輝度を誇る高エネルギー加速器研究機構の電子・陽電子衝突型加速器におけるBファクトリー実験(Belle)で蓄積された高統計データを解析し、新たなエキゾチックハドロンの探索とその性質の体系的な解明を中心とした新しい観点でのハドロン物理解析を展開した。本研究の5年間で11個の新ハドロン粒子が発見され、そのうちエキゾチック粒子は以前のものを含めて約20個に達し、その本質的な理解への道が開けてきた。また、原子核分野の研究者との連携を深めBelleデータによる幅広いハドロン物理の解析を進め、バリオン粒子生成の系統的な測定やチャームバリオンの新たな崩壊モードの発見等の成果を上げた。本研究では世界最高輝度を誇る高エネルギー加速器研究機構(略称KEK)の電子・陽電子衝突型加速器におけるBファクトリー実験(Belle実験)で蓄積された高統計データを解析し、新たなエキゾチックハドロンの探索とその性質の体系的な解明を中心とした新しい観点でのハドロン物理解析を展開する。Belle実験はこれまでに、エキゾチックメソン(テトラクォーク)の候補X(3872)を世界で初めて発見し、Bファクトリーのデータによるハドロン物理の新しい領域を拓いた。さらに、B中間子崩壊のみならず電子・陽電子衝突過程など様々な生成反応でエキゾチックハドロンの候補を発見し、確定的な証拠となる電荷を持つZ(4430)+の発見するなど、世界をリードしてきた。本年度は、本研究の物理解析を効率的に進めるための設備投資として、拠点の一つである奈良女子大学に、専用のデータ解析用計算サーバーを導入した。また、もう一つの拠点のKEKに既存のシステムにさらに大容量のファイルサーバー・ディスクシステムを増設した。本研究課題により、上記の設備投資によりこれまでの物理解析を継続発展させることができ、本年度は新たに光子・光子衝突反応において2個のエキゾチックハドロンの候補となる新共鳴粒子を発見した。ひとつは、J/Ψωの2粒子に崩壊しX(3915)と名付けられ、もうひとっはJ/Ψφに崩壊しX(4350)と名付けられた。これらは、Physical Review letter誌に掲載発表された。また、より大量のデータによりX(3872)粒子の異なる崩壊モードを詳細に調べることにより、X(3872)の性質に関して理解を深めることができた。本年度は、拠点の一つである奈良女子大学に昨年度導入した専用のデータ解析用計算サーバーをさらに有効に活用するため、ディスクアレイシステムを増強した。もう一方の拠点のKEKでは研究員を雇用することにより解析の促進に努めた。本年度は、解析ではB中間子の崩壊においてX(3872)に関する輻射崩壊モードを研究し、X(3872)→J/ΨγおよびX(3872)→Ψ'γ崩壊モードを確立し崩壊分岐比を測定し、国際会議で結果を発表した。また、γ(1S)粒子のX(3872)への輻射崩壊の探索を行い、崩壊分岐比の上限値を得た。さらに、二光子生成によるη粒子対や電子・陽電子衝突によるDs(*)粒子対の終状態のハドロン系の研究結果を論文に発表した。2月にはγ(5S)→h_bπ^+π^-崩壊過程でh_b粒子を発見し、国際会議で発表した。

さらに、B中間子崩壊のみならず電子・陽電子衝突過程など様々な生成反応でエキゾチックハドロンの候補を発見し、確定的な証拠となる電荷を持つZ(4430)+の発見するなど、世界をリードしてきた。本年度は、拠点の一つである奈良女子大学にこれまでに導入した専用のデータ解析用計算サーバーやディスクアレイシステムをさらに有効に活用するため、研究員を雇用し、解析に専念するとともに計算機システムの活用および環境の整備に努めた。もう一方の拠点のKEKでは引き続き研究員を雇用することにより解析の促進に努めた。本年度は、解析では、Υ(5S)→h_bπ^+π^-崩壊過程でのh_b粒子の発見をもとに、その崩壊過程の詳細研究を進め、h_bπ^+に崩壊する荷電をもちボトムクォーク対を含むエキゾチックハドロンZ_b(10610)とZ_b(10650)二個を発見した。また、Z_b(10610)とZ_b(10650)は、Υ(5S)→Υ(nS)π^+π^-(n=1,2,3)崩壊過程でも発見された。X(3872)粒子の電磁崩壊分岐比や角度分布の解析から量:子数を特定する成果をあげた。さらに、ωφやφφを用いてストレンジクォーク領域への拡張が進んでいる。これらの解析は、Belleと本領域の研究者と密接な協力により進められているが、Belleの原子核研究者グループ(NPC)と定期ミーティングにより解析の議論を深め連携を強化している。本研究では世界最高輝度を誇る高エネルギー加速器研究機構(略称KEK)の電子・陽電子衝突型加速器におけるBファクトリー実験(Belle実験)で蓄積された高統計データを解析し、新たなエキゾチックハドロンの探索とその性質の体系的な解明を中心とした新しい観点でのハドロン物理解析を展開する。Belle実験はこれまでに、エキゾチックメソン(テトラクォーク)の候補X(3872)を世界で初めて発見し、Bファクトリーのデータによるハドロン物理の新しい領域を拓いた。本年度は、奈良女子大学では、引き続き研究員を雇用し、これまでに導入した専用のデータ解析用計算サーバーやディスクアレイシステムの活用および環境の整備・推進に努めるとともに、物理解析を進めた。一方、KEKでは引き続き研究員を雇用することにより解析の促進に努めた。本年度は、2011年度に発見した荷電をもちボトムクォーク対を含むエキゾチックハドロンZb(10610)とZb(10650)の研究をさらに進め、6次元の角度およびDalitz振幅解析を行うことによりスピンとパリティが1+であることを決定し、この粒子の理解が深まった。また、初期輻射電子・陽電子衝突で生成されたY(4260)粒子のJ/psiπ+π-崩壊のJ/psiπ+の普遍質量を調べることにより新たに荷電チャーモニウム様粒子Z(3985)+を発見した。これらの解析は、Belleと本領域の研究者と密接な協力により進められているが、Belleの原子核研究者グループ(NPC)と定期ミーティングにより解析の議論を深め連携を強化し、ストレンジおよびチャームバリオン生成の測定結果を得た。
タキソ-ルの不斉全合成

天然タキサンジテルペンの一種であり、太平洋イチイより単離されたタキソ-ルは、幅広い抗腫瘍スペクトルを持つため、抗癌剤として極めて有望視されており、現在、世界の各国で認可、実用化されつつある。しかし、天然からの直接的な供給が充分でないため、化学的手法による合成法の開発が強く望まれている。本研究では、タキソ-ルの不斉全合成を目的として検討を行った。既に、昨年度の当該科研費研究でタキソ-ルのA環とC環に相当するフラグメントの不斉合成に成功しており、まず、それらのカップリング反応を行った。A環部ヒドロキシアルデヒドとC環部ビニルリチウム試薬はいづれも極めて嵩高いにもかかわらずカップリング体を得ることができた。しかも、その際に二つのジアステレオマ-が生成し得るが、反応がキレーション制御で進行するために天然型のみが生成した。次いで、鍵段階となるB環部8員環の閉環反応を検討したが、残念ながら望みの環化体を得ることができなかった。NMR解析から環化前駆体の立体配座が環化に不利な形を取っていることが明らかとなった。既に、モデル化合物を用いた検討から、環化反応の際に分子内の二つの酸素官能基をルイス酸にキレートさせることによって、この問題が解決可能であることが示唆されている。そこで、現在、実際の環化の系についてこの手法が、適用可能であるか検討中である。この8員環環化反応を実現できれば、極めてconvergencyの高いタキソ-ルの合成法が確立されるばかりでなく、種々の構造を持つ類縁体を光学活性体として次々と合成することが可能な画期的な手法に成ると期待される。
毛髪の形成に関わる遺伝子・蛋白の同定と脱毛抑制・促進因子の解析

男性正常頭髪及び男性型禿頭進行部位頭髪毛根と外毛根鞘からmRNAを直接抽出することを可能にした。得られたmRNAの発現パターンの異同を明らかにするためにDNAチップによる解析を行った。まず,毛髪の質を決定すると考えられるケラチンの分子種と両頭髪でしばしば観察される色調の違いに関わると考えられるメラニン形成に関わる遺伝子に注目し,分析を行った。その結果正常毛では,毛髪ケラチンKA36,ケラチン25などが高発現するのに対し,禿頭毛では毛髪ケラチン酸性5(KRTHA5)と塩基性5(KRTHB5)及びケラチン15(KRT15)が高発現しており,メラニン形成カスケードの律速酵素であるタイロシネース(TYR)とその補助蛋白であるタイロシネース関連蛋白1(TYRP1)の低発現が認められた。この発現量の差をRT-PCRを用い定量したところ,KRTHA5とB5の正常毛での発現量はβ-アクチン発現量の約3.5倍であるのに対し,禿頭毛では約5.5倍であった。KRT15の正常毛での発現量はβ-アクチン発現量の約0.5倍であるのに対し,禿頭毛では約6.5倍であり,相対発現量としては13倍以上であった。TYRとTYRP1は,減少しない禿頭毛もあるものの,正常毛でのそれぞれβ-アクチンの約0.1倍と約0.3倍の発現が激減する症例のあることが明かとなった。また,禿頭者毛髪でも,禿頭進行部以外では正常毛と同じパターンの発現を示すことも明かとなった。そこで,このケラチンの発現パターンにより,禿頭がどこまで進行するのか判定できると考え,特許申請した。毛髪基底部からRNAの抽出を試みたが,従来の報告されていた種々のRNA抽出法では抽出できなかった。また,自然脱毛からの抽出も全く不可能であった。従って,抜毛採取が必要であり,新規開発されたRNA抽出キット(MELT^<TM>)でのみ抽出可能であることが明らかとなった。現在おおよそ20本の抜毛で1-3mgの回収が可能であるが,他の組織に比してリボソームRNAの比率が高い。また,男性型禿頭者の禿頭部位に残存する毛髪からの抽出は困難で,健常者毛髪の1/3-1/10程度しか回収出来ないことも明らかとなった。こうして,健常者3名,男性型禿頭者4名からRNAを採取し,DNAtipを用いて発現遺伝子の網羅的解析をおこなった。健常者での毛髪特異的ケラチンの発現はほぼ一定であったが,男性型禿頭者ではK2・K5及びケラチン2・25の減少が認められた。毛髪の軟便に関連する一因子としてprotease-protease inhibitorのバランスが関与するが,fibroblast activating proteinと呼ばれるproteaseが禿頭者で減少していた。この他にも種々の遺伝子の変動がみとめられているが,最も興味深いのは先天性疾患であるoculocutaneoous albinismを引き起こすとされているOCAI, OCAII遺伝子発現が,禿頃者で減少していることであり,同遺伝子が成長したのもでも毛髪の機能・形態維持に重要な役割をはたしていることが示唆された。現在おおよそ20本の抜毛で1-3mgの回収が可能であるが,他の組織に比してリボゾームRNAの比率が高い。

また,男性型禿頭者の禿頭部位に残存する毛髪からの抽出は困難で,健常者毛髪の1/3-1/10程度しか回収出来ないことも明らかとなった。こうして,健常者3名,男性型禿頭者4名からRNAを採取し,DNAtipを用いて発現遺伝子の網羅的解析をおこなった。健常者での毛髪特異的ケラチンの発現はほぼ一定であつたが,男性型禿頭者ではK2、K5及びケラチン2、25の減少が認められた。毛髪の軟硬に関連する一因子としてprotease-protease inhibitorのバランスが関与するが,fibroblast activating proteinと呼ばれるproteaseが禿頭者で減少していた。この他にも種々の遺伝子の変動がみとめられているが,最も興味深いのは先天性疾患であるoculocutaneoous albinismを引き起こすとされているOCAI,OCAII遺伝子発現が,禿頭者で減少していることであり,同遺伝子が成長したのちでも毛髪の機能、形態維持に重要な役割をはたしていることが示唆された。
自然科学系女性研究者のプロフェッショナル・コンフィデンスとキャリア形成の縦断研究

女性研究者・技術者のプロフェッショナル・コンフィデンスには、長期にわたって研究者や技術者として働き続けたいという意欲およびワーク・ライフ・バランスの知覚を促進する働きがある。その一方で、仕事と私的生活のアンバランスは専門職としてのキャリア継続に対するコミットメントを減退する。女性研究者・技術者のプロフェッショナル・コンフィデンスは彼女らのキャリアに関わるさまざまな意思決定に影響を与える重要な要素であるため、キャリアの初期ステージにおいてプロとして高い自信を持てるような人材育成のあり方が、彼女らの研究者・技術者としてのキャリア継続にとって重要な要因であるといえる。本研究の目的は、わが国における自然科学系女性研究者のキャリア継続と持続的なイノベーションの創出を可能にする要因を明らかにすることにある。特にキャリアの初期ステージにある若手女性研究者に注目し、彼女らの1プロフェッショナル・コンフィデンスが研究者としてのキャリア形成におよぼす影響、2ワーク・ライフ・バランスや妊娠、出産等のライフイベントがキャリア継続に与える効果、そして3家族形成期におけるコンフィデンスやキャリア展望を変化させる要因について、5ヵ年の縦断的な男女比較調査をもとに明らかにする。本研究の特徴は、若手女性研究者のキャリアパスを時系列的に捉え、どのような制約条件のもとでキャリアが形成されていくかを解明する点にある。平成25年度は、第一に、国公立大学に籍を置く若手女性研究者を対象とするインタビュー調査を重点的に行った。インタビュー調査では、対象者の経歴、研究内容、研究環境、研究成果の評価の実態、専門能力に関する自己評価、プロフェッショナル・コンフィデンス、キャリアや家族形成に関する期待や不安、ワーク・ライフ・バランスの状況等について聞き取りを行った。続いて、インタビューの結果をふまえてインターネット調査のアンケート票を作成し、第1回調査を実施した。インタビューは平成25年の9月から翌年2月にかけて継続的に実施し、第1回インターネット調査は平成26年の2月に実査を行った。インターネット調査の企画に関しては調査会社と綿密に連絡を取り、縦断調査の実行性について確認を行ったうえで第1回調査を実施した。本調査ではほぼ100問の設問を準備し、大学・公的研究機関の研究職および民間企業の男女技術者合計2000人以上から回答を得ている。本研究の目的はわが国における自然科学系女性研究者のキャリア継続と持続的なイノベーションの創出を可能にする要因を明らかにすることにある。特に、キャリア形成の初期ステージにある若手研究者に注目し、彼女らの1プロフェッショナル・コンフィデンスがキャリア形成におよぼす影響やワーク・ライフ・バランスがキャリア継続に与える効果について縦断的なヒアリング調査をもとに明らかにする。本研究の特徴は、若手の自然科学系女性研究者のキャリア形成を促進および制約する条件を時系列的に解明する点にある。平成26年度は以下の3点を中心に研究を進めた。1大学および公的研究機関に在籍する若手女性研究者を対象とするインタビュー調査を実施した。特に任期付雇用の若手研究者(ポストドクター)を中心に調査を行った。また、研究課題の深化を図るために若手女性研究者のキャリアに詳しいシニア研究者に対する聞き取り調査も実施した。平成25年度調査の協力者に対する追跡インタビューでは、前年度から今回調査の間の生じたライフイベント、仕事・研究面での変化や今後の展望、およびワーク・ライフ・バランスの状況等について聞き取りを行った。また、平成26年度の新規対象者には、前年度調査には含まれていなかった女性の単身赴任者や無給ポスドクの研究者等を含め、研究環境やキャリア展望、生活の状況等について聞き取りを行った。平成27年度についても同様の追跡調査を実施し、データの追加を試みる。2日本との比較を目的に、英国ケンブリッジ大学および米国コーネル大学の自然科学系ポストドクター研究者(計18名)に対して、若手の研究環境の実態やキャリア形成上の課題等についてインタビュー調査を行った。平成27年度についても同様の海外調査の実施可能性を検討する。3平成25年度に実施したインターネット調査のデータを用いて分析を行い、論文として取り纏め学会報告を行った。平成27年度は以下の4点を中心に研究を進めた。1わが国の大学・研究機関の女性研究者を対象にインタビュー調査を実施した。平成27年度は、若手女性研究者の追跡インタビューに加え、社会科学系のシニアレベルの女性研究者に対しても聞取り調査を行った。追跡調査では、前回調査から今回の間に生じたライフイベント、仕事・研究面での変化や今後の展望、およびワーク・ライフ・バランスの状況等について聞取りを行った。またシニア研究者に対する調査では、「なぜキャリア継続が出来ているのか」に焦点をあて、女性が研究者としてキャリアを形成する際に伴う困難、およびそれらをどのように克服してきたかに関して聞取りを行った。平成28年度についても若手研究者および中堅・シニア研究者に対して聞取り調査を継続的に実施しデータの蓄積を試みる。2日本との比較を目的に、米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の自然科学系女性研究者6名に対してインタビュー調査を実施した。特に、キャリアを継続するための「適応方略」を中心に探った。調査では若手研究者とシニア研究者の両方に対して聞取りを行い、また副学長レベルのシニア研究者に対してもヒアリングを行うことでUCLAの組織的なワーク・ライフ・バランス戦略に関して情報収集を行った。平成28年度についても同様の海外調査の展開可能性を探る。3平成25年度に実施した自然科学系研究者に対するインターネット調査のデータを用いて統計分析を行い、論文として取り纏め米国で学会報告を行うとともに、国内学会誌に論文を発表した。42016年1月3月にインターネット調査を実施した。

今回の調査では特に職場環境とキャリア継続およびプロフェッショナル・コンフィデンスの関連性を探ることを念頭に新規の質問項目を盛り込み調査を展開した。また、2016年8月に英国のEmerald Publishingより賞を受賞した。平成27年度は女性研究者のキャリア形成に関わる問題点を幅広く捉えるために社会科学系のシニアレベル女性研究者に聞取り調査の範囲を広げたことにより、本研究の問題意識を再考し吟味することが出来た(例えば、明治大学経営学部牛尾奈緒美教授、早稲田大学商学部谷口真美教授、北海道大学文学研究科人間システム科学専攻仲真紀子教授)。また、27年度はこれまで聞取り調査の対象となっていなかった看護系の女性研究者にも聞取りを行った(東京慈恵医科大学田中幸子教授)。さらに、理系女性研究者のキャリア形成に関する課題を幅広い観点から検討するためにブリティッシュ・カウンシル研究連携マネージャーのリリー・ユー氏に対してヒアリングを行った。平成27年度の調査対象者の一部からヒアリングの新規協力者の紹介を受けることが期待出来るため、平成28年度は対象者や専門領域の範囲をさらに拡げていく予定である。また、米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校で実施した調査では、トップスクールの女性研究者のキャリア継続に焦点をあて聞取りを行ったが、今回は対象者が6名であったため、今後はプリ・テニュアの若手研究者も含めキャリア形成初期中期にある女性研究者に対する調査の可能性を探り、アカデミアでキャリア継続する女性研究者の適応方略を探索していく必要がある。さらに、平成27年度は職場環境とキャリア継続および自信形成の関係性を探るための設問を盛り込んだインターネットを実施した。これにより、平成28年度はこの調査データを用いて複数の分析プロジェクトを進めることが可能となったので、学会報告および論文作成を積極的に進める。このように現在までの達成度はおおむね順調だが、平成28年度は若手女性研究者の追跡調査に注力し、本研究の中心的課題を深掘りする必要がある。本研究の目的はわが国における自然科学系女性研究者のプロフェッショナル・コンフィデンスがキャリア形成におよぼす影響やワーク・ライフ・バランスがキャリア継続に与える効果を明らかにすることにある。平成28年度は以下の3点を中心に研究を進めた。12016年1月3月に実施したインターネット調査のデータを用いて、男女研究者および技術者を対象に統計解析を進めた。この調査には仕事と私的生活の調整行動を探るために新規質問項目を盛り込んでいたため、前年度までは検証することが出来なかった適応とキャリア継続の関係性に焦点をあてて分析を行った。また、職場環境とキャリア継続およびプロフェッショナル・コンフィデンスの関連性を探るためのデータ分析も並列的に行った。
ERストレス分子Calnucを基盤にしたアミロイド重合・蓄積阻害法の検討

小胞体ストレス関連遺伝子のCalnucは細胞外に分泌されアミリン凝集阻害などに関与する報告があるが、本研究ではCalnucがアルツハイマー病で蓄積するアミロイドβについても凝集を阻害する作用があることを発見し、疾患治療に応用するための検討を行っている。初めにCalnucが生理的条件下で凝集阻害作用を示すことを確認し、次に遺伝子組換え技術を用いて培養細胞系でCalnucとアミロイドβが細胞外で直接関与していることを確認した。引き続き動物実験系の構築を進め将来的なCalnuc誘導を利用した治療や予防について研究を進めていく。Calnucは近年は唾液腺や性腺など分泌組織で多く発現が報告されてきている分泌蛋白であるが、以前から様々な組織、器官で発現していることが知られており、その機能解析としても小胞体(ER)ストレス反応を阻害するアルツハイマー病(AD)のアミロイド蛋白(Aβ)の産生低下をもたらすこと、2型糖尿病におけるアミリンの凝集を阻害することなどが報告されていたものである。本研究でも「calnucにはADのAβの重合・蓄積を阻害する作用があり、この誘導剤はADの治療薬となりうる」ことを検証するという目的でその機能解析に取り組んでいる。具体的には、Calnucがin vitroの実験系において直接Aβ重合阻害作用を持つことを、まず重合したAβと結合する蛍光物質であるThioflavin-Tの蛍光強度のCalnucの濃度やCaイオンの有無による継時的な変化を測定することで確認し、さらに同条件の実験にてOligomer化したAβ量をDot Blotの手法を用いて可視化して確認した。そして次にSwedish mutant APPを導入した培養細胞系を用いて、そこに重ねてCalnuc遺伝子を導入し、培養上清中に分泌されたCalnucを抗体を用いて免疫沈降した。この時にCalnucと同時にAβが沈降していることを確認した。この導入細胞ではAβは培養上清中に分泌されることは以前より確認しており、CalnucとAβが少なくとも細胞外にともに分泌された後の時点では結合したかたちで存在し得ることを示すものである。Calnucは近年は唾液腺や性腺など分泌組織での発現も報告され分泌蛋白としての側面も示唆されているが、以前から様々な組織、器官で発現していることが知られており、また細胞内局在としては近年は特にゴルジ体に存在し細胞内輸送に関与することも示唆されている。機能解析としてはアルツハイマー病(AD)関連では小胞体(ER)ストレス反応の阻害作用を持つアミロイド蛋白(Aβ)の産生低下をもたらす報告があり、また2型糖尿病におけるアミリンの凝集を阻害することなども報告されていたものである。本研究はこれらの先行研究に着眼して「calnucにはADのAβの重合・蓄積を阻害する作用があり、Calnuc誘導剤はADの治療薬となりうる」ことを検証することが最終目的である。現時点では、Calnucがin vitroの実験系において直接Aβ重合阻害作用を持つことを、まず重合したAβと結合する蛍光物質であるThioflavin-Tの蛍光強度のCalnucの濃度やCaイオンの有無による継時的な変化を測定することで確認し、さらに同条件の実験にてOligomer化したAβ量をDot Blotの手法を用いて可視化して確認した。そして次にSwedish mutant APPを導入した培養細胞系を用いて、そこに重ねてCalnuc遺伝子を一時的に導入し、培養上清中に分泌されたCalnucを抗体を用いて免疫沈降し、Calnucと同時にAβが沈降していることを確認した。更に機能解析を進めるべく、恒久的にCalnucを過剰発現または発現欠損する細胞実験系、動物実験系の構築のために遺伝子の組み替え導入の手法を用いて研究を進めているところである。蛍光測定機器の故障があり修理に日数を要したことや当初予想していなかった実験結果のpH依存性の変動の検証などがあり若干の進捗の遅れを認めているが、それらの問題は現時点で解消している。精神医学26年度未達成の部分の研究を進め、27年度計画を進める。計測機器故障などに伴い研究がやや予定より遅れたことも一因であるが、進捗に合わせて必要な分だけ研究費を執行した結果、予定執行額との差異が生じた。今年度未達の研究予定を含め当初目論見通りに次年度の研究を進めるなかで研究費を執行していく。
かびの生産する抗腫瘍抗生物質の研究

微生物起源のα,βー不飽和カルボニル構造を持った抗腫瘍抗生物質が、生体内で重要な機能を有するSH酵素とMichael付加反応を起こし抗腫瘍活性を持つような新規物質の単離・精製、構造解析を目的として研究を行った。大阪府堺市内の土壌より目的に適うかびNo.55およびNo.155株を分離した。得られたかびの最適培養条件を検討し、培養濾液より活性物質を各種クロマトグラフィ-を用いて、単離・精製した。得られた物質は各種スペクトルデ-タ、特に^1Hー^1H,^1Hー^<13>Cシフト相関2DーNMR(COSY)スペクトル、の解析を行い、また必要に応じて単結晶X線構造解析を行って、それらの構造を決定した。Myrothecium verrucariaNo.55株から得られたシクロプロパン環を持ったピマラン型ジテルペノイドであるmyrocin CとBの構造を1,20ーcycloー6,9ーdihydroxyー7ーoxoーおよび1,20ーcycloー6,9ーdihydroxyー7,11ーdioxoー8,15ーpimaradieneー19,6ーγーlactoneと決定した。同時に、シクロプロパンの開裂した55ー0物質も単離し、myrocin C,Bと比較してその構造を9ーhydroxyー7ーoxoー1,5,8,15ーpimaratetraeneー19,6ーγーlactoneと決定した。No.155株(Penicillium sp.)からは塩素を含んだ新規シキミ酸誘導体である155ーB物質を単離し、その構造を(1R,6R,9S,10S)ー9ーchloroー10ーhydroxyー8ーmethoxycarbonylー2,,5ーdioxabicyclo[4.4.0]decー3ーoneー7ーeneと決定した。Myrocin B,Cは還元型グルタチオンと拮抗するが、55ー0物質は拮抗しない。Myrocin B,Cおよび55ー0物質のエ-ルリッヒ腹水癌細胞を移植したマウスに対するin vivoでの試験は、Myrocin Bの延命率は169%、Myrocin Cは130%といずれも顕著な抗腫瘍活性を示し、55ー0物質は全く活性を示さなかった。一方、155ーB物質はPー388マウスリンパ球白血病細胞に対して5ーFluorouracilと同程度の細胞増殖抑制効果を示した。Myrothecium verrucariaNo.55株の代謝物から、抗腫瘍活性を示すシクロプロパン環を持った新規ピラマン型ジテルベノイドMyrocin B、Cを単離し、それらの構造決定を行った。今回、同一代謝物から55-Oと仮称している関連物質を単離、構造解析を行った。55-Oは融点210-212°C、無色針状結晶、El-MS m/z 326(M^+)、分子式C_<20>H_<22>O_4を示した。^<13>

C-NMRスペクトルより、メチル炭素3個、メチレン炭素3個、4級炭素4個、オレフィン炭素8個およびカルボニル炭素2個の存在を確認した。プロトンスピンデカップリング実験により、3級メチル基3個、3級水酸基3個、末端ビニル基、共役カルボニル基、等価のメチレン基に隣接するシス配置の二重結合、ラクトン環またはエステル基の存在を確認した。さらに、^1H-^1H、^<13>C-^1Hおよび遠隔^1H-^1Hシフト相関2D-NMRスペクトルの解析により、4つの部分構造を明らかにした。以上の知見および生合成の考察から、本物質はMyrocin類抗生物質と同様な骨格を持った4環性ピマラン型ジテルベノイドであると考えた。さらに、Myrocin類のNMRスペクトルとの比較、遠隔^1H-^1HNOE相関2D-NMRスペクトルの結果と合わせて、55-0物質の構造を相対配置を含めて9-ヒドロキシ-7-オキソ-1、5、8、15-ピマラテトラエン-19、6-γ-ラククトンと推定した。55-Oは一部のかびに対して弱い抗菌活性を示したが、抗腫瘍活性は示さなかった。Myrocin類の活性はγ-ラクト-ル構造に由来すると推定できる。SH基に活性な物質のスクリ-ニングで未同定のかびから含塩素シキミ酸誘導体を単離した。エノ-ルピルビ-ル構造を持ったγ-ラクトンを分子内に持つことが確かめられたが、その閉環方向に2通り考えられ、現在、X線構造解析を行っている。微生物起源のα,βー不飽和カルボニル構造を持った抗腫瘍抗生物質が、生体内で重要な機能を有するSH酵素とMichael付加反応を起こし抗腫瘍活性を持つような新規物質の単離・精製・構造解析を目的として研究を行った。大阪府堺市内の土壌より目的に適うかびNo.55およびNo.155株を分離した。得られたかびの最適培養条件を検討し、培養濾液より活性物質を各種クロマトグラフィ-を用いて、単離・精製した。得られた物質は各種スペクトルデ-タ、特に^1Hー^1H,^1Hー^<ー13>Cシフト相関2DーNMR(COSY)スペクトル、の解析を行い、また必要に応じて単結晶X線構造解析を行って、それらの構造を決定した。Myrothecium verrucariaNo.55株から得られたシクロプロパン環を持ったピマラン型ジテルペノイドであるmyrocin CとBの構造を1,20ーcycloー6,9ーdihydroxyー7ーoxoーおよび1,20ーcycloー6,9ーdihydroxyー7,11ーdioxoー8,15ーpimaradiーeneー19,6ーγーlactoneと、シクロプロパンの開裂した55ー0物質は9ーhydーroxyー7ーoxoー1,5,8,15ーpimaratetraeneー19,6ーγーlactoneと決定した。No.155株(Penicillium sp.)から得られたpーベンゾキノンを骨格とする155ーA物質と塩素を含んだシキミ酵誘導体である155ーB物質の構造を3ーmethoxyー2,5ーtoluquinoneと(1R,6R,9S,10S)ー9ーchloroー10ーhydroxyー8ーmethoxycarbonylー2,5ーdioxabicyclo[4.4.0]decー3ーoneー7ーeneと決定した。
「水中イオンエンジン」～イオンのダイナミックな性質を生徒が観察する方法の研究～

本研究は,平成22年度の千葉県長期研修生として「水中イオンエンジン」を使った電磁推進船(教材名:イオンライダー)を学習プログラムとともに開発した成果をもとに行った。研究目的は,次の3つである。(1)「水中イオンエンジン」の観察を通して生徒の思考力・表現力を高める(2)「水中イオンエンジン」を搭載した電磁推進船「イオンライダー」の高速化(3)「イオンライダー」を通して,生徒に未来の船や充電池の実用化について考えさせる具体的な研究内容としては,・生徒の実態調査と神戸海洋博物館の資料の収集・教具の改良(水中イオンエンジンの脱着部分)や必要台数の製作・発展的な学習プログラムの再構成し,検証授業を行い生徒の変容から本研究の有効性を検証研究成果としては,上記の研究目的(1)(3)に関して,(1)生徒が「水中イオンエンジン」を電磁推進船から外した状態での観察を通して,電流・磁界・力(水流の流れ)の向きを正確に把握することができた。これにより,導線における電流・磁界・力の向きと関係づけながら思考し,共通点を見いだす場面を多く作り出すことができた。(2)単4型のニッケル水素電池を単4型のリチウムイオンに変えることによって毎秒5cmの速度を記録した。(ニッケル水素では毎秒3cmであった。)(3)生徒が目の前の水中イオンエンジンについて,実用された例を神戸海洋博物館の資料をもとに関連づけて考えることができた。未来の船としての課題に超電導磁石や充電電池の問題があることに気づかせることができた。また,千葉県の教職員に向けても,千葉県総合教育センターにおいて,研修講座の講師の機会を得て,全県の教員に,本教具と学習プログラムを広めることができた。