hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発生・分化を担うエンドソーム・リソソームのメンブレンダイナミクス

多細胞生物の組織構築,形態形成は高度な細胞間の相互作用によって規定される.細胞間相互作用の素過程としてのシグナル伝達は初期発生から個体レベルでの恒常性の維持まで,広範な生命活動を実現する基本反応のひとつであり,組織・個体レベルの機能と,細胞レベルの機能の接点としてきわめて重要な位置を占める.オルガネラダイナミクスによる発生プログラムの制御を明らかにするため,オルガネラ形成分子の欠損マウスを解析した,酵母の液胞形成タンパク質Vam2は液胞膜上での膜融合装置として機能する,マウスのVam2ホモログ,mVam2を同定し,遺伝子破壊マウスを作成した.mVam2欠損胚では,visceral endoderm(VE)のエンドソームリソソームが断片化し,酵母のclass II vam破壊株と同様な形態を示す. m Vam2欠損マウス胚はBMPシグナルがectopicに活性化されており,原腸陥入は開始するものの,予定神経領域外胚葉で細胞死が誘導され,頭部形成が強く阻害されて胎性7.5日以降の発生が進まない.野生型胚ではBMP受容体がVEに特徴的なリソソーム,apical v acuoleに運ばれるが,m Vam2変異株はapical vacuoleを欠いており,受容体の分解コンパートメントへの輸送が起きていない.これらの観察結果は,BMP受容体のリソソームへの膜輸送による不活性化が,マウス初期発生におけるBMPシグナルの空間的な分布の形成,さらには初期発生プログラムの実現に極めて重要な素過程であることを示している.V-ATPaseは細胞内コンパートメントの酸性化,細胞外の酸性化に機能することが細胞レベルでの研究により明らかにされている.とりわけ,骨形成時の骨吸収過程では,破骨細胞の形質膜にV-ATPaseが局在化し,細胞外を酸性化することがわかっている.骨吸収の際の酸性化を担うV-ATPasea3イソフォームに対して詳細な解析を進めたところ,このイソフォームは破骨細胞特異的なものではないこと,さらには破骨細胞の前駆細胞を含め,ほとんどの細胞ではエンドソーム・リソソームに局在していることが明らかになった.破骨細胞への分化に伴って,a3イソフォームがどのような挙動をするのか観察した結果,リソソーム膜が微小管骨格を介して細胞形質膜へ融合することが見出された.これまでリソソームは最終のオルガネラと考えられていたが,多様な細胞特異的機能の発現過程において新たな表層膜の供給源となりうることを見出した.さらに,神経特異的なV1サブユニットとしてG2を見出した.V-ATPaseの多様性を解析していく過程で,マウスのGサブユニットには2つのイソフォームが存在することを見出した.組織レベルでの発現解析の結果,G1イソフォームは全身で発現する一方,G2イソフォームは脳・神経系でのみ発現することを明らかにした.各イソフォーム特異的抗体を作成し,マウス胚,神経細胞,海馬等の組織化学的観察の結果,G2イソフォームはプレシナプスに局在することを見出した.V-ATPaseによるシナプス小胞の酸性化は神経伝達物質の濃縮に関わっており,シナプス特異的な機能の発現にはG2イソフォームが関与していることを議論した.新たに開発した高効率遺伝子ターゲティングベクター作成技術を用いてエンドソーム・リソソームの酸性化に必須なV-ATPaseのa3 isoform構造遺伝子の遺伝子破壊マウスを作成した.a3イソフォームを含むV-ATPaseは破骨細胞への分化に伴ってエンドソーム・リソソームから形質膜に局在が移行する.遺伝子破壊マウスでは,歯の形成に異常が見られ,生後3週齢になっても歯が生えてこない.また,a3 isoformに欠損をもつマウスでは,歯の形成の異常のほか,インスリンの分泌に異常が見られた.膵の抽出物中からは成熟型インスリンが見いだされること,しかし,血流中のインスリン濃度が極めて低いことから,分泌顆粒内の酸性化がインスリンの成熟化とは別に,分泌の制御に関わっていると結論した.また,エンドソームの形態維持に機能する分子,mVam2を破壊したマウスを作出した.ヘテロ接合体が外見上異常を示さない一方でホモ接合体は生まれてこず,胎性致死であることを明らかとした.ヘテロ接合体同士の交配後,妊娠マウスを用いて解析を進め,ホモ接合体は円筒型胚のステージまでは発生するが,その後の原腸陥入に欠損を示し,原条形成が行われないことを明らかにした.原腸陥入は様々なシグナル伝達系や細胞運動によって実現されるドラマティックな形態形成過程であり,オルガネラダイナミクスがどのような機構で必要とされるのかを今後明らかにしていく.マウスの後期エンドソームの膜動態に関与するmVam2遺伝子の機能欠損マウスを作成した.mVam2^<-/->のマウスでは胎性6.5日(dpc)から明らかに異常な形態を示し,9.510.5dpcには胎仔が反されてしまう.この時期のmVam2^<-/->

マウス胚では,胚体を包むvisceral endoderm(VE)内に形態,内容物密度の異なる多様な小胞が蓄積し,エンドソーム・リソソーム系が異常になっている.VEのapical側からのendocytosisには異常が見られない.マウス胚では66.5dpcにepiblastから中胚葉が形成され,大規模なアーキテクチャーの変換,原腸陥入が起きる.mVam2^<l->胚では,中胚葉マーカー,brachyuryの異所的な発現がみられ,中胚葉誘導の場所決定に重要なnodalの胚のposterrior側に偏った発現がみられない.胚前後軸決定に重要な因子lefty, Cer-1の発現と,5.56.25dpcに起きる発現部位の前方化(apical visceral endoderm: AVEの形成)は正常に進行している.また,Hexの発現パターンから胚のproximal-distal軸も確立されている.胎仔本体に発生するepiblastを包むVEと,胚体外になるextra-embryonic ectoderm(ExE)を包むVEは形態,遺伝子発現共に異なる.mVam2^<-/->胚ではVE-epiにみられる細胞の扁平化が起きない.VEの分化はbone morphogenic proteins(BMPs)が制御していると考えられている.mVam2^<-/->胚ではBMPsにより活性化されるsmad1/5の異所的な活性化が起きており,シグナルのdown-regulationの欠損が発生異常の原因と推論した.エンドソーム・リソソームの構築に関与するmVam2を欠損したマウス胚では原腸陥入が正常に進まず発生初期で致死になることを見いだした.mVam2欠損変異胚はVEに多数の小胞が蓄積されると同時に,マウス胚での位置情報シグナルの一つであるBMPのシグナルが異所的に増幅されてしまうことが特徴的な表現型であった.BMPシグナルの過剰とエンドソーム・リソソームの異常の関係をさらに検討した.正常なVEは特徴的なオルガネラ,apical vacuoleを有しているがmVam2欠損変異胚ではapical vacuoleの構築ができない.Apical vacuoleは径10mmにもなる,動物細胞としては異様ともいえる巨大な細胞内コンパートメントであり,エンドサイトーシスマーカーやcathepsin Bを蓄積し,限界膜にlamp2を有することからリソソームの性質をもつと考えられる.正常胚のVEではBMP受容体はエンドサイトーシスにより細胞内に移行し,リソソームの性質をもつapical vacuoleに輸送される.しかしmVam2欠損胚ではBMP受容体が液胞化した後期エンドソーム様オルガネラに蓄積されている.この結果,BMPシグナルのVEにおけるdown-regulationができず,胚位置情報の形成が阻害されてMesの形成不全,Epiの異常が起き,発生異常を引き起こすと考えられる.mVam2欠失胚の表現型は,後期エンドサイトーシスの膜ダイナミクスが細胞間・細胞-組織間情報伝達の制御に積極的に関与すことにより,高等動物の初期発生に必須な役割を担っていることを示している.多細胞生物の組織構築,形態形成は高度な細胞間の相互作用によって規定される.細胞間相互作用の素過程としてのシグナル伝達は初期発生から個体レベルでの恒常性の維持まで,広範な生命活動を実現する基本反応のひとつであり,組織・個体レベルの機能と,細胞レベルの機能の接点としてきわめて重要な位置を占める.オルガネラダイナミクスによる発生プログラムの制御を明らかにするため,オルガネラ形成分子の欠損マウスを解析した,酵母の液胞形成タンパク質Vam2は液胞膜上での膜融合装置として機能する,マウスのVam2ホモログ,mVam2を同定し,遺伝子破壊マウスを作成した.mVam2欠損胚では,visceral endoderm(VE)のエンドソームリソソームが断片化し,酵母のclass II vam破壊株と同様な形態を示す. m Vam2欠損マウス胚はBMP
構造列挙と最適化に基づく化合物と代謝ネットワークの解析法

本研究は計画の通り、現在までに(1)「大規模代謝ネットワークの頑健性のモデル化」の引き続きとして、機械学習による新たな解析手法の提案・実装を行った。(2)「整数計画法による木の分割型文法圧縮」を改良するために、効率の良い新たな解析手法の提案・実装・計算機実験・論文化を行った。(1)に関しては、代謝ネットワークの頑健性解析における提案した指標FBIDを改良し、新指標のweighted-FBID及び学習的FBIDを提案した。改良した指標weighted-FBIDについて、ネットワークのcentrality及びbetweennessの概念を導入し、それぞれのcentrality-FBID及びbetweenness-FBIDを定義した。更に線形SVMを用いて交差検証法によるFBIDを学習し、新たな学習的FBIDを提案した。計算機実験として、実際の代謝ネットワークデータを用いて遺伝子ノックアウトによる改良した指標を計算し、各遺伝子の重要度の予測を行った。(2)に関しては、生体内の異なる化合物の共通構造探索のために、与えられた複数の順序木及び無順序木に対してそれらの木のみ全てを生成するような最小の文法を見つける問題を考えた。そのために現在まで提案した整数計画法を改良し、複数の木構造的データに対する効率の良い圧縮法を提案した。生体内で細胞接着や抗原抗体反応などに重要な役割を果たす糖鎖などの木構造データを無順序木として計算機実験を行い、興味深い結果を得た。順序木に対しては異なるファミリからRNA二次構造を選択し、計算機実験を行った。更に過去に提案した手法との比較を行い、本研究で提案した複数木圧縮法の正確性及び効率性を検証した。以上の(1)の研究に対してはより多くの計算機実験を行い、改良した指標の評価及び論文化をする予定である。(2)の研究成果をまとめて論文を作成し、論文誌に投稿した。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研は計画の通り、平25年度に(1)「幅優先探索順に基づく木状化合物の列挙」及び(2)規模代謝ネットワークの頑健性のモデル化」を実現するために、効率の良い新たな解析手法の提案・実装・計算機実験・論文化を行った。それと共に本研究者は博士論文を作成し、情報学の博士号を取得した。(1)に関しては、新規薬剤の発見や設計等を目的として、条件を満たす化合物(例えば、一定の原子数を持つ化合物や、実際にある部分構造を持つ化合物等)を列挙する問題を木状化合物に対して考えた。本研究は従来の深さ優先探索順の列挙手法と異なり、幅優先探索順に基づき効率良く重複を回避する列挙アルゴリズムを提案した。更に探索空間を削減するために、三つの重要な概念(center-rooted、1eft-heavy、正規形)を導入した。計算機実験により既存手法との比較を行い、提案した列挙法の正確性及び高速性を検証した。(2)に関しては、代謝流束均衡解析に基づき、Flux Balance Impact Degree (FBID)と呼ばれる代謝ネットワークの頑健性解析における新指標を提案した。新たな利点として、FBIDは大規模代謝ネットワークに対して有効であり、可逆反応も適切に取り扱う。更に提案した新指標の計算手法として、線形計画法を用いる方法を開発した。計算機実験を通して、実際の代謝ネットワークデータを用いて遺伝子ノックアウトによるFBIDを計算し、各遺伝子の重要度の予測を行った。更に大腸菌の代謝ネットワークデータ及び遺伝子ノックアウト実験結果のデータを用いて既存指標との比較を行い、FBIDは遺伝子の重要度を精度良く予測することを示し、本指標の有効性を確認している。以上の(1)と(2)の研究成果をまとめて論文を作成し、それぞれがJBCB誌及びBioinformatics誌に掲載された。

(2)の研究成果をまとめて論文を作成し、論文誌に投稿した。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。上記の研究実績に報告されている通り、本研究では化学構造の数え上げ、および、代謝ネットワークの頑健性解析のそれぞれについて研究成果を得ることができた。既存手法との比較により、期待通りの成果が得られたと判断できる。また、これらの成果をまとめた論文も国際論文誌より出版された。更に、現在までの研究成果をまとめて博士論文を完成し、博士号も順調に取得した。以上のことにより、当初の計画のように進展していると判断できる。本研究は研究計画の通り、平成25年度に化学構造の数え上げ、及び、代謝ネットワークの頑健性解析について、効率よく新たな解析手法の提案・実装・計算機実験・論文の発表を実現した。提案した木状化合物の列挙法を拡張し、研究室メンバーと共同研究を行い、より複雑で一般的な化合物の列挙に対する効率の良いアルゴリズムを開発中である。また本研究で提案した代謝ネットワークの頑健性の解析における新指標(FBID)を改良し、様々な代謝ネットワーク上で実験を行い、実用性の高い新指標を開発する予定である。平成26年度は最終年度のため、それぞれ現在の化学構造の数え上げ手法の拡張、及び、FBIDの改良を実現し、まとめた論文を投稿する予定である。
う蝕発生リスクの迅速診断キットの開発に関する研究

う蝕発生リスクの迅速診断キット開発のために、ミュータンス群連鎖球菌に対する単クロン抗体を作製し、そのうちの一部を前述診断キットとするために利用して、次の結果を得た。1.ミュータンス群連鎖球菌に対する9種の異なった単クロン抗体を得た。3.前述単クロン抗体の中でSt.mutansと特異的に反応する単クロン抗体f-89を用いて、人の歯垢中に存在するSt.mutansの菌数測定を試みた。その結果、他の方法で得た菌数と一致する結果が得られた。4.この抗体を用いる迅速簡易メンブレンフィルター法を開発した。この方法によって得られる値は、歯垢内のSt.mutansの数をよく表した。5.さらに、このメンブレンフィルター法を応用した迅速簡易定量法を目的としたプロトタイプの定量キットを試作した。この試作品を用いて、人の歯垢に応用すると、虫歯の程度とよく一致した。6.プロトタイプの試作品をさらに改良して、市販品となる原型を試作した。この試作品について最終検査を行う予定である。以上のように、当初本研究で計画した虫歯になるリスクを診断する迅速簡易診断キットの開発は略100%に成功を納めた。今後実際に臨床で用いて、その実用性を試したい。設備品として計画通り、イムノウオッシャー、分光光度計、超純水製造装置を購入した。前二者は本年度実施計画の主要項目であるミュータンス群レンサ球菌群に属する抗S.mutans単クロン抗体(MAb)の特異性と力価の検定法として酵素免疫測定法(EIA)を行うのに高効率、高再現性をもたらした。また、超純水装置の設置により、MAb産生細胞の出現率が高くなった。いずれも多いに役立ち予相以上に研究が進んだ。まず、c-e-f血清型特異MAb細胞f-89を大量に培養して抗体を精製し、酵素標識した。17菌株54株についてこの抗体の特異性を調べると、標準菌株c-e-f特異性が証明され、凍結乾燥後に融解してもその力価と特異性に変化なく、710週間4°Cで安定であった。一度に作製できる本抗体量は24mgで、計算上数万人分の集団検診に使用できる。一方、c型菌とのみ反応するMAbmc-1抗体が得られた。この抗体は標準c型菌株の一部および臨床分離株のうち、他の方法で血清型不明株の80%以上の菌株と反応した。全ミュータンス群分離株の1015%が型別不能株であることを考えると、本抗体は研究代表者が提唱した新しいc亜型の存在を強く示唆し、新しい知見である。この点今後遺伝子型別、SDS-PAGEパターン等により確認する必要がある。一方d-g、およびd-g-h型特異MAb産生ハイブリドーマの発育が悪く、抗体の大量産生が出来なかった。仔牛血清が高価でロット間の差によるものと考えられる。今後改良を要すると考えられた。しかし、本抗体で検出される菌株は臨床上10%未満であり、次年度の研究遂行上問題とならない。以上のように本年度実験計画はほぼ100%達成され、次年度計画であるう蝕発生リスク迅速診断キットプロトタイプ作製に成果が期待される。設備品として計画通り凍結乾燥機を購入した。これは本年度に計画している試作キットを試すために大量の非標識及び標識抗体の力価を一定に保ったまま保存するために必要であり、この点においても大いに役だっている。ミュータンス群連鎖球菌の中で分離頻度が80%以上である血清型c、e、fとのみ反応する単クロン抗体f-89を大量に培養して、精製し標識を行った。現在中規模試験を行うためにおおよそ500人分得ることが出来た。また新しい特異性を持つ単クロン抗体MC-1を得ることが出来、その特異性を調べたところ前者と後者の単クロン抗体とそれぞれ一方の抗体とのみ反応する分離株が存在することが新しい知見として判明した。この新しい菌株は日本とイタリアで分離された菌株中にのみ存在するが、分離頻度は低いので本キット試験に際してあまり問題とならない。

本年度は計画に沿って、学生が歯ブラシを用いて口腔内を清掃(歯磨き)をした後に、その歯ブラシから試験試料を得てその試料中に存在する当核単クロン抗体と反応する程度により、原因菌と被験者の齲蝕状態との関係を定量的に調べた。結果として比較的良好な成績が得られた。昨年度には被験者の数を増やして、統計的に妥当な結果が得られるものと考えた。また、今後被験者が児童または小児の場合に、誤って本試験キットを摂取しても問題とならないように本試験の最終段階で用いる発色色素を毒性がないものとして新しい色素を用いて試験を行った。その結果発色の程度は今までに用いていた色素と略平行になった。本試験を行うにあたり新しく問題となったことは、日本経済の沈下により関連会社の人的、経済的援助が得られなくなった。そのために当初計画をしていたプラスチックの形成が困難となったことである。また学問上の問題点として前述の極希な当該菌をどのように検出するかという点である。総合的に考え、全体的に本年度計画したことにたいして概ね良好な成績が得られた。本年度に計画した学生または小児より歯垢を集め、昨年度までに作製したメンブレンフィルター・EIA法を活用し、プロトタイプの診断用キャトを試験することである。学生に歯ブラシを用いて磨いた後に、その歯ブラシから試料を集めた。この試料について、立案したマニュアルに沿って試験を行った。その結果を肉眼判定にて陽性、陰性に判別するとともに、学生の歯について歯科予防保健調査を行った。結果としては、肉眼的に陽性反応と陰性反応を区別することができた。疑陽性反応を示す程度は標準菌株について10^4個細胞に相当した。これと同時に実施したう蝕状態の調査との結果が概略一致した。さらに、本プロトタイプの診断キットを市販実用化するために、プラスチック等の改良を行い、その試作品を昭和薬品工業株式会社に依頼した。現在この改良型(製品化の試作品)ができあがっている。今後この試作品について前述の実験を行い、実用化を検討する予定である。以上のように本年度も当初の計画に従ってほぼ実施でき、本研究の目的を達成できた。経済の急落によりプラスチック試作品の製品化が危ぶまれたが、幸いにも維持する会社を得ることができた。
M期にDNA損傷を受けた細胞での新規損傷チェックポイントの研究:TLK1 の役割

ヒト培養細胞でTLK1の発現をRNAi法で抑制すると、(1)増殖速度の低下、(2)倍数性の異常、(3)中心体の両極への移動抑制、(4)姉妹染色体の不均等分裂の誘導、(5)中心体分離と両極移動を担うMRLCのリン酸化が抑制されていることを見出した。リン酸基擬態型のMRLCをTLK1枯渇細胞に導入すると上記の異常が劇的に減少した。以上よりTLK1はMRLCを制御することによって、姉妹染色体分配の正確さを保障する機構に関与していると考えられる。PKU-β/TLK1(Gene202,193-201)は、クロマチン再構成、DNA複製、細胞分裂に関与するセリン/スレオニンキナーゼである。私は、PKU-β/TLK1の発現をRNAi法で抑制すると、(1)増殖速度の低下、(2)倍数性の異常が誘導されること、さらに免疫染色実験から、(3)中心体の両極への移動が抑制されること、(4)姉妹染色体の不均等な分裂が誘導されることを発見した。PKU-β/TLK1の発現抑制とこれらの現象の関わりを検討するために、ウエスタンブロット法で解析すると、PKU-β/TLK1枯渇細胞では、中心体分離と両極移動を担うMyosin II Regulatory Light Chain(MRLC)のリン酸化(Ser19/Thr18)が抑制されていることを見出した。MRLCの機能不全と細胞分裂の異常の関係を調べるために、野生型のMRLC(WT-MRLC)、非リン酸型のMRLC(AA-MRLC)、リン酸基擬態型のMRLC(DD-MRLC)をプラスミド構築し、PKU-β/TLK1枯渇細胞に導入した。その結果、DD-MRLCを導入したPKU-β/TLK1枯渇細胞のみ、倍数性の異常、中心体の両極への移動の抑制、姉妹染色体の不均等分裂が劇的に減少した。以上の結果から、PKU-β/TLK1は、MRLCのリン酸化を通じて、細胞分裂時の染色体分配の正確さを保障する機構に重要な役割を果していると考えられる。私は、TLK1の発現をRNAi法で抑制すると、(1)増殖速度の低下、(2)倍数性の異常が誘導されること、さらに免疫染色実験から、(3)中心体の両極への移動が抑制されること、(4)姉妹染色体の不均等な分裂が誘導されることを発見した。これらの現象は、M期進行の抑制とその進行過程の異常によると考えられる観察結果を得た。TLK1の発現抑制とこれらの現象の関わりを検討するために、ウエスタンブロット法で解析すると、TLK1枯渇細胞では、中心体分離と両極移動を担うMyosinII Regulatory Light Chain (MRLC)のリン酸化(Ser19/Thr18)が抑制されていることを見出した。MRLCの機能不全と細胞分裂の異常の関係を調べるために、野生型のMRLC (WT-MRLC)、Ser19/Thr18のリン酸化部位をAlaに改変した非リン酸型のMRLC (AA-MRLC)、Aspに改変したリン酸基擬態型のMRLC (DD-MRLC)をタンパク発現プラスミドを構築し、TLK1枯渇細胞に導入した。その結果、DD-MRLCを導入したTLK1枯渇細胞のみ、倍数性の異常、中心体の両極への移動の掬制、姉妹染色体の不均等分裂が劇的に減少した。またTLK1とMRLCの相互結合の有無を調べたが、直接結合するという結果は得られなかった。しかしTLK1枯渇細胞では、Aurora Bのリン酸化が抑制されていることを見出した。以上の結果から、TLK1はAurora Bを通してMRLCを制御することによって、細胞分裂時の染色体分配の正確さを保障する機構に重要な役割を果していると考えられる。
エリスロポエチンシグナル伝達分子異常と造血障害の病態解析

1.赤白血病と赤血球特異的転写因子GATA-1 :エリスロポエチン(EPO)受容体およびGATA-1mRNAは赤白血病の症例のみに発現しており、GATA-2は単球性白血病以外の症例すべてに発現が認められた。また赤白血病(M6)の経過中に骨髄白血病(M2)に移行した症例を経験し、EPOR、GATA-1mRNAはM6の時期には顕著に発現していたが、M2の時期にはこれらの遺伝子の発現は極端に低下していた。そこでM2由来のHL-60細胞株にGATA-1を過剰発現させたところ、glycophorinが新たに発現した。したがってM6の赤芽球形質発現にはGATA-1が深く関与していることが示唆された。2.EPO受容体構造とアポトーシス抑制シグナルの解析:分子クローニングしたヒトEPO受容体完全長型(EPOR-F)細胞内領域欠損型(EPOR-T)を、IL-3依存性Ba/F3細胞に挿入しトランスフェクタントを作成(Ba/F3-F,Ba/F3-T)したところ、EPO受容体の細胞内領域には増殖刺激シグナルを伝達する系のほかにアポトーシスを抑制するシグナルを伝達する機能が存在することが示唆された。Ba/F3-T細胞内では、IL-3除去により誘導されたアポトーシスがEPO添加により抑制できず、このとき、c-jun遺伝子が誘導されないことを見出し、Ba/F3-T細胞内にc-junを遺伝子導入し恒常的にc-junを発現させたところEPOのアポトーシス抑制機能が回復した。このことによりEPO受容体を介したシグナル伝達には増殖刺激シグナルとアポトーシス抑制シグナルが存在し、欠損した細胞内領域部分がアポトーシス抑制シグナル伝達に必須であること、またc-jun遺伝子はこのアポトーシス抑制に重要な役割を担っていることが明らかになった。さらにEPOR-Fを高発現しているUT-7細胞にEPOR-Tを挿入したトランスフェクタントを作成したところ、EPOR-Tの発現量に相関して、アポトーシスが誘導された。このことはEPOR-Tのアポトーシス抑制シグナル伝達を阻止する機能は普遍的なものであることがわかった。
膝関節のｉｎ　ｖｉｖｏ四次元動態解析：正常膝、靱帯損傷膝及び靱帯再建膝

前十字靭帯損傷膝の脛骨ー大腿骨の位置関係を、CT画像を用いて調べ、健側正常膝の位置関係と比較して脛骨が前方かつ内旋することを示した。次に、同対象に前十字靭帯再建術を施行し、術後3週と6ヶ月に同様の評価をし、術後3週では、脛骨は後方及び外旋しており、正常とは異なった位置関係であったが、術後6ヶ月での評価にて、正常膝と同じ位置関係にあった。本研究により、術前異常な位置関係であった膝が、術後6ヶ月でようやく正常膝と同じ位置関係に戻る事がわかった。平成24年度においては、さらにACL再建術後3週および6ヶ月における、大腿骨ー脛骨の位置関係を経時的に評価し、再建術後の膝の動態を調べた。対象は9例のACL損傷症例で、解剖学的三重束ACL再建術を施行した。これらの症例に対し、術前、術後3週および6ヶ月にCTを撮影し、大腿骨ー脛骨の位置関係を調べたところ、術前は健側と比較し1.4mm前方に転位し、2.1度内旋していたが、術後3週で2.0mm後方へ転位し、3.4度外旋しており、過制動膝であることがわかった。さらに術後6ヶ月では0.3mm前方に転位し、0.8度外旋していた結果となり、正常膝の左右差と同程度の差となり、術後6ヶ月では正常膝と同等な位置になることが示された。また、フラットパネルを用いて、荷重運動であるスクワット動作を行った際の、ACL損傷膝及び再建膝、反対側健常膝の大腿骨-脛骨の位置関係を7例のACL損傷症例に対して調べ、伸展位付近では、損傷膝は脛骨が2.3mm前方に転位し、2.4度内旋していたが、再建術後3ヶ月において脛骨は後方および外旋していた。今後さらに術後1年まで経過を追っていく予定である。平成23年度において、前十字靱帯(以下ACL)損傷膝の大腿骨-脛骨の位置関係を調べるため、CTで得られたDICOM dataを三次元構成し、腿骨、脛骨の座標軸を設定し、大腿骨を基準とした脛骨の前後位置と内外旋を評価したところ、損傷膝は健常膝とは異なり、脛骨が前方に転位し、内旋していることを示した。ACL損傷症例に対し、解剖学的三重束ACL再建術を施行し、術前、術後3週および6ヶ月にCTを撮影し、大腿骨ー脛骨の位置関係を調べたところ、術前は健側と比較し前方および内旋位に転位していたが、術後3週で後方へ転位し、外旋しており、過制動膝であることがわかった。さらに術後6ヶ月では正常膝の左右差と同程度の差となり、術後6ヶ月では正常膝と同等な位置になることを示した。平成25年度においては、荷重運動である片脚スクワット動作を行った際の、ACL損傷膝及び再建膝、反対側健常膝の大腿骨-脛骨の位置関係を、フラットパネルから得られたデータをCT画像に重ね合わせて調べた。伸展位付近では、CTでの評価と同様に損傷膝は脛骨が前方に転位し、内旋していたが、再建術後3ヶ月において脛骨は後方および外旋していた。さらに術後1年まで経過を調べたところ、健側と同等の位置関係となっており、CTにて静的な評価、またフラットパネルを用いることにより動的な評価を行い、現在行っているACL再建術の成績を多角的に評価した。平成23年度においては、前十字靱帯(以下ACL)損傷膝の大腿骨ー脛骨の位置関係が、反対側健常膝と異なることの実証が目的であった。我々は片側ACL損傷患者6名(男性2例、女性4例、平均年齢21歳)を対象とし、術前に両膝CT画像を仰臥位、膝伸展位で撮影し、患健側の大腿骨ー脛骨位置を比較検討した。CTで得られたDICOM dataをworkstation(Dell Precision M6500; Dell, Round Rock, TX)に送り、VTK(Visualization Tool Kit; Kitware Inc, Clifton Park, NY)に基づいたコンピュータープログラムを用いて三次元構成した。次に大腿骨、脛骨の座標軸を設定し、大腿骨を基準とした脛骨の前後位置と内外旋を評価し、その患健側差にて評価した。結果として、大腿骨に対する脛骨の位置は、ACL損傷膝では有意に2.1mm前方に、また有意差はなかったが0.5度内旋方向に転位していることが示せた。次に、大腿骨側骨孔を解剖学的付着部に2つ、脛骨側骨孔を各線維束の付着部内に3つ作成する、解剖学的三重束ACL再建術を全症例に行った。

移植腱は半腱様筋腱を用い、膝屈曲20°、初期張力合計20N(先行研究で安全範囲と考えられる値)で固定した。そして術後3週で同様に仰臥位、膝伸展位で患側膝のCTを撮影し、大腿骨軸に対する脛骨軸の位置を計測した。術後3週では、術前とは逆に健側より手術側は有意に2.5mm後方に、また同様に有意差はないものの5.5度外旋方向に転位していた。今後はさらに術後6ヶ月での大腿骨ー脛骨位置の変化を計測する予定である。同時にフラットパネルを用いて、荷重運動であるスクワット動作を行った際の、ACL損傷膝及び再建膝、反対側健常膝の大腿骨ー脛骨の位置関係の解析も進めている。平成24年度においては、前十字靱帯(以下ACL)損傷膝の大腿骨-脛骨の位置関係、およびACL再建術後3週および6か月の大腿骨ー脛骨の位置関係を経時的に評価することが目的であった。今年度において、CTを用いて損傷膝は健常膝と位置関係が異なっていたものが、術後3週では過制動となり、さらに6ヶ月において、正常膝の位置に戻ることを世界で初めて証明した。さらにフラットパネルを用いた動態での経時的変化も評価中であり、平成24年度においては、術後3ヶ月までの評価を行った。現在、術後1年の撮影を行っており、これらの解析を次年度に行う予定である。従って、概ね順調に進行していると考える。平成23年度においては、前十字靱帯(以下ACL)損傷膝の大腿骨ー脛骨の位置関係が、反対側健常膝と異なることの実証が目的であった。今までにすでに、CTを用いて健常膝と異なることを示しており、さらに現在フラットパネルでの撮影も完了し、計測も進めているところである。また、平成24年度以降に実施予定であった、再建膝における大腿骨ー脛骨の位置関係の変化についても、術後3週ではあるが、CTを用いた解析において結果を出している。平成25年度には1.ACL損傷症例に対し、解剖学的ACL再建術を施行した術後の大腿骨ー脛骨の位置関係を、フラットパネルを用いて、荷重位の動きにおける評価を術後1年でも行う。2.今まで及び今後の研究成果を学術集会および論文にて報告していく。平成24年度以降には1.フラットパネルを用いて、荷重位の動きにおける、大腿骨ー脛骨の位置を損傷膝と健常膝で比較検討する。(すでにデータ収集は終了しているので解析を行う)2.フラットパネルを用いた動的な動きを、術後においても経時的に計測する。術後1年まで行う予定であり、平成25年度にかかる予定3.CT撮影での、大腿骨ー脛骨の位置変化をACL再建術後6ヶ月で評価する。仮説としては、健常膝と同じ位置に回復するものと考える。4.今まで及び今後の研究成果を学術集会で報告していく。消耗品等:CT画像とフラットパネルからの画像を重ね合わせるのに、現在人工関節用のソフトを用いているが、インプラントのない膝を対象とした研究であるので、さらに新しいソフトの更新が必要である。ソフトの作成作業に取り掛かっており、完成により解析速度の向上が見込まれる。(製品完成間近)また、ACL再建術において、張力を一定化させるためのforce gaugeを使用するため、実際の歪みを計測するためにディスポ型のひずみゲージやそれを添付する用のボンド、保護用のテープ等、及びデータの解析ソフト、並びに調査用の消耗品としてなどを計上する。旅費:研究成果発表のため、研究者2名の旅費(国内、国外)を計上する。人件費:解析に時間を要するので、その解析の補助のために人件費を計上する。謝金等:論文報告を行う上で、その校正をするために要する費用を計上する。その他:成果報告のために、研究会や学術集会への参加費や会場費用として計上する。
先住民族とは誰か--グローバル化世界における先住民族と日本人の比較文学 的再考

先住民族とは誰かと問うことは、文明、民族、進化といった概念、さらに欧米中心主義と近代日本人の民族観の複雑な関係の再検討でもあった。方法としては現地調査と文学テキスト分析の両方を用いて具体的な個人の声を重視し、カリブ居留地とジーン・リースのカリブおよび日本人描写、オーストラリア先住民の「秘密の聖物」出版・展示に関する論争、アイヌ文化の現在ほか、インド、タヒチ、マルティニーク、エストニア等でも調査研究を行った。先住民族と現在呼ばれる人々は、ある定まった特徴をもつ人々というより、特定の政治的状況下で共通する立場におかれている人々である。これは一見自明のようだが、一般的には、また学識者の間でさえも、じつは深く浸透しているとはいえない考えだ。わたしも旧英領植民地を中心に先住諸民族の現状とその背景を、主に文学研究の立場から考えつづけ、美術史や文化人類学の先行研究も参照し、オーストラリアや南太平洋でのフィールドワークを経て、ようやくこの考えに至った。それは民族、人種、国、倫理といった異文化問交渉の際に必ず問題になる基礎概念が、いまだに西欧中心的な視野から脱していないからではないか。この疑問を近代日本人という特異な(と現時点でわたしは考えている)立場から考えるべく、各地で調査と文献調査や研究発表を行った。具体的には1.ドミニカ島の先住民族カリブの居留地調査、同島出身の作家ジーン・リースのカリブと日本人が並置された小品の分析、2.フランス海外県(タヒチとマルティニーク)の住民や作家へのインタヴュー、フランスのケ・ブランリー博物館とルーヴル博物館の先住民関連展示分析、3.南インド・マイソール大学における文学研究者たちとの意見交換(対日本意識、英語文学とカンナダ文学の力関係等)、4.ケンブリッジ大学図書館での植民地行政官ヘスケス・ベル関連一次資料調査、5.オーストラリア先住民に関し、ユエンドゥム・アート・センターでの調査や研究者らとの意見交換、T・G・H・ストレローの聖/秘物蒐集をめぐる論争資料調査、6.西インド大学トリニダード校や大英図書館、ロンドン大学の貴重資料閲覧、等を行った。対象地域分野は多岐にわたるが、研究主題はひとつである。日本人による先住民族の定義や人種概念の再考は、日本国外の研究者にとって新鮮な視線と根本的な問題提言になりうることを、国外の学会での成果発表の場で感じた。1(1)オーストラリア北部準州アリススプリングスのStrehlow Research CentreでTG。H:.Strehlowのフィールド日記など未刊行資料閲覧。Greame Shaughnessy研究員と、先住民族が秘匿を望む聖物などの所蔵資料について意見交換。同準州ダーウィンのPeter SpillettLibraryで警察資料など地元社会と先住民族の関係を示す資料や絶版書の閲覧。(2)オーストラリア・ヴィクトリア州立図書館、アデレード大学古文書館およびアデレード・ルター派古文書館においてT.G.H.Strehlow関連資料、とくに2011年初公開の書簡等新資料を閲覧。Barry HillのStrehlow伝に関する疑問点の裏付け調査。T.G.H。Strehlowのご子息との面談など関係者や識者との情報交換を行う。新資料を含め資料の整理・分析。2ケンブリッジ大学および大英図書館で植民地行政官Hesketh J.Bel1の資料を継続、当時の先住民族観を分析。さらにベルが関東大震災後に日本を訪れた折、及び大戦間に、日記や新聞雑誌に書いた日本についての記述を閲覧分析。ケンブリッジではJohn Cardwell図書館員のご協力を得る。3ヨーロッパ北方の先住民族についてエストニア共和国で資料や情報を得る。4これまでの研究で得られた知見を含む一般読者向けの著書『地上の飯皿めぐり航海記』を刊行。食材という主題でわかりやすく先住民族と日本人および他のいわゆる先進諸国の人々を同列に扱う視点を示し、異文化理解の態度と方法の一例紹介につとめた。同様に「あぶない石」(『世界』2011年6月号)「野蛮人と物差し」(同9月号)でも欧米・オーストラリア先住民・日本の世界観を比較検討する視点を紹介。資料の整理・分析作業に時間がかかり遅れている研究ノートのブログによる発表が今後の課題。先住民族という視点から日本人のポジションを再考する際に日本国内の先住民族側からの視線が必要なのは当然であり、今年度の調査旅行でアイヌ文化の継承・振興に尽力する人々や北方民族研究・現代アイヌ文化の研究者と交流がかなったことは非常に意義深かった。これまでの国外における先住諸民族の歴史文化と現在におけるそのありかたの調査研究、すなわちオーストラリアやカリブ海等、さらに今年度加えることができたヨーロッパ北方の民族(先住民族と自他ともに認める人々と同民族であると自認するエストニア人)からの視線、これらを日本国内からの視点と並べ合わせて考察することで、これまでにない観点から先住民族と日本人の関係を相対化することが可能となった。具体的内容は以下の通り。1.国内調査旅行(アイヌ民族を中心に日本の北方先住民族に関する先行研究の参照と新しい研究動向の調査、アイヌ文化継承者や若い世代の新しい文化的表現者たちへのインタヴュー)とその成果の紹介。

2.国外研究交流(エストニア・タルトゥ大学における日本語・日本文化教育関係者との研究発表・意見交換)での「小国」「少数話者の言語」「対西ヨーロッパ意識」「先住民族観」の比較考察。3.これまでの研究成果のとりまとめ。1)先住民族という立場から日本人の民族意識を再考する視点を提案する研究発表(口頭)、2)ジーン・リースのカリブ族と日本人を描いた短篇作品についての学会発表、3)2)を拡充するために前提となるリースの創作方法および中心主題についての論文2本の発表、3)現代アボリジニ文化に関する研究のとりまとめ作業と先住民族芸術家の知的財産に関する判断についての調査、4)同時代人としての先住民族の現在とかれらの知的財産や文化遺産に関する考え方についての新聞・雑誌記事の発表、5)当該研究課題で得られた知見を紹介する一般書『日本語に生まれて』の出版に向け草稿作成。国外にて研究する期間を勤務校から与えられている時期における科研費課題の研究のため、新資料や国外の研究者、識者、先住民族の方々からの情報等がたくさん得られ、これらを集め検討することに時間がかかり、執筆し発表する活動が遅れがちになっている。URLについても立ち上げるところまではこぎつけたが、コンテンツのアップロード以前に検証したい新事実や新資料が数多く集まっており、この整理・分析が今後の課題となっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記の達成度欄でも述べたように、国外で収集した資料を整理し、研究内容の発表、論文やURLコンテンツのアップロードを順次進めていく。同時に一般読者向けのコラムや著書の執筆を前年、前々年度同様につづけて行う。新しい課題としては、日本国内およびその周辺地域の先住民族に関する概説の整理をし、これまで調べてきた他地域の場合と比較する視点を得ることである。問題点は上記の通り、数多く集めた貴重な資料を整理・分析することに時間がかかることだが、これまでに集めた資料により得られる知見・視点は、世界的にも前例のない比較文化研究の領域として意義ある興味深いものである。とくにテッド・ストレローのオーストラリア先住民研究をめぐる論争と、ヘスケス・ベルのカリブ民族に関する政策をめぐる議論は、日本では一部専門家以外にはほぼまったく知られていないが、先住民族の存亡に関わる概念、少数言語文化の保存および翻訳、そして欧米文化と非欧米文化の交流あるいは衝突地点に生じる諸問題を日本人の立場から比較検討するにあたり、きわめて重要でぜひ紹介されるべきものと考えている。今年度中に可能な範囲で丁寧な整理・分析を優先し、今年度中に公開されるまでには至らないにしても草稿を準備し、継続して研究者および一般読者を広く利するよう、研究成果を生かしていく所存である。
「遷移金属/有機分子」二成分触媒系の開発による高度分子変換

申請者は「遷移金属錯体/キラルブレンステッド酸触媒」二成分触媒系の構築を目的として、高効率的かつ高選択的、新規分子変換反応の開発を行っている。これまでに二成分触媒系の開発として、金属錯体とキラルブレンステッド酸触媒によるワンポット・リレー型触媒系を実現することに成功した。本年度はさらなる金属錯体とキラルラレンステッド酸触媒の融合を目指し、金属錯体の特徴を最大限に活用したブレンステッド酸触媒の反応系を探索した。その中でフェロセニルカチオンに着目し、その平行速度論的光学分割を試みた。フェロセンのα位のカルボカチオンすなわちフェロセニルカチオンは、フェロセンの隣接基効果によって高度に安定化されることが知られている。このため原理的に、酸触媒を用いたフェロセニルアルコール誘導体のα位置換反応は、(1)C-0結合の開裂によるフェロセニルカチオンの形成、(2)求核剤の付加の2段階を経て進行する。置換反応は完全な立体保持で進行するが、これはカチオンの生成時、フェロセンの隣接基効果による安定化を受け、α位の中心不斉がカチオンの面性不斉へと完全に転写されるためである。この特徴を利用し、フェロセニルアルコール誘導体と窒素求核剤との置換反応を検討したところ、興味深いことに平行速度論的光学分割が進行し、置換生成物と脱離生成物が得られた。検討の結果、高いエナンチオ選択性で置換生成物として有用なキラル配位子の前駆体であるフェロセニルエチルアミン誘導体を得ることに成功した。また、反応機構に関する知見を得るために種々の実験を行ったところ、フェロセニルカチオンの平行速度論的光学分割が進行していることが明らかとなり、カチオン種の速度論的光学分割という前例の無い反応系を実現した。申請者は「遷移金属錯体/キラルブレンステッド酸触媒」二成分触媒系の構築を目的とし、高効率的かつ高選択的、新規分子変換反応の開発を行っている。本年度は、二重結合の異性化を起点とする連続反応の開発の一環として、「金属錯体/キラルブレンステッド酸」二成分系リレー型触媒によるアリルアミドの異性化と不斉Pictet-Spengler反応の連続化を検討した。Pictet-Spengler反応は、含窒素六員環の骨格形成反応として有用であり、これまでに優れた不斉反応が報告されている。しかしながら、そのほとんどはトリプタミンまたはトリプタミン誘導体を用いた反応に限られていた。一方で申請者らは、「金属錯体/ブレンステッド酸」二成分触媒によるアリルアミドの連続異性化、炭素一炭素結合生成反応を既に報告している。申請者は、この方法論を分子内炭素一炭素結合生成反応へと応用し、さらにキラルブレンステッド酸触媒を用いることで不斉反応へと展開した。検討の結果、「ルテニウムヒドリド錯体/キラルリン酸」二成分系を用いることで、窒素上を保護したアリルメタヒドロキシフェニルエチルアミンから、テトラヒドロイソキリン誘導体を良好な収率、中程度のエナンチオ選択性で得ることに成功した。エナンチオ選択性には課題が残るものの、本反応により光学活性テトラヒドロイソキノリン誘導体の合成法を新たに示すことができた。また、本反応は二重結合の異性化を起点とするリレー型反応を不斉触媒反応に適用した初めての例である。本年度は、遷移金属触媒による官能基変換反応とキラルブレンステッド酸触媒反応との融合:金属カルベノイドを鍵中間体とする二成分触媒系の開発の一環として、「ロジウム錯体/キラルブレンステッド酸」リレー触媒系によるカルボニルイリドの発生とその不斉還元反応を検討した。カルボニルイリドは一般的に単離できない高い反応性を有する中間体であり、種々の親双極子との1,3-付加環化反応は含酸素多環式化合物を与えることから、1,3-双極子として汎用されてきた。その中で、ロジウム錯体によるジアゾ化合物の分解反応を起点としたロジウムカルベン/カルボニルイリドの形成反応は、最も広く研究されている方法の一つとなっている。しかしながら、カルボニルイリドは1,3-付加環化反応にのみ用いられ、魅力的な中間体であるものの、他の有機変換反応に活用された例は皆無であった。そこで申請者らは、カルボニルイリドの合成的な適用範囲を拡充するため、ロジウム錯体によるイリド形成反応を有機分子触媒反応と結びつけたワンポット・リレー型反応を試みることにした。検討の結果、今回我々はロジウム二核錯体とキラルブレンステッドとしてキラルリン酸を用い、カルボニルイリドの発生とその不斉還元反応において、ワンポット・リレー型反応の開発に成功した。本反応は、イソベンゾピリリウムを鍵中間体とした、4つの連続した変換反応から構成されていることがわかった。また、キラルロジウム錯体を用いた反応機構に関する実験結果から、エナンチオ選択性の発現にはキラルリン酸触媒の使用が必須であることが明らかとなった。本反応系は、還元反応のみならず、他の求核付加反応にも適用できることが期待される。

これまでに二成分触媒系の開発として、金属錯体とキラルブレンステッド酸触媒によるワンポット・リレー型触媒系を実現することに成功した。本年度はさらなる金属錯体とキラルラレンステッド酸触媒の融合を目指し、金属錯体の特徴を最大限に活用したブレンステッド酸触媒の反応系を探索した。その中でフェロセニルカチオンに着目し、その平行速度論的光学分割を試みた。フェロセンのα位のカルボカチオンすなわちフェロセニルカチオンは、フェロセンの隣接基効果によって高度に安定化されることが知られている。このため原理的に、酸触媒を用いたフェロセニルアルコール誘導体のα位置換反応は、(1)C-0結合の開裂によるフェロセニルカチオンの形成、(2)求核剤の付加の2段階を経て進行する。置換反応は完全な立体保持で進行するが、これはカチオンの生成時、フェロセンの隣接基効果による安定化を受け、α位の中心不斉がカチオンの面性不斉へと完全に転写されるためである。この特徴を利用し、フェロセニルアルコール誘導体と窒素求核剤との置換反応を検討したところ、興味深いことに平行速度論的光学分割が進行し、置換生成物と脱離生成物が得られた。検討の結果、高いエナンチオ選択性で置換生成物として有用なキラル配位子の前駆体であるフェロセニルエチルアミン誘導体を得ることに成功した。また、反応機構に関する知見を得るために種々の実験を行ったところ、フェロセニルカチオンの平行速度論的光学分割が進行していることが明らかとなり、カチオン種の速度論的光学分割という前例の無い反応系を実現した。交付申請書の記載内容に従い反応探索を行った。おおむね順調に進展した理由としては、23年度に予定していた研究実施計画において、金属カルベノイドを鍵中間体とする二成分触媒系の開発に成功したことが大きい。平成22年度に得られた炭素-炭素二重結合の異性化反応の成果と併せ、現在のところ研究の目的はおおむね達成されていると考えている。「遷移金属錯体/有機分子」二成分触媒系の開発において、申請者は特にワンポット・リレー型反応に着目し、新規変換反応の探索を中心に研究課題を進めてきた。これまでにいくつかリレー型反応系を確立することに成功した。今後もこれまでの指針に従って研究の目的を達成するために努力する。その一方で、リレー型反応以外の反応開発は遅れている部分があり、二成分触媒系の無限の可能性を示すべく、より広い視点で反応探索を行っていく予定である。また、金属錯体の特徴を活かした反応の開発を目指し、有機触媒反応とのさらなる融合を目指す。
単一サイズナノチューブのESR法及びラマン散乱分光法による研究

アーク放電法によってナノチューブを生成する際、炭素電極中に混合する金属にFe/Ni、Co、Laを用いると、Fe/Niの場合は1.1nmの単層チューブ、Coの場合は1.3nmの単層チューブ、Laの場合は1.6nmの単層チューブが生成されることを電子顕微鏡によって見いだした。それらのナクチューブの結合状態をラマン散乱分光法によって調べた結果、単層チューブのラマンピークはグラファイトで観測されたピーク位置の両側に分裂して観測された。ラマンピークの分裂を周期的境界条件によって説明すると、この分裂の幅はグラファイト一層を円筒状に閉じた場合の円周の長さ、すなわちチューブの直径と反比例する。このことからラマンピークの分裂の大きさがFe/Niで一番大きく、Co、Laになるにしたがって小さくなるのは、チューブ直径がこの順に大きくなるためと解釈出来る。また、アーク放電容器内の成長場所の異なる単層ナノチューブのラマン散乱スペクトルを解析すると、陰極からの距離が大きくなるほど分裂の幅は小さいことを見いだした。これは陰極からの距離が大きい場所ほど直径が大きい単層ナノチューブが成長したと考えられる。以上から単層ナノチューブの直径を制御する方法として陽極内の金属を変化させる方法と陰極からの距離を変化させて採取する方法の二つの方法を見いだした。金属を陽極に混合して作製したナノチューブをESR分光した結果、Fe/Ni、Co、Laの順にマイクロ波の吸収が大きいことを見いだした。今後の課題としてはサイズを制御した単層ナノチューブを化学的に精製する方法を見いだすことがあげられる。
ピア・ラーニングを利用した英語ライティング活動-言語への気づきと模範文の役割-

本研究では,複数の学習者が協働的に英作文を書く活動において,どのようにライティングに関する問題を解決するのか行動を調査した。2010年度は,タスク遂行中の「作文」「見直し」「書き直し」の3段階における6組のペアによる対話を分析し,問題解決行動を分類した。2011, 2012年度は,前年度の分類基準を用いて作成された項目と自由記述項目を含む質問紙を作成し,協働的ライティング行動をより詳細に調査した,ライティングの側面と協働の様相の違いと書かれた作文の質を分析した。平成22年度はパイロットスタディとして6組12名の学生ペアのタスク実施中の対話プロトコルデータの分析を行った。研究代表者の勤務校において、2名の学生に授業外でライティングタスクを行った。学生ペアは問題用紙を受け取り、タスクが何を要求しているのかに関する簡単な説明を受けた後、話し合いながら協力して作文を執筆した。執筆が終わった後、タスクの模範作文を参照して「自分たちの作文をどのように改善するべきか」という視点で両者を比較し、再び話し合いながら作文を書き直した。学生が「ペア作文段階」、「模範作文参照段階」、「書き直し段階」で何をしていたのか、という視点でデータを質的に分析し、情報をボトムアップに集約し質問紙を作成した。具体的には、KJ法を利用して対話データを有意味な単位に切片化することで、学生が個々の対話の中で何を学んでいたかに関する情報を集約し、質問紙の項目を得ようとした。最終的に、3個の大グループと12個の小グループにまとめられ、2名の研究者の協議を経て4件法の質問項目を作成した(「語彙の言い換えの重要性に気づくことができた」など計10項目及び自由記述項目3項目)。作成された質問紙は、教室環境におけるライティングに協働学習を取り入れる効果を測定するツールとしてだけでなく、ライティングに不慣れな学生に学習時の重要事項への意識を高めるツールとしての重要性をもっている。今後、質問項目への回答の量的分析と自由記述の質的分析を通して、質問紙の改良も行っていく。平成23年度は前年度のパイロットスタディの質的分析から得られた、ペア作文活動を把握するための12のカテゴリーを基に4件法による10個の質問項目と3個の自由記述からなる質問紙を作成し、研究代表者、研究分担者の勤務校で別々の実践の中で実施された。最初の実践においては、ライティングとリーディングの統合型のクラスにおいて、学生はペアを作り、2人で協力して作文を書き、活動後、質問紙に回答した。質問項目の評定値の平均値の比較から、「ペアによる作文段階」「ペアによる見直し段階」「単独での書き直し段階」の3つの段階で、ライティングの「語彙」「形式」「内容」を3つの側面に関する意識の高まりに差があったことが確認された。一例を挙げれば、ペアで作文を書いているときは語彙に、ペアで模範文を見ながら見直しをしているときは内容に意識が高まることが分かった。また、自由記述の分析をKJ法で分析し、「ペアによる作文段階」を構成する協働の様相は「パートナーと協力する」「パートナーから補助を受ける(パートナーを補助する)」「パートナーとの相違に着目する」という3つに大きく分かれることがわかった。2つ目の実践においては、同様のペア作文活動の後、作文中の協働の様相(「協力」「補助」「相違」の3観点)に関する自由記述を求める質問紙(自由記述3項目)を実施した。自由記述の量的分析は実践2の結果を裏付け、語彙や形式など言語面に関しては、ペア同士の補助、すなわち知識の伝達がおこなわれたが、内容面に関してはむしろ協力、すなわち知識の協構築がおこなわれることが多いなど、新たな傾向が明らかになった。同データの質的分析から、特に新しいカテゴリーが表出されなかったこと、すなわち飽和状態に近づいていることが確認された。平成24年度は,まず,前年度の質問紙調査の結果から得られた知見を基に質問紙の改良を行なった。その結果,新たに作成された質問紙はライティングの「語彙」についての3項目,「形式」についての3項目,「内容」についての2項目,合計8項目に,それぞれ,協働の4様相(「協力」「自分の貢献」「相手からの補助」「相違の発見」)という新たな観点を加え,5件法による計32項目の質問紙を作成した。その質問紙を使用して,大学生のペア作文活動を,主にどのように作文を書いたか(プロセス),出来上がった作文はどのようなものであったか(プロダクト)の両面に注目し,調査した。プロセスとプロダクトの発達を測るため,24年度4月に1回,同年度12月に1回,計2回実施した。調査は2大学(A大学とB大学)のライティング科目の授業で実施された。