hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気圧プラズマエッチングを利用した非接触無歪切断加工

大気圧雰囲気におけるプラズマエッチングを加工原理とした、原理的に加工変質層を残し得ないプラズマCVM(Chemical Vaporization Machining)を切断加工に応用することを提案し、内周刃型切断加工装置を試作して基礎実験を行ってきた。電極-試料間の加工ギャップ制御を確実に行うため、昨年度は、加工ギャップ部をCCDカメラによって直接観察して制御を行うシステムの試作を行った。内周刃電極型切断加工装置において、試料に切り込んでいる状態での加工ギャップ部を直接観察するためには、内周刃が試料に入り込む試料側面、試料から出てくる側面、いずれかを観察することになる。装置内は腐食性ガス雰囲気であり、また高周波電界の影響を受けないために、観察用の光学系を装置外に設置した。加工ギャップ部の像をCCD面に結像させるための光学系を設計し、フォーカス機構を備えたハードウェアの試作を行った。今年度は、試作した加工ギャップ観察システムを用い、シリコンの切断加工実験を行った。内周刃が試料に入り込む試料側面(電極によるガスの流れの最上流部)を観察し、加工ギャップを一定に保ちながら加工実験を行った。約5mm程度までは安定に加工を行うことが出来、本システムの有用性を実証したが、それ以上加工を行うと、プラズマが不安定になり切断加工を続けることが不可能になった。原因を調べたところ、最上流部ではプラズマの強度が弱く、中下流部に比べて加工速度が遅いことが分かった。そのため、中流部、下流部の加工ギャップが増大し、プラズマが不安定になったと思われる。最上流部よりも上流部にダミーの試料を設ける等の対策を行い、試料上での加工速度分布を無くすることが今後の課題である。大気圧雰囲気におけるプラズマエッチングを加工原理とした、原理的に加工変質層を残し得ないプラズマCVM(Chmical Vaporization Machining)を切断加工に応用することを提案し、内周刃型切断加工装置を試作して基礎実験を行ってきた。電極-試料間の加工ギャップ制御を確実に行うため、加工ギャップ部をCCDカメラによって直接観察して制御を行うシステムの試作を行った。内周刃切断加工装置において、試料に切り込んでいる状態での加工ギャップ部を直接観察するためには、内周刃が試料に入り込む試料側面、試料から出てくる側面、いずれかを観察することになる。装置内は腐食性ガス雰囲気であり、また高周波電界の影響受けないためにも、観察用の光学系は装置外に設置することが望ましい。装置にはプラズマ部を観察するための窓が左右に配置されているため、今回はこの窓より試料の側面を望むこととした。なお、プラズマの光によって観察が妨げられないように、照明には白色光源を用い、プラズマの発光スペクトルの存在しない波長域の光のみを透過するフィルターCCDカメラに設けた。CCDカメラにより得られた像を画像処理することで加工ギャップを計測するためのソフトを開発し、加工ギャップを一定に保つ制御システムを試作した。来年度は、試作したシステムによりシリコンの切断加工実験を行い、システムの評価および改良を行う。
女性のアルコール代謝と性ホルモンの変動

女性におけるアルコール代謝は,男性と異なり月経周期の影響を受けること,そして女性は,男性よりアルコール依存症や臓器障害に陥りやすいことが知られている.健康な日本人女性(年齢1928歳)11名を募り,充分な説明の後,同意書を得,のべ22回の飲酒実験を行った.アルコール用量は体重kg当たり0.1gとし,午前9時空腹時に純水アルコールを16%(v/v)に調整し経口的に投与し,飲酒前と飲酒開始後30分,1時間及び2時間に採血,同時に呼気も採取し,アルコール及びアセトアルデヒド濃度を測定した.また,血漿中の性ホルモンをRIA法により測定,代謝酵素であるアルコール脱水素酵素(ADH2)及びアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)の遺伝子型を白血球から抽出したDNAよりPCR法を用いて検出した.各被験者とも14日間の間隔をおいて2回飲酒実験を行い,月経周期の排卵前期及び黄体期に実験を行えるように配慮した.これらをCaucasian(フィンランド人)のデータと比較,解析した.飲酒後のアセトアルデヒド濃度は,ALDH2の遺伝子型の影響を強く受け,ALDH2^*1/^*1型(4名)において02μM, ALDH2^*2/^*1型(4名において10μM前後,ALDH2^*2/^*2型(3名)において2050μMを呈し,ADH2の遺伝子型による有意な差異はなかった.血漿中の性ホルモンとの関係について,エストロゲンと血中アセトアルデヒド濃度との間に相関が得られ,エストロゲンの高い時期にアセトアルデヒドが高値を示すことが明らかとなった.女性におけるアルコール代謝は,男性と異なり月経周期の影響を受けること,そして女性は,男性よりアルコール依存症や臓器障害に陥りやすいことが知られている.健康な日本人女性(年齢1928歳)11名を募り,充分な説明の後,同意書を得,のべ22回の飲酒実験を行った.アルコール用量は体重kg当たり0.1gとし,午前9時空腹時に純水アルコールを16%(v/v)に調整し経口的に投与し,飲酒前と飲酒開始後30分,1時間及び2時間に採血,同時に呼気も採取し,アルコール及びアセトアルデヒド濃度を測定した.また,血漿中の性ホルモンをRIA法により測定,代謝酵素であるアルコール脱水素酵素(ADH2)及びアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)の遺伝子型を白血球から抽出したDNAよりPCR法を用いて検出した.各被験者とも14日間の間隔をおいて2回飲酒実験を行い,月経周期の排卵前期及び黄体期に実験を行えるように配慮した.これらをCaucasian(フィンランド人)のデータと比較,解析した.飲酒後のアセトアルデヒド濃度は,ALDH2の遺伝子型の影響を強く受け,ALDH2^*1/^*1型(4名)において02μM, ALDH2^*2/^*1型(4名において10μM前後,ALDH2^*2/^*2型(3名)において2050μMを呈し,ADH2の遺伝子型による有意な差異はなかった.血漿中の性ホルモンとの関係について,エストロゲンと血中アセトアルデヒド濃度との間に相関が得られ,エストロゲンの高い時期にアセトアルデヒドが高値を示すことが明らかとなった.女性におけるアルコール代謝は,男性と異なり月経周期の影響を受けること,そして女性は,男性よりアルコール依存症や臓器障害に陥りやすいことが知られている.そこで今年度は,健康な日本人女性(年齢1922歳)10名を募り,充分な説明の後,同意書を得,以下の飲酒実験を行った.アルコール用量は体重kg当たり0.1gとし,午前9時空腹時に純水アルコールを16%(v/v)に調整し経口的に投与し,飲酒前と飲酒開始後30分,1時間及び2時間に採血,同時に呼気も採取し,アルコール及びアセトアルデヒド濃度を測定した.また,血漿中の性ホルモンをRIA法により測定,代謝酵素であるアルコール脱水素酵素(ADH2)及びアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)の遺伝子型を白血球から抽出したDNAよりPCR法をを用いて検出した.各被験者とも14日間の間隔をおいて2回飲酒実験を行い,月経周期の排卵前期及び黄体期に実験を行えるように配慮した.いずれの被験者も経口避妊薬を摂取していなかった.飲酒後のアセトアルデヒド濃度は,ALDH2の遺伝子型の影響を強く受け,ALDH2*1/*1型において02μM,ALDH2*1/*2型において10μM前後,ALDH2*2/*2型において2050μMを呈し,ADH2の遺伝子型による有意な差異を見出し得なかった.血漿中の性ホルモンとの関係については,現在データの整理中であり,ここでの公表を差し控えたい.今後,被験者数を増やし,性ホルモンの変動との関係を解明していく方針である.女性におけるアルコール代謝は,男性と異なり月経周期の影響を受けること,そして女性は,男性よりアルコール依存症や臓器障害に陥りやすいことが知られている.健康な日本人女性(年齢1928歳)11名を募り,充分な説明の後,同意書を得,のベ22回の飲酒実験を行った.

アルコール用量は体重kg当たり0.1gとし,午前9時空腹時に純水アルコールを16%(v/v)に調整し経口的に投与し,飲酒前と飲酒開始後30分,1時間及び2時間に採血,同時に呼気も採取し,アルコール及びアセトアルデヒド濃度を測定した.また,血漿中の性ホルモンをRIA法により測定,代謝酵素であるアルコール脱水素酵素(ADH2)及びアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)の遺伝子型を白血球から抽出したDNAよりPCR法を用いて検出した.各被験者とも14日間の間隔をおいて2回飲酒実験を行い,月経周期の排卵前期及び黄体期に実験を行えるように配慮した.これらをCaucasian(フィンランド人)のデータと比較,解析した.飲酒後のアセトアルデヒド濃度は,ALDH2の遺伝子型の影響を強く受け,ALDH2*1/*1型(4名)において02μM,ALDH2*2/*1型(4名)において10μM前後,ALDH2*2/*2型(3名)において2050μMを呈し,ADH2の遺伝子型による有意な差異はなかった.血漿中の性ホルモンとの関係について,エストロゲンと血中アセトアルデヒド濃度との間に相関が得られ,エストロゲンの高い時期にアセトアルデヒドが高値を示すことが明らかとなった.
インドシナ３国逐次刊行物データベースによる機関横断型ネットワーク構築の研究

本研究は、日本及びインドシナ3国ーベトナム、ラオス、カンボジアーの逐次刊行物資料情報を統合・共有化するプラットフォームを形成し、東南アジア地域研究において逐次刊行物資料情報を活用した新たな東南アジア地域の研究展開を目的とした。研究成果として、下記の3点が挙げられる。1東南アジア逐次刊行物統合目録データベース(インドシナ3国版)のデータ整備、2多言語(ベトナム語、ラオ語、カンボジア語)による簡易データベースの汎用プロトモデル構築、3日本及びインドシナ3国内東南アジア研究拠点図書館間における機関横断型逐次刊行物資料情報共有ネットワークの構築1)逐次刊行物データベース構築については、官報・新聞の所蔵・書誌情報を追加し、併せて書誌情報の整備を行った。目録収録数:1,027点(雑誌423点、新聞461点、官報143点)所蔵数:3,127点にデータ数が増強された。また、データベース仕様についてラオ語・ベトナム語・カンボジア語版を作成し、検索システム等データベース解説の英語版を改訂した。2)インドシナ3国との機関連携については、2014年8月ベトナム3機関ー社会科学通信図書館(ハノイ)・社会学院図書室(ハノイ)・社会科学図書館(ホーチミン市)を訪問し、データベース構築プロジェクトを説明し、連携協力の了解を得た。さらに、2月当該3機関から図書館員・研究者を招聘し、あらためて逐次刊行物データベースの説明と同データベースを各機関で導入する際の操作等を研修する機会を設けた。3)国内関係機関との連携強化及びデータベース構築実務作業のため、東京・京都で6月、11月、2月に研究会を開催した。また、逐次刊行物データベース構築プロジェクト内容を公開するため、10月に本科研プロジェクト用ホームページ・facebookページを設けた。当該ホームページのアクセス数は、3,999件、延べ570名、国内のみならず、インドネシア、ベトナム、欧米諸国と海外からもアクセスされている。4)逐次刊行物データベース構築に協力する国内外東南アジア研究8拠点の図書館員と共に、11月第16回図書館総合展ポスターセッションに参加し、本プロジェクト内容を公開した。1)逐次刊行物データベース構築については、ベトナム・社会科学通信院(ハノイ)と社会科学通信図書館(ホーチミン市)より8月に所蔵逐次刊行物データ提供を受けた。提供されたデータ1,671点について書誌情報を整備し、昨年度整備したコアジャーナル版にベトナム版を追加した逐次刊行物データベース増補版を作成した。2月に招へいした社会科学通信院・院長に対して増補版を提供し、日・ベトナム双方で資料情報を共有した。2)インドシナ3国との機関連携については、2015年8月、ベトナムの上記2機関からデータ提供を受け、また相手機関のデータベース利用状況を聴取し、連携協力する上での具体的な課題を検討した。次いで、ラオスではラオス国立図書館、ラオス国立大学、国立農林業研究所を訪問し、本プロジェクトの説明を行った。2016年2月ベトナム・社会科学通信院(ハノイ)と上記ラオス3機関、さらにカンボジア王立農業大学から、図書館員・図書館IT技術者など13名を日本に招へいし、逐次刊行物データベース導入の詳細について研修する機会を設け、本プロジェクトへの参加賛同を得た。3)国内関係機関との連携強化及びデータベース構築実務作業のため、東京・京都で7月、11月に研究会を開催した。また、2月に研究成果公開と連携機関ネットワーク拡大のため、国際ワークショップ「東南アジア地域研究情報資源の共有をめざして:今、ライブラリアンから伝えたいこと」を開催し、国内外の図書館・図書館情報学研究者ほか延べ110名(東南アジア6カ国、15名)が参加した。4)昨年に引き続き、逐次刊行物データベース構築に協力する国内図書館員と共に、11月第17回図書館総合展ポスターセッションに参加し、本プロジェクト内容を公開した。1)インドシナ3国逐次刊行物データベースについては、その1国となるベトナム側図書館2館からデータ提供を受け、同国逐次刊行物情報1,671点を収録したデータベースが完成している。2)データベース仕様について、モバイル対応を考慮したレスポンシブルウェブデザインに修正し、ユーザーアクセスの利便性を高めている。3)機関連携については、昨年度のベトナム側に続き、ラオス、カンボジア側4機関に対して当該データベース紹介を行い、連携の賛同を得ている。また、最終年度に予定していたプロジェクト成果公開のための国際ワークショップを開催し、インドシナ3国を含む5カ国図書館から参加者を得て、当該データベースの必要性をアピールした。本年度の研究実績は、下記の3点に集約される。1.インドシナ逐次刊行物データベース構築:8月にラオス国立図書館、国立農林業研究所資料センター、ラオス国立大学中央図書館の3機関からラオス逐次刊行物の書誌・所蔵情報の提供を受けた。提供されたデータ83点について、DB上で公開すべくデータを整備中である。2.インドシナ3国との機関連携ネットワーク構築:8月ベトナム現地調査を行い、同国社会科学アカデミー所属図書館の要となる社会科学通信院において、昨年度日本側から提供したインドシナ逐次刊行物データベースが当該機関内で試験的に活用されていることを確認した。また、ラオス側3機関については、前年度に引き続き逐次刊行物データベースのデモと技術情報の開示を行い、共同研究への賛同を得た。また、データベース構築のための技術上の具体的な課題を検討するためにデータ提供を受けた。3.国内における研究活動:逐次刊行物データベース構築に欠かせない国内東南アジア研究拠点図書館との連携強化とデータベース整備作業のため、東京・京都で8月、11月、3月に研究会を開催した。

8月、3月の研究会では、より広い協力連携をめざして新たな参加館に呼びかけるとともに、データ整備に不可欠な東南アジア資料目録整備のために、新たに多言語目録研究会をを起ち上げ、継続的な目録情報交換の場を構築した。また、11月第18回図書館総合展ポスターセッションに参加し、本プロジェクト内容を広く一般社会に向けた情報発信に努めた。本研究は、日本及びインドシナ3国ーベトナム、ラオス、カンボジアーの逐次刊行物資料情報を統合・共有化するプラットフォームを形成し、東南アジア地域研究において逐次刊行物資料情報を活用した新たな東南アジア地域の研究展開を目的とした。研究成果として、下記の3点が挙げられる。1東南アジア逐次刊行物統合目録データベース(インドシナ3国版)のデータ整備、2多言語(ベトナム語、ラオ語、カンボジア語)による簡易データベースの汎用プロトモデル構築、3日本及びインドシナ3国内東南アジア研究拠点図書館間における機関横断型逐次刊行物資料情報共有ネットワークの構築インドシナ3国逐次刊行物データベースについては、開発版となる各国語仕様版がすでに完成・公開されており、モバイル版としてiPad mini・iPad airに当該データベースを実装し、操作状況を確認している。また、機関連携については、ベトナム側3機関図書館に対して当該データベースの紹介を行い、連携の了解を得ている。インドシナ3国のうち、残る2国ラオス・カンボジアから逐次刊行物情報の提供を受け、書誌・所蔵データ整備とデータベース構築を行い、最終成果としてインドシナ3国版逐次刊行物データベースを公開する。また、当該データベースを連携各国機関に実装すべく、技術と書誌情報を提供する。東南アジア逐次刊行物データベースは、コアジャーナル版に加えて、本研究成果となるベトナム側逐次刊行物データを加えた増補版の2種類を公開している。データベースのインターフェースには日本語・英語のほかベトナム語・クメール語・ラオ語版を、また、webfont技術を利用したビルマ文字の原綴表示を可能とした多言語データベースである。また、本研究プロジェクト概要・沿革を日本語・英語版で提供している。図書館情報学インドシナ3国のうちラオス・カンボジアにおいて、逐次刊行物データベース導入・逐次刊行物情報を提供する機関との連携を策定する必要があり、2015年度中に連携予定機関を訪問する。すでに連携の了承を得たベトナム側3機関について、引き続きデータベースの実装とデータ提供依頼を行う。平成27年度において当初計画より進展し、インドシナ3国のうちベトナム側機関の協力を得てベトナム版逐次刊行物データベースを作成した。平成28年度は残るラオス・カンボジア各機関の協力を得て逐次刊行物データ提供が予定されている。データ提供とその整備を行い、最終成果物となるインドシナ3国逐次刊行物データベースを完成させる予定である。
部位特異的化学修飾による膜蛋白質高次構造の決定

本研究では、テトラサイクリン排出蛋白Tet(B)を素材として、蛋白工学的手法により立体構造の推定を行った。まず、Cys-free変異体をもとに、任意の位置の残基をCysに置換した変異体を多数構築し、膜透過性のSH試薬NEMと、膜不透過性のAMSを用いて、生菌体で両者ともに結合するものは菌体表層(ペリプラズム側)、NEMのみ結合するものは菌体の内側という基準で、膜を12回貫通する蛋白であることを、初めて活性のある膜蛋白を用いて実験的に決定することに成功した。この方法は異物排出蛋白のみならず、膜貫通蛋白の構造決定に広く応用できる普遍的な方法である。ついで、連続的にCys置換した一連のCys走査変異体を用いて、疎水的な領域ではNEMとの反応生が悪く、親水的な領域では良いという原理に基づいて、膜貫通領域の範囲を精密に決定した。さらに、これまで立体構造が決定された膜タンパク質の、膜貫通セグメントの配置に法則性のあることを見いだし、その法則に基づいてTetA(B)の膜貫通セグメントを配置し、量子力学的エネルギー計算によって構造を最適化するという手法により、膜輸送蛋白としては初めて、立体構造モデルを構築することに成功した。
特別活動における道徳性育成方策に関する研究

特別活動における道徳教育の充実方策に関する研究の主な成果は、次の3点である。1点目は、特別活動の指導の成果の一端を見ることができる社会性測定用尺度を開発できたこと、2点目は、開発した尺度を活用し教師が自律的に進める社会性を育む特別活動指導改善プログラムを開発できたこと、3点目は、中学生の社会性育成状況を調査しその結果から効果的な指導の在り方に関する示唆を得ることができたことである。得られた主な示唆は次の3点である。教職員の共通理解、共通実践が重要であること、長期的な視点で取り組むこと、進級時の指導が効果的であることである。本研究は、特別活動が道徳教育の目標である道徳性の育成に深く関わっていることを明らかに示すための社会性測定用尺度の開発を行うとともに、尺度の開発と関連付けながら、特別活動における道徳性育成のための効果的な指導モデルを開発することにある。研究の初年度における主な研究実績は次の2点である。1点目は、文献調査を通して、社会性や豊かな人間性の育成を目指す特別活動が、道徳教育において極めて重要な役割を果たしていることを明確に示すことができたことである。ここでは、道徳性の育成のためには実践を通すことが不可欠であること、望ましい集団活動や話合い活動を通して相互の愛情に満ちた人間関係の育成を図り、集団への所属感・連帯感を育むことが重要であることが明らかとなった。2点目は、社会性測定用尺度を開発するとともに、社会性の育成を図る上での特別活動における効果的な指導の方向性を明らかにすることができたことである。ここでは、先行研究を踏まえて社会性測定用尺度を開発し、優れた特別活動の実践家の学級での調査を通して尺度の有効性を確認するとともに、尺度を用いた調査結果の分析を通して、社会性育成のためには自己有用感や自己肯定感を高めていくことが必要であり、そのためには特別活動が重視する社会参画の資質や能力をはじめ、他者を受容したり他者と積極的に関わっていこうとしたりする態度を、日々の教育実践を通して育んでいくことが有効であることが明らかとなった。今後の取組として、社会性測定用尺度を用いての調査研究における学校現場の先生方との意見交換を通して、研究者サイドから一方的にモデルを提示し、それに沿った実践をお願いするよりも、研究者サイドから提供する尺度を用いた調査の実施回数を増やし、調査結果を基に指導の成果の振り返りを行う頻度を高めることが効果的であることが分かり、今後の研究に生かしていきたい。本研究の目的に沿って、第1年次に計画していた取組について、研究分担者との連携を図りながらおおむね推進することができた。研究分担者との詳細な打ち合わせを6月7日に行い、それに基づき連携を図りながら研究を進めた。初年次の研究で重点を置いた文献調査については、その成果を8月23日に関西学院大学で開催された日本特別活動学会で発表したほか、開発した社会性測定用尺度を用いた調査結果を踏まえ、本年度の研究成果を愛媛大学教育実践総合センター紀要へ掲載した。本研究の目的は、社会性の育成をねらいの一つとして掲げる特別活動が、道徳性の育成を目指す道徳教育と深く関わっていることを踏まえ、特別活動における道徳性育成のための効果的な指導の在り方を明らかにすることにある。研究1年次では、次の3点を明らかにした。1点目は、文献調査を通して、道徳性の育成のためには座学だけでなく体験を通すことが不可欠であること、2点目は、道徳性と社会性の関係を整理した上で、社会性の育成が結果として道徳性の育成につながること、3点目は、開発した社会性測定用尺度を活用した調査結果の分析を通して、社会性の育成のためには自己有用感、自己肯定感を高めることが重要であり、そのためには社会参画や他者関与、他者尊重に関する取組を特別活動を核に実施していくことの重要性を明らかにした。これらの成果を踏まえ、2年次では、開発した社会性測定用尺度を活用し、公立中学校4校において生徒の社会性の育成状況を1年間にわたり調査を行った。調査結果の分析を通して明らかにしたのは次の3点である。1点目は、社会性の育成状況は、実施された学校行事の多寡と関係が深いこと、2点目は進級して集団の中での立場が変わることによって社会性は大きく高まること、3点目は社会性は自己有用感と自己肯定感の双方が高まった時に最も高まることである。3年次には、2年次の調査結果を基に見通しを持ち、意識調査結果を活用したマネジメントサイクルを効果的に展開することにより、特別活動の改善充実を図る取組を重ねることを通して、効果的に社会性の育成を図り、道徳性を高める特別活動の指導の在り方を明らかにしていきたい。本研究の目的の達成のため、計画に沿って研究を進め、一定の成果をあげることができた。二年次の研究成果は、学会発表及び研究紀要掲載という形で次のように公表した。初年次に開発した社会性測定用尺度を活用した事前実態の調査の結果から明らかにした特別活動の効果的な指導の方向性について、8月28日に東京学芸大学小金井キャンパスで開催された日本特別活動学会で発表したほか、1年間にわたる社会性測定用尺度を活用した調査の分析結果を、愛媛大学教育実践総合センター紀要へ掲載した。道徳の教科化が図られ、道徳教育の一層の充実が求められている。そこで本研究では、社会性の育成をねらいの一つとして掲げる特別活動が、道徳性の育成を目指す道徳教育と深く関わっていることを踏まえ、特別活動における道徳性育成のための効果的な指導の在り方を明らかにすることを目的とした。

研究1年次の主な成果は次の3点である。文献調査を通して明らかになったことは、道徳性の育成のためには座学だけでなく体験を通すことが不可欠であること、社会性の育成が結果として道徳性の育成につながることである。さらに、開発した社会性測定用尺度を活用した調査結果の分析を通して、社会性の育成のためには自己有用感、自己肯定感を高めることが重要であり、そのためには社会参画や他者関与、他者尊重に関する取組を特別活動を核に実施していくことの重要性を明らかにした。研究2年次では、開発した社会性測定用尺度を活用し、公立中学校4校において生徒の社会性の育成状況を1年間にわたり月別に調査した。その結果明らかになったことは、進級し集団の中での立場が変わることが社会性の育成に大きく関与すること、社会性の育成は学校行事の多寡と関係が深いこと、自己有用感と自己肯定感の双方が高まることが社会性の育成に深く関わっていることの3点である。最終年次は調査対象校を6校に拡大し、開発した尺度を活用して年4回の調査を行うとともに、調査結果を手掛かりに特別活動の取組の振り返りを学年部単位で実施した。その結果、社会性の育成に当たっては、長期的な視野に立って特別活動を中心とした取組を粘り強く行うことが重要であること、異学年との交流が社会性の育成には効果的であることのほか、振り返りを積極的に行い活動の質を高めることが社会性の育成に有効であることの3点が明らかとなった。さらに、3年間の研究の成果を踏まえ、社会性を育む特別活動指導改善プログラムを開発した。特別活動における道徳教育の充実方策に関する研究の主な成果は、次の3点である。1点目は、特別活動の指導の成果の一端を見ることができる社会性測定用尺度を開発できたこと、2点目は、開発した尺度を活用し教師が自律的に進める社会性を育む特別活動指導改善プログラムを開発できたこと、3点目は、中学生の社会性育成状況を調査しその結果から効果的な指導の在り方に関する示唆を得ることができたことである。得られた主な示唆は次の3点である。教職員の共通理解、共通実践が重要であること、長期的な視点で取り組むこと、進級時の指導が効果的であることである。今後の研究は、基本的には研究計画を踏まえて行うが、調査研究に協力をしていただいている学校の希望を踏まえつつ、研究の目的が達成できるようにしたい。当初の計画から一部変更する点は、研究者と調査対象校との連携を重視しながら研究を進めることが重要であることから、調査対象校の数を絞り込むとともに、社会性測定用尺度を用いた調査の実施頻度を高めることである。これにより、学校の主体的な取組を促し、より効果的な道徳性育成方策を探っていきたい。そして、本研究の成果を踏まえ、次回研究において、より大規模な調査を中心に据えた研究を行っていきたい。今後は、開発した社会性測定用尺度を活用し、生徒の社会性の育成状況を確認しながら特別活動の取組を改善充実させていく方策について、規模や地域が異なる5つの研究協力校(中学校)において実証的な研究を進めたい。その中で、全教職員を巻き込んだ特別活動の効果的な推進方策を明らかにすることを通して、社会性及び道徳性の育成に効果的な特別活動の指導の在り方を明らかにしていきたい。生徒指導特別活動研究分担者の一人が、本研究に取り組むための時間が十分に確保できなかったため、学会発表のための予算を使いきれなかったことによる。
ショウジョウバエ遺伝学とケミカルジェネティクスを融合した創薬研究

当初はショウジョウバエに幼虫にケミカルライブラリーの化合物が入ったエサを食べさせ、スクリーニングを実施する予定であったが、96-well plateを用いて幼虫にエサを食べさせ安定して成虫まで成長させるとことが、想像していたより遥かに難しいことが分かった。エサの組成、水分等検討の余地はあるが、容易ではないと考えた。そこで、ショウジョウバエ研究において汎用されるgene switchの系を用いて、ケミカルスクリーニング系の構築を図った。Gene switchとはRU486のような薬剤を好きなタイミングで処理することで、特定のプロモーター活性を"ON"にするような系である。具体的には、全身で発現誘導をかけられるTubulin genes witchを用いてショウジョウバエTNF-αであるEigerを発現誘導することとした(Tub^<GS> Eiger)。この系統のハエのwing discを解剖して取り出し、96-well plateを用いたdisccultureの系にて培養し、RU486で細胞死を誘導した。すると、RU486処理によりwing discに細胞死が誘導されPl-positiveとなるとともにwing discの崩壊が見られた。Eigerによって誘導される細胞死はJNK依存的、カスパーゼ非依存的な細胞死であると考えられている。従って、JNK阻害剤を用いて誘導された細胞死を抑制しようとしたが、細胞死を止めることが出来なかった。また、カスパーゼ阻害剤zVADを含めて様々な経路の阻害剤、NACなどの還元剤を添加したが同様に細胞死は止まらなかった。以上の検討から、Eigerによって誘導される細胞死を止めるポジティブコントロールとなる有機小分子化合物が見つけられなかった。VivoとvitroでのEigerの細胞死経路が異なるのかもしれない。当初計画していたケミカルスクリーニングは、ショウジョウバエの幼虫にエサを安定して与えることが難しいことから未だに行えていない。別の方法を考案し、系の確立を図っている最中であるため計画通りに進んでいるとは言えない。平成26年度より日本学術振興会特別研究員を辞退する。本年度において、私はショウジョウバエを用いたphenotype-based screeningの系を確立することを目的として研究を行った。まず、96-well plateを用いてショウジョウバエを安定してembryoからadultにすることが必要と考えられ、エサの量、embryoの数、水分、plateの形状など最適化を図ったが3割程度でしかadultにできず、系の構築は非常に困難であった。先行研究(Loss,Cagan et al.Nature 2012)では本系に比べ遥かに大きなスケールで行っていることを考えると、私の系のスケールでは安定したショウジョウバエの発生は難しいと判断した。ショウジョウバエを用いたケミカルジェネティクスの目的がsystemicな現象・応答を含んだ中でのケミカルスクリーニングであることを考えると、ショウジョウバエの成虫原基およびfatbodyやbrainの共培養によるケミカルスクリーニングの系構築も本来の目的と大差はないと考えられる。そこで、現在ショウジョウバエTNFであるeigerをTubulin gene switchを用いてwing discで発現させ培養する系の構築を行っている。GFPを用いた解析で、gene switchの誘導剤であるRU486の添加により3hr後から遺伝子の発現が始まることが確認でき、実際にeigerの発現誘導によりwing discに細胞死が誘導できることも既に確認している。現在スクリーニング系構築に向けてpositive controlの探索およびヒット化合物と判断するcriteriaの設定を熟慮している。本来のショウジョウバエ個体を用いたスクリーニング系の構築は困難であることが分かった。現在、成虫原基とfatbodyなどを用いた共培養の系の構築を行い、本来の目的に近い系の構築を図っている。

別の方法を考案し、系の確立を図っている最中であるため計画通りに進んでいるとは言えない。wing discとfatbodyを用いた共培養の系の構築を現在行っており、Tub^<GS>>Eigerで培養wing discに細胞死を誘導できることが分かった。今後はpositive controlを見出し(JNI(阻害剤や還元剤が候補)、スクリーニング系を評価したい。このような系は世界で初めてなので基礎的なデータに関しても適宜取っていく。その後は、大規模なケミカルスクリーニングを行い、non-apoptoticな細胞死の阻害剤を探索したい。平成26年度より日本学術振興会特別研究員を辞退する。
周囲の場の中の分子の状態の研究

分子が周囲の場の中に置かれた時の振る舞いを調べるための計算方法を模索し、アミロイドβでは幅広い初期構造を生成させるプログラムにより様々な準安定構造が出来ることを、単一分子の円二色性分光についてはその理論構築によりg値の分布に関する過去の実験結果がアーティファクトによるものであることを示した。さらに、周囲の環境の静電的な効果をより正確に考慮した反応中心での計算を可能にするため、フラグメント分子軌道法のFMO1(merged)法と多極子展開との組み合わせや、フラグメント分子軌道法におけるUHF法、UDFT法の導入などをおこなった。フラグメント分子軌道法(FMO法)を非制限ハートリーフォック法(UHF法)や非制限密度汎関数法(UDFT法)が扱えるように修正し、その基底状態、励起エネルギー、振動解析を可能にした。これらの手法開発は、ポリマー中の分子の問題や、光合成における光化学系IIの酸素発生中心の問題の解析の際に活用できるものである。アミロイドβについては、モノマーの局所安定構造の候補構造を増やして計算をおこない、局所的な折りたたみを形成するものから、大域的な折りたたみになるものまで様々な場合が出てくることを見出した。アミロイドβについて手始めとしてモノマーの局所安定構造の候補構造を作るプログラムを作成し、それを元にどのような構造が安定か解析した。結果として、初期に想定した候補構造は全て部分的に変化し、初期構造近傍の構造に安定化した。この結果は、想定していたように局所安定構造が多数存在することを示すとともに、初期に想定した候補構造があまり良いものでは無いことも示していた。初期に作成した候補構造は水素結合を指標として作られていたが、安定化された構造を解析してみると、水素結合だけでなく疎水性相互作用による安定化が重要であることがわかった。他方、酸素発生中心の解析を可能にするためFMO法の開発も進めた。点電荷近似を使った計算法の開発により、計算速度を向上させ、より大きな分子への適用を可能にした。酸素発生中心周辺の環境はヘテロであることから、FMO法をより大規模な系に適用できるようにすることは酸素発生中心で起きていることを明らかにするために重要である。また、ポリマー中のジアリールエテンの励起状態の解析ではジアリールエテンの励起状態における3重項状態の影響について調べ、分子の異性体の構造に依存して閉環反応への3重項状態への寄与が変化することを明らかにした。この解析にはポリマーの影響は含まれていないが、ポリマーがある場合の解析に、3重項状態の影響を考慮すべきであることが分かった点が重要である。単一分子の円二色性分光を実験上可能にすることは、周囲の環境の影響により分子の性質がどのように変化したか、また揺らいでいるかを知るうえで、貴重な情報を与えてくれると考えられる。計算手法の開発も大事ではあるが、実験から必要な情報を取り出すための理論構築もまた大事であると考え、また、本来の研究目的とも合致することから、単一分子の円二色性分光の理論的解析法の導出と、実験上の課題を明らかにすることに取り組んだ。円二色性分光におけるg値を与える式を摂動の1次まで取り込んだ形で導出し、それを量子化学計算の励起状態計算と結びつけた。さらに、純粋な円二色性分光のg値ばかりでなく、実際の実験において入り込むアーティファクトを考慮した、不完全な円二色性分光におけるg値に対応する量(ここでは仮にg'値と呼ぼう)を与えることに成功した。さらに、この新たに導入したg'値を使って、不完全な円二色性分光の実験において幅広いg'値の分布がでてしまうもとになる因子を明らかにした。この取り組みをさらに進めていき、実験・理論の両方で手法の改良に取り組めば、周囲の環境のゆらぎの影響などを短い時間スケールで取り出すことが可能になると考えられる。一方、アミロイドβについては、モノマーの局所安定構造の候補構造を生成するプログラムを自動化して、大量の候補構造を生成できるようにした。この計算については、分子動力学計算の計算量が大量になることから、現在、実行を継続している。化学物理アミロイドβについては、昨年度に引き続き多様な初期構造が作成可能であることから、その多様性にどう対処するかという困難に直面している。FMO法の計算手法開発が進展していることから、ポリマー中のジアリールエテンや光化学系IIの酸素発生中心の方は順調に進展している。本年度初期構造の作成が主題であったが、アミロイドβについては初期構造作成の指針としていた水素結合だけでなく、疎水性相互作用が大事であったため、現在得られている結果の詳細な解析の上、初期構造の作成指針の中に、疎水性相互作用に対するものも含めなければならなくなった。ただ、ピンポイントで構造を決められる水素結合に比べ、疎水性相互作用は広がりを持つため、指針の決定が難しい。

酸素発生中心やポリマー中のジアリールエテンの励起状態については後の年度に行うはずだった研究がはやく進んだため、これらの研究を優先した。結果として、研究順序が逆転してしまった形になっている。これらについては論文作成中、および投稿中であり、それらを終了させて、初期構造の作成に戻ることにした。アミロイドβについては候補構造をしぼることで少なくともダイマーの話まで進みたい。酸素発生中心とポリマー中のジアリールエテンについては環境中の励起状態ダイナミクスへと進めたい。アミロイドβについては疎水性相互作用の影響も考慮した初期構造の作成のための指針を決定し、モノマーだけでなくダイマー、トライマーなどの系に適用していく。研究順が前後する形になった酸素発生中心とポリマー中のジアリールエテンについては、今後、アミロイドβでの初期構造作成のプログラムの一部を流用して効率的に初期構造を作成し、ランジュバン動力学へと進む予定である。予想よりも旅費が安くすんだ。また、論文代金が安く上がった。最終年度であることから積極的に学会発表と論文の代金に使われる予定である。主に学会などでの発表のための費用、および、論文投稿のための英文校正費用や投稿料のために使用する予定である。
アデイポサイトカインによる骨代謝調節機序の解明

(1)アディポネクチンが骨髄間質細胞の分化に及ぼす影響の解明骨芽細胞と脂肪細胞の両者に分化する能力をもつマウス骨髄間質細胞株ST2を用いて、その骨芽細胞および脂肪細胞の分化マーカーを指標にして、アデイポネクチンの作用を検討した。骨芽細胞の分化マーカーとしてオステオカルシンmRNA発現を調べたところ、アデイポネクチン添加によりオステオカルシンの発現が抑制されることが明らかとなった。脂肪細胞分化マーカーとしてはOil-Red Oによる中性脂肪滴の染色とPPARγ2 mRNAの発現を調べたところ、アデイポネクチンは脂肪細胞の文化や形成に影響を与えないことが明らかとなった。また、アデイポネクチン分子としては、全長のものとコラーゲン様領域を欠く球状ドメインのみのものを用いたが、これらの作用における両者の質的な相違は認められなかった。また、マウス骨髄細胞の初代培養系を用いた実験でも同様の結果が得られ、マウスにおいてはアデイポネクチンは骨髄間質細胞における骨芽細胞分化を抑制し、脂肪細胞分化には影響を持たないことが明らかとなった。(2)アデイポネクチン・トランスジェニックマウスの骨の解析アデイポネクチン・トランスジェニックマウスの骨組織および骨代謝は、少なくとも生後10週まででは対照と比べて有意な変化を認めなかった。アデイポネクチン・ノックアウトマウスも作出されたが、出生直後の骨格には大きな異常を認めなかった。成長期における骨代謝の解析には至っていない。(3)循環血液中レプチンの骨代謝に及ぼす影響の解明レプチンは中枢性作用により骨形成を抑制することが報告されている。肝臓でレプチンあるいは可溶性レプチン受容体を過剰発現するトランスジェニックマウスを解析したところ、循環血液中レプチン濃度の上昇は骨形成を抑制することが明らかとなった。(1)アデイポネクチンが骨髄間質細胞の分化に及ぼす影響の解明骨芽細胞と脂肪細胞の両者に分化する能力をもつマウス骨髄間質細胞株ST2を用いて、その骨芽細胞および脂肪細胞の分化マーカーを指標にして、アデイポネクチンの作用を検討した。骨芽細胞の分化マーカーとしてオステオカルシンmRNA発現を調べたところ、アデイポネクチン添加によりオステオカルシンの発現が抑制されることが明かとなった。脂肪細胞分化マーカーとしてはOil-Red Oによる中性脂肪滴の染色とPPARγ2 mRNAの発現を調べたところ、アデイポネクチンは脂肪細胞の分化や形成に影響を与えないことが明かとなった。(2)アデイポネクチンの骨髄間質細胞におけるシグナル伝達機構の解明SuperArray社のgene chipを用いて、アデイポネクチンにより活性化されるST2細胞のシグナルを探索したが、有意な変動を示すシグナルを検出することは出来なかった。今後、別の手段を用いて検討を進める予定である。脂肪細胞分化マーカーとしてはOil-Red Oによる中性脂肪滴の染色とPPARγ2mRNAの発現を調べたところ、アデイポネクチンは脂肪細胞の分化や形成に影響を与えないことが明らかとなった。

また、アデイポネクチン分子としては、全長のものとコラーゲン様領域を欠く球状ドメインのみのものを用いたが、これらの作用における両者の質的な相違は認められなかった。また、マウス骨髄細胞の初代培養系を用いた実験でも同様の結果が得られ、マウスにおいてはアデイポネクチンは骨髄間質細胞における骨芽細胞分化を抑制し、脂肪細胞分化には影響を持たないことが明らかとなった。(2)アデイポネクチン・トランスジェニックマウスの骨の解析アデイポネクチン・トランスジェニックマウスの骨組織および骨代謝は、少なくとも生後10週までは、対照と比べて有意な変化を認めなかった。アデイポネクチン・ノックアウトマウスも作出されたが、出生直後の骨格には大きな異常を認めなかった。成長期における骨代謝の解析には至っていない。(3)循環血液中レプチンの骨代謝に及ぼす影響の解明レプチンは中枢性作用により骨形成を抑制することが報告されている。肝臓でレプチンあるいは可溶性レプチン受容体を過剰発現するトランスジェニックマウスを解析したところ、循環血液中レプチン濃度の上昇は骨形成を抑制することが明らかとなった。
ファンコニ貧血経路についての数理モデル構築及び生物学的実験による治療薬探索

Fanconi貧血症(FA)を含むDNA修復酵素異常症は高発癌性が問題となってくる。当研究では、蓄積された定量的な細胞生物学的実証データを文献や論文を元に収集し、FA経路の因子から構成される発癌過程の数理モデルを仮定した。ここで、数理モデル構築において、発がんプロセス一般においては確率的な遺伝子変異の重要性が指摘されていることから、確率論的な効果を直に記述できる確率論的モデルの開発に力点を置いた。モデルに基づいた出生死亡過程による確率シミュレーションと、それらに矛盾なく対応する分枝過程を用いた理論式の検討を繰り返し、実証データに適合するまで数理モデルの最適化を試みた。また、個々の固形癌の臨床データを入手し、臨床像を数理モデルで表現できるかについても考察をおこなった。構築した数理モデルの改善を行い大域的なシミュレーションを行うことで解析を更に行い検討した。他分野にても頻用される数理モデルとの類似性に着目することで、より適切なモデルへと拡張した。出来上がった数理モデルの正当性を示す為にまたモデルが実用に耐え得るかを調べる為に、実証データと定量的に比較した。当研究の意義として、同数理モデルを用いる事でFA関連修復経路の遺伝子異常を原因とする悪性腫瘍の進展を検討し、がん細胞の増殖を抑制するための効果的治療方法を提案することが出来るようになる。治療効果を数理モデルに考慮することで抗癌剤による化学療法の他、放射線治療の生物学的効果についても示唆可能となる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、FA(ファンコニ貧血)経路ネットワーク定量的数理モデルの構築、及び、そのモデルのシミュレーション解析と理論解析を通じたFA経路ネットワークの力学的特性の解明である。当年次の計画は、蓄積された定量的な細胞生物学的実証データを文献や論文、また申請者の大学院時代の実験データを元に収集し、数理モデルを構築すること、また、シミュレーションと微分方程式のフィードバックを行うことで検討を繰り返し実証データに適合するまで数理モデルを最適化することである。申請者は、現在の知見を基にFA経路の因子から構成される数理モデルを仮定した。モデルに基づいた出生死亡過程による確率シミュレーションを行い、それらに矛盾なく対応する決定論的手法および確率過程を用いた理論式の構築を試みた。モデル仮定、シミュレーション、理論式の構築の全ての段階において検討を幾度も試みた結果、数理モデルの構築に成功した。出来上がった数理モデルの正当性を示す為にまたモデルが実用に耐え得るかを調べる為に、実証データと比較した。実証データとしては、大規模な遺伝子解析データ及び臨床コホートを用いた研究結果を用いた。研究の意義や重要性について、FAの研究は国内外で盛んに行われているが、生物学的実験が主流となっておりシステムとしての理解は未発展である。当研究は、因子群の機能解明において数理モデルを用いることで、体系の把握や予測を行う事を試みており、FA研究に大きな進歩をもたらすという点において重要である。ファンコニ貧血経路での主要因子に着目して構築した数理モデルについて確率的シミュレーションと理論式の構築に成功する段階まで来ており、おおむね順調に進展している。今後の推進方策について、構築したモデルが既存の生物学的実験データや臨床研究結果を良く再現できるかを示すことでモデルとしての正当性を十分に示し、論文を作成する。
低速度におけるスキー滑走原理の研究

スキーと雪との接触面における諸現象を理解するために、我々の開発した摩擦係数測定装置を用て、モデルスキーの滑走抵抗を測定した。測定対象は、自然雪(長野県菅平の屋外で実験)および人工雪(山形県の長岡雪氷防災研究所新庄支所の低温室で実験)を用いた。実際のスキーの高速度における滑走の場合、雪の温度が摩擦係数に大きな影響を与えていることは報告されているが、雪質等の温度以外のパラメータによる摩擦係数の変化は測定できていない。一方、昨年度までの我々の研究成果として、短い滑走体を用いた低速度滑走における摩擦係数は、温度のみならず、雪質や滑走体の状況(長さや荷重)に依存する事がわかった。今年度は静止摩擦から動摩擦に至る摩擦係数の大きな、つまり滑走条件が摩擦係数に測定可能な大きさで反映すると見られる低速度領域にターゲットを絞り、当予算で購入した超音波距離センサーを用いて、滑走状況を高精度で観測し、得られたデータから滑走抵抗を算出した。今回得られた新たな現象・-3°C以下では、ほとんどの場合等加速度の滑走を示した。・高速度の滑走と異なり、低速度では雪温度が低い方が摩擦係数は小さい。・降雪が再結晶した小霜ざらめ雪は元の結晶形を僅かに留めるしまり雪より低温で摩擦係数が小さい。・速度が0.5m/s辺りで加速度が急に変化する現象が小霜ざらめ雪のばあいに時々観測された。以上のように、雪質や雪温による摩擦係数の相違が測定できるので、摩擦面における物理現象を具体的に検討することが可能となった。スキーと雪との接触面における諸現象を理解するために、我々の開発した摩擦係数測定装置を用いて、モデルスキーの滑走抵抗に関して(A)長野県の菅平の屋外で自然雪およびスキー場の人口雪を用いた測定と、(B)山形県の長岡雪氷防災研究所新庄支所の低温室で人工雪を用いた測定を行った。今までの報告は、高速度(アルペンスキーの滑走速度)の滑走原理を検討するものが大部分で、摩擦係数が非常に小さく、雪の条件の変化による摩擦係数値の変化の解析は不可能に近かった。今回は静止摩擦から動摩擦に至る"摩擦係数の大きな、つまり滑走条件が摩擦係数に測定可能な大きさで反映すると予想される"低速度領域にターゲットを絞り、当予算で購入した超音波距離センサーを用いて、滑走状況を高精度で観測し、得られたデータから滑走抵抗を算出した。また、(A)原料の雪、(B)密度を調節して固めた試料雪、の表面近傍における雪質評価が必須である。「誘電測定法による雪表面の密度および含水率測定装置」、「ロードセルを用いた押し込み硬さ計」および「加速度センサーを用いた衝撃硬さ計」などの開発も行っている。今までに得られた主な結果・低速度の滑走では、雪温、雪質、表面硬さ、モデルスキーの長さ、モデルスキーの重さなどのパラメータを変えると、摩擦係数は変化することが解った。・摩擦係数の雪温依存性は、高速度における最近の文献のデータとほぼ同様の傾向を示した。・文献によれば、高速度の場合荷重の影響が顕著に現れるのは-10°C以下であるが、低速度の場合、-6°C程度でも荷重が大きいほうが摩擦係数は小さくなるという結果が得られた。スキーと雪との接触面における諸現象を理解するために、我々の開発した摩擦係数測定装置を用いて、モデルスキーの滑走抵抗を測定した。

一方、昨年度までの我々の研究成果として、短い滑走体を用いた低速度滑走における摩擦係数は、温度のみならず、雪質や滑走体の状況(長さや荷重)に依存する事がわかった。今年度は静止摩擦から動摩擦に至る摩擦係数の大きな、つまり滑走条件が摩擦係数に測定可能な大きさで反映すると見られる低速度領域にターゲットを絞り、当予算で購入した超音波距離センサーを用いて、滑走状況を高精度で観測し、得られたデータから滑走抵抗を算出した。今回得られた新たな現象・-3°C以下では、ほとんどの場合等加速度の滑走を示した。・高速度の滑走と異なり、低速度では雪温度が低い方が摩擦係数は小さい。・降雪が再結晶した小霜ざらめ雪は元の結晶形を僅かに留めるしまり雪より低温で摩擦係数が小さい。・速度が0.5m/s辺りで加速度が急に変化する現象が小霜ざらめ雪のばあいに時々観測された。以上のように、雪質や雪温による摩擦係数の相違が測定できるので、摩擦面における物理現象を具体的に検討することが可能となった。
バニリン生合成系酵素群の解明と国産バニラビーンの開発

小笠原父島では、バニラ植物は5月に開花、授粉することによってバニラグリーンビーンが生長し約7ヶ月間経過後、収穫となる。先ずは、過去に輸入し凍結保存してあるインドネシア産のビーンを用いてキュアリング(酵素反応を起こし、さらに熟成させる操作)の予備実験を行った。その結果、2週間後にはバニリンが0.5g/100g生重量となった。抽出残渣(アセトンパウダー)中のバニリンの生成(経路:フェルラ酸→バニリン→バニリン配糖体→バニリン)に関わる3種類の酵素活性(フェニルプロパノイドジオキシゲナーゼ、UDPG-トランスフェラーゼ、グルコシダーゼ)も測定した。小笠原産のグリーンビーンについては、授粉後2ヶ月目から7ヶ月目までの期間に1ヶ月毎に成分分析および酵素活性測定を行った。7ヶ月目のグリーンビーンを用いてキュアリングを開始し、現在も継続中である。小笠原産のバニラグリーンビーンでも授粉後7ヶ月目にはバニリン配糖体の量が最大になり、キュアリングによりバニリンが生成し、さらに、3種類の酵素活性も測定できた。アセトンパウダーを用いた活性測定法は、弱い酵素活性の測定に適していることが分かった。バニラグリーンビーン(6ヶ月目)にラジオアイソトープで標識したバニリンを吸収させ、バニリン配糖体への変換の様子も調べた。その結果、約80%の変換率であり、UDPG-トランスフェラーゼの存在を示唆することができた。小笠原父島のバニラ栽培農家では、基礎研究の成果をもとに、収穫したバニラグリーンビーンのキュアリングを実施している。3ヶ月間キュアリングしたバニラビーンズは、香料会社の専門家の官能評価により、概ね良いという評価を得たが、全体的には熟成度が不足していることも指摘されたため、さらなるキュアリングを継続している。次の研究目的及び実施内容から平成30年度では概ね順調に進展していると考えている。(1)本研究では、これまでのバニリン生合成に関する研究の成果をもとに、小笠原父島のバニラ植物栽培農家を支援して小笠原産バニラビーンズを生産販売すること及びバニリンの生成に関わる酵素について詳しく調べることを目的にして研究開発を実施している。(2)バニラグリーンビーンのキュアリングでは、予備実験として、過去に輸入したインドネシア産のビーンを使用してキュアリングを6ヶ月実施し成分分析及び酵素活性の測定を実施した。その結果、実用可能なキュアリング方法が確立できたと考えている。(3)平成30年7月及び31年2月に小笠原父島へ出張し栽培農家と打合せをしてバニラグリーンビーンの発送を依頼するとともに、キュアリング方法を指導した。さらに、小笠原亜熱帯農業センターへも栽培農家の支援を要請した。バニラ植物の栽培面積を増やすと共に大きなグリーンビーンを作ることが、バニラ産業を発展させるには最も重要であることが分かって来たので、繰り返し要請している。(4)小笠原産のバニラグリーンビーンを用いて生長段階及びキュアリング時の成分分析と酵素活性の測定を経時的に実施し、インドネシア産のビーンを用いた実験と同様の結果を得ている。同時に、小笠原においては、栽培農家もキュアリングを実施し比較的良好な結果を得て近々販売が可能な段階にまで到達している。農家は、他の果樹栽培で多忙なためにバニラ栽培及びバニラビーンズ製造に時間をかけることが難しいが、人工受粉を効率よく実施し約7ヶ月後にグリーンビーンを収穫して繁忙期を避けていつでもキュアリングを始められることも示すことができた。平成31年度では、30年度と同様の実験を繰り返し実施して信頼性のある結果を得る予定である。すなわち、次のような計画に沿って研究を進める。小笠原父島のバニラ栽培農家が5月に人工授粉を実施した後の2ヶ月目から7ヶ月目までバニラグリーンビーンを入手して成分分析及び酵素活性の測定を行う。最終の収穫後のバニラグリーンビーンのキュアリングも実施して経時的に分析を行う。栽培農家がキュアリングを実施してバニラビーンズを製造し販売を開始するよう後押しをする。販路としては、先ずは東京都内から開拓する。さらに、30年度に製造したバニラビーンズを用いてクッキーやケーキなどの試作を専門家に依頼する。小笠原産バニラビーンズの使用に関して専門家の意見を求めるとともに、試作品の評価も行う。先行栽培して成功した農家の実績をもとに、小笠原父島におけるバニラ産業を発展させるために、小笠原亜熱帯農業センターに働き掛けてバニラ植物栽培上の課題を検討し、多くの農家へバニラの栽培を奨励することを依頼する。この目的のための出張も計画している。バニリン生合成の基礎研究に関しては、バニリンの生成に関わる酵素群、特にUDPG-トランスフェラーゼ及びグルコシダーゼの抽出・部分精製を試みる。抽出酵素液による酵素活性を測定することによって酵素(UDPG-トランスフェラーゼ)の存在を証明する予定である。この酵素研究を実施するためにも小笠原でのバニラ栽培が進展することが第一であるので、栽培上の問題点、当面は自然落果の改善を検討する。