hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神障害者の社会参加支援のあり方に関する研究

精神障害者にとっての入院経験は、長期入院生活を送る上で自己の安定性・肯定性を確保するために必要な【精神科の患者】へと自己アイデンティティを再編成した経験と意味づけされていた。そして、精神障害者にとっての「スティグマ」は自分自身を【精神科の患者】と存在規定したことであり、精神科病院での入院生活が「スティグマ」付与の過程であると示唆された。また、社会参加過程において感じている「生活のしづらさ」は、自己の喪失感、自己表現の喪失、内なる偏見の存在の3点と考えられた。この3点は精神疾患に由来するというより、精神科病院入院中に形成された自己否定的な自己概念に由来するともの考えられた。社会参加の理念は当事者の主体性が含まれており、当事者中心に支援されるべきことであることを鑑みれば、当事者一人一人の現実・実態に即した支援が求められる。そのためには、(1)入院中にどのような体験がなされどのような主観的意味を持っているのか(2)どのような自己概念が形成され、どのような自己で社会参加を始めるのか(3)安定した社会参加までの過程における主観的な苦しみと有意味だった支援内容、という部分の理解に基づいた当事者理解が必須であるといえる。筆者は当事者の視点に立った社会参加の支援のあり方を明らかにするという研究構想の下、3年以上地域で生活している当事者7名を対象に発症、精神科病院入院から現在の生活に至る過程についての主観的体験を明らかにする研究に取り組んでいだ。研究から、当事者にとっての入院体験の意味は、入院生活を通じて自己の危機に直面し「精神科患者という自分」という自己概念に再編した時間と場所と考えられた。このことから、「スティグマ」を持ったまま退院後の地域生活を始めていくことが考えられた。地域生活を送るに当たっての「生活のしづらさ」は当事者が社会参加過程において感じる「生活のしづらさ」は、(1)自己の喪失感(2)自己表現の喪失(3)内なる偏見の存在の3点と考えられた。この3点は精神疾患そのものに由来する障害から生じているというより、「精神科患者という自分」という否定的な自己概念から生じていると考えられ、当事者の主観的な「生活のしづらさ」は自己が自己を苦しめているという図式であることが示唆された。筆者は当事者の視点に立っだ社会参加の支援のあり方を明らかにするという研究構想の下、3年以上地域で生活している当事者7名を対象に発症、精神科病院退院から現在の生活に至るまでの過程における主観的体験を明らかにする研究に取り組んだ。研究かち、当事者の社会参加過程は、【自由への戸惑い】【自己喪失感の実感】【仲間の存在】【社会環境への慣れ、】【人への慣れ】【生活の確立】【自分自身の実感】【生きがいの発見】という段階があると考えられた。当事者は複数の心情を抱えた状態で生活を送る中で、安定した地域生活を送るために自分を肯定的に位置づけ、安定性と肯定性の保障することのできる心情を優先させながら、自己一貫性を獲得していく過程と考えられた。一方、社会参加過程において感じている「生活のしづらさ」は、自己の喪失感、自己表現の喪失、内なる偏見の存在の3点と考えられた。この3点は精神疾患に由来するというより、自己否定的な自己概念に由来するともの考えられた。・つまり、当事者の感じている「生活のしづらさ」は、自分が自分を苦しめているという図式であることが示唆された。対象者の過程において、ピアサーポートによる有力化、感情・活動の誘発、自分自身を表現・説明する、他者による承認の4点が肯定的な意味づけを付与したと考えられる。よって、支援のあり方は、具体的な体験を通じて「地域社会」に慣れること、日常の生活を通じて「人」に慣れること、自己表現・他者評価により自己肯定的な感情をもつこと、3点が示唆された。
中・高等学校におけるグリーンケミストリー教育

1.化学反応教材のグリーンケミストリー化についての基礎的研究:中・高等学校で化学教材として取り上げられている種々の化学反応について,以下に示すような観点から再検討し,グリーンケミストリー教材への応用の可能性を検討した。(1)マイクロ波加熱を利用した金属酸化物の炭素還元,有機物の合成反応,および無機固体水和物の熱分解反応の促進(2)超音波震とうによる固-液反応の促進(3)機械的粉砕の効果による固相反応の促進2.中・高等学校におけるグリーンケミストリー教材の開発:グリーンケミストリー反応についての基礎的研究をもとにして中・高等学校における化学実験教材を開発した。(1)電子レンジを用いた化学カイロ実験廃棄物中の酸化鉄の還元(2)重金属廃液を用いた酸化マンガン(IV)の合成と触媒としての利用(3)超音波震とうを利用した塩基性炭酸銅(II)の合成と種々の化学実験への応用(4)マイクロ波加熱を用いたアスピリンの合成(5)環境調和型還元剤と超音波の利用によるインジゴ染色実験(6)ベンゼンのマイクロスケールスルホン化実験3.中・高等学校におけるグリーンケミストリー教育の教育実践研究本研究で開発したグリーンケミストリー実験教材と従来法を比較して,グリーンケミストリーの意義を学習させる授業プランを開発し,高等学校における試行授業を通じてその有効性を検証した。4.中等化学カリキュラムと指導者養成グリーンケミストリーを志向した中等化学カリキュラムの意義について検討するとともに,教員養成におけるグリーンケミストリー教育およびエネルギー・環境教育の必要性について議論した。1.化学反応教材のグリーンケミストリー化についての基礎的研究(1)金属酸化物の炭素還元にマイクロ波加熱を利用することにより,反応時間および供給エネルギー所要量の削減が可能であることを示し,その反応過程の特徴を明らかにした。(2)有機物の合成反応にマイクロ波加熱を利用した場合の供給エネルギー所要量と反応物の損失量における利得について検討し,グリーンケミストリー的利得を実現可能ないくつかの反応について,その反応過程の詳細を検討した。(3)超音波震とうによる固-液反応の促進に関して,グリーンケミストリー効果を示すいくつかの反応についてその反応過程の詳細を検討した。2.中・高等学校におけるグリーンケミストリー教材の開発(1)電子レンジを用いた化学カイロ実験廃棄物中の酸化鉄の還元方法を検討し,その生徒実験の手法を確立した。(2)重金属廃液中のマンガン(II)イオンを回収し,酸化マンガン(IV)を合成する方法を確立した。合成した酸化マンガン(IV)を用いた過酸化水素の分解反応を追跡するための種々の生徒実験法を開発し,触媒の利用による反応の促進についての実験教材とした。(3)超音波震とうを利用した塩基性炭酸銅(II)の合成反応について検討し,化学反応の効率化に関するグリーンケミストリー教材を開発した。また,合成した塩基性炭酸銅(II)を用いた種々の化学実験教材を提案した。3.中・高等学校におけるグリーンケミストリー教育の内容論的検討と教育実践研究の準備高等学校「理科総合A」における学習内容とグリーンケミストリー教材の関連を明らかにし,次年度の学校現場における実践的研究のための指導計画と資料を作成した。1.化学反応のグリーンケミストリー化についての基礎的研究(1)マイクロ波加熱による無機固体水和物の熱分解反応について,硫酸銅(II)五水和物と硝酸コバルト六水和物を例としてそれぞれの反応経路と反応機構を明らかにした。この結果,硝酸コバルト六水和物は顕著な誘電加熱特性を示し,マイクロ波加熱により反応の効率化が可能であることが分かった。(2)水酸化アルミニウムおよび塩基生炭酸マグネシウムを試料として,熱分解反応機構と反応速度に及ぼす機械的粉砕の効果について検討した。この結果,いずれの物質も数時間の機械的粉砕によりアモルファス固体に変化し,粉砕時間とともに熱分解温度が低下することが分かった。(3)インジゴ染色の工業的過程で用いられているイオウ系還元剤に代えて,環境調和型還元剤として種々の還元糖を用いる可能性について検討した。

この結果,数種の還元糖を代替還元剤として用いることが可能であることが分かった。さらに,インジゴの還元過程が超音波震とうにより顕著に促進され,染色過程の反応温度を低下させることが可能であることを明らかにした。2.中・高等学校におけるグリーンケミストリー教材の開発(1)マイクロ波加熱を用いたアスピリンの合成実験について,生徒実験のための合成条件の詳細を検討した。この結果,従来法に比較して短時間で高純度のアスピリンを合成する生徒実験を開発した。(2)ベンゼンのスルホン化実験について,反応の効率化を図るとともに実験をマイクロスケール化するための生徒実験の手法を開発した。3.中・高等学校におけるグリーンケミストリー教育の教育実践研究本研究で開発したグリーンケミストリー実験教材と従来法を比較して,グリーンケミストリーの意義を学習させる授業プランを開発し,高等学校における試行授業を通じてその有効性を検証した。
重い電子系超伝導体における磁束状態の相転移に関する研究

ABST:昨年度に引き続き圧力下極低温磁化測定装置の開発を行い、CeCoIn_5の上部臨界磁場H_<c2>での1次転移の圧力依存性を調べた。昨年度は[001]方向の測定を行ったが、今年度は[100]方向における1次転移の圧力依存性を1.5GPaまで調べた。その結果、[001]方向における結果とは異なり、[100]方向におけるH_<c2>の値は加圧とともに顕著に増大することを見出した。さらに得られた結果の詳しい解析を行ったところ、これまでの予想に反してCeCoIn_5のH_<c2>での1次転移はPauli limitだけでは説明できないことがわかった。また1GPa以上の圧力においては、H_<c2>での1次転移に伴って異常なピーク効果が現れることを明らかにした。ABST : PrFe_4P_<12>の[111]方向における高磁場での非フェルミ液体的挙動の起源を探るため1K以下の磁化および比熱測定を行った。その結果、低磁場秩序相に隣接して高磁場に新しい秩序状態が存在していることを見出した。また、この高磁場相は方向依存性が非常に強く、[111]方向からわずかに数度傾けただけで消失するという特異な振る舞いが観測された。このB相の起源を探るため結晶場モデルによる数値計算を行ってみたところ、基底状態Γ_1、第一励起状態Γ_4という結晶場準位において正確に磁場を[111]方向に印加した場合のみレベルクロスが起きることを見出した。したがって、適当なサイト間相互作用を考慮すれば、A相は別にしてΓ_1-Γ_4モデルによってB相を定性的に説明できることがわかった。本年度は以下の二つの重い電子系超伝導体について研究を行った。(1)CeCoIn_5はT_c=2.3Kで超伝導転移を示す重い電子系超伝導体である。この物質の重要な問題点の一つに0.3T_c以下の温度で観測される上部臨界磁場H_<c2>での1次相転移がある。H_<c2>での1次転移は、1960年代に軌道電流の効果を無視し常磁性効果の大きい極限をとったモデル(Pauli limit)で理論的に予測されてはいたが、実験的に観測されたのはCeCoIn_5が初めてである。CeCoIn_5の常磁性効果は実験的にかなり大きいことがわかっているが、H_<c2>での1次転移がPauli limitによるものであるかは自明ではない。本研究ではこのH_<c2>での1次転移の機構を探るため、希釈冷凍機温度で用いることができる静水圧力下DC磁化装置(最大圧力2GPa)の開発を行い、H_<c2>での1次転移の圧力依存性を調べた。その結果、H_<c2>の値は圧力に比例して減少し、凝縮エネルギーは圧力の2乗にほぼ比例して減少することがわかった。この振舞いはPauli limitによって期待される結果と一致し、H_<c2>での一次転移はPauli limitによるものであることを強く示唆する。(2)PrOs_4Sb_<12>はT_c=1.85Kで超伝導転移を示し、Pr化合物では最初の重い電子系超伝導体として考えられている。本研究では精密DC磁化測定によってこの物質の超伝導相および磁場誘起相について調べた。その結果、零磁場比熱測定によって報告されていたダブル超伝導転移の磁場依存性を明らかにすることができ、T_<cl>(H)曲線とT_<c2>曲線はほぼ平行であることがわかった。磁場誘起相については磁気異方性が明らかとなり、数値計算との比較からこの系の結晶場基底状態は非磁性Γ_1一重項で、磁場誘起相は反強四重極秩序状態である可能性の高いことを明らかにした。

このB相の起源を探るため結晶場モデルによる数値計算を行ってみたところ、基底状態Γ_1、第一励起状態Γ_4という結晶場準位において正確に磁場を[111]方向に印加した場合のみレベルクロスが起きることを見出した。したがって、適当なサイト間相互作用を考慮すれば、A相は別にしてΓ_1-Γ_4モデルによってB相を定性的に説明できることがわかった。
原子レベル平坦界面トランジスタのゲート絶縁膜リーク電流の高精度統計的解析

ゲート絶縁膜/Si界面の原子レベル平坦化技術を最小加工寸法0.22μmのCMOS集積回路製造工程に導入し、ゲート絶縁膜形成直前に温度850°C以下で原子レベル平坦化処理を行うことで、微細MOSFETの界面を原子レベル平坦化できることを見出した。導入技術を用いて大規模アレイテスト回路を試作し、確立した高精度・統計的計測技術を用いて膜厚7.7nmのゲート絶縁膜を有する8万個を超えるMOSFETのゲート電流を約80秒以内に10aAオーダーの精度で計測し、界面に約1nmのラフネスが存在する従来のMOSFETと比べて、ゲート電流が大きい素子の発生割合が一桁以上低減できたことを明らかにした。1、電気的ストレスによる経時的に増加するゲートリーク電流(SILC)の発生起源の探索10^<-17>Aの精度で約10個の微小トランジスタ(面積1μm^2)のゲートリーク電流を約80秒で測定できる計測手法を用いてゲート絶縁膜に印加される電界強度が7MV/cm以下の領域で測定したゲートリーク電流を統計的に解析した結果、SILCはその対数値が最大値の極値分布であるガンベル分布に従うことを初めて見出した。これは、微細トランジスタにおけるSILCは、各トランジスタ中の局所的な一つのスポットを流れる最大電流で決定されること示す結果であり、SILCの発生起源解明のための重要な基礎的データである。2、原子レベル界面平坦化技術を用いた大規模アレイ回路の試作・評価原子レベル平坦化したSiウェハを用いて大規模アレイ回路の試作を行った。面積1μm^2の87,000個のゲート絶縁膜を評価した結果、従来面と比べ平坦性が向上した界面を有するゲート絶縁膜では、累積確率が99.99%に位置するSILCの値が半分に低減した。しかし、試作した素子のゲート絶縁膜/シリコン界面において原子レベル平坦性が完全には維持できていないことを確認した。平坦性を損なう工程を特定し、改善すればさらなるSILCの低減が可能だと考えらえる。3、統計的ゲートリーク電流測定用大規模アレイ回路の新設計従来の統計的ゲートリーク電流測定用大規模アレイ回路を改良した新規回路の設計を完了した。ここでは、電流下限値を室温において10^<-17>Aまで低減するため、周辺に隣接するトランジスタ数を削減すると共に、pn接合部に撮像素子で用いられている低リーク電流構造を導入し、測定時のバックグラウンド電流を低減する工夫を行った。また、集積化プロセスの影響を切り分けて評価するために被測定トランジスタの面積や素子分離形状を数種類振ったものを組み込んだ。さらに、Fowler-Nordheim電流ストレス・基板ホットキャリアストレスといった印加ストレス条件と、ゲートリーク電流の成分である電子電流、ホール電流を切り分けて評価可能とするための回路的な工夫を行った。1、電気的ストレスによる経時的に増加するゲートリーク電流(SILC)の発生起源の探索局所的なスポットを流れるゲート電流の絶対値を計測し解析するために、経時的に電流値が離散的にランダムに変化するトランジスタを8万7千個の母数から500個超検出し、その電流値の経時変化量を取得した。また、ゲート絶縁膜に注入した電子およびホールがSILCへ与える影響を調べるために、5.6nm厚のゲート絶縁膜に対してストレス印加電界、バックゲートバイアスおよび基板ホットホール注入電流を変化させて電子およびホールを注入し、SILCを測定した。結果、SILCが総ホール注入量によってほぼ一意的に決定されることを見出した。この結果はホール注入のSILC発生に与える影響が電子注入と比べて大きいことを示唆するものである。2、原子レベル界面平坦化技術を用いた大規模アレイ回路の試作・評価平成24年度の課題であった、LSI作製全工程において原子レベル平坦性が損なわれる工程を特定し、プロセス条件を調整した再試作を行った。作製したLSIのゲート絶縁膜/Si界面の平坦性を評価し原子テラスと原子1層分のステップから成る原子レベル平坦界面が得られていることが明らかになった。3、統計的ゲートリーク電流測定用大規模アレイ回路の試作平成24年度に新規に回路設計を行った大規模アレイ回路のウェハ試作を行った。ここでは、電流下限値を室温において10 aAまで低減するために測定時のバックグラウンド電流を低減する工夫を行った。また、集積化プロセスの影響を切り分けて評価するためにゲート絶縁膜面積や素子分離形状を数種類振ったものを組み込んだ。さらに、印加ストレス条件と、ゲートリーク電流の成分である電子電流、ホール電流を切り分けて評価可能とするための回路的な工夫を行った。ゲート絶縁膜/Si界面の原子レベル平坦化技術を大規模集積回路製造工程に導入した。具体的には、シャロートレンチアイソレーション(STI)素子分離を用いた微細プロセステクノロジーにおいて、ゲート絶縁膜形成直前のプロセスステップにおいて、850°C以下で原子レベル平坦化処理を行うプロセス技術を開発した。

ここで、Si表面と素子分離用のSiO2とが共存するウェハを処理を行う必要があるが、SiO2から放出される可能性がある酸化種とSiとの反応が起こると、Siのマイグレーションに基づく原子レベル平坦化を阻害する揮発性SiOの発生によるエッチング反応が起こってしまう。そこで、素子分離用SiO2からの酸化種の放出を抑制しつつ、原子レベル平坦化を両立するためには、処理中の酸素、水分濃度を30ppb以下に抑制した原子レベル平坦化処理装置を導入して処理雰囲気の酸化種を低減するとともに、850°C以下の温度で処理を行い素子分離用SiO2からの酸化種の放出を抑制すれば行えば良いことを明らかにし、直径200mmのウェハ全面におけるSi領域の原子レベル平坦化を達成した。本開発技術を導入して大規模アレイテスト回路を試作し、膜厚5.6nmのゲート絶縁膜を有する6万個を超えるMOSFETのゲート電流を測定したところ、従来のプロセス技術で試作したゲート絶縁膜/Si界面に約1nmのラフネスが存在するMOSFETと比べて、ゲート電流が大きい素子の発生割合が一桁以上低減できたことを測定結果によって明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。固体電子工学26年度が最終年度であるため、記入しない。統計的ゲートリーク電流測定用大規模アレイ回路の改良、原子レベル界面平坦化技術を用いた大規模アレイ回路の試作・評価、及び電気的ストレスによる経時的に増加するゲートリーク電流(SILC)の発生起源の探索、以上の3つの項目についてそれぞれ計画していた目標を概ね達成している。統計的ゲートリーク電流測定用大規模アレイ回路の改良試作、原子レベル界面平坦化技術を適用した大規模アレイ回路の試作及び電気的ストレスによる経時的に増加するゲートリーク電流(SILC)の発生起源の探索、以上の3つの項目についてそれぞれ計画していた目標を概ね達成している。原子レベル平坦性を損なう原因となっているプロセス工程を特定・改善し、原子レベル平坦界面を有する大規模アレイ回路を再試作する。この際、平成24年度に設計を行った大規模アレイ回路を用いて、解析の精度を向上させ、また、素子分離の形状等の影響を切り分けてゲートリーク電流の評価・解析を行っていく。平成25年度に、課題であった原子レベル平坦性を維持可能とする微細集積回路製造プロセス条件を確立することが出来たため、今後は作製した素子の評価と素子作製プロセス条件を変化させた追加の試作を順次行い、実験値に基づくデータを積み上げて研究を推進する。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。具体的には、原子レベル平坦性維持について改善を行った大規模アレイ回路の試作、大規模アレイ回路を用いた測定のためのプローブカードや測定ボード、電子部品、フォトマスクの改版、成果発表旅費や論文登録料等に使用する。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
含窒素二重結合化学種の徹底活用による機能性材料の開発

研究代表者がこれまでに見出したホウ素との分子内配位結合形成によるアゾベンゼンの蛍光特性の発現という知見をもとに、アゾ化合物やイミン化合物の特性や反応性をフル活用して機能性物質の開発を目的とする研究を行った。その結果、(1)種々の置換基の導入による蛍光性ホウ素置換アゾベンゼンの蛍光量子収率の調節、(2)蛍光発光原理の解明、(3)二つのホウ素置換基を有するアゾベンゼンの合成による多彩な色調での蛍光発光の実現、(4)プロトン・電子・シアン化物イオンによる蛍光挙動のスイッチングとセンサーへの応用、(5)ケイ素置換アゾベンゼンの合成による発光と異性化の両立という基礎化学的に重要な知見を得た。申請者が独自に開発したホウ素-窒素配位結合の形成によってアゾベンゼンに蛍光特性を発現させる手法を基盤として、ホウ素置換蛍光性アゾベンゼンの色調を多様化させる事を目指した。4'位に種々の置換基を有する2-リチオアゾベンゼンとホウ素試剤との反応により、2位に電子受容性の高いホウ素置換基を有する様々な蛍光性アゾベンゼンを合成した。この合成方法では4'位の置換基が異なるもの毎に対応する原料を合成する必要があるので、より簡便な合成方法を開発する必要が出てきた。そこで、4位や4'位にブロモ基を有する2-ボリルアゾベンゼンに対するクロスカップリング反応によって、単一の前駆体からアミノ基、アルキニル基、アリール基等の官能基を有する様々な色調の蛍光性アゾベンゼンを合成した。さらに、4位と4'位にヒドロキシエチル基を有する2,2'-ジボリルアゾベンゼンを合成した。合成した蛍光性アゾベンゼンの紫外可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル、絶対蛍光量子収率を測定した結果、電子供与基が置換することで、吸収波長と蛍光発光波長の長波長シフトと、蛍光量子収率の増大が見られることがわかった。DFT計算およびTD-DFT計算の結果からも、実験結果が支持された。以上の結果から、比較的簡便な置換基の導入によって蛍光発光の色調を制御することが可能となり、従来は蛍光色素として利用できなかったアゾベンゼンを骨格に用いた蛍光色素への展開の道が開けた。また、関連する化合物として、2位と2'位にジフェニルホスフィノ基を有するアゾベンゼンを合成し、ビス(イミノホスホラン)が生成することを見出した。申請者はこれまでに、2位に電子受容性の高いホウ素置換基を有する様々な蛍光性アゾベンゼンを合成したが、ボリル基が一つでは一方の炭素ー窒素結合が回転できるため、分子運動によって光励起エネルギーが失活する。分子の剛直性を増大することで蛍光量子収率の向上とπ共役系のさらなる伸長を目指すべく、分子内窒素ーホウ素配位結合をダブル化したアゾベンゼンの合成をおこなった。2-ボリルアゾベンゼンの場合と同様に、2,2'-ジブロモアゾベンゼンのリチオ化を経てホウ素求電子剤との反応をおこなったところ、4,4'位に電子求引基を有する場合には目的物が得られなかったが、電子供与基を有する場合には低収率ながら目的物を合成することができた。2,2'-ジボリルアゾベンゼンの紫外可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル、絶対蛍光量子収率を測定し、吸収波長、蛍光波長、Stokesシフトの大きさを2-ボリルアゾベンゼンの場合と比較したところ、吸収波長と蛍光波長はともに長波長シフトし、Stokesシフトは小さくなっていた。分子内窒素ーホウ素配位結合のダブル化によって分子全体が平面に固定された配座をとるため、2-ボリルアゾベンゼンよりもπ共役系が伸長したことを反映した結果であると考えられる。また、4,4'位の置換基の違いに応じて、橙色、赤色、紫色という異なる蛍光発光を示した。このように多彩な色調の蛍光性アゾベンゼンが合成できたことは、工業用材料としての応用が期待される意義深い結果である。蛍光性化合物の蛍光発光特性を電子の授受によって制御することは、発光性材料へと応用することを考えた場合に重要である。そこで、本年度は窒素ーホウ素配位結合を有する含窒素二重結合化合物について、酸化還元による蛍光発光のスイッチングを行った。はじめに、ホウ素置換アゾベンゼン誘導体の電気化学的特性をサイクリックボルタンメトリー測定によって明らかにした。ホウ素置換基を有することで無置換アゾベンゼンと比較して最高被占軌道のエネルギー準位が上昇し、容易に還元しやすくなっていることが明らかとなり、さらに一電子還元体が安定であることが示唆された。その結果をもとにして、熱的に安定なジボリルアゾベンゼンの一電子還元体を合成した。

一電子還元にともなって蛍光発光特性は消失し、その後に酸化することで蛍光発光特性が再生することを見出した。酸化・還元による蛍光のオンーオフ制御を達成した。アゾ基とホウ素の組み合わせが本研究対象化合物の蛍光発光の鍵であったので、2,2'-ジボリルアゾベンゼンのホウ素の一方をリンへと置き換えた類縁体へと展開することを試みた。しかし、リン置換基とホウ素置換基をともに有するアゾベンゼン誘導体の合成を検討したが、合成には至らなかった。また、2,2'-ジボリルアゾベンゼンのホウ素置換基を両方とも置き換えた、二つのリン置換基を有するアゾベンゼン誘導体を合成したが、蛍光発光は確認できなかった。蛍光発光特性の発現には典型元素の種類も重要であることが確認された。また、二つのケイ素置換基を有するアゾベンゼンも合成した。これまでの研究で合成した蛍光性アゾベンゼンを活用して、特定のタンパク質に特異的に結合して蛍光を発し、バイオイメージングに利用できるアゾ染料の開発を検討した。ヒドロキシ基を有する蛍光性アゾベンゼンに対して、ヒストン脱メチル酵素に強く結合するペプチドと連結を試みた。固相合成法による合成を試みたが、OH基とBoc保護したアミノ酸を結合させる際に、ペプチドの切り出しが効率よく進行せずに断念し、さらなる条件検討が必要であることがわかった。次に、これまでに合成した2,2'-ビス(トリフルオロシリル)アゾベンゼンに紫外光を照射した場合の光化学的挙動を調べたところ、光異性化と蛍光発光の両方が起こっていることがわかった。蛍光量子収率はホウ素置換アゾベンゼンの場合よりも低いが、蛍光発光を目視で確認できた。そのような強い蛍光発光と光異性化の両方の挙動を示すアゾベンゼンは、これが初めての例である。DFT計算ならびにTD-DFT計算を行った結果、2,2'-ビス(トリフルオロシリル)アゾベンゼンでは二つの窒素ーケイ素配位結合によってn軌道の軌道エネルギー準位が低下し、許容遷移であるπーπ*遷移が最低励起一重項状態となっていることがわかった。このことが蛍光発光の原因であると考えられた。X線結晶構造解析により決定した窒素ーケイ素配位結合の長さは、配位結合を形成するのに十分短いが、共有結合と比較するとかなり長く、この配位結合が適度に弱いことが示された。その結果、配位結合によって光異性化は妨げられずに進行すると考えられる。すなわち、二つの弱い分子内窒素ーケイ素配位結合が、二つの光化学的性質が両立する鍵となっていることを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。典型元素化学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、予定通りに進行している部分と、予定していた研究成果が得られていない部分と、予想していなかった知見が得られた部分がある。全体を総合的に判断すると、予定していた研究成果が得られていない部分があるため、全体ではやや遅れていると判断した。本研究課題は窒素ーホウ素配位結合を有する含二重結合化合物について、蛍光発光特性を有する化合物を開発し、その利用による機能性材料の開発を目指すものである。当初の研究目的で予定していた内容についてある程度達成されていた部分と予定通りには達成されていない部分の両方がある。ただし、研究開始段階では予想していなかった成果も得られているため、「遅れている」ではなく、「やや遅れている」と自己評価した。
アワビ類の生態及び資源管理技術に関する研究

昨年度の研究で、調査海域とした相模湾の長井沿岸において、クロアワビ、メガイアワビ、トコブシの分布調査を特に親貝の密度と個体間距離に着目して継続的に実施した結果、クロアワビとメガイアワビ(大型種)については、ごく一部の禁漁区においてのみ比較的密集した個体群が存在し、一般漁場においては分散して生息していることが明らかになった。一方、トコブシ(小型種)は浅瀬にクロアワビやメガイアワビと比べれば高密度で分布していたが、分布密度は場所により異なり、密度の低い場所では個体間距離も長くなっていた。クロアワビの亜種であるエゾアワビ(大型種)とトコブシ(小型種)について、精子密度と放精からの経過時間、精子と卵の接触時間が受精率に及ぼす影響を室内実験で詳細に検討した。その結果、エゾアワビの卵に比べてトコブシの卵は、より低い精子密度で、またより短い精子との接触時間でも高率で受精できることがわかった。波による攪乱が大きな浅瀬に生息するトコブシでは、放出された精子は速やかに拡散するものと予想され、大型アワビに比べると高い精子の受精能は、このような生息環境に適応したものと推察された。一方、エゾアワビに代表される大型アワビ類は、深場に密集して生息する特性を持ち、それが精子の受精能にも反映していると考えられた。卵の受精率は、精子の密度が低くなるほど、放精からの時間が長くなるほど、また、精子との接触時間が短いほど低くなることが明らかとなり、放卵放精時における雌雄間の距離が受精率に重大な影響を及ぼすことが示唆された。また、この現象は、トコブシよりも大型アワビで顕著になるものと考えられた。本研究の結果から、長井沿岸の一般漁場における大型アワビ類の密度とそれに伴う個体問距離は、受精の成功を妨げ、再生産を阻害している要因と考えられる。浅瀬に生息する小型種のトコブシの資源量が大型種に比べて高く維持されているのは、精子の受精能の違いに一因があることが示唆された。1.相模湾の長井沿岸において、クロアワビ、メガイアワビ、トコブシの分布調査を継続的に行った。特に、それぞれの種について親貝の密度と個体間距離に着目して、禁漁区と一般漁場での比較を行った結果、クロアワビとメガイアワビについては、ごく一部の禁漁区においてのみ比較的密集した個体群が存在し、一般漁場においては分散して生息していることが明らかになった。一方、トコブシは浅瀬に比較的高密度で分布していることがわかった。2.アワビ類は雌雄異体であり、雄と雌が別々に配偶子を海中に放出して受精が行われるため、受精の成功には雌雄が同時に配偶子を放出することが不可欠である。最近、放卵・放精時における雌雄間の距離が受精率に大きな影響を及ぼすことが、オーストラリアのアワビで明らかにされている。天然発生量が低迷している原因の一つとして、過度の漁獲と不適切な資源管理・放流手法によって親貝の分布密度(雌雄間距離)が再生産に必要なレベルを下回っていることが考えられているが、それを検証した例はない。実験室内で、メガイアワビについて精子密度と放精からの経過時間が受精率に及ぼす影響を検討した結果、精子密度と放精からの時間が受精率に大きな影響を与えることが明らかとなった。放卵放精時における雌雄間の距離が受精の成功に影響を及ぼすことが強く示唆された。この実験は現在も継続中であり、今後の実験、解析によって、種毎に放卵・放精時における雌雄間の距離と受精率の関係が明らかになるものと期待される。

本研究の結果から、長井沿岸の一般漁場における大型アワビ類の密度とそれに伴う個体問距離は、受精の成功を妨げ、再生産を阻害している要因と考えられる。浅瀬に生息する小型種のトコブシの資源量が大型種に比べて高く維持されているのは、精子の受精能の違いに一因があることが示唆された。
分散メモリ並列MPM-MPS連成解析手法の開発と盛土に対する津波越流・洗掘解析

今年度は、鉄道総研による全長63mの造波水路実験施設を利用した高さ0.4mの剛体盛土模型への越流実験の再現解析を行うために、粒子シミュレータを用いて津波越流解析を実施した。また、越流洗堀実験を再現する解析の準備として、循環水路を再現した解析を実施した。今年度の主な研究成果は以下の4項目である。(1)鉄道総研が過去に実施した越流実験データに、PIVを適用することで、盛土模型周りの流速を求めることができた。(2)実験結果と解析結果を比較すると、盛土模型海側の波高では最大15%、流速では最大10%、解析の方が小さくなっていた。盛土模型を、しぶきを上げながら遡上している複雑な流れを、解析で厳密に再現することが非常に困難であることを考えると、よく一致していると言える。(3)越流実験と越流解析の盛土模型付近の波形の比較を行った。非砕波、砕波のいずれの場合も、実験と解析で波形が良く一致していることが確認できた。(4)鉄道総研が過去に実施した越流洗堀実験を再現するための解析を行う準備として、循環水路を再現した解析を実施した。実験では、水位が一定になるよう水を流入した。解析において、このような状況を再現することができる流入流出境界条件を開発し、循環水路を再現した津波越流・洗堀解析を行う準備を整えた。2019年度は、既にスパコン向け開発が完了した粒子シミュレータと、本テーマでスパコン向け開発が進められている地盤大変形シミュレータを双方向に連成させた津波越流・洗掘解析手法を開発し、鉄道総研が過去に実施した循環水路における津波越流・洗堀実験の結果と比較する。交付申請書に記載した研究計画の通り研究開発を進めることができ、順調に研究開発が進められているため。現在のところ、順調に研究開発が進められているため、このまま交付申請書に記載した研究計画の通り研究開発を進める予定である。津波による盛土の被害は、波圧による破壊よりも長時間の越流による洗掘の方が深刻であることが、多くの研究結果により示されている。盛土の越流による洗掘実験は、大きなコストと時間が必要となり、多くのケースを検証することができないうえ、縮小モデルでの実験となる。本研究では、模型実験での問題を解決するために、大規模分散メモリ並列計算による津波越流・洗掘解析手法を開発する。本研究により、実地形モデルでの解析が可能となり、将来予想される南海トラフ地震などでの洗掘被害を予想し対策することが可能となる。本研究では、鉄道総研が過去に実施した全長63mの造波水路実験施設を利用した高さ0.4mの剛体盛土模型への越流実験の再現解析を行うために、鉄道総研が開発する粒子シミュレータによる津波越流解析を実施した。越流実験が全長63mの巨大な実験施設であったが、1cmの粒子で解析を実施しすることで、越流実験と近い結果を得ることができた。さらに、洗掘解析を実施するために、鉄道総研が過去に開発した地盤大変形シミュレータを、スパコン上で並列計算するためのプログラムを開発した。地盤大変形シミュレータは、格子と粒子にデータを配置したハイブリッド法である。粒子データに対しては、粒子シミュレータに用いられている並列計算プログラムを適用できるように改良し、格子データに対しては、不規則領域分割向け格子データのための並列計算プログラムを新たに開発した。

現在のところ、順調に研究開発が進められているため、このまま交付申請書に記載した研究計画の通り研究開発を進める予定である。当初予定していた学会参加を見送ったため次年度使用額が生じた。翌年度に、本テーマの研究成果を発表する予定であるため、今回生じた次年度使用額は、翌年度分として使用する。
精神科病棟での当事者と協働した攻撃行動マネジメントツールの開発

本年度はアセスメントシートの記入シート部分と記入見本の原案を作成した。このシートとこのシートに対する意見や現在のリスクアセスメントに関する質問を盛り込んだ調査票を、を包括的暴力防止プログラム(Comprehensive Violence Prevention and Protection Program:CVPPP)のインストラクター(CVPPPの公式な研修を開催し指導者となれるもの)結果65名より回答が得られ(回収率64.4%)、男性は49名、女性は16名であった。平均経験年数は17.88±5.56年であった。既存のツールに関して、HCR-20の「過去の暴力」「活発な精神症状」「衝動性」、BVCの全項目、Bailyの「引き金」「標的」では活用頻度が高かった。「初回暴力の年齢」「雇用問題」「実行性を欠く計画」では利用頻度が低く、また「サイコパシー」は範囲が広かった。自由記載の内容から、活用頻度の高い項目では、信頼性があり、簡便で、有用性を実感していること、業務で義務化されていることなどが理由であった。活用頻度の低い項目は援助対象者の特性や情報収集の困難さが挙げられていた。現在のリスクアセスメントの状況としては直接接する際に必要な項目が利用されていた。利用頻度の低い項目は当事者と長く話をしないと情報が得られない項目と考えられた。作成したシートに関しては「事前に希望を聞くこと」については賛成という声が多かったがクライシスプラントの差がわかりにくいという意見があった。またより簡便なものを求めたいという意見が多数であった。臨床では直接危機状況に対応するための簡便な方法が望まれるようであったが、アセスメントするというより、より相互理解のためのツールとして修正を加える必要があると思われた。本年度の調査そのものは順調であったが、本年度の調査から、シートそのものの簡便性を求める声が高かったこと、また既存のツール(クライシスプラン)との違いを明確にする必要性が生じた。このことから早急にシートの骨子について検討する。また、次年度以降のシートの活用について、試行するための協力施設とその体制を本年度中におおむね内定させる予定であった。しかしシートの内容について検討する必要があることが分かったため、今後早急に協力体制を確立させていく必要がある。また、本シートを活用する予定であった包括的暴力防止プログラムのマニュアル整備が若干遅れており、導入が遅れていることも原因の一つであるが、前期中にこのプログラムの中でシートを紹介し、導入していく予定である。本年度の調査結果をもとに2019年度はアセスメントシートに関して、簡易性を考慮しつつ改定を行い完成を目指すと同時に使用法の手順解説書を作成する。完成後、包括的暴力防止プログラムの中で試行導入を依頼する。研究に関する倫理審査手続きを行い、導入調査を行う予定である。
硝子体血管の異所性網膜内進入によるPHPV発症機構の解明

第一次硝子体形成遺残では、残存した硝子体血管がしばしば網膜表面に付着する。我々は以前、semaphorin 3E(Sema3E)ノックアウトマウスにおいて、硝子体血管が網膜内に異所性に進入し、網膜ヒダを形成することを確認していた(Fukushima et al. J Clin Invest 2011)。本研究課題では、網膜神経節細胞由来のSema3Eが、硝子体血管の内皮細胞に発現するPlexinD1に結合することにより低分子量G蛋白質RhoJが活性化され、硝子体血管の異所性網膜内進入を抑制していることを明らかにした。新生仔マウス網膜では、硝子体血管が視神経乳頭周囲の毛細血管網と吻合することにより、網膜動脈が形成されて網膜循環が開始する。平成27年度は、硝子体血管の網膜内進入を制御する分子機構を明らかにするため、軸索反撥因子として知られる可溶型リガンド分子semaphorin 3E(Sema3E)と、膜貫通型受容体PlexinD1の発現パターンを解析した。新生仔マウス眼におけるin situ hybridization実験では、網膜神経節細胞がSema3Eを分泌するのに対し、硝子体血管内皮細胞がPlexinD1受容体を発現することが明らかとなった。さらに、Sema3Eノックアウトマウスでは硝子体血管が異所性に網膜内に進入することが明らかとなった。これらの結果から、神経節細胞由来のSema3Eが拡散して硝子体血管内皮細胞のPlexinD1受容体に結合することにより、硝子体血管の網膜内異所性進入を防いでいると考えられた。硝子体血管が網膜に付着した部位では、ヒト第一次硝子体過形成遺残(persistent hyperplastic primary vitreous, PHPV)と同様に網膜ヒダが形成され、網膜組織構造が破綻していることが明らかとなった。さらに、硝子体血管の網膜内異所性進入部位付近では、網膜血管の形成が障害されていることが明らかとなった。また、超広角走査レーザー検眼鏡を用いた経時的イメージング解析により、こうした病態は成体に至るまで残存することが明らかとなった。当初予定していた平成27年度の研究計画を、ほぼ達成している。平成28年度はマウス眼内にSema3Eリコンビナント蛋白質を投与し、硝子体血管の形態変化を解析した。その結果、Sema3Eが血管内皮細胞の運動方向を制御することにより、硝子体血管の網膜内異所性侵入を抑制していることが明らかとなった。さらに、Sema3Eが硝子体血管内皮細胞に対して反撥因子として作用することにより、硝子体血管の網膜内異所性進入を抑制していることが明らかとなった。当初予定していた平成28年度の研究計画を、ほぼ達成している。血管内皮細胞の膜表面に発現するPlexinD1受容体に、可溶型リガンド分子semaphorin 3E(Sema3E)が結合すると、低分子量G蛋白質RhoJが活性化されて細胞収縮を誘導し、血管が退縮する(Fukushima et al. J Clin Invest. 2011)。平成29年度はRhoJノックアウト(KO)マウスの眼球を解析することにより、硝子体血管の退縮および網膜血管の発生におけるSema3E-PlexinD1-RhoJシグナルの機能を解析した。その結果、Sema3E-KOマウスと同様に、RhoJ-KOマウスの一部でも、残存した硝子体血管が網膜表面に付着していることを確認した。また、培養ヒト臍帯静脈血管内皮細胞を用いた細胞生物学的学解析により、Sema3E刺激によりPlexinD1のRho-bindingドメインからRhoJが解離し、アクチン脱重合を誘導することが明らかとなった。さらにRhoJ-KOマウスの網膜血管発生が遅延することに加え、RhoJ-KOマウス血管組織を用いたex vivo血管新生アッセイでは内皮細胞の前後方向の運動に乱れが生じることが明らかとなった。これらの結果から、Sema3E-PlexinD1-RhoJシグナルが硝子体血管の異所性網膜内進入を抑制するとともに、網膜血管の形成効率を高めていることが明らかとなった(投稿準備中)。本課題は平成29年度をもって終了となるが、これらの研究成果をもとに、ヒト第一次硝子体過形成遺残(PHPV/PFV)の発症におけるSema3E-PlexinD1-RhoJシグナルの関与について今後さらに研究を進め、新たな遺伝子診断法や治療法の確立につなげたい。平成28年度は、Sema3E-KOマウスの眼内にSema3Eリコンビナント蛋白質を投与し、硝子体血管の網膜内異所性進入、および網膜構造・機能の改善効果を新生仔期および成体期において検証する。

また、低分子量G蛋白質RhoJは、Sema3E-PlexinD1シグナルの下流で硝子体血管の網膜内異所性進入を防いでいる可能性が示唆されるため、RhoJ-KOマウスにおけるPHPVについても組織学的解析を実施する。眼科学平成27年度は、計画していた研究の一部を別予算(奨学寄付金等)にて実施することが出来たため、残額を平成28年度に使用することとした。支払いに端数が生じたため平成28年度は主に物品費の購入および人件費に充当する。次年度に調整する予定
確かな数学力を向上させる研究

本研究においては主に高校学校段階での数学教育の改善・向上をはかることを目的として、様々な面から数学教育の研究をした。平成16年度から18年度まで毎年9月と1月に数学教育の研究会「数学教育の会-夏の集会、冬の集会」を開催した。毎回、大学、高校、中学、小学校の教員および教育行政に関わる者等数学教育関係者約80名が参加し研究発表・討議などをした。研究会で発表・検討された具体的事項を挙げる。1.高等学校の数学のカリキュラムはどうあるべきかについて、種々の提案・カリキュラム案・調査報告。2.新科目「数学基礎」の実践報告。具体的な素材についても多く発表され議論された。3.「情報科」の教育課程や、高等学校での統計教育のあり方についての提案。4.高等学校段階での数学教育課程において離散数学をどのように位置づけるかについての草案の公表と討論。5.大学生の基礎学力についての調査報告や、大学での数学の補習教育についての実践報告や提案。大学の一般教育における数学教育の実践報告。6.高校と大学の接続や入学試験についての提案。7.海外の数学教育についての調査報告。8.「創造性の基礎を培う」ための数学的活動の内容・素材や方法について発表や提案。9.数学教育におけるコンピュータの活用について。携帯ゲーム機によるグラフ電卓。また平面幾何や空間図形を扱うソフトウェアの紹介と活用について。これらの研究成果や資料を冊子「数学教育研究数学教育の会編集」にまとめ、2005年1月,2006年1月,2007年1月に出版し各方面に200部配布した。これらは実際の教育の場で活用された。本研究においては主に高等学校段階の数学教育の改善・向上を図ることを様々な面から研究した。2004年9月4日(土)、5日(日)に学習院大学を会場にして数学教育の研究会「数学教育の会、夏の集会」、また2005年1,月8日(土)、9日(日)に「数学教育の会、冬の集会」を開催した。大学、高校、教育行政など幅広い数学教育関係者約70名が参加した。そこでは、高等学校の数学のカリキュラムはどうあるべきかについての提案、「数学基礎」についての実践報告、数学活動の活発化のための様々な素材や方法など様々な話題について論文発表と討論を行い、高校段階での数学教育の向上のための研究をした。2004年7月10日18日にデンマーク国で開催された数学教育世界会議(ICME10)に本研究の代表者飯高が参加し、招待講演者としての題で45分講演を行った。また、ポスターセッションにおいては、本研究で継続中の携帯型ゲーム機上での関数グラフ作成ソフトについて発表をし、海外の数学教育者から多くの質問をうけた。これらの研究成果や資料を冊子「数学教育研究第7号数学教育の会編集」にまとめ、2005年1,月に出版し各方面に配布した。本研究においては、主に高等学校段階での数学教育の改善・向上を図ることを目的として、様々な面から研究活動をした。2005年9月3日(土)、4日(日)に学習院大学を会場にして数学教育の研究会「数学教育の会、夏の集会」、また2006年1月7日(土)、8日(日)に「数学教育の会、冬の集会」を開催した。大学、高校、教育行政など幅広い数学教育関係者約80名が参加した。そこでは、高等学校の数学のカリキュラムはどうあるべきかについての提案・調査報告、高校段階での数学教育課程において離散数学をどのように位置づけるかについての草案の公表と討論、情報・統計教育についての提案が行われた。

また、「数学基礎」の実践報告、大学での数学の補習教育の実践報告、諸外国の数学教育についての報告、数学活動の活発化のための様々な素材や方法など、多方面にわたる話題について論文発表と討論を行い、高校段階での数学教育の向上のための研究を行った。これらの研究成果や資料を冊子「数学教育研究第8号数学教育の会編集」にまとめ、2006年1月に出版し各方面に200部配布した。本研究においては、主に高等学校段階での数学教育の改善・向上を図ることを目的として、様々な面から研究活動をした。2006年9月2日(土)、3日(日)に学習院大学を会場にして数学教育の研究会「数学教育の会、夏の集会」、また2007年1月13日(土)、14日(日)に「数学教育の会、冬の集会」を開催した。大学、高校、教育行政など幅広い数学教育関係者約80名が参加した。そこでは、高等学校の数学のカリキュラムはどうあるべきかについての提案・カリキュラム案・調査報告、情報・統計教育についての提案、「数学基礎」の実践報告が行われた。また、大学生の数学の基礎学力についての報告や一般教育における数学教育の実践報告、諸外国の数学教育についての調査報告、数学活動の活発化のための様々な素材や方法などの紹介・提案など、多方面にわたる話題について論文発表と討論を行い、数学教育の向上のための研究を行った。これらの研究成果や資料を冊子「数学教育研究第9号数学教育の会編集」にまとめ、2007年1月に出版し各方面に200部配布した。
極めて高いレイノルズ数の非定常乱流解析実現に向けた課題の明確化とその解決策の提案

計算科学関連分野において学術的に難しくまた実用上でも重要な,高レイノルズ数乱流場(自動車や航空機の周りに現れる極めて速くかつ非常に乱れている流れ場)に対する高精度のコンピューターシミュレーションを低コストで実現するために,従来手法を格段に発展させた高性能非定常乱流解析技術を新たに構築・提案する.計算科学関連分野において学術的に難しくまた実用上でも重要な,高レイノルズ数乱流場(自動車や航空機の周りに現れる極めて速くかつ非常に乱れている流れ場)に対する高精度のコンピューターシミュレーションを低コストで実現するために,従来手法を格段に発展させた高性能非定常乱流解析技術を新たに構築・提案する.
線虫における二重の酵素機能を持つタンパク質、Bam-1の構造と機能

本研究は線虫に見い出された神経分岐に異常をきたす原因遺伝子産物であるBam-1タンパク質が、我々が見い出した糖鎖脱離酵素PNGaseホモログであるという知見を契機として、そのタンパク質の生化学的性質を調べて、表現型発現のメカニズムに迫るのが目的である。本酵素はN端にチオレドキシンドメイン、中央にPNGaseドメインを持ち、構造上2重の酵素活性を持つことが予想されていた。昨年までの研究で、本酵素のPNGaseドメインに変異が入ることで神経分岐の異常がもたらされ、チオレドキシンドメインに変異が見出されなかったことから、PNGase活性と表現型の関連性があることが明らかになった。また、我々が開発したin vitroの酵素活性アッセイ法を用いて(下記研究発表参照)、Bam-1タンパク質がPNGaseを活性を持つこと、また出芽酵母を用いたin vivoのアッセイ法を用いてチオレドキシン活性の存在を明らかにしている。今年度はさらに本タンパク質の酵素活性を明確にするために、PNGase活性に関してやはり出芽酵母を用いて、植物由来のタンパク質であるリ生体内でのリシン無毒化変異体を用いた小胞体関連分解(ERAD)のアッセイ系を確立し、このタンパク質がin vivoにおいてPNGaseによる糖鎖の脱離をうけるかどうかを調べた。その結果、PNGaseがリシンを基質として糖鎖の脱離を行うことをウエスタン解析により見い出し、in vivoのPNGase活性測定系を確立した。今回この系を用いて線虫の酵素活性をin vivoにおいても活性測定が出来ることが分かった。私はこれまで、PNGase活性が真核細胞の細胞質画分に広く存在することを突き止め、出芽酵母において酵素の遺伝子を世界に先駆けて同定した。本酵素のオルソログは酵母からヒトにいたるまで広く保存されている。本研究では、線虫のPNGaseオルソログが2重の機能を持つ事を示した。酵素が実際に2重の酵素活性を持つかどうかを明らかにするために、酵素の全長および部分長の酵素を出芽酵母あるいは大腸菌で発現させた。チオレドキシン(TR)活性に関しては、出芽酵母中でTR欠損株において酵母がメチオニン要求性になることを利用し、要求性が回復することを指標にして、線虫PNGaseがTR活性を持つかどうかを検討した。その結果、N端部分のTR様ドメインを持つタンパク質は全長、部分長ともにTR活性を持つことが明らかとなった。また、同様にPNGase括性に関しても大腸菌における発現タンパク質の活性をフェツイン由来の糖ペプチドを基質にして測定したところ、全長のタンパク質に酵素活性が見出された。これらの結果から、線虫のPNGaseが真にTRと2重の酵素活性を持つことが明らかとなった。また、単離された、神経の分岐異常を示した変異株のうち、PNGase遺伝子中のどの位置に変異が導入されているかをゲノムの配列解析によって明らかにした。その結果、得られた3つの変異のうち、全ての変異がTRドメインでなく、PNGase活性ドメインに存在することが明らかとなった。以上の研究により、線虫において細胞質のPNGase活性の欠損が、神経の分岐異常という特徴的な変異を引き起こすことが明確になった。