hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
並列計算機上のアルゴリズムとその設計方法に関する研究

本科学研究補助金により並列アルゴリズムに関して以下のような研究実績をあげることができた。網状結合並列計算機モデル上の整列アルゴリズムの時間計算量は整列の番号付けと深い関係がある。種々の整列番号付けについて、整列時間の下限値および上限値を導いた。またどのような整列番号付けによっても必要な整列時間の下限値も導いた。これ等の結果は主にチェイン定理と呼ばれる性質を用いて得られたもので、チェイン定理の証明に用いた方法は広く並列計算の情報伝達に必要な時間を求める問題にも有効であると思われる。次いで粗く整列された系列を完全に整列するアルゴリズムおよび任意の系列を粗く整列するアルゴリズムの設計と時間計算量の解析についていくつかの結果を導いた。本科学研究補助金で購入したSun-3/80Mワ-クステ-ションはアルゴリズムの効率解析のためのシミュレ-ション実験に用いるなどして上記の研究を進める上で大いに役立った。今後は並列および分散システムにおける情報散布方式とその効率に関する研究を進めていく。起立法体結合システムにおける耐故障性と情報散布の効率の間の相互関係、故障プロセッサおよび故障結線の位置検出方式等についていくつかの成果を上げつゝある。本年度に得られた結果の主なものは電子情報通信学会のコンピュテ-ション研究会、情報処理学会アルゴリズム研究会、これ等の学会の論文誌、国際学術雑誌、国際会議等で発表をした。最近得られた成果については近く研究会で発表する予定である。
低真空アーク金属表面処理のエネルギー効率改善に向けた陰極点挙動解析

低真空アーク放電で発生する陰極点の特性を利用する金属平板表面の酸化膜層除去に関して、エネルギー効率向上を目指して陰極点挙動解析を行ってきた。陰極点は金属平板の陽極に対向する面上だけでなく、反対側の面にも移動し酸化膜を除去する。陰極点は時々酸化膜層が除去された陽極側の面に戻るが、そこでの移動速度は酸化膜層がある時の100倍以上にも達する。電極間に発生するプラズマの様子は陰極点が金属平板のどちら側にあるかによって大きく異なるが、測定の結果この原因は陰極点からの高エネルギー電子によるものと考えられる。また、陰極点が電極間側に無い場合でも陰極の材料物質が電極間に放出されていることも分かった。低真空中のアーク放電で発生する陰極点の特性を利用する、金属表面酸化膜層の除去法において、全面が酸化膜層で覆われた一枚の金属平板を試験片とし、一方の面の対向に陽極を置いて平板の片側の面を洗浄する従来の電極配置のまま、裏側の面も真空中に露出させて一度にその両面を処理する実験で見られる、陰極点の特異な振舞いについて実験を進めてきた。陽極に向いている面の酸化膜がすべて除去され、すべての陰極点が陽極とは反対の面上に移動した後に、陽極に向いている面上には微小で動きの速い「微小高速輝点」が発生するが、高速度カメラを用いてこの微小高速輝点の特性を明らかにすることが今年度の目標である。微小高速輝点は試験片の広範囲を高速度で移動するため、微小高速輝点自体を高速度カメラで捉えて移動速度を測定することはやはり困難であった。そこで、微小高速輝点が出現する場合と同様に、酸化膜を除去した表面状態の試験片に対してアーク放電を発生させて陰極点の様子を撮影し、その移動速度を測定した。測定の結果、その移動速度は数10m/s程であり、通常の陰極点の移動速度の10倍から100倍程度で変動している。実際の微小高速輝点についても、同様の移動速度ではないかと考えているが、今回の測定により初めて微小陰極点の移動速度について定量的に見積もることができた。一方、微小高速輝点の大きさについては、撮影した画像からは約1mm程度という結果が得られたが、これはこれまでに得ている通常の陰極点サイズとほぼ同じであり、目視での様子から考えられるサイズよりも大きいため、今後さらに詳しく測定する必要がある。今回、さらに微小高速輝点出現時の放電電圧および放電電流の高速度変動について調べたところ、通常の陰極点出現時にはこれまで通りの値が測定されるのに対し、微小高速輝点出現時は異常値を示すという特異な現象が起きることが分かった。低真空中でのアーク放電で発生する陰極点の作用を利用した、金属表面の酸化膜層の除去法において、両面を酸化膜で覆われた金属平板の一方を陽極に対向させて放電を行う。放電開始後、金属平板の陽極に面した側で陰極点が発生して酸化膜除去が進行し、その完了後に陰極点は金属平板のもう一方の側へと移動して酸化膜除去が進行するが、時々陰極点は元の側に戻って高速で移動しながら滞在し、再びもう一方の側に移動して酸化膜除去を行うことを繰り返す。本研究の目的は、酸化膜除去時に見られる通常の「陰極点」と、酸化膜除去後の面上に見られる「微小高速輝点」との関連を調べ、陰極点挙動を理解して酸化膜の除去効率の改善につなげることである。電極間に挿入したラングミュアプローブにバイアス電圧を印加していない状態で、接地(アース)との間のプローブ電流を見ると、放電開始から陰極点が金属平板の陽極に面した側の酸化膜を除去する間、負のプローブ電流が流れ、プローブ電流の短時間変化の振動の振幅は比較的小さい。一方、陰極点が金属平板のもう一方の側に移動するとプローブ電流の短時間変化の振幅は非常に大きくなり、プローブ電流は正と負の間で大きく変動するが、長時間での平均では正のプローブ電流が流れていることがわかった。さらに、高速度カメラを用いて、陰極点及び微小高速輝点の発生場所とプローブ電流を同期させて調べたところ、陰極点が金属平板の陽極とは反対側にあるときは正のプローブ電流が流れ、陽極とは反対側の陰極点と陽極側の微小高速輝点が同時に発生するときにはプローブ電流は0ミリアンペア付近で変動していた。また、これらプローブ電流の変化と放電電流の変化との間には、相関があることも確認した。陰極点や微小高速輝点の挙動が、電極間のプラズマの見かけの様子だけでなく、電子温度や密度に関係する特性の面でも大きく変動することが初めて明らかとなった。低真空中のアーク放電で発生する陰極点が示す、高エネルギー密度・不規則移動の特性を利用する金属表面の酸化膜層除去処理において、全面を酸化膜層で覆われた金属平板の片側の面を陽極に対向させ、その対向した面上で放電を開始すると、陰極点はまず、発生した面上の酸化膜層を除去し、それから反対側の面、すなわち、陽極から見て裏側の面上へと移動して酸化膜層を除去していくが、時々酸化膜層の除去が完了した面上に戻る。本研究の目的は、酸化膜層除去時に見られる通常の「陰極点」と、酸化膜除去後の面上に見られる「微小高速輝点」との関連を調べ、陰極点挙動を理解して酸化膜層の除去効率の向上につなげることである。

陰極点が金属平板の陽極に対向する面上にある時は、電極間には比較的暗いプラズマが発生しているのに対し、金属平板の陽極とは反対側の面上にある時には、電極間には非常に明るいプラズマが発生する。低真空中のアーク放電では、陰極点から放出される陰極物質蒸気が電極間を流れる電流により電離してプラズマとなると考えられている。我々の実験においても、陰極点が陽極に対向する面上にある時は従来の説明が成り立つと考えられるが、陰極点がその反対側の面上にある時に電極間に見られる非常に明るいプラズマについては、従来の考えが適用しにくい。最終年度においては、電極間に設置したガラス平板に、放電中に電極間に存在する物質を付着させ、エネルギー分散型X線分光法により元素分析を行った。陰極点が陽極に対向する面上にある時の分析結果では、付着物質は金属平板の酸化膜層由来のものであると考えられる。一方、陰極点が陽極とは反対側の面上にある時の分析結果では、付着物質は金属平板の酸化膜層下のバルク表層部由来のものであると考えられる。つまり、陰極点が無いにも関わらず陰極物質蒸気のプラズマが発生しており、陰極点の位置により放電様式が変化すると考えられる。低真空アーク放電で発生する陰極点の特性を利用する金属平板表面の酸化膜層除去に関して、エネルギー効率向上を目指して陰極点挙動解析を行ってきた。陰極点は金属平板の陽極に対向する面上だけでなく、反対側の面にも移動し酸化膜を除去する。陰極点は時々酸化膜層が除去された陽極側の面に戻るが、そこでの移動速度は酸化膜層がある時の100倍以上にも達する。電極間に発生するプラズマの様子は陰極点が金属平板のどちら側にあるかによって大きく異なるが、測定の結果この原因は陰極点からの高エネルギー電子によるものと考えられる。また、陰極点が電極間側に無い場合でも陰極の材料物質が電極間に放出されていることも分かった。今年度の目標は、陰極点が、金属平板の陽極がある側とは反対側に移動したときに、陽極と陰極である金属平板との間のプラズマはどのように変化するのか調べ、微小高速輝点の存在がそのプラズマの維持にどのように関わっているのかを明らかにすることであった。陽極と金属平板との間に発生するプラズマについて調べるため、ラングミュアプローブを電極間に挿入して放電処理を試みたが、挿入したプローブは放電の様子や陰極点挙動にほとんど影響を及ぼしていない。また、プローブも、先端部のプラズマ中に曝露されている部分が金属平板からの金属蒸気・液滴で汚染され、測定不能になるのではないかと思われたが、これまでのところ確かに外見上は汚染が進んだものの、測定結果に変化は表れていない。以上のように、本課題においてプローブ測定が通常のプラズマと同様に行えることが分かったことは、大きな成果であると言える。今年度は、プローブにバイアス電圧を印加しない状態で、放電条件を変化させての測定に注力した。測定により、陰極点が陽極側にある時とその反対側にあるときとでプローブ電流の向きが変化すること、プローブ電流に見られる短時間変動の振幅が大きく変化すること、プローブ電流の空間変化も大きく異なること、また放電電流の増加に伴い、プローブ電流に負の電流成分が大きくなること、などの結果が得られた。これらの結果から、電極間に発生したプラズマ中に陰極点からの高エネルギー電子流が存在し、そのプラズマ生成に影響を与えていることが予測される。しかし、陰極点からの金属蒸気の供給量変化やそれに伴うプラズマ密度の変化については、まだ調べられていない。高速度カメラとの同期測定により、微小高速輝点の発生によりプローブ電流にも変化が現れることはわかったが、その電極間プラズマ維持への効果は明らかでない。以上のことから、現段階は当初の計画よりやや遅れていると言える。
治療関連二次性白血病の発症にかかわる染色体転座機構の研究

治療関連二次性白血病の発症メカニズムを研究する目的で、治療関連二次性急性前骨髄球性白血病(T-sAPL)での染色体転座t(15;17)におけるPMLおよびRARA遺伝子切断点を解析し、de novo急性前骨髄球性白血病(APL)での切断点と比較した。エポシド(VP-16)による化学療法後に発症した二次性APL4例では、RARA遺伝子切断はいずれもイントロン2(10kb)のうちの上流側1kb以内に集中していた。一方、de novo APL120例ではRARA遺伝子切断は広くイントロン2に分散していたが、問題の部位での転座は3例(2.5%)と稀であった。PML遺伝子切断にはこのようなde novoとは異なる集中は認められなかった。解析したde novo APL8例における半数以上の連結部位においてPML遺伝子とRARA遺伝子が17塩基を共有していることから、再結合モデルとして、非特異的なDNA二重鎖切断に続いて突出した一本鎖DNAどうしのペアリングが起きてDNAの結合に進む課程が考えられた。一方、T-sAPLでの転座部位にも、今のところ特別な塩基モチーフは見い出されていない。DNAあるいはクロマチンの高次構造と薬剤(VP10)との相互作用が転座に関与するのではないかと考えられた。いずれにせよ、これらの結果はT-sAPLの発症メカニズムはde novo APLのそれとは異なることを示唆する。
法曹養成教育における経験的方法論としての臨床法学教育の研究

法科大学院の臨床教育科目について全国調査を行い、リーガル・クリニックおよび模擬裁判科目について、その調査結果を公表した。欧米の臨床法学教育に関する研究大会に研究員を派遣し、また、日本に、アメリカ、イギリス、中国、および韓国の研究者を招聘してシンポジウムを開催し、各国の臨床教育の状況を把握するとともに、その概要を公表した。臨床方法論を用いる医学教育との比較研究をするために、医学教育者と法学教育者によるシンポジウムを開催し、医学と法学に共通する教育方法論の課題を検討した。継続的法曹教育への臨床教育の活用のあり方として、司法修習生に対する選択型実務修習プログラムを開発し、その実施の方法を検討した。本研究課題は、次の5つの研究項目で構成されている。(1)日本の法科大学院における臨床法学教育の実施状況を把握する。(2)国際的な臨床法学教育の展開状況を把握する。(3)司法修習との方法論上の差異を明らかにし、法曹養成の改善に資する臨床法学教育のあり方を検討する。(4)他の専門職養成、例えば医師養成との比較において、臨床方法論の効用と課題について検討する。(5)臨床法学教育の方法論を、継続的法曹教育に取り入れる形態を検討する。今年度は、臨床法学教育の効用を重点研究項目とし、日本の法科大学院での臨床法学科目の実施状況について調査した。調査方法は、全74法科大学院に対するアンケートの実施、早稲田大学のセミナーでの臨床科目担当者の報告、本研究組織の研究員による各地域の法科大学院での実態調査等の方法をとった。全国の法科大学院へのアンケート調査は、現在その回答の集計作業を行っている。セミナーで報告された法科大学院は、北海道大学、岡山大学、広島大学、一橋大学、新潟大学等である。これらの報告については、『臨床法学セミナー(臨床法研資料集)』第1号第4号として発行した。また、直接に研究代表者・研究分担者等を調査のために派遣した法科大学院は、琉球大学、鹿児島大学、熊本大学、京都大学、獨協大学、北海道大学等である。これらの調査結果についても、報告書をまとめる作業を行っている。また、臨床法学教育の方法論の一つとしてのシミュレーションによる法曹教育については、2007年12月にシンポジウム「法曹技能の鍛錬とシミュレーション」を開催した。このシンポジウムの成果についても、『臨床法学セミナー』第5号を発行し公表する予定である。さらに、海外の臨床法学教育の実施状況については、2008年1月にニューヨークで開催されたアメリ力法科大学院協会の年次総会に研究代表者・研究分担者等を派遣して、アメリカでの法曹教育の動向について調査した。中国については2008年3月に西安にある西北政法大学および広州の中山大学において、臨床法学教育の実施状況を調査した。これらの海外調査の成果は、2008年度の『臨床法学セミナー』において公表する準備を現在進めているところである。2008年度の重点研究課題は、臨床法学教育と司法修習との関係である。これについては次の3件のセミナーを実施した。11.テーマ:「新しい法曹養成制度における司法修習の役割-前期が存在しない新司法研修所教育の限界を実務修習でどのように補うか?-」日時:5月28日(水);講師:松島洋氏(弁護士・司法試験委員会委員・元司法研修所教官)2.テーマ:「日本における学生実務規則の制定について」日時:7月24日(木);講師:三澤英嗣氏(弁護士・渋谷パブリック法律事務所)3.テーマ:「法科大学院の実務導入教育と司法修習の役割分担を巡る議論の現状について」日時:11月20日(木);講師:井上裕明氏(弁護士・日本弁護士連合会法曹養成対策室長)また、法科大学院学生の実務権限を明確化する準備として、学生実務規則に関するアンケート調査を実施した。この調査結果も踏まえて、2009年5月16日に臨床法学シンポジウム「法科大学院の実務教育と司法修習-民事法領域を中心にして-」を開催する予定である。上記の他に、「全国リーガル・クリニック調査報告書」(2009年5月刊行予定)の作成作業をすすめた。また、法科大学院の臨床教育担当者をセミナーに招き(2009年1月16日に島根大学、2009年2月24日に獨協大学)、各校の教育プログラムに検討した。海外の臨床教育については、2008年4月27日にワシントン大学セントルイス・ロースクールのピーター・ジョイ教授を招き、ワークショップ「臨床法学教育の全国教員組織の果たす役割」を開催した。7月27日には、ロンドン大学のアブロム・シャー教授を招き、ワークショップ「司法改革時代の英国および日本の法専門職教育」を開催した。前者については、臨床法学教育学会の機関誌である『法曹養成と臨床教育』第1号(2009年)にその詳細が掲載されている。

(2)国際的な臨床法学教育の展開状況を把握する。(3)司法修習との方法論上の差異を明らかにし、法曹養成の改善に資する臨床法学教育のあり方を検討する。(4)他の専門職養成、例えば医師養成との比較において、臨床方法論の効用と課題について検討する。(5)臨床法学教育の方法論を、継続的法曹教育に取り入れる形態を検討する。(1)日本の法科大学院での臨床法学教育の実施状況については、本年4月に全国法科大学院クリニック調査結果を『臨床法学セミナー』第6号に公表した。また、模擬裁判教育の実態調査についても、全国の法科大学院を対象に調査を行い、その回答集計もほぼ終了した。(2)国際的な臨床法学教育の展開については、アメリカ法科大学院協会の研究大会や、イギリスの国際臨床法学教育ジャーナルの研究大会に研究員を派遣した。派遣研究員は帰国後に研究会で報告し、本年9月に刊行した『臨床法学セミナー』第7号において論稿を公表した。また、本年12月にはカリフォルニア大学バークレー校との共催で日米の臨床法学教育を比較するシンポジウムを開催した。(3)司法修習との比較については、月例研究会においてアンケートの項目を数度に亘り検討し、来年度にアンケートを実施するための準備を終えた。(4)他の専門職養成との比較については、医学教育者との連携のネットワークを形成し、来年度5月22日にシンポジウムを開催する準備を整えた。(5)継続的法曹教育については、司法修習の選択型修習のプログラムとして、大学における研究蓄積を活用したリーガル・カウンセリングの方法と臨床心理学の知見を結び付ける修習プログラムを研究し、弁護士会との連携のもとに具体的な成案を得る作業を行った。次の5つの研究項目を掲げて研究を実施した。第1は、法科大学院での臨床法学教育の実施状況についての研究である。本年度は、法科大学院での模擬裁判科目の実施状況について、調査結果を『臨床法学セミナー』第8号として刊行した。全74校中、民事模擬裁判は60校(81%)、刑事模擬裁判は66校(89%)が実施しており、訴訟手続の全体像の把握だけでなく、法理論の理解に教育効果があることを実証した。第2は、臨床法学教育と司法修習との関係である。これについては、『臨床法学セミナー』第9号を刊行し、シンポジウム「法科大学院の実務教育と司法修習-民事法領域を中心として-」の討議内容を公表した。また、司法修習の弁護修習について、アンケート調査を実施した。第3は、諸外国の臨床法学教育の実施状況の検討である。4月24日と25日に中国と韓国から研究者を招聘し、シンポジウムを開催した。その成果は『臨床法学セミナー』第9号に掲載した。中国では公民代理制度を活用した活発な臨床法学教育が展開されていること、韓国では新たに設置された法学専門大学院で臨床法学教育が重要となっていること等が報告された。第4は、他の専門職養成における臨床教育との比較である。これについては、今年度5月22日に医師養成と法曹養成の比較シンポジウム「動き出した法曹養成と医師養成の連携
矯正力の顎顔面部への伝達機構と筋活動への影響について

上下顎骨に顎整形力を適応した場合,骨のリモデリングをコントロ-ルする因子として、顎骨内の微小細管のひずみと帯電した細胞外液の流れにより生じる電気現象が考えられる。本研究では、顎整形力により生じる骨表面の微小ひずみおよび電位変化を測定してこれらの関連を調べて高度な治療効果を有する顎矯正装置について検討した。さらに、顎顔面部の形態変化と機能の適応状態を評価する手段として、多チャンネル筋電図の可能性について検討した。1.上顎顔外固定装置の上方牽引に関し、ヒト乾燥頭蓋骨で大臼歯の動態とそれに伴う頭蓋骨への矯正力の伝達との関連性を検討した結果、上方18°から30°へ牽引したときは大臼歯は後上方へ歯体移動するが、顎顔面頭蓋には下後方への変形が少々認められた。さらに、上方25°から30°へ牽引したときは顎顔面頭蓋の圧縮の方向となり、臨床的には上顎骨の成長抑制効果と考えられる。2.chincapの効果を検討するため、生理食塩水で湿潤したカニクイザルの下顎骨オトガイ部に付加した荷重により下顎骨表面に生じる電位の特性とその分布を明らかにした。咬合状態で荷重をlow pull方向に加えるとオトガイ、下顎骨体および下顎下縁の前方部において比較的大きな負の電位が記録され、咬合状態で荷重をhigh pull方向に加えると、low pullの場合と比較して各記録部位での電位の極性は同じであったが、歯槽骨および下顎骨体の前方部でより大きな電位が記録された。3.16chの多チャンネル筋電図を求めるために最大随意収縮30%以下で記録を行う必要があり、このため低インピ-ダンス化した16chの電極を作成した。また、多チャンネル筋電図により筋活動電位伝播が計測できる可能性が示唆された。上下顎骨の成長およびリモデリングをコントロールするために整形力を適用した場合、骨の成長およびリモデリングをコントロールする因子として、顎骨内の微小細管のひずみと帯電した細胞外液の流れに起因する電気現象が考えられる。本研究の目的は、顎整形力とそれにより生じる骨表面の電位変化との関連を調べ、臨床応用した場合に多チャンネル筋電図による体表面電位図を求めて顎顔面部の形態変化と機能の適応状態を評価することにある。顎整形力により生じる骨表面の電位変化に関しては、サルにチンキャップによる顎整形力を加えた場合の、湿潤下顎骨内の帯電した細胞外液の流れによって生じる電位変化の分布の様相を定量的に求めている。その結果、ハイプルチンキャップ使用時にバイトブロックを併用すれば骨表面の電位が増加した。また、最大圧縮応力と最大電位変化がバイトブロック装置部位で認められ、有限要素解析の結果と一致していた。多チャンネル筋電図に関しては、咬筋、側頭筋の多チャンネル筋電図を求める際の最適収縮条件の検討と電極の設定方法についての検討を行っている。体表面電位図を求めるには可能なかぎり干渉波を除く必要があり、最大随意収縮30%以下の等尺生収縮状態で筋電図の記録を行わなければならないという知見が得られた。また、現在8チャンネルまで同時に計測を行えるようになっているが、体表面電位図を求めるには16チャンネルまで拡張するのが望ましい。また、問題点として、最大随意収縮30%以下で収縮させるため、その時の弱い筋電図を記録するために電極の低インピーダンス化が必要である。
プレフォルディンと葬型シャペロニンによるタンパク質フォールディング機構の解明

1.Thermococcus sp. strain KS-1には2種類のシャペロニン(αとβ)が存在し、至適温度や熱耐性に違いがある。ドメイン交換体を作成して耐熱性などを解析した結果、Equatrial domainにあるC末領域が熱安定性の違いに関与することを明らかにした。2.T.KS-1由来シャペロニンの蛋白質フォールディングに対するAlF_xやBeF_xの効果を解析し、ADP-BeF_xが結合した状態でBuilt-in Lidが閉じることを明らかにした。この結果は、真核生物の2型シャペロニンで得られた結果とは異なり、真核型と古細菌型での反応機構が違うことを示している。3.Pyrococcus horikoshii OT3由来プレフォルディン(PhPFD)とThermococcus sp.strain KS-1の2つのシャペロニンとの相互作用をビアコアにより解析したところ、βは、αに比べ約8倍の結合力を示した。この違いは、PhPFDの結合部位と考えられている頂点ドメインの250と256残基目のアミノ酸の電荷の違いによるものであることを証明した。この結合能の違いとタンパク質受け渡し速度の違いに相関があることを発見した。4.PhPFDのβサブユニットのN末欠失変異体を作成し、C末と同様にN末もシャペロニンとの相互作用に重要であることを明らかにした。II型シャペロニンにおけるHelical Protrusionの役割を解明するために,超好熱性古細菌Thermococcus sp.strainKS-1由来αシャペロニンのHelical Protrusion (32残基)を欠損させたディリーションミュータントαDel I,αDel II,αDel III(各10残基,20残基,32残基欠損)を作成し,ブタ心臓由来citrate synthase(CS)の熱凝集阻害活性と,GFP及びThermoplasma acidophilum由来CSを基質としたATP依存的リフォールディング活性を野生型と比較した.その結果,いずれの変異体もCSの熱凝集阻害活性は野生型とほぼ同じであったが,ATP依存的リフォールディング活性はほぼ一様に低下していた.昨年度,ATPの結合によりII型シャペロニンがOpen構造からClose構造に変化することを示唆する結果を得ているが,野生型と変異体をX線小角散乱で解析することにより,この構造変化がHelical Protrusionのコンフォメーション変化によるものであることを証明した.以上の結果から,ATP結合によるHelical Protrusionのコンフォメーション変化により基質タンパク質のフォールディングが引き起こされることが示唆された.シャペロニンとプレフォルディンの相互作用のKineticsをBiacoreを用いた表面プラスモン共鳴により解析したところ,Bivalentな結合様式であることが分かった.この結果は,プレフォルディンとシャペロニンが複数の結合部位を介して相互作用していることを示唆している.1.Thermococcus sp. strainKS-1には2種類のシャペロニン(αとβ)が存在し、至適温度や熱耐性に違いがある。
曲面結び目の射影図による構成と不変量による分類の研究

1次元の結び目は射影図を用いることでさまざまな不変量を生み出し,幅広い応用とともに活発に研究されてきた.これに対し2次元の結び目の研究はその視覚化の困難さから構成と分類の両面で立ち遅れている.本研究では曲面結び目の射影図が内包する複雑さを考察し, 4次元空間の中の曲面結び目を実際に目で見て扱えるレベルまで落としてその性質を解明する.古典結び目の研究と曲面結び目の射影図とを組み合わせることで,曲面結び目の新しい不変量を探索し,古典結び目と曲面結び目の類似性と相違性に着目しながら曲面結び目の分類と構成につなげる.1次元の結び目は射影図を用いることでさまざまな不変量を生み出し,幅広い応用とともに活発に研究されてきた.これに対し2次元の結び目の研究はその視覚化の困難さから構成と分類の両面で立ち遅れている.本研究では曲面結び目の射影図が内包する複雑さを考察し, 4次元空間の中の曲面結び目を実際に目で見て扱えるレベルまで落としてその性質を解明する.古典結び目の研究と曲面結び目の射影図とを組み合わせることで,曲面結び目の新しい不変量を探索し,古典結び目と曲面結び目の類似性と相違性に着目しながら曲面結び目の分類と構成につなげる.
核内受容体を介した有機リン系難燃剤の免疫毒性作用に関する研究

本研究では、有機リン系難燃剤の核内受容体を介した免疫機能修飾および免疫疾患誘発の可能性を明らかにすることを目的に検討を行っている。昨年度までに申請者らは、DC2.4細胞を抗原提示細胞(APC)として用いた検討が、有機スズ化合物などの免疫毒性を示す化学物質の影響評価に有用であることを示すとともに、有機リン系化合物であるリン酸トリフェニル(TPPO)が、レチノイドX受容体(RXR)およびペルオキシソーム増殖活性化受容体(PPAR)γアゴニストとして作用するトリフェニルスズとは異なる結合様式でRXRおよびPPARγと結合することでアゴニスト活性を示すことを示した。最終年度の検討では、まず代表的な有機リン系難燃剤の核内受容体に対する影響を検討した。その結果、Triphenyl Phosphate(TPhP)および2-Ethylhexyl Diphenyl Phosphate (EHDPP)がPPARγに対してアゴニスト活性を示し、それぞれの20%効果濃度(EC20)は、2.78μmol/L、2.46μmol/Lであった。さらにこれらの化合物が抗原提示能に及ぼす影響を評価するために、DC2.4細胞に対してモデル抗原とともに刺激を与え、抗原提示において必須の補助刺激分子であるCD80、CD86の細胞表面への発現をフローサイトメトリーにより測定した。その結果、TPhP、EHDPPを含む5種類の化合物においてCD80またはCD86の発現が有意に減少した。また、RXRの合成アゴニスト処理でも同様に表面分子の発現減少が見られた。しかしその一方で、PPARγ合成アゴニスト処理では影響が見られなかった。以上より、有機リン系難燃剤の中にはPPARγアゴニスト活性を示すものが存在するものの、抗原提示能への影響にはPPARγに対する作用は関与しない可能性が示された。リン酸エステル類をはじめとする有機リン系難燃剤は最近多く用いられており、空気中に徐々に揮発することから、呼吸器や皮膚への慢性的な曝露による免疫関連疾患が疑われているものの、科学的データがほとんどないのが現状である。一方で申請者らはこれまでに、一部の有機リン化合物がPPARγアゴニスト活性を持つことを見出した。PPARγは免疫系においてマクロファージをはじめとする炎症細胞に発現し、細胞増殖やサイトカインの分泌調節を介して炎症反応の進展や免疫機構に関与していることが明らかとなっている。本研究では、有機リン系難燃剤のリスク評価を目的として、核内受容体を介した免疫機能への関与を明らかにするために検討を行っている。平成28年度は核内受容体リガンド活性を有する有機リン化合物のスクリーニングを行った。代表的な有機リン系難燃剤であるリン酸トリフェニル(TPP)とよく似た構造を持つ有機リン化合物「Triphenylphosphine oxide (TPPO)」について検討したところ、hRXRαおよびhPPARγの両方にアゴニスト活性を持つことがわかった。しかし競合阻害実験より、TPPOはhRXRαおよびhPPARγに直接的には結合しないことが示唆される結果が得られた。また、有機リン系難燃剤の獲得免疫に対する影響を検討するために、マウス由来樹状細胞株(DC2.4細胞)とモデル抗原として卵白アルブミン(OVA)を用い、被験物質が抗原提示細胞への分化や抗原提示能に及ぼす影響を評価する系を立ち上げた。有機リン化合物であるトリブチルスズ(TBT)およびトリフェニルスズ(TPT)は、既にRXRαおよびPPARγの強力なアゴニストであることがわかっている。そこで陽性対象としてTBTおよびTPTを用いて検討したところ、良好な結果が得られた。平成28年度は、各種有機リン化合物の核内受容体リガンド活性スクリーニングを開始した。現時点では予定していたすべての化合物のスクリーニングは完了していないものの、実験系は確立しているため、今後も残りの化合物について順次進める予定である。また、樹状細胞を用いた獲得免疫に対する影響の検討も進めている。DC2.4細胞をOVAで処理した際に、被験物質が抗原提示細胞への分化や抗原提示能に及ぼす影響を評価するための実験系を構築した。陽性対象として、RXRαおよびPPARγの強力なアゴニストであることがわかっているTBTおよびTPTを用いて、抗原刺激によりDC2.4が分化成熟する過程で変動する表面抗原タンパク質の発現をフローサイトメトリーにより測定した。その結果、OVA刺激により増加した表面分子タンパク質(CD40、CD80およびCD86)の発現が減少した。さらに、その際のサイトカインの産生量をリアルタイムRT-PCR法により測定したところ、炎症性サイトカインであるIL-12の有意な減少が確認された。よって、本実験系を用いることにより、有機リン系難燃剤の獲得免疫に対する影響を正確に評価できると考える。平行して、DC2.4細胞に対する各化合物の細胞毒性の評価を行い、曝露濃度を決めるための予備検討なども進めている。よって、実験はおおむね順調に進んでいると考える。最近よく使用されている有機リン系難燃剤は空気中に徐々に揮発することから、慢性的な経肺曝露による気道炎症や、経皮曝露による皮膚疾患などが懸念される。シックハウス症候群や化学物質過敏症との関連も疑われているが、科学的データはほとんど報告されていない。一方で申請者らは、一部の有機リン化合物がPPARγアゴニスト活性を持つことを見出した。PPARγは、免疫系において炎症反応の進展や免疫機構に関与していることが明らかとなっている。本研究では、有機リン系難燃剤の核内受容体を介した免疫機能への関与を明らかにする。

平成28年度は、有機リン化合物であるTriphenylphosphine oxideが、hRXRαおよびPPARγのアゴニスト活性を示すことを見出した。また、有機リン系難燃剤の獲得免疫に対する影響を検討するために、マウス由来樹状細胞株(DC2.4細胞)とモデル抗原として卵白アルブミン(OVA)を用い、被験物質が抗原提示能に及ぼす影響を評価する系を立ち上げている。平成29年度は、実際に使用されている6種類の有機リン系難燃剤について、DC2.4細胞へ与える毒性を[3H]-Thymidine取り込み試験により評価し、上記試験系で用いる各化合物の濃度を決定した。さらに、DC2.4移植実験によるマウス生体内での獲得免疫への影響を評価するために、獲得免疫応答の最終産物である抗体産生量に対する各種有機リン系難燃剤の影響についての評価系を立ち上げた。抗原としてOVAで刺激したDC2.4細胞を野生型マウスに移植免疫後、血清中のOVA特異的IgG抗体量をELISA法により確認したところ、移植前の血清と比較して優位な上昇が確認できた。また、DC2.4移植実験によるマウス生体内での獲得免疫機能への影響を評価するために、獲得免疫応答の最終産物である抗体産生量に対する各種有機リン系難燃剤の影響についての評価系を立ち上げた。抗原としてOVAで刺激したDC2.4細胞を増殖できないようにマイトマイシン処理し、野生型マウスに1週間おきに2回移植免疫を行った。さらにその1週間後に採血し血清中の抗原特異的IgG抗体量をELISA法により測定したところ、コントロールと比較して優位に上昇していた。よって、本予備実験により、移植実験の条件が決定した。実際に有機リン系難燃剤を用いた評価は完了していないが、これでDC2.4細胞を用いた今後の実験のプロトコールが決定し、実験をスムーズに進められる準備が整った。よって、おおむね順調に進展しているといえる。本研究では、有機リン系難燃剤の核内受容体を介した免疫機能修飾および免疫疾患誘発の可能性を明らかにすることを目的に検討を行っている。昨年度までに申請者らは、DC2.4細胞を抗原提示細胞(APC)として用いた検討が、有機スズ化合物などの免疫毒性を示す化学物質の影響評価に有用であることを示すとともに、有機リン系化合物であるリン酸トリフェニル(TPPO)が、レチノイドX受容体(RXR)およびペルオキシソーム増殖活性化受容体(PPAR)γアゴニストとして作用するトリフェニルスズとは異なる結合様式でRXRおよびPPARγと結合することでアゴニスト活性を示すことを示した。最終年度の検討では、まず代表的な有機リン系難燃剤の核内受容体に対する影響を検討した。その結果、Triphenyl Phosphate(TPhP)および2-Ethylhexyl Diphenyl Phosphate (EHDPP)がPPARγに対してアゴニスト活性を示し、それぞれの20%効果濃度(EC20)は、2.78μmol/L、2.46μmol/Lであった。
軸索ガイダンスにおける受容体型プロテインチロシンホスファターゼの役割

網膜の前後軸方向において、前側特異的あるいは後側特異的に発現する受容体型PTPを一つずつ見出した。受容体型PTPは、細胞外領域にリガンド分子が結合することにより活性が調節されると考えられている。PTPについては、PTP活性を担うドメイン中の特定のアミノ酸を変異させることにより、PTP活性を欠失させると同時に基質をトラップするドミナントネガティブ型分子を作製することが可能である。網膜後側に発現するPTPについて、基質タンパク質の探索を行った。その結果、神経軸索のガイダンスに重要な役割を果たしている受容体型チロシンキナーゼのEphが、基質となっていることが明らかになった。すなわち、Ephを培養細胞に導入すると、細胞内タンパク質の著しいチロシンリン酸化の亢進が見られるが、野生型PTPと同時に導入した場合には、このようなリン酸化の亢進は抑制される。一方、変異型PTPではこのような抑制は見られなかった。また、精製したリン酸化型Ephに野生型PTPを作用させると、早い脱リン酸化反応が観察された。次に、変異型分子をニワトリ網膜に導入し、その効果を解析した。その結果、ドミナントネガティブ体を発現させたニワトリ胚においては、網膜から視蓋への投射に異常が見られた。これらの異常は、PTPが本来脱リン酸化する基質タンパク質のリン酸化が、ドミナントネガティブ体のために亢進した状態になったため生じたと推測された。我々は、網膜の前後軸方向において、前側特異的あるいは後側特異的に発現する受容体型PTPを一つずつ見出した。PTPについては、PTP活性を担うドメイン中の特定のアミノ酸を変異させることにより、ドミナントネガティブ型分子を作製することが可能である。このような変異型分子をニワトリ網膜に導入し、その効果を解析した。ニワトリ胚においては、レトロウイルスベクターやin ovo電気穿孔法を用いることによって、特定の遺伝子を導入することが容易にできる。これらの方法を用いて、野生型分子や上記の変異分子をニワトリ胚網膜に導入することにより、各分子の網膜視蓋投射に対する影響を解析した。網膜から視蓋への投射解析は、DiIなどの蛍光性トレーサー色素を用いて、視神経をラベルすることにより行った。これらの異常は、PTPが本来脱リン酸化する基質タンパク質のリン酸化が、ドミナントネガティブ体のために亢進した状態になったため生じたと予想された。次に、基質タンパク質について探索を行った。網膜視蓋投射系においては、受容体型チロシンキナーゼのEphが重要な機能を果たしていることが知られている。解析の結果、Eph受容体型チロシンキナーゼがPTPの基質となっていることが明らかになった。現在、詳しい脱リン酸化部位の同定を進めているところである。
循環器疾患におけるエンドセリンの関与の解明に関する分子薬理学的検討と新治療法開発

心筋エンドセリン-1(ET-1)遺伝子の発現増大のメカニズムの詳細は、不明な点が多い。一方、PPAR-αは核内レセプターの一種であり、血管の炎症過程においてNFκBやAP-1によって制御を受ける遺伝子の発現を抑制することが知られている。AP-1は心肥大における重要な分子でもあるが、心肥大過程におけるPPAR-αの活性化との関連についての詳細は不明である。本研究にてPPAR-α活性化と心筋ET-1遺伝子発現増大のメカニズムについて検討した。PPAR-α活性化薬であるフェノフィブレート(10μM)は、培養心筋細胞においてET-1刺激による細胞径の増大・蛋白合成・c-Jun mRNAの発現増大を、有意に抑制した。フェノフィブレートは、c-JunおよびJNKのリン酸化レベルを抑制したが、ERKのリン酸化は抑制しなかった。フェノフィブレートは、ET-1刺激によるET-1遺伝子の発現を抑制し、また、ET-1遺伝子5'上流領域をレポーター遺伝子としたルシフェラーゼアッセイにおいても、ET-1刺激によるルシフェラーゼ活性の増加をFENは有意に抑制した。ET-1またはPMA刺激によるAP-1プロモーター活性の増加もフェノフィブレートは有意に抑制した。ゲルシフトアッセイにおいて、フェノフィブレートはET-1またはPMA刺激によるAP-1のDNA結合活性の増加を抑制した。以上より、PPAR-αの活性化は、AP-1の活性化を抑制することによりET-1による心肥大を抑制するが、それは、JNK pathwayの抑制を一部介していることが示唆された。ET_A受容体選択的拮抗薬YM598の長期投与が慢性心不全の運動耐容能の低下を改善するかどうかをトレッドミル運動負荷試験により検討した.予めトレッドミルに馴化させたラットを用い,冠動脈結紮による心筋梗塞後心不全(CHF)モデルラットを作製した.梗塞の急性期を過ぎた術後10日よりYM598 1mg/kgを約25週間,1日1回反復経口投与した.YM598投与後20週ならびに24週においてトレッドミル運動負荷試験を実施した結果,YM598はCHFラットにおいて減少した走行時間を延長させた.本研究より、エンドセリン遮断薬は、肺高血圧、心不全、高血圧、狭心症、動脈硬化症などの治療薬として有用であることが判明した。心筋エンドセリン-1(ET-1)遺伝子の発現増大のメカニズムの詳細は,不明な点が多い。一方,PPAR-αは核内レセプターの一種であり,血管の炎症過程においてNFκBやAP-1によって制御を受ける遺伝子の発現を抑制することが知られているAP-1は心肥大における重要な分子でもあるが,心肥大過程におけるPPAR-αの活性化との関連についての詳細は不明である。PPAR-α活性化薬であるフェノフィプレート(10μM)は,培養心筋細胞においてET-1刺激による細胞径の増大・蛋白合成・c-Jun mRNAの発現増大を,有意に抑制した。フエノフィプレートはc-JunおよびJNKのリン酸化レベルを抑制したが,ERKのリン酸化は抑制しなかった。フェノフィプレートは,ET-1刺激によるET-

1遺伝子の発現を抑制し,またET-1遺伝子5'上流領域をレポーター遺伝子としたルシフェラーゼアッセイにおいても,ET-1刺激によるルシフェラーゼ活性の増加をFENは有意に抑制した。ET-1またはPMA刺激によるAP-1プロモーター活性の増加もフェノフィプレートは有意に抑制した。ゲルシフトアッセイにおいて,フェノフィプレートはET-1またはPMA刺激によるAP-1のDNA結合活性の増加を抑制した。以上より,PPAR-αの活性化はAP-1の活性化を抑制することによりET-1による心肥大を抑制するが,それは,JNK pathwayの抑制を一部介していることが示唆された。心不全・心肥大はその経過中に心筋の線維化をきたし、これが左室拡張能低下の一因となっていると考えられ、そこにエンドセリン(ET)が関与すると考えられる。本研究にて、脂肪酸代謝と関係が深いPPAR-αとET-1との関連を検討した。高血圧肥大心線維化のモデルであるDOCA-saltラットにPPARα刺激薬の一つであるfenofibrate(80mg/kg/day)を5週間投与を行った群と、vehicle投与を行った群で検討した。さらにエンドセリン拮抗薬の併用を行った。拡張能の指標であるLVEDP、-dP/dt/Pはfenofibrate投与により有意に改善した。左室コラーゲン染色、hydroxyproline定量、procollagen I & III mRNA発現という線維化の指標の比較においてもfenofibrate投与によって有意な抑制が認められた。NFκBは炎症性サイトカインの産生増加に関与しており、NFκBのbinding activity、NFκBの抑制蛋白であるIκBαの蛋白発現の他に、炎症性サイトカインのmRNA発現を検討した。その結果、fenofibrateはIL-6、COX-2、VCAM-1、MCP-1 mRNA発現、NFκB活性のいずれも有意に抑制し、同時に1κBα蛋白量を増加させた。AP-1はET-1やET-B受容体のmRNA発現を亢進するという報告があり、これらの発現の増加は線維化の亢進に関与すると報告されている。対照投与群ではET-1、ET-B受容体のmRNA発現は有意に増加していたが、fenofibrate投与により有意に抑制された。上記の各種パラメーターは、エンドセリン拮抗薬の併用にて更なる改善がもたらされた。本研究により、フェノフィブレートによるPPAR-αの活性化は、AP-1の活性化を抑制することによりET-1による心肥大を抑制することが示唆された。PPAR-αの活性化およびET-1遮断は、高血圧肥大心線維化のモデルであるDOCA-saltラットの心肥大を抑制し、心筋線維化も抑制することが示唆された。ET-A受容体
神経細胞の形態形成における微小管アンカーの役割

神経細胞の形態を支えるのは細胞内の微小管である。神経細胞が特徴的な形をしているのは微小管の配列が特徴的だからである。本研究では、微小管を作り出す働きを持つ中心体が、神経細胞では他の細胞とは異なる分子構成と働きを持つことを明らかにした。すなわち、神経細胞の中心体では微小管をアンカーするニナインという分子が欠失しており、また、中心体からの微小管の遊離が神経突起の形成に重要であることが分かった。我々は、神経発生の研究においてこれまであまり注目されていなかった、微小管マイナス端をアンカーする蛋白分子群に着目し、これまでの予備的研究に基づいて次のような仮説をもっている。(1)神経細胞の移動に関して。神経細胞の移動の過程において細胞核の移動が見られるが、細胞骨格と細胞核との結合様式はよくわかっていない。我々が調べたところ、ニナインは核膜にも存在が見られる。細胞核の移動の力点として、核膜に微小管マイナス端がアンカーしているのではないだろうか。(2)樹状突起形成に関して。樹状突起において、中心体から離れた微小管がランダムに配向していることは樹状突起の発達に重要な意味を持っている。マイナス端を先に向けた微小管を樹状突起内にアンカーし、安定化する仕組みがあるのではないだろうか。本研究ではこれらの仮説を検証するため、次の実験を行う。移動中の神経細胞は移動方向に向けて先導突起を形成する。先導突起の先端には成長円錐が発達しているが、通常の神経軸索の先端にある成長円錐との違いについてはよくわかっていない。我々はこれまでの研究によって、先導突起の成長円錐は盛んに活動はしているが、細胞体の移動が阻止されている状況では基質上を進行することがない、すなわち、先導突起は伸長する能力を欠くことを見出している。そこで、先導突起のシグナル伝達系について研究を進める。通常の成長円錐の進行を制御するGSKが、先導突起の発生とその活動にどのように関わっているのかを調べる。これまでの研究によって、樹状突起の形成に伴って微小管アンカータンパクであるニナインが、その局在を中心体から樹状突起に移すことが明らかになった。そこで、樹状突起内におけるニナインの発現変化、存在様式、挙動などを詳しく調べ、ニナインが樹状突起内でどのような構造をつくりどのような機能を持っているのかを明らかにする。また、神経細胞においてニナインの発現を抑制する実験系をつくり、ニナインの欠失が樹状突起の形成や機能にどのような影響を及ぼすかを調べる神経細胞の形態を支えるのは細胞内の微小管である。脳の発生においていくつかの種類のニューロンは、発生した後に長い距離を移動して目的地に到達する。それらの移動経路については数多くの研究がおこなわれているが、移動能力の獲得についてはあまり研究が進んでいない。我々は、ラット内側基底核原基(MGE)ニューロンを用いて、ニューロンの移動性について研究を行った。MGEで発生したニューロンをグリア細胞と共培養すると、胎児の脳の他部域に比べて非常に高い移動能を持ち、その移動能は4日間維持した。移動の進行方向には成長円錐を持つ先導突起を伸長させていた。軸索の形成にはGSK3βが関与することが知られている。そこで、先導突起の形成に対するGSK3阻害剤の影響を調べた。MGEニューロンにGSK3阻害剤を与えると、形成する突起の数は増え、長さは短くなった。すなわち、先導突起の形成が阻害された。また、グリア細胞との共培養においてGSK3阻害下では移動速度が低下した。これらの事から、先導突起の形成にはGSK3が関わっていると考えられる。一方、MGEニューロンを培養基質に接着させると、先導突起の成長円錐は活動するにも関わらず、突起は伸長ず、細胞の移動も起こらなかった。従って、先導突起の成長円錐には突起を伸長させる機能を欠くと考えられる。軸索の伸長にはAkt/GSK3β経路が関わっていることが知られている。そこで、先導突起形成後のMGEニューロンにおいてGSK3βを阻害したところ、先導突起の有意な伸長が見られた。本研究は、先導突起の発生および伸長、すなわちニューロンの移動性にGSK3が関わっていることを示している。神経細胞の移動と突起形成における中心体の役割について。通常、神経突起の伸長は突起先端での微小管重合に依存していると考えられている。しかし、例えば小脳顆粒細胞のように、細胞体が移動して後方に突起が形成される場合、突起の伸長に必要な微小管がどのように供給されるのかはよくわかっていない。我々は、培養基質によって異なる突起形成をおこなうNeuro2aを用いて、微小管形成中心である中心体の動態と、微小管切断酵素の働きについて調べた。Neuro2aは、PLL上では細胞移動はせずに突起伸長を、ラミニン上では細胞移動による突起伸長をした。移動するNeuro2

a細胞では中心体が移動の前方ではなく、移動の後方、すなわち形成される突起の根元に位置していた。また、Neuro2aでは中心体に結合する微小管がわずかしか見られなかった。したがって、Neuro2aの中心体は微小管を介して細胞核を牽引する役割を持たないことが示された。突起伸長に対する中心体の役割を調べるために、中心体に局在し、微小管を切断する酵素Spastinを発現抑制した。すると細胞移動と突起伸長が抑制された。このことから、Neuro2aにおいては中心体は細胞移動を牽引する役割よりも突起形成に必要な微小管の供給源としての役割が大きく、また、微小管切断酵素Spastinによる微小管再構成が突起伸長に重要であることがわかった。ニューロンの樹状突起の形成と維持は、脳機能の発達と維持に重要である。ニューロンの樹状突起内には、通常の細胞にはあまり見られないような、中心体にアンカーされておらず極性の異なる微小管が含まれていることが知られており、その存在が樹状突起の形成に重要であると考えられている。しかし、その形成機構はよく分かっていない。これまでの我々の研究によって、通常の細胞では中心体に存在する微小管アンカータンパク、ニナインが、神経細胞では中心体から遊離して樹状突起に移行することが明らかになった。そこで本研究では、神経細胞におけるニナインの中心体結合ドメインの解析を行った。ニナインには中心体結合ドメインが3か所知られている。これらの中心体結合ドメインを神経系株細胞Neuro2A(この細胞ではニナインは中心体に結合している)に発現させたところ、どれも中心体に結合することが確認された。次に、それらを分化の進んだ初代培養大脳皮質ニューロン(この細胞ではニナインは中心体から遊離している)で発現させたところ、3つのドメインのうち、2つは中心体への結合が非常に弱かったが、最もC端に近いドメインはニューロンでも中心体に強く結合した。このことは、ニナイン分子には、ニューロンにおいて中心体から遊離するために必要な配列が存在することを示している。ドメイン解析をさらに進めることによって、神経細胞の中心体の特異性が明らかになると考えられる。神経細胞は樹状突起と軸索という2種類の突起をもっており、どちらの突起もその形態が神経の機能に重要な役割を果たしている。2種類の突起の形成機構は異なるはずであるにも関わらず、その研究は軸索では良く進んでいるが、樹状突起では比較的遅れている。本研究は、樹状突起の微小管が他の細胞にはない特徴的な配勾を持っていることに着目し、次のような仮説立て、検証することを目的に行った。「神経細胞では、樹状突起全体が微小管形成中心の機能を担っているのではないか。つまり、樹状突起において微小管は重合核形成され、アンカーされている。その機能を制御することによって、樹状突起の形態は制御されているのではないか。」そこでまず、神経細胞のどこで微小管の重合核形成が起きるのかを直接観察することにした。マウス大脳の神経細胞を培養し、ノコダゾルで微小管を破壊したのちノコダゾルを除去し、微小管の再形成を観察した。その結果、神経細胞の中心体からは微小管が再形成されないこと、樹状突起において散在的で微細な微小管が再形成されることが観察された。
日本の学力形成システムの現状に関する社会学的研究

本研究は、日本の中学校において生徒たちの基礎学力がいかに形成されているのかについて、学校内のフィールドワーク、及び質問紙調査によって明らかにすることである。初年度には、学力調査と質問紙調査の分析から、第一に、文化的に恵まれた家庭環境の生徒とそうではない生徒の間に学力格差が見られること、第二に、格差の状況は学校によって異なっており、第三に、家庭環境の厳しい生徒の学力が底上げされている学校があることを明らかにした。第二年度には、学力調査と質問紙の分析をさらに進め、フィールドワークの結果とあわせて次の点を明らかにした。第一に、学力だけではなく、授業への取り組み方や学習への意欲の格差にも、家庭状況が関わっていること、第二に、意欲格差に対する家庭状況の規定力は、学校によって異なっており、格差が相対的に小さい学校が存在していること、第三に、基礎学力の形成において、それぞれの学校における実践のありようが重要であり、格差の小さい学校では通常の授業だけではなく、総合的な学習の時間などにも力を入れていることである。最終年度には、初年度に実施した学力調査(第1回調査)で確認された学力格差の経年変化について検討するため、第1回調査と同一の対象者に対して行った学力調査(第2回調査)と質問紙調査の分析を行った。その結果、第一に、第1回テストよりも第2回テストのほうが学力格差が拡大していること、第二に、社会階層の影響力は第2回テストのほうが強くなっていること、第三に、第1回テストでの位置と第2回テストでの位置は、約6割の生徒が固定的であり、上方に移動した生徒と下方に移動した生徒はそれぞれ約2割程度であること、第四に、学力格差の小さい学校では、解答への意欲が高いことがうかがわれ、第五に、総合的な学習の時間などに対する積極的な取り組みなど、当該中学校のカリキュラム上の特徴の影響がうかがわれることなどが明らかになった。これらの結果から、日本の中学校の学力形成システムは、家庭環境(社会階層)による影響を免れていないが、それを緩和しているケースがあること、階層格差の緩和は、総合的な学習の時間など、むしろ教科学習だけではない回路を通して、生徒たちの学習への意欲を喚起することによって達成されている可能性があるという特徴を持っていることが明らかになった。本年度は、現在の日本の学校における学力形成システムの様相について探るため、主として次の二つの作業を行った。第一に、教師と生徒の相互作用の状況とその変容のありさまについて探求するため、調査対象の,中学校における長期的なフィールドワークを行った。第二に、学力状況の学校による相違を検討するため、当該中学校を管轄する教育委員会の協力のもと、当該中学校を含む複数の中学校を対象に行った学力調査を分析した。フィールドワークでは、授業や行事、部活動といったさまざまな場面における生徒の取り組み方と教師の働きかけの様子を記録し、特定の生徒に生じている変化の状況をとらえた。今後は、このような変化が生徒の学力形成とどう関係するかを検討する。学力調査の分析では、次の四点が明らかになった。第一に、保護者によるサポートのあるような恵まれた家庭環境にある生徒とそうではない生徒の間には学力の格差がある(学力の階層格差)。第二に、家庭環境の状況は中学校によって異なっており、家庭環境に恵まれた生徒が比較的多い学校やその逆の学校がある。