hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軸索内輸送の調節機構

1.軸索内輸送の調節機構,速い軸索内輸送が膜系オルガネラの移動であることは, 1973年に我々の研究によって確立された.現在までに速い流れが微小管をレールにすることが明らかになったが,一方その微小管は遅い流れを形成する.従って軸索内における微小管の存在形式を明らかにすることは軸索流機構の解明に直結する重要な課題である.我々は過去3年間の研究を通じて軸索内微小管の存在様式について以下の結論に達した.すなわち軸索内微小管にはふたつの型があり,第1型は1.8mm/日の速度でニューロフィラメント蛋白質とともに移動し,コルヒチン,低温にたいして比較的安定じ,タウ因子の量は少ない.第2型は3.2mm/日の速さで移動し,コルヒチンおよび低温にたいして不安定で,多量のタウ因子をふくむ.第1型は重合・脱重合の速度がおそい安定型であり,第2型は盛んに重合・脱重合をくりかえす動的な型と判断される.第1型は軸索内チューブリンが重合する際の核になる部分であり,第2型はこのチューブリンの供給源であろう.軸索内の微小管伸長(チューブリン移動)は,以上のシエマによって理解できる.2.ガングリオシドの軸索内移動はこれまで速い流れとのみ理解されてきたが,我々は遅い流れの存在をフルオログラフィーによって立証した.また細胞における唯一のシアル基供与体であるCMP-シアル酸が軸索内を移動することを発見し,軸索末端においてガングリオシドがシアル化される可能性を指摘した.3.新たに開発したコリンアセチルトランスフェラーゼ(CAT),グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)の超微量定量法により,純粋にコリン作動性であることが確立されている脊髄前角ニューロン内にGAD活性およびGABAが共存することを発見し, GABAが伝達物質としての役割の他に栄養因子として作用することを示した.1.軸索内輸送の調節機構,速い軸索内輸送が膜系オルガネラの移動であることは, 1973年に我々の研究によって確立された.現在までに速い流れが微小管をレールにすることが明らかになったが,一方その微小管は遅い流れを形成する.従って軸索内における微小管の存在形式を明らかにすることは軸索流機構の解明に直結する重要な課題である.我々は過去3年間の研究を通じて軸索内微小管の存在様式について以下の結論に達した.すなわち軸索内微小管にはふたつの型があり,第1型は1.8mm/日の速度でニューロフィラメント蛋白質とともに移動し,コルヒチン,低温にたいして比較的安定じ,タウ因子の量は少ない.第2型は3.2mm/日の速さで移動し,コルヒチンおよび低温にたいして不安定で,多量のタウ因子をふくむ.第1型は重合・脱重合の速度がおそい安定型であり,第2型は盛んに重合・脱重合をくりかえす動的な型と判断される.第1型は軸索内チューブリンが重合する際の核になる部分であり,第2型はこのチューブリンの供給源であろう.軸索内の微小管伸長(チューブリン移動)は,以上のシエマによって理解できる.2.ガングリオシドの軸索内移動はこれまで速い流れとのみ理解されてきたが,我々は遅い流れの存在をフルオログラフィーによって立証した.また細胞における唯一のシアル基供与体であるCMP-シアル酸が軸索内を移動することを発見し,軸索末端においてガングリオシドがシアル化される可能性を指摘した.3.新たに開発したコリンアセチルトランスフェラーゼ(CAT),グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)の超微量定量法により,純粋にコリン作動性であることが確立されている脊髄前角ニューロン内にGAD活性およびGABAが共存することを発見し, GABAが伝達物質としての役割の他に栄養因子として作用することを示した.1.中枢神経系の細胞骨格に結合して存在するカルシウム依存性プロテアーゼおよび中枢神経組織の細胞質に分布する可溶性のカルシウム依存性プロテアーゼをそれぞれ精製し、その酵素学的性質を比較・検討した。2.ニューロフィラメントと結合して存在する分子量52Kの蛋白質について、その蛋白化学的な性質を検討すると同時に、これにたいする特異的なポリクローン抗体を作成し、中枢神経各部位における局在を決定した。この52K蛋白質(NAPと命名)はニューロフィラメントと微小管を架橋する機能を持つことが推定されるので、現在電子顕微鏡のレベルでその確認を進めている。3.ガングリオシドおよびシアル酸基供与体であるCMP-シアル酸が、それぞれ異なる速度で軸索内を移動していることを見出した。前者は遅い軸索流、後者は中間速の軸索流に属しているので、軸索内細胞骨格および膜系オルガネラとの結合様式を現在検討中である。さらにCMP-シアル酸の軸索内移動は軸索末端(前シナプス域)におけるガングリオシドの化学的修飾を示唆しており、この点の検討をも進めつつある。4.グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)の超微量定量法を開発した。これを単一ニューロンに適用し、従来コリン作動性であることが確立されている前角運動ニューロンにGAD活性が共存することを定量的に証明した。さらに網膜の各層および単一ニューロンについてGAD活性を測定し、網膜発育時の変化、網膜変性疾患における変化を検討中である。

また従来神経系にのみ存在すると考えられて来たGADが卵管に高濃度に分布し、性周期に応じて大幅に変動することを見出した。従ってγ-アミノ酪酸は神経伝達物質としての機能の他に、ある種のトロフィックな作用を有することが示唆された。昭和61年度内にえられた新しい知見は、以下のごとくである。1.軸索内微小管の存在様式:軸索内の微小管には、低温によって脱重合し可溶化される型と、低温に安定で可溶化されぬ型がある。可溶性チューブリンは全体の70%を占め、細胞質チューブリンと同等のサブユニット構成を示し、またタウ因子と共存する。不溶性チューブリンは残りの30%を占め、主にβ-チューブリンから成り、ニューロフィラメント蛋白質およびニューロフィラメント付随蛋白質と共存する。可溶性チューブリンは軸索内輸送に直接的に関与する機能型であり、これにたいして不溶性チューブリンは軸索の構造維持により深く関与するものと推定した。2.ニューロフィラメント蛋白質、ことにその200Kサブユニットは、軸索内を移動するにあたって、絶えず燐酸化、脱燐酸化を繰り返していることを発見した。3.昭和60年度に報告したガングリオシドGD12およびCMP-シアル酸の軸索内輸送に関して、この両物質のそれぞれと同時に軸索内を移動する蛋白質(分子量はそれぞれ55K)の存在を認めたが、その分子的同定にはまだ成功していない。4.前年度に開発したグルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)ならびにGABAの超微量定量法を網膜変性ミュータント・マウスおよびその対照マウスに適用し、光受容細胞の変性・脱落にともない、網膜内のGABA作動系に二相性の特徴的な変化がおこっていることを発見した。5.これまでに開発してきたコリン作動系、GABA作動系に加えて、カテコールアミン作動系を扱うために、現在チロシン水酸化酵素の超微量定量技術を開発中であり、さらに酵素サイクリング法と酵素免疫測定を組合わせて、高分子蛋白の超微定量を開発している。
インターネットを活用した児童生徒の心身の健康に関するスクールカウンセリングの研究

昨年度の研究実施計画に基づき調査協力をお願いした養護教諭に対して質問紙調査((1)、一次調査)を実施した。その結果、協力を要請した244名(当初の予定は約120名)の回収数は41名(回収率16.8%)であった。調査結果の概略を報告すると、1)ITを利用した相談活動を行っているか、という設問に対して、「これからもするつもりはない(60.0%)」という回答が過半数を占めた。次いで「過去にしたことがある(22.5%)」、「現在している(12.5%)」と続いた。また、「これからしようと思っている(5.0%)」であった。2)ITを利用した相談活動をこれからもするつもりはない理由として「ITを利用した相談活動が出来る環境が整っていない」が最も多く、次いで「必要性が感じられない」、「態度・しぐさ・口調等のノンバーバル面を重要視している」、「メールを使用した相談活動の有効性に疑問がある」など、養護教諭自身の負担や、非対面で行う相談活動自体に疑問を持っている様子がうかがわれた。3)ITを利用した相談活動の養護教諭側のメリットとしては「時間・場所を選ばずに、必要時にできる」、「面と向かって児童生徒が言い出しにくい内容も聞ける」、「直接会えない児童生徒ともできる」などの意見が挙げられた。なお、相談活動に用いるツールとしては携帯電話のメール(15)、パソコンのメール(8)であった。児童生徒にメールアドレスが支給されている学校は10.5%(n=38)と少なく、学校でのメール利用の機運はまだ、低いようであった。当初の実施計画(2)と(3)に関しては残念なから協力者が得られず、計画を実行出来なかった。これは一次調査に見られるように「LANなどの環境整備が整っていないこと」や「養護教諭自身が非対面で行う相談活動の必要性を感じていない」などの理由によるものと思われる。平成13年度は情報の収集のため全国の小中高校の養護教諭それぞれ2000名、1500名、1000名の合計4500名を無作為抽出してパソコン使用の有無、インターネットおよび電子メール使用の有無およびメールを使って相談活動しているか、などを中心とした質問紙を郵送した。有効回答は1926名(回収率は42.8%)で、小中高校の有効回答率は小学校40.6%、中学校42.1%、高等学校47.8%であった。現在集計中であるが、集計済みのデータの一部を報告する。対象校の児童生徒数の平均は490名で、養護教諭の年代は20代(12.7%)、30代(28.1%)、40代(39.2%)、50代(18.5%)、60代(0.3%)であり、養護教諭としての経験年数は平均18.4年であった。パソコン使用の有無に関しては有効回答数1926名の内1689名(87.6%)が何らかの形でパソコンを使用していたが、目的別ではワープロとしてが最も多く(89.1%)、ついで表計算(73.8%)で、インターネット使用者は1036名(62.3%)であった。パソコンの使用場所については自宅が最も多く(65.8%)、次に職員室内(58.7%)で保健室は970名(57.6%)で半数以上の養護教諭が保健室でパソコンを使用出来る状態であった。電子メール活用者は893名でメール交換相手は友人が8割以上と最も多く、次いで養護教諭が39.5%であった。児童・生徒とメールを交換している養護教諭は126名(14.1%)、保護者と交換している者は3.1%であった。児童・生徒および保護者を相手にしたメール交換はまだあまり広まっていないようであるが、今後、メールや掲示板を活用した相談活動は増加するものと思われる。上記のような状況をふまえ高性能のサーバー用パソコンや周辺機器を購入し、講座のホームページを整備してメールフォーム、電子掲示板等を設置して「スクールヘルス・カウンセリング・センター」としての機能を整備しつつある段階である。昨年度の全国調査(H13、養護教諭に対するインターネットおよび電子メール活用状況の調査)によると児童生徒とメール交換をしている養護教諭は126名(14.1%)、と少なく、メールの内容も不明であった。また、この研究に協力してもらえると予定しいた養護教諭には「インターネットを利用した養護教諭の相互コミュニケーションの場の構築に関する研究」というテーマの論文に協力してもらったため今年度の目標は見送り来年度に回す予定である。今年度は高校生を対象に質問紙調査を行い、とくに、電子メールの活用状況とその内容を把握することを主な目的とした。調査対象は茨城県下の高校3校の一年生787名である。その結果、電子メールを活用している生徒は携帯、パソコンでの活用併せて9割以上にのぼった。メールの相手(複数回答)としては友人(33.5%)が最も多く、次いで家族(27.2%)の順で、先生は少数(4.3%)であった。電子メールの内容として一番多かった回答は日常会話で、8割以上になった。電子メールで相談したことがあると回答した者も、相談されたことがあると回答した者も全体の約半数であった。相談内容で一番多かったのは人間関係、恋愛関係であった。先生との相談内容については不明であった。次にハードでの整備状況では来年度の目標達成のため掲示板、およびインターネット活用によるアンケートフォームも設置した。

また、「養護教諭の相互コミュニケーションの場の構築に関する研究」のためメーリングリストも立ち上げた。昨年度の研究実施計画に基づき調査協力をお願いした養護教諭に対して質問紙調査((1)、一次調査)を実施した。その結果、協力を要請した244名(当初の予定は約120名)の回収数は41名(回収率16.8%)であった。調査結果の概略を報告すると、1)ITを利用した相談活動を行っているか、という設問に対して、「これからもするつもりはない(60.0%)」という回答が過半数を占めた。次いで「過去にしたことがある(22.5%)」、「現在している(12.5%)」と続いた。また、「これからしようと思っている(5.0%)」であった。2)ITを利用した相談活動をこれからもするつもりはない理由として「ITを利用した相談活動が出来る環境が整っていない」が最も多く、次いで「必要性が感じられない」、「態度・しぐさ・口調等のノンバーバル面を重要視している」、「メールを使用した相談活動の有効性に疑問がある」など、養護教諭自身の負担や、非対面で行う相談活動自体に疑問を持っている様子がうかがわれた。3)ITを利用した相談活動の養護教諭側のメリットとしては「時間・場所を選ばずに、必要時にできる」、「面と向かって児童生徒が言い出しにくい内容も聞ける」、「直接会えない児童生徒ともできる」などの意見が挙げられた。なお、相談活動に用いるツールとしては携帯電話のメール(15)、パソコンのメール(8)であった。児童生徒にメールアドレスが支給されている学校は10.5%(n=38)と少なく、学校でのメール利用の機運はまだ、低いようであった。当初の実施計画(2)と(3)に関しては残念なから協力者が得られず、計画を実行出来なかった。これは一次調査に見られるように「LANなどの環境整備が整っていないこと」や「養護教諭自身が非対面で行う相談活動の必要性を感じていない」などの理由によるものと思われる。
人工リン脂質を利用した直交型リポソーム融合法の開発とその応用

脂質小胞の膜融合はリポソーム工学において重要な要素技術であるが、従来法には直交性がなく、目的とする異種小胞間での融合を選択的に達成することが困難であった。本課題では、極性頭部を修飾した各種人工リン脂質を合成して膜小胞に埋め込み、それらの相互作用を利用して直交型異種間膜融合系を開発する。さらに、鋳型DNA封入リポソームと無細胞タンパク合成試薬封入リポソームを試験管内で直交融合させてタンパク合成を行う。本法によりリポソームへの選択的な物資供給が可能になり、膜タンパク質のリポソーム内分子進化工学などへの応用が期待できる。
前シナプス修飾作用の細胞内分子メカニズム

脳機能の統合制御および記憶を初めとする可塑的変化に重要な役割を果たすシナプス伝達物質放出修飾制御機構の研究を行った。ラット延髄台形体に前蝸牛核から入力する興奮性シナプスはシナプス前末端が巨大であることが知られる。これに注目して、ラット延髄から薄スライスを作製し、巨大シナプスを顕微鏡下に観察しながら、シナプス前末端および後シナプス細胞からバッチクランプ同時記録を行う方法を開発した。この方法を用いて次のことを明らかにした。1.代謝型グルタミン酸受容体を介するシナプス前抑制作用における受容体のターゲットはCaチャンネルであって、Kチャンネルや、Ca流入の下流にある開口放出機構は関与しない(Takahashi et al.Science,1996)。2.延髄の巨大シナプスで伝達物質放出に関与するCaチャンネルは専らP型である。このチャンネルはCa電流依存性の不活化を示すが、この性質はシナプス伝達における、後テタヌス抑制現象を司る(Forsythe et al.Neuron in press)。3.代謝型GABA受容体(GABA_B)を介するシナプス前抑制は、代謝型グルタミン酸受容体を介してシナプス前抑制作用と同一メカニズムによる。これらの作用はGタンパクを介して行われることが実証された。また、Gタンパク共役型のKチャンネル(GIRK)はシナプス前末端に確かに存在するが、GABA_B受容体とはカップルしない(Takahashi et al.,J.Neurosci.,submitted)。4.前シナプスCaチャンネルは頻回刺激によって、一過性に増大する。この作用はCa電流の立ち上がり速度の増加によっており、細胞内のCa濃度をBAPTAによって低下させたり、Caの代わりにBaを電流キャリヤ-とすることにより著しく減弱することから、Ca依存性と結論された(Cuttle et al.,投稿準備中)。この一連の共同研究によりシナプス伝達物質修飾機構の基礎的メカニズムの一部が解明された。これに注目して、ラット延髄から薄スライスを作製、巨大シナプスを顕微鏡下に観察しながら、シナプス前末端および後シナプス細胞からバッチクランプ同時記録を行う方法を開発した。1.代謝型グルタミン酸受容体を介するシナプス前抑制作用における受容体のターゲットはCaチャンネルであって、Kチャンネルや、Ca流入の下流にある開口放出機構は関与しない(Takahashi et al. Science,1996)。このチャンネルはCa電流依存性の不活性化を示すが、この性質はシナプス伝達における、後テタヌス抑制現象を司る(Forsythe et al. Neuron in press)。3.代謝型GABA受容体(GABA_B)を介するシナプス前抑制は、代謝型グルタミン酸受容体を介するシナプス前抑制作用と同一メカニズムによる。また、Gタンパク共役型のKチャンネル(GIRK)はシナプス前末端に確かに存在するが、GABA_<sB>受容体とはカップルしない(Takahashi et al., J. Neurosci., submitted)。

この作用はCa電流の立ち上がり速度の増加によっており、細胞内のCa濃度をBAPTAによって低下させたり、Caの代わりにBaを電流キャリヤ-とすることにより著しく減弱することから、Ca依存性と結論された(Cuttle et al.,投稿準備中)。この一連の共同研究によりシナプス伝達物質修飾機構の基礎的メカニズムの一部が解明された。
希少RNA修飾はなぜ存在するのか？ヒトにおける役割から探る

ヒト/脊椎動物に特異的に存在するミトコンドリアtRNA-Metのウォブル位修飾5-ホルミルシチジン(f5C)の生合成について、f5Cはメチル化により5-メチルシチジン(m5C)を経てm5Cの酸化により生じる経路を示唆し、実際にメチル化酵素NSUN3とm5Cの酸化酵素ALKBH1を同定し、in vitroでのf5C形成に成功した。NSUN3とALKBH1の遺伝子ノックアウト(KO)細胞におけるミトコンドリア機能障害およびミトコンドリアタンパク質合成能の低下を明らかにした。f5C以外の修飾に関しても試験管内再構成や修飾遺伝子の同定を達成したが、修飾機能の理解のために、更なる研究が必要である。主には高等真核生物のRNA転写後修飾の化学構造形成に関わる生合成遺伝子の探索を行った。またRNA解析手法を活用したRNA修飾遺伝子機能の解明に寄与し、関連の学会発表を行った。遺伝子探索について(1)tRNAの特定部位に糖付加を受けた修飾構造が知られているものについて生合成遺伝子の探索を行った。糖転位活性のアッセイ系を確立し、ラット組織から調製したライセートのカラム精製画分から活性を追跡することを繰り返し、最終的に質量分析法により機能未知のタンパクを特定した。該当遺伝子のRNAiによるノックダウンにより糖付加RNA修飾の減少が確認できたので、組換え体を取得し試験管内再構成実験の検討などを進めている。(2)これまで細胞質RNAを標的にメチル化を行うことが知られていた酵素Nsun2の性質を調べる過程でNsun2遺伝子トラップマウス由来のRNAを解析したところ、予期しなかったことにミトコンドリアtRNAも標的としてメチル化を行うことを明らかにした。細胞内局在解析では従来の知見通り核局在を示すシグナルが大部分であったが、同時にミトコンドリア局在を示すシグナルを捉えることに成功した。オルガネラRNAにも修飾を行う機能的意義の解明を進めている。引き続き、本申請で対象とする、高等真核生物におけるRNA転写後修飾の化学構造形成に関わる生合成遺伝子の探索を行い、特定した1つの新規遺伝子についてH27年度において論文投稿段階にある。また、関連の学会発表を行った。遺伝子探索とその成果について(1)新規のメチル化酵素を発見した(以下MTMT1と称する)。MTMT1の遺伝子ノックアウト(KO)細胞をCRISPR/Cas9技術で作成し、5-ホルミルシチジン修飾が欠損することを見出した。KO細胞の各種解析により、ミトコンドリア機能の低下が示された。(2)探索済みの新規同定した糖転移型修飾酵素に関し、クローニングにより組み換えタンパクを取得し、in vitroでの修飾再構成に成功した。またこれまでRNAiによるノックダウンで遺伝子と修飾の関連を調べてきたが、CRISPR/Cas9技術で作成したKO細胞での解析も進める。概要の(1)について、推定した通りの生合成反応の第1段階にあたるメチル化酵素の特定に成功したことにより、修飾の完全欠損系の確立に成功し、細胞の性質の解析まで実施可能になった。(2)について修飾再構成を達成したことから遺伝子産物が酵素活性の実体を担うことが証明されたことになり、遺伝子欠損等の解析を、tRNA修飾異常と関連づける解析への展開が可能となる。本申請で対象とする、高等真核生物を特徴づけるRNA転写後修飾の化学構造形成に関わる生合成遺伝子の探索を行い、特定した遺伝子の1つNSUN3に関する論文を公開し、関連の学会発表を行った。遺伝子探索とその成果について(1) NSUN3の作用で生じた5-メチルシチジン修飾に対する酸化酵素を発見した(以下MTHO1と称する)。MTHO1の遺伝子ノックアウト(KO)細胞をCRISPR/Cas9技術で作成し、5-ホルミルシチジン修飾が欠損し、5-メチルシチジンのまま修飾が進行しないことを見出し、またin vitroでの酸化反応を再構成した。KO細胞の各種解析により、ミトコンドリア機能の低下を示した。MTHO1に関する論文投稿を進めている。(2)昨年度までに同定した糖転移型修飾酵素に関し、クローニングにより組み換えタンパクを取得し、in vitroでの修飾再構成に成功した。酵素のキネティクス解析を行い、並行して、作成したKO細胞のストレス環境下での生育阻害の可能性を探索している。概要の(1)について、推定した多段階生合成反応の第2段階以降にあたる酸化酵素の特定に成功したことにより、修飾構造の試験管内での完全再構成に成功し、細胞の性質の解析まで実施可能になった。(2)について修飾再構成を達成したことから遺伝子産物が酵素活性を担う組み換えタンパクを用いた生化学的解析が可能となり、またKO細胞の表現型の探索を複数のストレス環境刺激下で比較していくスキームを構築しつつある。本申請で対象とする、高等真核生物を特徴づけるRNA転写後修飾の化学構造形成に関わる生合成遺伝子の探索を行い、ヒトミトコンドリアtRNA-Metのウォブル位シチジンを5-メチルシチジンにメチル化するNSUN3の報告以降、(1) 5-メチルシチジンから5-ヒドロキシメチルシチジンを経て5-ホルミルシチジンへの2段階の酸化反応を担う酵素ALKBH1についての成果を論文と学会発表によって報告した。

本年度はALKBH1が基質として認識するtRNA-Metについて、野生型およびミトコンドリア病と相関する点変異を持つ複数種の変異型tRNA-Metを試験管内転写で作成し、酸化反応への疾患型変異の影響を調べたところ、ALKBH1は点変異により反応を阻害されないことが判明し、変異の影響を受けうるNSUN3とは異なる基質認識性を持つことを見いだした。NSUN3とALKBH1の遺伝子ノックアウト(KO)細胞における細胞内ミトコンドリアタンパク質合成への影響を調べるため、ミトコンドリアリボソームプロファイリングを実施し、シーケンスデータを取得した。このデータについて引き続き解析を行う計画である。(2)これまでに同定した糖転移型RNA修飾酵素に関し、取得した組み換えタンパクを用いた酵素の基質tRNAおよび糖ヌクレオチドに対するキネティクス解析を行い、基質tRNAに対する相対的に強い親和性(10^-7オーダー)を見出した。また樹立した遺伝子KO細胞のストレス環境下での生育阻害の可能性を探索したが、検討した10種以上のストレス条件下における生育への影響は、現在までに見いだすことができなかった。一方で修飾を受けるtRNAに対応するテストコドンを組み込んだルシフェラーゼによるレポーターアッセイ系を構築し、コドン解読能に対する直接的な影響を評価している。ヒト/脊椎動物に特異的に存在するミトコンドリアtRNA-Metのウォブル位修飾5-ホルミルシチジン(f5C)の生合成について、f5Cはメチル化により5-メチルシチジン(m5C)を経てm5Cの酸化により生じる経路を示唆し、実際にメチル化酵素NSUN3とm5Cの酸化酵素ALKBH1を同定し、in vitroでのf5C形成に成功した。NSUN3とALKBH1の遺伝子ノックアウト(KO)細胞におけるミトコンドリア機能障害およびミトコンドリアタンパク質合成能の低下を明らかにした。f5C以外の修飾に関しても試験管内再構成や修飾遺伝子の同定を達成したが、修飾機能の理解のために、更なる研究が必要である。概要の(1)について、一般に生合成経路が未確定のプロセスに関わる遺伝子の探索が最も困難な過程であると見なしていたが、酵素活性検出系の確立に成功し、また質量分析法によるタンパク同定がよく機能したことから、最終的にタンパク混合物から目的の遺伝子の特定に早い段階でつながるという結果が得ることができた。(2)については、従来の知見にとらわれずに解析を進めることで偶然の新たな発見につなげられた。引き続き探索中の遺伝子については生化学的実験による酵素活性の追跡やコンピュータを活用した候補遺伝子絞り込みの2方面から進める。遺伝子を特定したものについては、酵素としての性質を組換えタンパクやその変異体を用いて明らかにする実験、培養細胞での翻訳特性の変化や増殖能の評価などの機能解析を進める。引き続き未同定の遺伝子については生化学的実験による酵素活性の追跡や比較ゲノムによる絞り込みを活用した候補遺伝子絞り込みの2方面から進める。遺伝子を特定したものについては、酵素としての性質を組換えタンパクやその変異体を用いた生化学的解析により明らかにする実験を進める。培養細胞でのストレス刺激下における増殖能変化の評価など生理機能の探索を進める。培養細胞を用いたin vivo翻訳特性の変化を追跡するレポーター系の構築や遺伝子発現プロファイル変動の網羅的解析を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。
災害復興まちづくりにおける地域アイデンティティの継承と持続可能性に関する研究

本研究は災害復興地域における復興まちづくりを地域アイデンティティの観点から持続可能なまちづくりにつなげていく理念と手法のあり方を探った。東日本大震災の復興まちづくりにおいては、内部の若い世代に支援者がつながり、創造的なまちづくりの展開に地域アイデンティティの表出がみられ、海外の事例から地元のNPOが人、団体がつながる場づくりを進めている事例にも地域アイデンティティが強く反映されている点を確認した。下記の4点について持続可能性とアイデンティティの観点から復興まちづくりについて調査を行った。1.国内の各地域の災害復興計画のレビュー:被災地域の復興計画の内容をレビューし、地域アイデンティティに関する記述をリストアップし、計画内容の記述にどの程度地域アイデンティティの継承を位置づけているか全体像を把握した。2.対象地における地域アイデンティティの要素:陸前高田市、南三陸町における復興まちづくりにおいて、陸前高田は松、南三陸町では特産物のタコ、伝統芸能の鹿子躍り、津波を契機に国際交流のシンボルのモアイ像などが抽出されている。3.対象地域の復興まちづくりにおける地域アイデンティティ:陸前高田においては、統合された中学校において逃げ地図づくりワークショップを開催した。また南三陸町、石巻市では英国のユースラジオドラマの若者8名とスタッフ2名とともに被災地の中高校生とラジオドラマづくりを通して復興のビジョンを作成した。また中越地震から10年後の長岡市法末集落において限界集落からの危機脱却のためのワークショップを開催した。4.海外の事例における地域アイデンティティと持続可能性に関する調査米国のカトリーナ台風(2005)災害後の復興計画、クライストチャーチの震災後の復興について調査をおこなった。貧富の差が表れている点、ボランティア、NPOの活躍と連携が持続可能性とアイデンティティに強く関係していることを把握した。本研究は災害復興地域における地域アイデンティティと持続可能性との関連を分析し、地域アイデンティティを継承し、持続可能なまちづくりにつなげていく理念と手法のあり方を探り、今後の復興まちづくりに寄与するために下記の3点を明らかにしようとしたものである。1)人々の心情の中にある地域のアイデンティティ(後述するように個人のアイデンティティとも関連)を表す風景やその要素を抽出する。さらに2)海外の先進事例からその具現化の方法の情報を整理し、地域アイデンティティと持続可能性との関連を復興まちづくりに適用する。3)それをモデル的にアクションリサーチとして実践して地域アイデンティティを継承し,持続可能なまちづくりに展開していく理念と方法論を構築する。そこで平成24年度は下記の点を行なった。1.国内の被災地域の復興計画が策定されている内容をレビューして、地域アイデンティティに関する記述をリストアップした。2.対象地域において被災者へのインタビューにより被災者の心情や意識の中の地域のアイデンティティに関わる要素を抽出した。3.対象地域における復興まちづくりにおいて地域アイデンティティを継承する持続可能なまちづくりのあり方を求めて中高校生のワークショップに関わり、その分析を行なった。4.海外の災害から復興まちづくりにおける地域アイデンティティの扱いについて住民参加型として米国、地域アイデンティティと環境・エネルギー面の先駆例としてスイスやドイツの事例を調査した。5.地域アイデンティティが持続可能なまちづくりにどう結びついていくかを環境・社会・経済面のつながりについて検討を行なった。平成26年度は最終段階として地域アイデンティティの持続可能性との関連を総括した。環境面(エネルギー、自然環境を含む)、社会面、経済面の3つの側面から、地域アイデンティティの継承がどのような利点、課題があるか理念も含めて整理した。環境面では、沿岸部の防潮堤、丘陵地の開発、地盤面のかさ上げといった巨大土木工事の環境面の改変、地域の文化的景観の保全や震災遺構等の議論に地域アイデンティティも溯上にあがっている。社会面では、復興の長期化に伴い、若年層の流出がより深刻となり、高台移転や復興公営住宅の新たなコミュニティ形成が課題となっている。経済面からは土建業はじめ復興関連の産業は活性化しているが長期的観点からはまだ回復しているとは言い難い。どちらかというと県庁所在地の大都市に集積し、地域アイデンティティの面では地場産業、持続可能性の面では担い手育成が課題である。復興計画では再生可能エネルギー等持続可能な開発をうたうものの、現状は中央集権的な大都市集積、画一的な商業集積、住宅地開発という地域アイデンティティの低下、地方の体力低下を食い止める展開になっていない。そういう中で、石巻2.0のように行政主導ではなく市民の主体的な展開に、外部の専門家が協力して、中には移住しながら、地域の文化的脈略に外の風を組み合わせた創造的な事業が生み出されている例が各地にみられる。手づくり的に「まち育て(アーバン・ハズバンドリー)」とでもいうべき、コミュニティビジネスも含めた動きである。またそれらには中高校生参画の復興まちづくり等次世代の担い手を育てている動きがある。地域アイデンティティを創出し、環境、経済、社会の各側面を総合した持続可能なまちづくりの展開となっている。このような動きはクライストチャーチ他海外の復興まちづくりにおいても共通して見られた傾向である。都市計画学復興まちづくりは現場においては当初予想したように進展はしていないのが実状である。ワークショップの企画実施にはそのため現地の都合もあり、なかなか当初計画したようにいかない。アンケートも自治体の担当が激務に追われている中で頼みにくい所もあり、それら自治体と関係をとりながら進めている。

理由の大きな要因は被災地の復興の進展が予定より遅く、またこのようなテーマでのワークショップの設定が困難な点にある。現在の状況は下記の通り。1.国内の各地域の災害復興計画のレビュー:被災地域の復興計画の内容をレビューを行なった。奥尻島復興計画、阪神淡路大震災、新潟県中越及び中越沖地震時の復興計画レビューを行い、被災地のいくつかの復興計画のレビューを行なっている。2.対象地における地域アイデンティティの要素:被災者への聞き取り(半構造化面接)やイメージマップ調査で類型化、アンケート調査の準備をしている。3.対象地域における復興まちづくりにおける地域アイデンティティ:住民参画のワークショップではアイデンティティ形成期にあたる中高校生のアクションリサーチとして実施した。4.海外の事例における地域アイデンティティと持続可能性に関する調査・米国のカトリーナ台風(2005)災害後の復興計画:低所得者層の最大の被害地では7年経った後も復興できていない地区や、ベトナム人コミュニティの結束力の高い地区では完全に復興している等の地域差があり、社会的結束力とアイデンティティの関係がこの経過から明らかになっている。・スイスの2005年水害後のまちづくり及びジュネーブでの世界復興会議(2011)における地域アイデンティティの扱いについては情報を収集している所であるが、ドレスデンの水害の後の復興については伝統的な景観を再現するアイデンティティの強さと、河川沿いの洪水域のオープンスペースを中心とした、自然地形や自然河川の流れに逆らわない整備が元々の成り立ちのアイデンティティ回帰となって都市開発のビジョンにつながっている。前半にアンケートを行い、また、具体的に相談を受けている、体制の流れから抜け落ちている、困っている地区の復興に向けてのワークショップ等で支援をしながら、持続可能性とアイデンティティを重視した復興まちづくりの有効性を検証したい。時間の進行に伴い、まだ十分に情報がない地域の復興計画の分析の補足を行う。対象地域は陸前高田市、南三陸町、石巻市から中心の地域を絞っていくか可能性のある地域をさぐりながら行なうか調査は継続して行い、ワークショップ等のアクションリサーチも継続して実施する。海外調査はニュージーランドの復興がアイデンティティの点から注目されるために補足の調査を行う。被災地の復興まちづくりのために海外共同研究者を招聘して議論を行い普及啓発のためにシンポジウム等のスタイルで成果の還元を行う予定であるが、その点は被災地の受け入れの状況にもよるので流動的である前提で調査を行なう。
管理会計によるテンションマネジメントの組織プロセスへの影響に関する経験的研究

第1に,予算コントロールの厳格度と業績評価の主観性(客観性)との関係性が「部門業績」におよぼす影響を,複数企業を対象とした事例研究を通じて探求する。第2に,製品開発コストマネジメントである原価企画におけるテンション・マネジメントが組織プロセスへおよぼす影響について事例研究を通じて経験的知見の蓄積を図る。加えて,スタートアップ企業,小規模組織,NPO組織におけるテンション・マネジメントについても事例研究を実施する。
下水飲用再利用における微量物質の膜透過を予測する技術の開発

逆浸透膜における微量物質(特にニトロソジメチルアミン<NDMA>)の透過現象に対する膜物性の重要性を、膜物性分析を通して評価した結果、スキン層の厚みや空隙径などこれまで重要と思われてきた物性に差がないことが明らかになった。また、微量物質の膜透過を表現する細孔モデルを構築し、膜の透過性能と空隙径を入力値とすることで微量物質の阻止率予測が可能であることを明らかにした。さらに、分子動力学シミュレーションを使い、膜構造内の微量物質の輸送を計算した。結果、3種類のニトロソアミンの拡散速度は分子の大きさに従い、これは実際の膜ろ過試験で得た結果と同じ傾向であることを明らかにした。1数学的透過モデルの構築:微量物質が逆浸透膜を透過する際の輸送現象を数値的に解明して透過予測を行うため、微量物質透過を数学的透過モデルで表現することを目的とした。まず、逆浸透膜を透過しやすいニトロソジメチルアミンの阻止率を構築した透過モデルに入れることにより阻止率に大きな影響を及ぼす膜の空隙径を推定した。この推定値は、文献にある実測値とほぼ近い値であった。また、この空隙径を透過モデルに導入した上で、他のニトロサミンの物性値を使用して阻止率の予測計算を同一膜透過流束条件下で行った。結果、予測阻止率と卓上試験で得た阻止率が非常に近い値を示した。また、この予測は膜透過流束を変更しても有効であり、開発モデルを実証することができた。2分子シミュレーションを活用した透過計算:精度の高い微量物質の膜透過予測を実現するため、複数の透過機構(分子ふるい・静電相互作用・親疎水性相互作用等)を同時に解析できる分子シミュレーションを使って拡散係数の計算を行った。必要なコンピューター及びソフトウエアを導入し、一辺8nm程度の膜中の高分子鎖構造を構築した。この高分子膜構造中に水及び微量物質(ニトロソアミン4種類)を充填し、逆浸透膜中におけるこれらニトロソアミンの拡散係数を計算することができた。結果、卓上試験で得た透過率と相関が得られた。平成28年度中に10個以上の微量物質を計算して実証する予定であったが、初めて取り扱う分子シミュレーション用の操作方法習得に時間がかかった上、計算時間が計画よりも相当長かったため。下水の飲用再利用では高いレベルの水の安全性が求められるため、逆浸透膜で阻止しきれない微量物質の透過特性を明らかにすることが求められている。そこで本研究では、逆浸透膜における微量物質の透過挙動を解明し、微量物質透過予測を可能にする技術を開発しようとした。まず、膜物性分析を通して逆浸透膜中における微量物質の透過に関わる膜物性の重要性を評価した。微量物質(特にニトロソジメチルアミン<NDMA>)の阻止率が大幅に異なる膜の膜物性を直接分析した結果、スキン層の厚みや空隙径などこれまで一番重要と思われてきた物性に差がないことが明らかになった。次に、逆浸透膜中のサブナノ構造と微量物質の間に働く物理化学的相互作用に着目し、微量物質透過を数学的膜透過モデルによって予測できるモデルを開発した。結果、低分子・非荷電・高親水性物質であるニトロソアミンに対しては、膜透過モデルによって阻止率を高い精度で予測できることが分かった。さらに、本研究では、低分子の微量物質の透過挙動をコンピューターを使用した分子動力学シミュレーションにて表現して微量物質の膜構造内での拡散レベルの予測を可能にする技術を開発しようとした。構築した逆浸透膜モデルは密度が1.3g/cm2程度であり、直接分析を使った他研究とほぼ同等の数値が得られた。さらに、4種類のニトロソアミン(NDMA, NMEA, NPYR)を逆浸透膜モデルに入れた上で、それら物質の拡散を計算した結果、分子量が大きくなるにつれて拡散速度が遅くなった。これは実際の膜ろ過試験を経て得た傾向と同様であった。本研究を通して、数学的膜透過モデルや分子動力学シミュレーションにて構築した逆浸透膜モデルを使って微量物質の膜透過レベルを予測できることが分かった。平成29年度は計算速度がこれまでの2倍程度となることが見込まれるコンピューターを導入し、より多くの微量物質の分子拡散を分子シミュレーションを使って計算し、卓上試験の結果と照らし合わせて実証する予定である。また、これら計算で得た拡散係数を実規模透過モデルに組み込み、パイロット逆浸透膜プラント及び実規模逆浸透膜プラントで得られた結果と照らし合わせることによってプラントレベルの透過予測モデル構築と検証を行う予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。環境工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
ICOSの自己免疫疾患における作用の検討および治寮への応用に関する研究

ICOS欠損マウスを7世代MRL/1prマウスに戻し交配し、icos+/-マウスを交配してicos+/+MRL/1prマウスとicos-/-MRL/1prマウスを作成した。2.リンパ節腫脹、脾腫ICOS欠損MRL/1prマウスではコントロールに比べリンパ節腫脹は軽度であった。脾腫の程度には差が見られなかった。3.単核球サブセットとCD4細胞の解析ICOS欠損MRL/1prマウスの脾細胞ではコントロールに比べ、B220-T細胞とCD4+T細胞の減少が認められた。CD4+T細胞に関しては、特にメモリーT細胞の低下が見られ、またB220-CD4+細胞の低下が顕著であった。脾CD4+T細胞の細胞内インターフェロンγ(IFN-γ)とIL-4のFACS解析では、ICOS欠損MRL/1prマウスではコントロールに比べIFN-γ/IL-4比の低下が見られTh2へのシフトが考えられた。4.自己抗体価ICOS欠損MRL/1prマウスの血清中の抗dsDNA抗体価は、IgG1,IgG2a, IgMのサブクラスでコントロールに比べ低下していた。IgG3では差は見られなかった。5.血清サイトカインレベル血清のサイトカインでは、ICOS欠損MRL/1prマウスでMCP-1とIL-12p70の低下が認められた。6.腎炎ICOS欠損MRL/1prマウスでは、糸球体病変の程度に変化はなかったが、血管周囲や間質の単核球浸潤が消失していた。野生型のMRL/1prマウスではICOSの発現は脾CD4+T細胞で認められたが、CD8+T細胞やCD4-CD8-T細胞では認められなかった。また、CD4+T細胞でも若年齢のMRL/1prマウスでは発現せず、年齢とともに発現が増強していた。3.リンパ節腫脹、脾腫ICOS欠損MRL/1prマウスではコントロールに比べリンパ節腫脹は軽度であった。4.単核球サブセットICOS欠損MRL/1prマウスの脾細胞ではコントロールに比べ、B220-T細胞とCD4+T細胞の減少が認められた。CD4+T細胞に関しては、特にメモリーT細胞の低下およびナイーブT細胞の増加が見られ、またB220-CD4+細胞の低下が顕著であった。5.細胞内サイトカイン脾CD4+T細胞の細胞内インターフエロンγ(IFN-γ)とIL-4をFACSで解析した。ICOS欠損MRL/1prマウスではコントロールに比べIFN-γ/IL-4比の低下が見られTh2へのシフトが考えられた。6.自己抗体価ICOS欠損MRL/1prマウスの血清中の抗dsDNA抗体価は、IgG1,IgG2a,IgMのサブクラスでコントロールに比べ低下していた。7.腎炎ICOS欠損MRL/1prマウスでは、糸球体病変の程度に変化はなかったが、血管周囲の単核球浸潤が著しく軽度であった。ICOS欠損マウスを7世代MRL/lprマウスに戻し交配し、icos+/-マウスを交配してicos+/+MRL/lprマウスとicos-/-MRL/lprマウスを作成した。2.リンパ節腫脹、脾腫ICOS欠損MRL/lprマウスではコントロールに比べリンパ節腫脹は軽度であった。

脾腫の程度には差が見られなかった。3.単核球サブセットとCD4細胞の解析ICOS欠損MRL/lprマウスの脾細胞ではコントロールに比べ、B220-T細胞とCD4+T細胞の減少が認められた。CD4+T細胞に関しては、特にメモリーT細胞の低下が見られ、またB220-CD4+細胞の低下が顕著であった。脾CD4+T細胞の細胞内インターフェロンγ(IFN-γ)とIL-4のFACS解析では、ICOS欠損MRL/lprマウスではコントロールに比べIFN-γ/IL-4比の低下が見られTh2へのシフトが考えられた。4.自己抗体価ICOS欠損MRL/lprマウスの血清中の抗dsDNA抗体価は、IgG1,IgG2a, IgMのサブクラスでコントロールに比べ低下していた。IgG3では差は見られなかった。5.血清サイトカインレベル血清のサイトカインでは、ICOS欠損MRL/lprマウスでMCP-1とIL-12p70の低下が認められた。7.腎炎ICOS欠損MRL/lprマウスでは、糸球体病変の程度に変化はなかったが、血管周囲や間質の単核球浸潤が消失していた。
口腔細菌ペプチド剤分泌系を用いたう蝕リプレースメントセラピー

口腔内常在菌として優勢であるS.sanguis(S.gordonii)に遺伝子組み換えを行い、分泌性の抗体ペプチドを産生させ、口腔内に安定して定着させることによってミュータンス菌のう蝕原生を抑えようとするのが本研究の特徴である。GTF-Iの不溶性グルカン合成を阻害するモノクローナル抗体から得られているScFvファージミド抗体よりその抗体の阻害ドメインをコードしているDNAフラグメントを、S.gordoniiプラスミドに組み換え、形質転換を行った。抗体の産生量について検討したところ抗体として分泌される量が非常に少なく分泌性機能ドメインとしての作用を試験管レベルで確認するに至っていない。現在、高発現形質転換体への改良を行っている。一方、枯草菌の近縁種Bacillus brebisの分泌系を用いて、枯草菌アミラーゼのプロモーターおよびシグナル配列を利用してScFvをヒューズさせた後、B.brevisを形質転換した。その結果菌体外に目的の遺伝子産物を高濃度に分泌した。しかし、目的の蛋白は水に難溶性であり、通常有効なカラムクロマトグラフィーが非常に困難であった。このような難溶性のものに対する精製方法を確立しなければ今後のステップに進むことが困難と思われ、水溶性、難溶性何れにも有効な電気泳動的精製方法の確立を図った。幸い、電気浸透を利用する調整用電気泳動法が高い純度で、高濃度に回収できることが分かり、以後どんなものの精製にも対処できる方法として確立できた。S.gordonii遺伝子組み換え体を応用したう蝕のリプレースメントセラピーを発展させる目的で、S.mutansのGTF-IおよびSPaA(surface protein antigen)をターゲットとして本研究を進めている。1,S.mutansのGTF-Iの不溶性グルカン合成を阻害するモノクローナル抗体からすでに得られているScFv抗体(ファージミド抗体)よりその抗体の阻害ドメインをコードしているDNAフラグメントを切り出し、S.gordoniiプラスミドに組み換え、形質転換を行った。形質転換はDNAレベルでは成功しており、抗体の産生量について検討したところ抗体として分泌される量が非常に少なく分泌性機能ドメインとしての作用(試験管レベルでのS.mutansと遺伝子組み換えS.gordoneii混合培養による粘着性グルカン合成抑制効果およびS.mutansの増殖抑制効果を確認するに至っていない。現在、高発現形質転換体への改良をおこなっている。2,S.mutans SPaA(PAc)の免疫原生の強いとされるエピトープ部位(Infect Immun,1995)の3種のペプチド(下記)について、既存の合成器を用いて合成した。これらのペプチドに対するモノクローナル抗体作成のためマウスおよびラットに免疫し、ミエローマ細胞に融合させて培養を行っているところであり、抗体が取れ次第、先と同様にS.gordoniiを形質転換する。記;SpaA(PAc)N末端部ペプチドPAc(301-319)ANAANEADYQAKLTAYQTE,PAc(361-379)NAKATYEAALKQYEADLAA,PAc(391-409)YQAKLTAYQTELARVQKAN。口腔内常在菌として優勢であるS.sanguis(S.gorodonii)に遺伝子組み換えを行い、分泌性の抗体ペプチドを産生させ、口腔内に安定して定着させることによってミュータンス菌のう蝕原性を抑えようとするのが本研究の特徴である。現在、高発現形質転換体への改良を行なっている。

一方枯草菌の近縁種Bacillus brebisの分泌系を用いて、枯草菌アミラーゼのプロモーターおよびシグナル配列を利用してScFvをヒューズさせた後、B.brevisを形質転換した。その結果菌体外に目的の遺伝子産物を高濃度に分泌した。しかし、目的の蛋白は水に難溶性であり、通常有効なカラムクロマトグラフィーによる精製が困難であった。このような難溶性のものに対する精製方法を確立しなければ今後のステップを進めることが困難と思われ、水溶性、難溶性何れにも有効な電気泳動的精製方法の確立を図った。幸い、電気浸透流を利用する調製用電気泳動法が高い純度で、高濃度に回収できることが分かり、以後どんなものの精製にも対処できる方法として確立できた。
難易度推定に基づく多読図書推薦支援システムの開発

本研究では,学生の通読能力の測定と,その測定結果や学生の多読状況から,図書の難易度の決定方法と確立した.まず,通読能力の測定のために,読書速度のリアルタイム計測が可能な電子書籍ビューアと,通読能力測定オンラインテストシステムの開発を行った.さらに,これらのシステムを実際に運用することで,データの収集を行い,学生の通読能力の測定が可能であることを確認した.これらにより,学生の主観や,出版社毎に異なる難易度基準によらず,統一した基準に基づく図書の難易度の決定ができるようになった.本研究の先行研究のおいて,我々は,学生の主観に基づく集合知により図書の推薦を行うシステムを開発した.本研究では,学生の通読能力の測定と,その測定結果や学生の多読状況から,図書の難易度の決定方法を確立する.この方法により,学生の主観や,出版社毎に異なる難易度基準によらず,統一された基準に基づく図書の難易度の決定と,それを用いた客観的データに基づく高精度な図書の推薦を目指す.本年度は,前年度に開発した通読能力測定オンラインテストシステムについて試験運用を行った.また,本年度より他大学に対してオンラインテストの試験運用の協力を依頼し,複数の大学において試験運用を開始した.この試験運用のために,テストシステムの複数言語対応機能を追加した.さらに,オンラインテストの通読能力推定機能の精緻化を図ると共に,多読の状況からの難易度決定手法の評価検討を行った.本研究では,学生の通読能力の測定と,その測定結果や学生の多読状況から,図書の難易度の決定方法と確立した.まず,通読能力の測定のために,読書速度のリアルタイム計測が可能な電子書籍ビューアと,通読能力測定オンラインテストシステムの開発を行った.さらに,これらのシステムを実際に運用することで,データの収集を行い,学生の通読能力の測定が可能であることを確認した.これらにより,学生の主観や,出版社毎に異なる難易度基準によらず,統一した基準に基づく図書の難易度の決定ができるようになった.先行研究において,学生の主観に基づく集合知により図書の推薦を行うシステムを開発した.本研究では,学生の通読能力の測定と,その測定結果や学生の多読状況から,図書の難易度の決定方法を確立する.この方法により,学生の主観や,出版社毎に異なる難易度基準によらず,統一された基準に基づく図書の難易度の決定と,それを用いた客観的データにに基づく高精度な図書の推薦を目指す.本年度は,前期において,学生の通読能力の測定のために,オンラインテストシステムの開発を行った.このシステムはWebアプリケーションとして,いつでもどこでも受験できるものとした.さらに,オンラインテストの結果と学生の多読状況等から,学生の通読能力を判定する,暫定的な難易度決定手法を決定した.次に,後期において,100人以上の学生を対象としたオンラインテストの実践を行った.このオンラインテストの受験結果と,多読の状況から,難易度決定手法の評価検討を行った.本研究の先行研究において,我々は,学生の主観に基づく集合知により図書の推薦を行うシステムを開発した.本研究では,学生の通読能力の測定と,その測定結果や学生の多読状況から,図書の難易度の決定方法を確立する.この方法により,学生の主観や,出版社毎に異なる難易度基準によらず,統一された基準に基づく図書の難易度の決定と,それを用いた客観的データに基づく高精度な図書の推薦を目指す.本年度は,前年度に開発した通読能力測定オンラインテストシステムの運用を開始し,実際の授業に適用した.また,複数の大学にも協力を求めることで,より多くのデータ収集を行った.これにより,難易度決定手法の基礎データとなる学生の通読能力のデータが蓄積された.さらに,オンランテストシステムを多言語対応することで,海外の大学でも利用できるようにした.次に,より正確な評価を行うために,多読状況の測定をリアルタイムで行うシステムの開発を行った.このシステムにより,学習者が図書を読む速度をページ単位で計測し,ページ毎の速度の変位から読書状況を推測することが可能となる.このシステムを実際の授業に適用し,読書状況の収集を行った.以上の方法で蓄積されたデータにより,オンラインテストシステムにより推定される学生の通読能力と,実際の読書状況から,図書の難易度の推定が可能となった.このデータに基づいて,図書の難易度推定手法の改善を行った.多読能力推定オンラインテストシステムを一般に公開した.英文学実施計画においては,本年度は,学生の通読能力を測定手法の考案・実装と,授業実践・測定のサイクルを繰り返し実施することとなっていた.通読能力を測定手法の考案・実装に関しては,昨年度開発したオンラインテストシステムにより,学生の通読能力の推定に必要な情報収集が可能となっている.さらに,オンラインテストシステムを他大学に対して展開したことにより,当初の予定より多くのデータ収集が行われた.実施計画においては,本年度の計画はオンラインテストシステムの開発と,授業における実践であった.本年度は,オンラインテストシステムを開発し,100名を超える学生を対象とした実践までを行ったことから,当初年度計画においては100%の達成度となっている.他大学への展開により収集された多量のデータから,学習者の多読能力をより高い精度で推定できるよう,アルゴリズムの改良を行う.

具体的には,項目応答理論に基づき,収集されたデータから,出題への解答と多読能力の関係を求める.さらに,推定結果に基づき適切な難易度の多読図書の推薦を行うアルゴリズムを考案し,先行研究において開発した図書推薦システムへの実装を行う.具体的には,推定された多読能力と読書傾向,他の利用者の評価を元に,利用者が好むと思われる本の推定を行う.今後は,オンラインテストを繰り返し実施し,レベル推定方法の評価検討を行う予定である.このため,授業における実践が必要不可欠となる.そこで,本年度より,授業実践を行っている研究者を共同研究者として増員した,これにより,レベル推定の評価検討への対応準備も整った.通読能力測定実験のために必要な多読図書を購入する予定であった.しかし,多読図書の電子化が進展しつつあることから,当初の紙媒体での図書購入から電子版多読図書の購入に切り替えることとした.しかし,出版社との契約交渉に時間がかかったことから,年度内の購入に間に合わなかった.多読図書の出版社との電子版多読図書の利用に関する契約を進め,差額92,112円の全額を電子版図書の購入に充てる.オンラインテストの精度向上のために,学習者の多読の状況との比較が必須となる.そこで,学習者の多読レベルをより細かく把握するために,レベル推定に必要な難易度の層の多読用図書の購入を研究費にて行っている.本年度の多読図書の購入において,当初の予定より安価に購入できたため,35,200円の次年度使用額が発生した.これは,平成25年度分の研究費と共に,多読図書の購入費にあてる.