hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聴覚障害教育および障害者雇用政策に関する理論・実証分析

日本の障害者雇用政策の政策評価を行い、12008年時点での日本の製造業については納付金が障害者雇用を促進すること、2製造業における障害者雇用については必ずしも企業の利潤や生産性に悪影響をもたらさないこと、の二点を明らかにした。この他、全国のろう学校を対象とした質問紙調査を行い、ろう学校における困難事例についての分析を行った。聴覚障害教育の研究については、ろう学校に通学する聴覚障害児童の学力の状況とその決定要因を分析するために、質問紙調査を実施するための調整をはかってきた。具体的には、特定地域のろう学校および父母会と調整を行ない、平成23年度中に質問紙調査を実施できるように準備を進めてきた。また、全国難聴児をもつ親の会への研究協力の依頼と研究内容の説明を行なうことを目的として、季刊誌『べる』に、普通学校に通学する聴覚障害児童の学力の決定要因に関する一般向けの解説を掲載した。解説の内容は、聴覚障害児童の学力を高めるためには、(1)学校外での学習時間の多さ、(2)就学前の手話の環境、(3)通常学級における要約筆記支援、の三つの要因が重要であり、その他の要因は統計的には目立った効果が認められなかった、というものである。障害者雇用の研究については、研究協力者と共に仮想評価法に基づく分析を行なうための準備を進めるとともに、聴覚障害をもつ労働者についての聞き取り調査を行なってきた。聞き取り調査については平成23年度以降も継続し、仮想評価法に基づく計量分析は平成23年度中に質問紙調査を実施する予定である。また、(1)聴覚障害者の就労及び進学状況に関する既存の統計資料を分析した報告(過去30年の間に職安での就職状況は8割台から2割台へと大幅に悪化していること、ろう学校の進学状況については大学・短大への進学率が上昇している一方で、無業者の割合も増加傾向にあること、などの点を示した報告)、(2)障害者差別禁止法が障害者の雇用・賃金水準に及ぼした影響を計量的に分析した海外の研究のサーベイ(障害者差別禁止法の導入が障害者雇用には少なくとも正の効果をもたず、賃金水準については健常者との賃金格差が悪化する可能性があること)、の各々を書籍として平成23年度中に公刊する予定である。具体的には、特定地域のろう学校および父母会と調整を行ない、質問紙調査を実施できるように準備を進めてきた。聞き取り調査については平成24年度以降も継続し、仮想評価法に基づく計量分析は平成24年度中に質問紙調査を実施するため、仮想評価法における近年の調査手法について文献調査を行ない、質問紙の作成作業を進めた。この他、障害者雇用政策における納付金が障害をもつ労働者の雇用におよぼす効果を検証することを目的として、障害者の雇用水準が1.8%未満である雇用率未達成企業の公開データを用いて、Regression Discontinuityによる推計を行なう研究を進めた。具体的には、雇用水準をぎりぎり達成できている企業と、ぎりぎり達成できなかった企業を公表データを用いて分類し、産業別・従業員規模別に納付金が障害をもつ労働者の雇用促進に何らかの影響を与えているか検証する研究計画を進めている。現段階では、上場企業の株式公開情報を用いて、障害者雇用率の未達成企業を産業別・従業員規模別にデータのクリーニングを行なっている状況にある。この研究は社会保障問題に関するマイクロ計量経済分析を専門とする研究協力者と共に進めており、データの整理作業が終わり次第、Regression Discontinuityによる検証を行なう予定である。二つの研究課題(1.聴覚障害教育に関する研究、2.障害者の就労上の課題に関する研究)を分析するために、平成25年度は以下の二つの研究計画を遂行した。(1)ろう学校に通う聴覚障害児童の学力に関する計量分析:全国のろう学校で行われている教育方法や教員数、教育上の課題を明確にするために、ろう学校を対象にした郵送調査を行なった。調査では、ろう学校の教育方法や教員数、教育上の課題、教科書単元の履修状況等を質問するような様式に変更した上で、ろう学校における教育の進行状況を妨げている諸要因について分析した。当初の計画からの修正が一部あったものの、概ね順調に研究を進めることができた。(2)障害者雇用政策に関する計量分析:研究協力者の藤井麻由氏(国立社会保障人口問題研究所研究員)とともに、昨年度に行ったCVMのための質問紙調査の結果を分析した。この他、研究協力者の森悠子氏(日本学術振興会研究員)とともにDPIの公開している障害者雇用率に関する企業データを利用して、納付金が企業の障害者雇用に与える影響を閾値の不連続性を利用した計量分析によって検証した。

さらに、総務省「経済センサス基礎調査」と経済産業省「企業活動基本調査」の個票データを用いて、回帰不連続デザインのもと、企業の障害者雇用と利潤率・生産性との因果効果について検証を行った。ほとんど研究蓄積のない障害者雇用割当制度について精密な計量分析を行い、納付金の効果がそれなりにあることと、障害者雇用が従来考えられてきたよりも企業の利潤率に悪影響をもたらさない可能性を定量的に示したという意味では本研究に大きな意義があるものと考えている。二つの研究課題(1.聴覚障害教育に関する研究、2.障害者の就労上の課題に関する研究)を分析するために、平成24年度は以下の三つの研究計画を遂行した。(1)ろう学校に通う聴覚障害児童の学力に関する計量分析:全国のろう学校で行われている教育方法や教員数、教育上の課題を明確にするために、ろう学校を対象にした郵送調査を行なう準備を進めた。この他、研究協力者の森悠子氏(日本学術振興会PD研究員)と協議の上で、文部科学省の「全国学力・学習状況調査」および「学校基本調査」の個票データを用いて、ろう学校に通う聴覚障害児童の学力の決定要因および各種教育法の有効性について検証する研究計画の準備をした。(2)聴覚障害者の就労実態に関する聞き取り調査:聴覚障害者の就労実態に関する調査を行なうために、知人経由の聞き取り調査を行った。本調査については、統計的にあまり有用な知見が得られるものではないため、参考見解程度にとどめ、得られた情報は就労上の問題に関する他の研究に活かすこととした。(3)障害者雇用政策に関する計量分析:研究協力者の藤井麻由氏(国立社会保障人口問題研究所研究員)および庄子康氏(北海道大学准教授)とともに、CVMのための質問紙を作成し、郵送調査を実施した。この他、DPIの公開している障害者雇用率に関する企業データを利用して、納付金が企業の障害者雇用に与える影響を回帰不連続デザイン(RDD)に基づく計量分析によって検証した。さらに、納付金の雇用効果の検証以外に、企業の障害者雇用と利潤率・生産性との関係について検証を進めることを目的として、総務省および経済産業省に「経済センサス基礎調査」、「企業活動基本調査」の個票データの利用申請を行い、利用許可が認められた。障害者雇用の仮想市場評価の研究については、当初の計画通り障害者雇用に関する先行研究のまとめと仮想市場評価法における質問紙調査の方法論について取りまとめ、本調査に移行する段階にある。また、障害者雇用における納付金制度の経済効果を検証するために、研究協力者とともにデータの整理を進めている段階にある。この他、聴覚障害教育の計量分析については適宜調査の準備を進めている段階にある。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度中の研究達成度に関する自己評価を、以下の三つの研究計画各々について簡潔に説明する。(1)ろう学校に通う聴覚障害児童の学力に関する計量分析:当初は全国のろう学校に対して在籍児童の学力を聴くことを検討していたが、学校側の理解が得られなかったため、ろう学校の教育方法や教員数、教育上の課題を質問するような様式に調査計画を変更した。その上で、研究協力者の森悠子氏と協議し、ろう学校に通う聴覚障害児童の学力の決定要因および各種教育法の有効性について信頼性の高い分析結果を得るため、文部科学省の「全国学力・学習状況調査」および「学校基本調査」の個票データを利用する研究計画に変更し、概ね順調に研究を進めている状況にある。
哺乳動物の卵成熟における細胞内のCaイオンの役割に関する生理学的研究

哺乳動物の受精時には一過性かつ反復性の卵細胞内カルシウムイオン(Ca^<2+>)濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇がみられ、受精直後の[Ca^<2+>]_iの上昇が多精子拒否および細胞周期進行の引き金として重要である。この細胞内Ca^<2+>遊離機構は細胞内のセカンドメッセンジャーの一つであるイノシトール三リン酸(InsP_3)の受容体を介する反応であること、このInsP_3に対する受容体の反応性が卵細胞の成熟過程において形成されることを既に明らかにしてきた。卵細胞の成熟に関する研究から、卵胞から分離したハムスターの未受精卵で細胞内Ca^<2+>増加が自発的に繰り返し起こっていることを見いだした。更に、この自発的[Ca^<2+>]_iの上昇は卵核胞の崩壊とともに消失することも明らかとした。哺乳動物の卵成熟抑制因子(卵成熟を核の形態学的変化を指標とした時の卵成熟抑制因子)としてcAMPが知られているが、膜透過性cAMP;dbcAMP処置、または、cAMPの分解酵素であるホスホジエステラーゼの阻害剤;イソブチルメチルキサンチン処理により細胞内cAMP濃度を上昇させ、卵成熟を抑制した状態下で、自発性の[Ca^<2+>]_iの上昇を観察したがcAMPによる[Ca^<2+>]_iの上昇に対する抑制効果は認められなかった。逆に、dbcAMPまたは、膜透過性ではないcAMPを細胞外液に投与すると一過性の[Ca^<2+>]_iの上昇を認めることがあり卵細胞膜上にアデノシン受容体の存在を示唆する結果が得られたが、機能的意義は明らかではない。細胞内cAMP濃度による卵成熟の調節と自発性[Ca^<2+>]_iの上昇との関連性は明らかにできなかった。また、予めマウスで作成したInsP_3の受容体抗体18A10の投与により、ハムスターの未受精卵での自発性の[Ca^<2+>]_iの上昇が抑制されることから、未受精卵で見られる繰り返し起こる自発性の[Ca^<2+>]_iはInsP_3の受容体を介する反応であることを示した。しかし、本研究では、未成熟卵から受精可能な成熟卵に至る卵成熟過程での細胞内Ca^<2+>の役割、卵成熟を促す物質の同定には至っていない。
内因性ぶどう膜炎患者におけるヒト内在性レトロウイルス遺伝子の存在

内因性ぶどう膜炎患者および健常人の血中リンパ球からDNAを抽出し、ERV3envプローブを用いてサザンブロット法を行った。それを制限酵素Msplで消化すると、2.8kb、3.4kbの2種にRFLPがみられたが、その頻度には患者と健常人の間には有意差はなかった。次に、リンパ球からRNAを抽出しHRES-1、λ4-1、ERV-3からプライマーを設計し、RT-PCRを行った。1例のベーチェット病患者でHRES-1に陽性のバンドを示す患者がみられたが、他の5例では陰性であり、健常人は全て陰性であった。これは用いたレトロウイルスあるいはプライマーの設定の問題の可能性があり、今後もスクリーニング的に検査していきたい。2例の白内障手術時に得られた前房水で同様の反応を試みたが、結果は陰性であった。より陽性率の高いプライマーが決まれば、活動性炎症のある患者から同意を得た上で前房水を採取し、RT-PCRを行っていく予定である。また現在、RT-PCRで陽性を示した1例から得られたDNAがどのような蛋白を発現し、患者がどのような免疫反応を示すのかを調べている。具体的にはDNAの末端平滑化を行い、蛋白発現ベクターであるpQEプラスミドに組み込むところまで終了している。今後、大腸菌を使って蛋白を発現させ、発現した蛋白を分離精製し、患者血清およびリンパ球を用いてウエスタンブロット法あるいはリンパ球の増殖反応をみていきたい。
音光変換とビデオカメラに基づく多チャンネル音響信号処理の研究

本研究の目的は、音を光に変換するセンサノードとカメラを組み合わせ、カメラを一種の多チャンネル音響デバイスとして用いる新たな多チャンネル音響信号処理の枠組みを構築することである。これらにより、従来は困難であった広範囲に分散するセンサノードからの音響情報の取得を容易にし、音響シーン認識、音源定位、音源強調などをカメラによって行う新しい音響応用システムを実現することを目指している。2018年度は以下の研究成果を得た。1)音強度情報からの音源定位を行った。具体的には,首都大学東京日野キャンパスの体育館において,多数の音光変換デバイス「ブリンキー」を配置し,ビデオカメラで撮影したブリンキーの光強度信号から,機械学習により画像上での音源位置を推定した。2)前年度に引き続き,通常のマイクロホンアレイと組み合わせ、光信号を教師信号として用いる教師有りビームフォーミングを行い、その有効性を確認した。3)複数音源を扱えるようにするため,ブリンキーで取得した音強度信号を非負値行列分解により分離する手法を考案し,実環境でも分離できることを確認した。さらに,4) 2)の拡張として,通常のマイクロホンアレイとブリンキーを組み合わせたマルチモーダルブラインド音源分離の理論を構築し,シミュレーションにより有効性を確認した。5)音響シーン認識やイベント検出への応用として,人,自転車,バイクなどの通行の検出,研究室環境での複数人での会話といった実環境シーンでデータ取得を行い,分析法について検討した。具体的には,首都大学東京日野キャンパスの体育館という実環境において,多数の音光変換デバイス「ブリンキー」を配置し,ビデオカメラで撮影したブリンキーの光強度信号から,機械学習により画像上での音源位置を推定した。5)音響シーン認識やイベント検出への応用可能性を検討するため,人,自転車,バイクなどの通行の検出,研究室環境での複数人での会話,といった実環境シーンでブリンキーを配置したデータ取得を行い,データの分析法について検討した。2019年度は以下の3つに重点をおいて進める。1)音源定位の応用性を拡大するために,グラフCNNを用いた音源定位を検討する。ブリンキーを用いた音源定位に機械学習を用いる場合、学習時と評価時で、ブリンキーの位置が同じでなければならない制約がある。これに対し、近年提案されたグラフCNNニューラルネトワークは、入力ベクトルのグラフ構造もパラメータとして扱う枠組みであり、これをうまく音源定位に利用すれば、学習時と評価時でブリンキーの位置が異なっていても、再学習を不要にすることができる可能性がある。このための理論構築と実験を行う。2)光強度信号を用いた教師ありビームフォーミングを複数音源に拡張する。具体的には,NMFで複数音源の混合強度信号を分離し、これを用いてビームフォーマで各音源を強調をする。シミュレーションと実験でその方法の性能を確認する。3)音響シーン認識を初め,音光変換を用いた新たな応用を開拓する。具体的には、短時間毎の音強度によってLEDを駆動し、光強度に変換するセンサノードを多数、空間中に配置し、通常のフレームレートのカメラでこれを映像として取得することにより、分散的に取得された音強度情報を各画素の光輝度値として一括取得し、得られた多チャンネルの音強度変化信号に対し、研究代表者が提案してきた振幅(強度)ベースの多チャンネル信号処理法を応用する。平成29年度はまず、本研究の鍵となるセンサノードの設計と試作を行った。具体的には、ESP32というプロセッサをベースとしたボードに、ステレオのMEMSマイクロホンとLEDを配置し、音のパワーに応じてLEDの光強度を変化させるブリンキーというセンサノードを設計、試作した。音から光への変換関数や、音信号に対するフィルタリングなども、プログラミング可能になっている。次にブリンキーを用いた信号処理の応用例として、通常のマイクロホンアレイと組み合わせ、光信号を教師信号として用いる教師有りビームフォーミングを行い、その有効性を確認した。また、ブリンキーを多数、分散配置することを前提とした、エネルギーベースの音源定位についてもシミュレーション実験を行い、その実行可能性を確認した。当初の研究計画では、Raspberry Piを使用して音光センサノードを構築することを予定していたが、ESP32というプロセッサをベースとしたボードを用いて設計することにより、内部処理をプログラム可能な仕様を満たしつつ、MEMSマイクやLEDを搭載した、研究計画よりも小型のセンサノードを開発することに成功した。また、当初の研究計画では平成30年度に行う予定であった、通常のマイクロホンアレイと組み合わせた、光教師信号を用いたビームフォーミングの予備実験を行い、基本的な性能を確認することができた。以上2点より、当初の計画以上に進展していると考える。

本研究の目的は、音を光に変換するセンサノードとカメラを組み合わせ、カメラを一種の多チャンネル音響デバイスとして用いる新たな多チャンネル音響信号処理の枠組みを構築することである。これらにより、従来は困難であった広範囲に分散するセンサノードからの音響情報の取得を容易にし、音響シーン認識、音源定位、音源強調などをカメラによって行う新しい音響応用システムを実現することを目指している。2018年度は以下の研究成果を得た。1)音強度情報からの音源定位を行った。具体的には,首都大学東京日野キャンパスの体育館において,多数の音光変換デバイス「ブリンキー」を配置し,ビデオカメラで撮影したブリンキーの光強度信号から,機械学習により画像上での音源位置を推定した。2)前年度に引き続き,通常のマイクロホンアレイと組み合わせ、光信号を教師信号として用いる教師有りビームフォーミングを行い、その有効性を確認した。3)複数音源を扱えるようにするため,ブリンキーで取得した音強度信号を非負値行列分解により分離する手法を考案し,実環境でも分離できることを確認した。さらに,4) 2)の拡張として,通常のマイクロホンアレイとブリンキーを組み合わせたマルチモーダルブラインド音源分離の理論を構築し,シミュレーションにより有効性を確認した。5)音響シーン認識やイベント検出への応用として,人,自転車,バイクなどの通行の検出,研究室環境での複数人での会話といった実環境シーンでデータ取得を行い,分析法について検討した。具体的には,首都大学東京日野キャンパスの体育館という実環境において,多数の音光変換デバイス「ブリンキー」を配置し,ビデオカメラで撮影したブリンキーの光強度信号から,機械学習により画像上での音源位置を推定した。5)音響シーン認識やイベント検出への応用可能性を検討するため,人,自転車,バイクなどの通行の検出,研究室環境での複数人での会話,といった実環境シーンでブリンキーを配置したデータ取得を行い,データの分析法について検討した。平成30年度は、大きく分けて以下の3つの研究を進める。1)平成29年度に引き続き、音光変換センサノードから得られる光教師信号を用いたビームフォーミングについて実験的検証を進める。
幾向情報保存法による3次元・任意形状系における非灰色ふく射伝熱高速数値解法の開発

(研究目的)本研究では、非灰色解析を高速に実行できる、非灰色ふく射伝熱高速数値解析アルゴリズムを新しく開発し、これを任意形状系の取り扱いの可能な3次元ふく射・対流共存伝熱解析ソフトに組み込むことで、任意形状系3次元非灰色ふく射・対流共存伝熱解析ソフトを完成させることを目的とした。(研究成果)本研究では、ふく射エネルギー交換解析手段として精度の高いモンテカルロ法を採用したが、この手法は計算時間がかかるので、これを(波長分割数)x(温度分布収束計算回数)だけ繰り返すことを避けるため、下記の特色と独創性を有する非灰色ふく射伝熱高速数値解析アルゴリズムを考案し、その実用化をはかった。ふく射伝熱に関係する変数は、無次元距離として物理的な距離と気体の吸収係数の積で表される「光学距離」を使用しているが、対象としている波長および温度分布が変わると吸収係数が変化するため、系固有の値とはならない。本研究では、これが非灰色解析において上記のようにふく射解析を多数回繰り返す原因となっていることに着目し、光学距離を系固有の値である要素間の物理的な距離関係(幾何情報)と、系の条件によって変化する吸収係数とに分離し、系固有の値を有する前者を最初に一回だけ計算してメモリにストアし、光学距離が必要になるたびに、これに各位置での吸収係数を掛けて光学距離を求める幾何情報保存法を考案した。また、各要素の内部を通過する多数のふく射束の通過距離の有効平均値を算出してメモリさせることにより、所要メモリの数削をはかった。以上の手法の開発により、計算に時間のかかるモンテカルロ計算は全解析のなかで一回だけ行えば良くなり、精度はほとんど変えずに、従来のモンテカルロ法を用いた同等の計算に比べて計算時間を1/6に短縮した、任意形状系3次元非灰色ふく射・対流共存伝熱解析ソフトが開発された。(目的)本研究では、非灰色ふく射伝熱解析を従来の灰色解析とあまり変わらない高速で実行することのできる、非灰色ふく射伝熱高速数値解析アルゴリズムを新しく開発し、これに対流による熱輸送を組み込んで、「任意形状3次元非灰色ふく射・対流共存伝熱解析ソフト」を完成させることを目的としている。(本年度の実績)1.本プログラムの主要ユーザである燃焼火炉、ガスタービン及び宇宙機器等の設計者からの要求をまとめ、灰色壁に囲まれた、3次元的な組成・発熱密度・流速分布のある非灰色ガス系での上記プログラムの開発を行うこととした。2.本研究で使用する、燃焼ガスの単色吸収係数を狭域バンドモデルを用いて求めるプログラムを高速化した。3.非灰色解析を高速で行うためのアルゴリズムを開発し、その妥当性を確認した。ふく射伝熱解析では主要変数として、物理的な距離と気体の吸収係数の積をとった「光学距離」を使用し、これを用いて、系内のふく射エネルギー交換量をモンテカルロ法により求めているが、これは、吸収係数が対象としている波長および温度分布が変わると変化するため、系固有の値とはならない。従って、温度収束計算の過程で、系内の温度が変化するたびにこの光学距離を求めなおす必要があり、これに伴って時間の長いモンテカルロ計算を繰り返す必要があった。そこで、光学距離を系固有の値である要素間の物理的な距離関係(幾何情報)と、系の条件によって変化する吸収係数とに分離し、系固有の値を有する前者を最初に一回だけ計算してメモリにストアし、光学距離が必要になるたびに、これに各位置での吸収係数を掛けて光学距離を求める幾何情報保存法を考案し、プログラム化した。

これにより、時間の長いモンテカルロ計算は、全計算のなかで一回だけ行えば良くなり、精度はほとんど変えずに、非灰色ふく射伝熱解析の計算時間を従来の1/6に短縮させることができた。(研究目的)本研究では、非灰色解析を高速に実行できる、非灰色ふく射伝熱高速数値解析アルゴリズムを新しく開発し、これを任意形状系の取り扱いの可能な3次元ふく射・対流共存伝熱解析ソフトに組み込むことで、任意形状系3次元非灰色ふく射・対流共存伝熱解析ソフトを完成させることを目的とした。(研究成果)本研究では、ふく射エネルギー交換解析手段として精度の高いモンテカルロ法を採用したが、この手法は計算時間がかかるので、これを(波長分割数)x(温度分布収束計算回数)だけ繰り返すことを避けるため、下記の特色と独創性を有する非灰色ふく射伝熱高速数値解析アルゴリズムを考案し、その実用化をはかった。ふく射伝熱に関係する変数は、無次元距離として物理的な距離と気体の吸収係数の積で表される「光学距離」を使用しているが、対象としている波長および温度分布が変わると吸収係数が変化するため、系固有の値とはならない。本研究では、これが非灰色解析において上記のようにふく射解析を多数回繰り返す原因となっていることに着目し、光学距離を系固有の値である要素間の物理的な距離関係(幾何情報)と、系の条件によって変化する吸収係数とに分離し、系固有の値を有する前者を最初に一回だけ計算してメモリにストアし、光学距離が必要になるたびに、これに各位置での吸収係数を掛けて光学距離を求める幾何情報保存法を考案した。また、各要素の内部を通過する多数のふく射束の通過距離の有効平均値を算出してメモリさせることにより、所要メモリの数削をはかった。以上の手法の開発により、計算に時間のかかるモンテカルロ計算は全解析のなかで一回だけ行えば良くなり、精度はほとんど変えずに、従来のモンテカルロ法を用いた同等の計算に比べて計算時間をl/6に短縮した、任意形状系3次元非灰色ふく射・対流共存伝熱解析ソフトが開発された。
交感神経興奮による心室貫壁性電位分布の変化と心室細動(病的心臓の立体マッピング)

重症心室性不整脈が発症する心臓を立体的にマッピングするシステムを開発し、自律神経興奮による心室貫壁性の電位分布の変化と心室細動発症に関する検討を行った。心室貫壁性の電位(心内膜側・M細胞層・心外膜側)は針電極で記録し、自律神経刺激は緊張の程度と左右のアンバランスを任意に調整できる手法を取り入れた。1.コントロール状態で左側星状神経節を電気刺激すると非持続性心室頻拍が誘発されたが心室細動へは移行しなかった。E4031静注後に星状神経節刺激を行うと同様に心室頻拍が誘発されて一部は心室細動に移行した。ソタロール静注後は心室頻拍の誘発は著減した。LQT3モデルでは低出力の刺激ではQT間隔が短縮したが、高出力の刺激では心室細動が発症した。2.LQT3モデルでは交感神経が優位となる心拍数上昇期に心室貫壁性のT波の交代現象(TWA)が生じた。TWAでは心臓内に不応期分布の不均一性が増大して一部で心室細動が生じた。その機序には(1)期外収縮興奮のM細胞領域での伝導遅延と、(2)QT間隔の長い心拍の不応期のための正常心拍の興奮の伝導遅延が関与した。メキシレチンはベースラインのQT間隔を短縮し、交感神経緊張に伴うTWAと心室細動の発症を抑制した。3.心臓の部位によって不応期の長い心拍サイクルと不応期の短い心拍サイクルが逆転するDiscordant TWAの発症機序にはM細胞層の心筋と心外膜側の心筋のARI restitutionkineticsの相違が関係しており、いずれかの心筋でQT間隔の短縮が2心拍連続で生じることからConcordant TWAよりも大きな貫壁性不応期の不均一性をもつDiscordant TWAが生じて、心室細動が発症する基盤となった。4.体表面心電図をMemCalc法でスペクトル解析したところ、短時間の心臓内での自律神経興奮の変化がMemCalc法を用いた体表面心電図の解析から推定できると考えられた。Ikrチャネルを純粋に遮断するIII群薬剤E-4031とIkrチャネル遮断作用とβ遮断作用を同時に合わせもつ薬剤dl-sotalol、ナトリウムチャネルの不活性化を抑制する薬剤anthopleurin-A(AP-A)の実験モデルで心室貫壁性マッピングを行なった。以下の知見がえられ、一部は学術誌に発表した。1.QT間隔が延長した状態で迷走神経興奮が減弱して交感神経興奮優位の状態になると、心拍数が徐々に上昇して心室内では心室貫壁性にT波の交代現象(TWA)が生じた。TWAは心拍数が定常状態に至った後も持続し、心室の時間および空間的な不応期分布の不均一性が増大した。これは不整脈源性の亢進を意味し、単発の期外収縮を契機として(一部では期外収縮の関与がなくとも)、心室細動が容易に発症した。2.Ib群抗不整脈薬のメキシレチンは、QT間隔の短縮とともに心室内不応期分布の不均一性を是正し、自律神経興奮の揺らぎによって生じるTWAと心室細動の発症を抑制した。メキシレチンのQT間隔短縮効果で拡張期時間は延長し、回復曲線が修飾されることでTWAと心室細動の発症が抑制される可能性が示された。

3.心室内の不応期分布が不均一な状態では、各心筋層(心内膜側・心筋中層M細胞層・心外膜層)の回復曲線の形状の違いと局所の伝導遅延によってdiscordant typeのTWAが生じる。Discordant TWAはconcordant TWAよりもさらに大きな時間・空間的な不応期分布の不均一性を誘導し、心室細動の易発症性に関与した。4.心室内不応期分布が不均一な状態で交感神経興奮が急速に上昇すると心室細動が生じ、その機序の一部に心室中間M細胞層での興奮伝導ブロックが関与すると考えられた。不整脈の実験モデルを用いて自律神経興奮と不整脈発症の関係を検討した。以下の知見がえられ一部を発表した。1.頚部迷走神経管を電気刺激して副交感神経緊張状態、星状神経節を刺激して交感神経緊張状態とし、MemCalc法による体表面心電図のパワースペクトル解析がこれらの状態をどのように反映するか検討した。迷走神経管刺激でHF成分が、星状神経節刺激でLF/HFが増大した。Disopyramideを静注するとHF成分の減弱とLF/HFの増大が見られた。迷走神経緊張にともなう心房細動はdisopyramideでは抑制できたが、pilsicainideでは抑制できなかった。2.QT間隔が延長した状態では、迷走神経興奮が減弱して心拍数が徐々に上昇すると心室貫壁性にT波の交代現象(TWA)が生じ、時間・空間的に不応期分布の不均一性が増大し、心室細動も発症した。心拍が徐々に上昇する期間の自律神経興奮の変化をパワースペクトル解析で検討すると、交感神経緊張がbaselineよりも亢進しており、交感神経興奮の不整脈源性が示唆された。3.ナトリウムチャネルの不活性化を抑制する薬剤を用いた実験で、心拍上昇期にみられるTWA中にマグネシウムを静脈注射するとTWAはただちに消失し、TWAに引き続いて生じる心室細動も抑制された。マグネシウムは心室細動の契機となる期外収縮を抑制するとともに、活動電位持続時間も軽度短縮させて心内の不応期分布の不均一性を是正した。4.同様のモデルでエピネフリンを静注すると、低用量では抗不整脈効果が見られたが、高用量を用いると心室性期外収縮を契機として心室細動が発生した。このようなエピネフリンの効果はβ遮断薬の前投与で抑制された。同様の所見は星状神経を電気刺激する方法でも観察された。
英語スピーキング能力の測定と評価法の研究

日本の大学生の英語スピーキング力を測定するテストとその評価法についての研究,調査を行った。(1)大学生の英語スピーキング力を測定するためのテストを市販の英語テストを利用して行い,データの収集をした。そのデータ等を基に,大学生の英語スピーキング力-初級レベル-を評定する評価基準を定め,コンピュータで採点できるようにした。(2)大学生のスピーキング力を測定・評価できる英語スピーキングテストとして,研究協力者より音声認識技術の提供を受け,コンピュータを使用した自動採点方式を採用した英語スピーキングテスト「ERP(English Recognition and Production)テスト-初級レベル-」の開発を行った。このテストを利用して英語学力等の測定・評価が可能となるが,特に英語スピーキング力養成のために大学英語授業にスピーキングの授業を今まで以上に導入し易くなる効果が期待できる。本研究の目的は,(1)日本の大学生の英語スピーキング能力の測定・評価に関する測定法とその評価基準の基盤作り,(2)この測定・評価を基に,大学生の英語スピーキング力を測定できるスピーキングテストの開発を検討し,試作版の作成。本年度は,研究計画の設定において日本の英語教育における英語スピーキングの実態調査を行うものと位置づけた。まず,第1に内外の先行研究調査,及び資料集を行った。ACTFL GuidelinesやCEFRなどの資料,先行研究,文献等から比較・検討を行った。学会の英語スピーキングに関する発表,及び,アジア人の英語コミュニケーション能力と英語スピーキング力との関連などを調査した。第2として,スピーキングテストとして全世界で利用に供されているVersant for English(旧Phone Pass)と我が国で開発され,現在利用されているSST(Standard Speaking Test)を大学生のスピーキング力を測定するのに適切かどうかの調査,検討を行った。その結果,Versantテストはスピーキングの音声をデータとしての利用が可能であることが判明したので,全国の大学生の受験によって,テスト結果のスピーキングデータ収集を開始した。このデータ収集は次年度いっぱい継続の予定である。また,データ分析についてはこのテスト開発元であるOrdinate社の助言と協力を得る手はずとなっている。第3は,全国の大学のカリキュラムに設定されている「英語スピーキングの授業」の調査に着手し,その結果を参考として,中学校・高等学校・大学英語教育における英語スピーキング授業のあり方,シラバスの作成,指導方法のマニュアル作成,テキスト作成などの準備を開始した。来年度は,第1から第3までを完成させる予定であるが,特に,大学生に実施しているスピーキングテストのデータを音声とスクリプト化による資料作成を行って,日本の大学生の英語スピーキング力を測定できるテストのサンプルを制作する予定である。本年度は,研究計画の重点目標として3つを設定したがその3項目は次の通りである。(1)ACTFL Guidelinesの再検討,および研究調査を行った。これに関しては先行研究や文献等にあたり,他の英語スピーキング力判定の基準等と比較分析を試みた。海外調査等は実現できないところもあったが,既存のCanadian Language BenchmarksやALTEFramework等も文献研究を行い,比較検討した。これらに関しては海外調査を行う予定であったが,今年度は一部において実施できなかったので来年度以降に実施する予定である。(2)ALC SST,及び全世界で利用されているVersant forEnglishによる日本人大学生へのテストの実施,およびデータ収集・分析である。これについては,現在までに約1000名の全国の大学生に英語スピーキングテストを受験してもらい,音声等のデータを蓄積している。また,一部データについては分析を行って学会発表を行ってきた。これらのデータ分析には,部分的に米国Ordinate社の協力をいただき,詳細な分析を行ってきた。さらに,全国の各学年別による大学生の英語スピーキングのレベルを調査することを継続して行っている。(3)Council of Europe作成のCommon European Framework of Reference for Languages:Learning,teaching,assessmentにおけるoral productionの部門について調査・研究を行った。また,これを評価基準としてVersant for Englishを受験した全国の大学生について,英語スピーキング能力を判定するとA-1レベル(Basic user)以下に当てはまり,話すこと(英語スピーキング)については,改めて英語教育方法の再構成を図らなければならないと考える。昨年度は研究計画の重点目標として,(1)これまで収集した大学生の英語スピーキングに関するデータの分析,(2)大学生の英語スピーキングカを測定・評価する英語スピーキングテスト開発のためのデータの収集の継続,(3)大学の授業で使える英語スピーキング,及びそのテストのための評価法の検討,の3つを到達目標とした。

1.については全国の大学1年次4年次を対象に全世界的に利用されている英語能カテスト(リスニング+スピーキング)を実施したが,そのデータ分析を終えて幾つかの学会にて発表した。2.については,全国の大学生の英語スピーキング力を測定を随時行っている。そのデータは各種英語資格試験の受験データ等,またCEFRなどの評価との比較分析を行ってきた。3。については,大学の英語授業での英語スピーキングの評価方法の資料収集,並びに評価法のための大学英語授業の「話す」ことに関する授業シラバスの収集・分析等を行った。本年度は研究期間の最終年度にあたり,研究目標としている日本の大学生の英語スピーキング能力の測定・評価の研究調査を行った。(1)その最終的な調査研究として,これまでの調査結果,及びデータ分析等から学力評価が予測できるような「英語スピーキングテスト初級レベル:仮称ERPテスト」を開発(試作版)した。(2)本研究の「英語スピーキングテスト初級レベル:仮称ERPテスト」と現在,国際的に使用されている英語スピーキングテストとの比較研究を行うため,本研究の研究者の所属大学の大学生を対象とした実験を行い,そのテスト結果のデータ分析等を行った。このテスト結果のデータ分析は最終報告書(平成21年3月刊)に掲載している。新テストの開発を行うために市販の「英語スピーキングテスト」と表されるテストを全国の大学生を対象に行い,そのデータを収集して分析を行ってきた。このデータから主として授業等で簡便に使用できる「英語スピーキングテスト」を目指した。その上で,英語スピーキングの測定,及び評価はコンピュータによる音声認識システムを活用して,受験結果を即時判定できるものとした。開発を行った「英語スピーキングテスト初級レベル:仮称ERPテスト」はテストのデータ等の他のテストとの比較分析の結果として,コンピュータによる日本の大学生の初級レベルである英語スピーキング能力の評価は限定されるが測定・評価できるものとなった。大学の英語授業の中での英語スピーキング能力の評価を行うには限られた時間とそれを評価できるある程度の訓練を受けた英語教員が必要とされてきたが,このテストを授業の中に導入することでその授業効果と利便性が増加するものと考えられる。
構造生物学とコンビナトリアルライブラリーの手法を用いる高活性脈管作動化合物の開発

Maxadilan(Maxa)は共同研究者のレイナーらによってリーシュマニアシス病を媒介する吸血バエ(Lutzomyia longipalpis)の唾液腺から分離・精製・構造決定された61個のアミノ酸からなるペプチド性脈管作動性物質であり、強力でしかも持続的な血管拡張作用を有する。本吸血バエは極めて小さな個体であり、同ハエからMaxaを抽出し研究に用いることは不可能である。Maxaは分子内に1-5位、14-51位の二か所にジスルフィド結合を有する。Maxa固有の受容体は同定されていないが、神経ペプチドのpituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)やvasoactive intestinal peptide(VIP)と一次構造上全く類似性がないにもかかわらず、PACAPの受容体サブタイプのPAC1型受容体に結合する。そこで、Maxaおよび種々のMaxa関連化合物の化学合成を行ない、^<125>I-PACAP(1-27)のラット脳膜画分への結合抑制を指標に構造活性相関について検討した。その結果、1)N、C両末端アミノ酸が必要であり、2)ジフルフィド結合によるホールディング構造が必要であること3)N末端アミノ酸1-18とC末端アミノ酸38-61を14位と51位でジフルフィド結合した関連ペプチドも結合抑制活性を有することが明らかになり、生理活性ペプチドのアミノ酸の一次構造から推定不可能なリガンド-(受容体)結合-情報伝構活性系の貴重な結果が得られた。さらに、レイナーはMaxaおよび種々のMaxa関連化合物が作動薬として細胞内cAMPを上昇させることを確認し、共同研究者のビクターはMaxaの活性部位をNMRを用いて解析中であり、N、C両末端のαヘリックス構造が結合に必須であることを示唆した。吸血ハエ唾液腺から分離精製された活性ペプチドMaza dilan(Maxa)は、一次構造上ではPituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP)と全く類似性がないにもかかわらず、PACAP1型受容体に結合し、強力かつ持続的な血管拡張作用を有する。本作用機序をMaxaの構造生物学的および薬理学的に解析する目的で、MaxaおよびN末端やC末端を欠損した種々のMaxa関連ペプチドを合成した。Maxaは61個のアミノ酸からなり、1-5位、14-51位の二箇所にジスルフィルド結合を有する複雑な構造を有している。ジスルフィルド結合の位置を変化させたペプチドも合成し、その構造をアミノ酸解析および質量分析計で確認した。合成したMaxa関連ペプチドのPACAP1受容体への^<125>I-PACAPの結合を抑制する効果について、ラット脳膜標本画分を用いて調べた。一方、共同実験者のイーサンは、細胞内cAMP量に応じてmelanosomeを凝集、分散させる特性をもち持続的に成長するカエル色素細胞、melanophore培養細胞用いて、結合実験と同様にMaxaおよびMaxa関連ペプチドのG蛋白質共役受容体活性を検討した。それらの結果、MaxaのPACAP1受容体への結合親和性には、少なくともN末端やC末端の両端が必須であり、ジスルフィルド結合の位置は影響しないこと、またMaxaおよびMaxa関連ペプチドは受容体活性に対して拮抗的に作用しないことが判明した。現在、N末端やC末端を直鎖状に結合したMaxa関連ペプチドの合成をおこない、拮抗薬としての作用の有無の検討を行なっている。さらに共同実験者のビクターはMaxaの構造をNMRで解析を試みており、MaxaのPACAP1型受容体へ結合様式を立体構造的に解明している。

Maxadilan(Maxa)は研究分担者のレイナーらによってリーシュマニアシス病を媒介する吸血バエ(Lutzomyia longipalpis)の唾液腺から分離・精製・構造決定された61個のアミノ酸からなるペプチド性脈管作動性物質であり、強力でしかも持続的な血管拡張作用を有する。本吸血バエは極めて小さな個体であり、同ハエからMaxaを抽出し研究に用いることは不可能である。Maxaは分子内に1-5位、14-51位の二か所にジスルフィド結合を有する。Maxa固有の受容体は同定されていないが、神経ペプチドのpituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)やvasoactive intestinal peptide(VIP)と一次構造上全く類似性がないにもかかわらず、PACAPの受容体サブタイプのPAC1型受容体に結合する。そこで、Maxaおよび種々のMaxa関連化合物の化学合成を行ない、^<125>I-PAC AP(1-27)のラット脳膜画分への結合抑制を指標に構造活性相関について検討した。その結果、1)N、C両末端アミノ酸が必要であり、2)ジフルフィド結合によるホールディング構造が必要であること3)N末端アミノ酸1-18とC末端アミノ酸38-61を14位と51位でジフルフィド結合した関連ペプチドも結合抑制活性を有することが明らかになり、生理活性ペプチドのアミノ酸の一次構造から推定不可能なリガンド-(受容体)結合-情報伝構活性系の貴重な結果が得られた。さらに、レイナーはMaxaおよび種々のMaxa関連化合物が作動薬として細胞内cAMPを上昇させることを確認し、研究分担者のビクターはMaxaの活性部位をNMRを用いて解析中であり、N、C両末端のαヘリックス構造が結合に必須であることを示唆した。
放射光X線の磁気散乱等による微視的磁性に関する同時測定法の開発

2年度にわたって、本補助金で購入した冷凍機、電磁石、マルチチャネルアナライザーを用いて実験装置の立上げを行ない、希土類磁性体ガドリニウムのL_<11>吸収端に於て共鳴磁気散乱スペクトルの測定を試み、L共鳴磁気散乱強度は希土類磁性体5d電子非占有バンドのスピン偏極を調べる上で十分実用になる程度に大きいことを確かめた。L_<111>吸収端においても共鳴磁気散乱スペクトルの測定を行ない、併せて磁場依存性および温度依存性の測定を行ない、X線共鳴磁気散乱法が微視的磁性の有効な実験手段であることを示した。さらに本研究の中心課題であるX線磁気散乱と蛍光X線の同時測定を試み、放射光実験施設BL158Bの三軸ゴニオメーターを利用して実験系を構成し実験を行ない、測定した。この結果、同一試料の同一場所について、同一条件の下で、電子非占有準位に関する状態密度とその偏極の様子が、同時に調べられるようになった。さらに、吸収端から離れた領域では蛍光X線強度の測定から蛍光EXAFSが得られ、一方共鳴磁気散乱の測定から共鳴散乱中間状態磁気干渉効果によるスペクトルが得られることが示された。これらを解析すれば原子配列とスピン配列に関する知見が得られる。この様な測定法を例えば磁性多層膜人工格子等によって試みることを次年度以降に実行したい。結論として放射光X線の磁気散乱等による磁性の微視的同時測定法はプロトタイプの装置を構成することによって、システムとして十分能することが分かった。したがって今回構成したシステムの原理に従い実用機を作れば、基礎と応用に関し磁性の新しい研究分野を開拓する強力な測定装置となるに違いない。前年度は、本補助金で購入した冷凍機、電磁石、マルチチャネルアナライザー等を用いて実験装置の立上げを行ない、希土類磁性体ガドリニウムのL_<II>吸収端に於て共鳴磁気散乱スペクトルの測定を試み、L共鳴磁気散乱強度は希土類磁性体5d電子非占有バンドのスピン偏極を調べる上で十分実用になる程度に大きいことを確かめた。これに続い、本年度は、L_<III>吸収端においても共鳴磁気散乱スペクトルの測定を行ない、併せて磁気依存性および温度依存性の測定を行ない、X線共鳴磁気散乱法が微視的磁性の有効な実験手段であることを示した。さらに本年度は本研究の中心課題であるX線磁気散乱と蛍光X線の同時測定を試み、放射光実験施設BL15Bの三軸ゴニオメーターを利用して実験系を構成し実験を行ない、測定に成功した。この結果、同一試料の同一場所について、同一条件の下で、電子非占有準位に関する状態密度とその偏極の様子が同時に調べられるようになった。これらを解析すれば、原子配列とスピン配列に関する知見が得られる。このような測定法を具体的磁性材料の研究に適用することは、例えば磁性多層膜人工格子等によって試みる予定であったが、これは試料がまだ準備できていないため、次年度以降に実行したい。結論として放射光X線の磁気散乱等による磁性の微視的同時測定はプロトタイプの装置を構成することによって、システムとして十分機能することがわかった。したがって、今回構成したシステムの原理に従い実用機を作れば、基礎と応用に関し磁性の新しい研究分野を開拓する強力な測定装置となるに違いない。
超広範囲なひずみ速度における地盤材料の変形特性

実作用荷重による大規模重要構造物の変位と地盤の変形、及び構造物・地盤の内部応力と接触応力を推定するために、地盤材料の小ひずみでの変形特性を正確に求める研究を行った。とくに、密な砂・礫・洪積粘性土、セメント改良土、自然堆積軟岩、人工軟岩等を用いて実作用荷重で地盤内に発生するひずみレベルの0.5%以下でageing(クリープ、セメンテイション等)の影響、三主応力状態での変形特性を実験的に研究した。1)堆積軟岩やセメント改良土の三軸クリープ試験では、通常載荷軸や試料キャップの軸変位から供試体の軸ひずみを求めるが、クリープひずみには通常の単調載荷試験の場合よりも遥かに大きな誤差が含まれる。これは、供試体上限端面でのベッディングエラーが、クリープ変形時に特に大きいからである。以上の結果は、従来のクリープ試験法を抜本的に改善する必要性を示している。2)硬質地盤材料を対象とした、高容量でかつ微小な三主ひずみが正確に測定できる真の三軸試験装置を開発した。堆積軟岩の同一の供試体を用いて、鉛直方向と水平方向のヤング率を直接測定した。その結果、試験をした上総層堆積軟岩には、水平方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも10-20%程度大きいと言う弱い初期異方性があること、水平応力が一定の下で鉛直応力を増加させると、鉛直方向のヤング率は増加するが水平方向のヤング率は殆ど増加せず、損傷のため却って若干減少すること、一定の鉛直応力の下で水平応力を増加させると、逆なことが生じることが分かった。これは、応力状態誘導異方性である。真の三軸装置を活用することにより、これまで情報の空白が多かった弾性compliance matrixがかなり判明してきた。3)堆積軟岩でも、所定の応力状態でのageingは、載荷開始の後の小ひずみ状態での変形特性に対して、大きな影響があることが分かった。4)セメント改良土において、ageing中にセメンテイションが生じると。その時の粒子配列構造がロッキングされたような状態になり、載荷再開後に非常に大きな応力範囲に対して高い剛性を示す。これは、原位置においても地質学的時間スケールで生じるものと思われる、本実験結果はそのメカニズムの解明に貢献できる。研究は、次の四つの段階で行った。1.三軸試験用の、非常に広範囲なひずみ速度を任意に変化でき、かつ載荷方向も瞬時に反転できる軸載荷装置を開発した。これは、二重電磁クラッチ式ギヤ式軸載荷装置の駆動源としてACサーボモータを用いるものであり、当面10^<-4>10^<-1>mm/分の範囲での載荷ができ、マイコン制御で任意の載荷状態でのクリープ、リラクゼーション試験、応力経路制御が出来るシステムを完成した。2.上記装置を用いて、広範囲の種類の地盤材料(貧配合の砂、良配合の砂、良配合の礫、粘土、堆積軟岩、セメント改良砂)を用いたクリープ・リラクゼーション試験、ひずみ速度を変化させた単調載荷試験、繰返し載荷試験を行った。3.a)10^<-5>の微小ひずみ振幅での繰返し載荷における疑似弾性変形特性と減衰率のひずみ速度依存性を調べた。その結果、ひずみ速度が増加すると疑似弾性変形特性は増加し減衰率は低下する傾向にあるが、ひずみ速度が増加するとその変化が頭打ちになり、弾性上限状態の存在を示唆する結果を得た。一方、ひずみ速度が減少すると、一貫して疑似弾性変形特性は減少し減衰率は増加するが、更にひずみ速度が減少すると減少率は再減少する傾向があった。b)クリープ変形後は異動硬化則のため再び弾性域が発達史、変形係数に及ぼすひずみ速度が影響減少すること、除荷後は弾性余効が生じること、除荷過程でのひずみ速度の影響は弾性余効と関連していること、を見いだした。これらの、変形係数のひずみ速度依存性とクリープ特性、リラクゼーション特性に関する実験結果を、三要素モデル(フォークトモデルと弾性要素の直列)で理論的に統一して説明することを試みた。

その結果、試験をした上総層堆積軟岩には、水平方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも10-20%程度大きいと言う弱い初期異方性があること、水平応力が一定の下で鉛直応力を増加させると、鉛直方向のヤング率は増加するが水平方向のヤング率は殆ど増加せず、損傷のため却って若干減少すること、一定の鉛直応力の下で水平応力を増加させると、逆なことが生じることが分かった。これは、応力状態誘導異方性である。真の三軸装置を活用することにより、これまで情報の空白が多かった弾性compliance matrixがかなり判明してきた。3)堆積軟岩でも、所定の応力状態でのageingは、載荷開始の後の小ひずみ状態での変形特性に対して、大きな影響があることが分かった。4)セメント改良土において、ageing中にセメンテイションが生じると。その時の粒子配列構造がロッキングされたような状態になり、載荷再開後に非常に大きな応力範囲に対して高い剛性を示す。これは、原位置においても地質学的時間スケールで生じるものと思われる、本実験結果はそのメカニズムの解明に貢献できる。
カドヘリンを介した細胞接着における・βカテニンの役割

本研究は「βカテニンはカドヘリンの接着能を制御する」というこれまで立てられてきた仮説、さらには我々が提唱してきた「βカテニンはカドヘリンを介した細胞間接着に動的な特性を与え、細胞が細胞集団内で自由に移動することを可能にする。」という仮説を検証し、その分子機構を明らかにすることを目的としている。実際にはβカテニンの分子内で実際にカドヘリンの接着性を制御しうる領域が存在するかどうかを明らかにする。さらにそのような領域が存在した場合、どのような機構で接着性を制御しているのかについて解析を進める。本年度は前年度に作成したさまざまなE型カドヘリン-βカテニン融合タンパク質を安定に発現する形質転換細胞を用いてこれらの融合蛋白質が接着分子として機能できるかどうか解析を進めた。まず、βカテニン全長を融合させた分子は速やかに分解され、安定に発現しないことがわかった。次にβカテニン内の分解シグナルであるGSK3β認識配列に変異を持つβカテニンを融合させた分子について調べたところ安定には発現するが細胞接着分子としては機能できないことが分かった。この融合タンパク質は細胞表面において異常な局在を示した。βカテニンの分解機構が安定型βカテニンを含む融合タンパク質の異常な細胞内分布に関与していることを考え、分解機構に関与すると考えられる、APC、GSK3βについてその細胞内局在を調べた。その結果これらのβカテニン分解関連因子は安定型βカテニンを含む融合タンパク質と非常に良く局在をともにすることが分かり、融合タンパク質が接着分子として機能できなくする要因になっていることが示唆された。現在βカテニンの細胞接着における機能解析をするために、βカテニン分解機構の関与を受けないβカテニンとカドヘリンとの融合タンパク質を作成しその機能解析を進めている。βカテニンはカドヘリンの制御、Wntシグナルの伝達という二種類の機能を果たしている。近年、形態形成を調節するシグナル伝達因子としてのβカテニンの機能解析が盛んになっている。しかし、βカテニンがカドヘリンを介した細胞接着を調節する機構についてはほとんど研究が進んでいない。本研究はカドヘリンを介した細胞接着におけるβカテニンの機能を明らかにすることを目的としている。特にカドヘリンを介した細胞間接着に「必要」な領域の同定を試みるのではなく、それを「制御」する領域の検索を試みる。本年度はこのような解析を進めるために必要な変異型βカテニン分子の作成を試みた。まず、αカテニンの機能解析において有効であった、カドヘリンとの融合タンパク質の作成および機能解析を試みた。βカテニンは通常L細胞内では積極的に分解されるため、細胞内での分解を受けない変異型βカテニンを作成した。この安定型βカテニンを分子とカテニン結合領域を欠損したEカドヘリンとの融合タンパク質を作成し、L細胞に発現させた。発現した融合タンパク質は細胞表面に分布したが、何らかの細胞骨格系と強固に相互作用してしまうことが分かった。またβカテニン結合タンパク質であるαカテニンとの結合も見られなかった。結果として、融合タンパク質を発現した細胞は接着能を回復できなかった。今後、不溶化の原因およびαカテニンと結合出来ない原因を解明していく必要がある。一方、融合タンパク質とは異なった発想でさまざまな変異分子を作成し、βカテニンの機能解析系を確立することも試みた。しかし5種類以上の変異型タンパク質を作成したが、どれも接着分子としては機能できなかった。これはβカテニンの機能には分子の微妙な高次構造が必要であることを示唆していると考えられる。