hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
風土知に基づく持続発展教育カリキュラムの構成原理とパフォーマンス評価の研究

今年度は、高等学校の公民科の新しい科目である「公共」において、本テーマに即した持続可能な社会のための教育をどのように展開するのかについて、教材開発、授業研究を行った。そして、高校段階においてそのような授業や単元を設計することを見通して、小学校および中学校での教育を積み上げていくカリキュラムを構想した。具体的には,研究協力者と共に,国立マンション訴訟などを教材として,「現代社会」において,景観利益と経済的利益の葛藤に関する討論学習の授業を実施し,分析を行った。この実践は,今日の学校教育で焦眉の課題となっている,市民性の教育として,地域社会,国家,グローバルな社会の形成者として,その社会のあり方をめぐる葛藤や対立についての議論に自分の意見を表明し,社会組織を司る政治に参加する能力の指導につなげることを目的とした。この実践を通して明らかとなったことは次の点などである。1子どもの権利として自分の意見を表明する能力だけでなく,他者の意見を受容する能力も目標として重要となること。2このような能力は一人で学習することでは獲得することはできず,集団の相互作用や集団的な学習が必要であること,3このような能力の評価に際しては,能力の低さによって排除されるということがあってはならないことと能力の高低という尺度だけでなく幅の広さによっても評価される必要があること,4多様な見方考え方が尊重されることが大切なので,実質的な価値を直接教えて,評価することはできないし,すべきではないが,多様な価値を尊重するための民主主義の実現するための手続き的な価値については,目標とすることができるし,その目標に準拠した評価も必要であること。循環型社会の実現に関連して,「ペットボトルのリサイクル」,「里山」,「ゴルフ場開発」の3つのテーマで教材を開発した。ペットボトルのリサイクルに関するロールプレイとその是非をめぐる論争を読み論述する活動を含む「ペットボトルのリサイクル」教材は,高校現代社会で実践を分析し,生徒の論述を評価するためのルーブリックを開発した。「里山」と「ゴルフ場開発」の教材は小学校5年の社会科の授業として実践し,その分析を行った。「里山」教材での中心素材は,雑木林の中の「やまおやじ」と呼ばれるクヌギ等の木である。何世代にもわたる人の手が加わった雑木林における生物多様性と人と自然の豊穣な関係が中心テーマであった。「ゴルフ場開発」に関しては,従来からの「自然破壊」という見方とともに,最近の荒れた人工林に比べて人の手を加え維持している自然としての意義を主張する見方を提起し,複数の視点から多面的多角的に考える教材とした。また,両者の実践ではともにタブレット端末と電子黒板というICTを活用した。「山おやじ」を中心とした雑木林における循環的な連関の流れや「ゴルフ場開発」をめぐる複数の論点を整理して学習するという点で,ICT活用は効果があった。カリキュラム論としては,持続可能な社会をとらえる基本的な構成概念を中心としたカリキュラム構成より,ストランドという教育内容と学習活動を統合する基軸となる教育目標を中心としたカリキュラム構成が,今日求められている育てるべき資質能力を明らかにしたうえで,教育内容を構成していく課題に対して適切であることが明らかとなった。次年度は高校と小学校に加え中学校での教材開発に取り組み,ストランド型のカリキュラム構成を具体化していく。台湾の環境教育について,特に1環境教育人員認証,及び2緑色学校の2点に注目して,調査研究を行った。1環境教育人員認証については,環境教育に関わる教師や環境行政に関わる職員が,一定のプログラムを受講して,資格認証を行う制度である。プログラムを提供する機関も大学や教育研究センターなど一定の認証を受けた機関が提供するものである。滋賀大学も環境学習支援士という認証プログラムを実施していた。また滋賀県総合教育センターも環境教育の研修プログラムを持っている。また,滋賀県は環境熱心県として環境教育主任を校務分掌としておくこととなっている。しかしながら,環境教育主任が例えば大学やセンターにおいて一定のプログラムを受講し資格を認証されたものとするような形でリンクさせることができれば,より有効なものと発展させる可能性があると考えられる。2緑色学校は,環境に配慮した教育活動を計画実施し,申請すると,その内容に応じてグリーンリーフが与えられるという制度である。各学校のグリーンリーフの獲得状況や教育活動報告書はウェブ上で公開されている。そのことにより次のような意義がある制度と評価することができる。第一に,台湾のすべての学校が容易に参加できること,第二に,他校の教育活動報告書の事例から学ぶことにより,教育活動の相互交流を行う条件を提供していること,第三に家族や地域にも公開されることにより地域との連携の幅を広げる可能性があることである。ただし,実際に質の高い環境教育実践が展開され,正確に報告が申請され,適正な評価を得ている場合だけでなく,実は優れた実践を行っているにもかかわらず報告を怠っていたり,逆に,実際以上に報告ではうまく表現されていたりという危惧もある。実際に訪問調査を行って認証を行うエコスクール制度に比較すると,この点は検討事項であろう。台湾の現地調査を2度行い,さらに次年度の調査計画も準備している。特に台湾の新北市に注目し,小学校,中学校,高校について調査することにより,長期的なルーブリックの検討に着手することが可能となっている。この点は進んでいるが,教材・授業の開発では,小学校と高校に比べて中学校の取組については若干の課題もある。以上のように,計画以上に進捗している部分と,計画通りおよびやや課題があるところを含みつつ進捗していることより,おおむね順調という評価をした。

台湾の緑色学校及び環境教育人員認証制度について主に研究した。台湾の緑色学校は、2000年から開始されたプログラムで、その目的は、各学校において、環境政策、学校キャンパスの整備、教材計画、学校生活という4つの局面で環境教育を推進していくことである。特に、「緑色学校ネット仲間計画」として、ウェブ上で活動を報告し,グリーンリーフを獲得していくシステムについて検討した。登録された実践報告は、2000年の38件から、2014年の13249件へと急激に増加していた。特に、2010年制定の環境教育法の効果が大きかった。また、実践報告の評価に関しては、環境教育の方法だけでなくその内容に関する評価が重視されている点で評価できるものであった。今後の課題として、小学校、中学校、高校における同じテーマでの実践において、学習者の知識や思考力・判断力・表現力がどのように発達した姿が見られるか。その姿に基づいて環境教育のパフォーマンス評価のための長期的なルーブリックを開発していくことである。環境教育人員認証は環境教育法によって進められた制度である。環境教育人員には、環境教育を企画、押し広めるなどの行政に従事する環境教育行政人員と、環境について説明し、実践する教学事項に従事する環境教育教学人員であるである。特に、後者について、環境教育を推進する教師の育成にどのように寄与しているかを検討した。その資格認証のプロセスにおいて、環境及び環境教育についての深い理解が重要視されている点で評価できるものであった。実際に環境教育を学校現場で推進している教職員と、制度上資格を持つ教職員の配置が義務付けられているため資格を取得しているだけの教職員が、実際には存在した。実際に環境教育を推進する教師へのインタビューや授業観察を行ったが、次の課題としてその教師との共同研究に取り組みたい。台湾の環境教育について、環境教育法、教育部、台北市教育部、小学校、中学校、高校の現地調査など順調に進行した。また、「緑色学校ネット仲間計画」のウェブにおいて登録された多数の実践報告の分析により、小中高の長期的なルーブリックの開発の可能性が見えてきた。持続可能な社会のための教育として引き続き風土をキーワードとした環境教育を軸として研究を進めた。昨年度は国際理解教育の領域についても広げて実践的な研究を行ったが、今年度も、国内における外国にルーツをもつ子どもたちを視野に入れた多文化共生教育の実践的な研究も行った。東北からの出稼ぎ労働者を受け入れていた地域が、そこに入れ替わる形で外国人労働者を受け入れ今日に至っている地域、工業団地の開発により、古くからの住民、派遣や期間工など開発に伴って流入した住民、そして90年代以降のグローバル化に伴う外国にルーツを持つ住民から構成される地域において、どのように多文化共生的な風土を創り出していくのかという社会的な課題が背景にある。これらの子どもたちも含めてすべての子どもの学力を伸ばすための指導と評価のあり方についてポートフォリオとパフォーマンス評価に焦点をあてて研究した。
テーラーメード医療に向けた先天性視覚障害患者に対する診断プログラム開発と臨床応用

小児期に発症する眼疾患は先天異常や遺伝性疾患が多い事が特徴である。小児の失明原因の3/4は遺伝性疾患であり、眼形態形成異常(無虹彩、小眼球、コロボーマ)、前眼部疾患(Peters奇形)、水晶体疾患(先天白内障)、網膜疾患(レーバー先天黒内障(LCA)、スターガルト病、家族性滲出性硝子体網膜症、若年性網膜分離症、先天性停止性夜盲、眼振・黄斑低形成)、視神経障害(遺伝性視神経萎縮)など非常に多くの先天性の視覚障害が存在する。我々はわが国の先天性視覚障害患者に高頻度で変異が認められる原因遺伝子と日本人固有の遺伝子変異を効率よく同定できる診断法を構築し、臨床の場で迅速に遺伝子診断を実施出来る診断プログラムを開発するため検体受取から変異抽出の行程をシステム化することを目標とした。我々は、日本の4施設より収集したLCA 34家系39人に対して次世代シークエンサーによるターゲットシークエンス(TS)解析を行った。結果、19家系の患児から原因変異の可能性が高い変異を検出した。上記解析により56%の日本人LCAから原因変異を同定した。同定した原因遺伝子の中ではCRB1、NMNAT1、RPGRIP1の寄与が高かった。LCAの原因遺伝子以外の原因遺伝子(RPGR、RP2、BEST1)からも変異を検出した。日本人LCAの遺伝子診断にTS解析は有用であった。更にTS解析で原因変異を同定出来なかった15家系の10家系について全エクソームシークエンシングも行い、既知の遺伝性網膜変性の原因遺伝子266個を解析対象として変異探索を実施した。内1家系よりX連鎖性の不全型先天停止性夜盲の原因遺伝子CACNA1Fからヘミ接合変異[p.(R691*)]を同定した。CACNA1F変異によるLCAの表現型を呈する症例はこれまで2家系報告があり、日本人LCAでは最初の報告である。我々はわが国の先天性視覚障害患者に高頻度で変異が認められる原因遺伝子と日本人固有の遺伝子変異を効率よく同定できる診断法を構築し、臨床の場で迅速に遺伝子診断を実施出来る診断プログラムを開発するため検体受取から変異抽出の行程をシステム化することを目標とする。本年度は、日本の3施設から収集した29人のLCAに対して次世代シークエンサーを用いて遺伝子変異解析を実施した。結果、29人中11人の患者からLCAの原因遺伝子RPGRIP1、GUCY2D, NMNAT1, CRB1, CEP290、CRX, IMPDH1に原因変異の可能性の高い変異を検出した。上記解析により約4割の日本人LCAから疾患原因の可能性の高い変異を同定した。既報告の欧米のLCAの変異スペクトラムとは異なっていた。日本人RPに原因変異の寄与が極めて高いEYS遺伝子変異のような高頻度変異は検出されなかった。原因変異を同定できた症例に対しては両親の検体を収集して分離解析を行う。原因変異を同定できなかった症例は、全エキソーム解析あるいは非翻訳領域やイントロン領域中に存在する変異も検討する。テーラーメード医療をわが国の先天性視覚障害患者に提供する為に、効率の良い遺伝子診断法を構築し、臨床の場において迅速に遺伝子検査ができる診断プログラムの開発を目指す。その為、本年度は以下の研究をした。(1)先天性視覚形成障害患児の収集と病態解析による臨床データの集積3施設より29人のLCAを収集した。各施設の眼科外来では、倫理規定に基づき遺伝子検査について十分な説明と可能な限り家族歴を調査するために詳細な問診を行い、インフォームドコンセントを得た。眼科的検査(視力検査、眼底検査、視野検査、網膜電図)については最新の機器を用いて病変を網羅的かつ詳細に検査を行った。(2)先天性視覚障害疾患の原因遺伝子の変異探索a) DNAの調製と保存:収集した検体から血液を最大5ml採取し、DNAを抽出精製した。患者より検体を採取する際に可能な限り家族の検体を同時に収集した。(b)次世代シークエンサーを用いたターゲットシークエンス解析:次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ社)を使用した。変異解析する遺伝子は、遺伝性の網膜関連疾患の原因遺伝子データベースRetNetに記載されている原因遺伝子等を対象とした。ターゲット領域のプローブはアジレント社のオンラインツールSureDesign等を用いて設計し、サンプルライブラリーの作成は、HaloPlex Target Enrichment kit(アジレント社)を使用した。MiSeq用のシークエンス試薬はMiSeqReagent Kit v2 300 cycle (イルミナ社)を使用した。NGSより出力された大量データは専用の解析ソフトウェアGenomics Workbench(CLC bio社)を用いて変異探索を行った。

小児の失明原因の3/4は遺伝性疾患であり、眼形態形成異常(無虹彩、小眼球、コロボーマ)、前眼部疾患(Peters奇形)、水晶体疾患(先天白内障)、網膜疾患(レーバー先天黒内障(LCA)、スターガルト病、家族性滲出性硝子体網膜症、若年性網膜分離症、先天性停止性夜盲、眼振・黄斑低形成)、視神経障害(遺伝性視神経萎縮)など非常に多くの先天性の視覚障害が存在する。我々はわが国の先天性視覚障害患者に高頻度で変異が認められる原因遺伝子と日本人固有の遺伝子変異を効率よく同定できる診断法を構築し、臨床の場で迅速に遺伝子診断を実施出来る診断プログラムを開発するため検体受取から変異抽出の行程をシステム化することを目標とする。本年度は、昨年度に引き続き日本の4施設からLCA症例を収集した。結果、新たに収集したLCA症例と合わせて34家系39人のLCAに対して次世代シークエンサーを用いてターゲットシークエンス解析を実施できた。結果、34家系中19家系から疾患原因の可能性の高い変異を検出した。上記解析により56%の日本人LCAから原因変異を同定した。LCAの原因遺伝子以外の原因遺伝子からも変異を検出した。同定した原因遺伝子の中ではCRB1、NMNAT1、RPGRIP1の寄与が高かった。定量PCR法によりLRATの全3エキソン領域の片側アレルが欠失している症例を検出した。原因変異を同定出来なかった症例は全エキソーム解析を検討している。テーラーメード医療をわが国の先天性視覚障害患者に提供する為に、効率の良い遺伝子診断法を構築し、臨床の場において迅速に遺伝子検査ができる診断プログラムの開発を目指す。その為、本年度は以下の研究をした。(1)先天性視覚形成障害患児の収集と病態解析による臨床データの集積:4施設より39人のLCAを収集した。各施設の眼科外来では、倫理規定に基づき遺伝子検査について十分な説明と可能な限り家族歴を調査するために詳細な問診を行い、インフォームドコンセントを得た。眼科的検査(視力検査、眼底検査、視野検査、網膜電図)については最新の機器を用いて病変を網羅的かつ詳細に検査を行った。(2)先天性視覚障害疾患の原因遺伝子の変異探索:a) DNAの調製と保存:収集した検体から血液を最大5ml採取し、DNAを抽出精製した。患者より検体を採取する際に可能な限り家族の検体を同時に収集した。(b)次世代シークエンサーを用いたターゲットシークエンス解析:次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ社)を使用した。変異解析する遺伝子は、遺伝性の網膜関連疾患の原因遺伝子データベースRetNetに記載されている原因遺伝子等を対象とした。ターゲット領域のプローブはアジレント社のオンラインツールSureDesign等を用いて設計し、サンプルライブラリーの作成は、HaloPlex Target Enrichment kit(アジレント社)を使用した。MiSeq用のシークエンス試薬はMiSeqReagent Kit v2 300 cycle等(イルミナ社)を使用した。(c)変異抽出のシステム化:NGSより出力された大量データは当教室で独自に構築した解析パイプラインを用いて変異探索を行った。
調音時の顔面、口腔運動経路の3次元解析

調音動作のスムーズさによって発音障害の程度が表されるものと推測し、これを判定するために、顔面皮膚上と切歯点の標点の運動を音声と同時記録し、子音発音前後を含む全運動経路を総合的に3次元で解析した。1.まず画像解析装置によって標点を自動追尾するため、均一な輝度を発生する光点の形状、材質を検討し、小球状のビーズの表面に発光塗料を貼付する方法を考案した。これをファイバー照明装置ライトガイドで照明することによって標点が発光し、被検者に熱、眩しさを与えずに多数の標点の自動トラッキングが可能となった。2.ハイスピードビデオ(HVS-500型)を改造し、録音再生機能を設け、音声出力をDSP-Sona-Graph(5500型,KAY)に導入してリアルタイムの声紋を表示させ、また、時間軸を拡大してプリントアウトする。これを観察して各音の発生および終了時点のシーンナンバーを正確に求めることによって、解析対象区域を規定できた。3.画像解析装置(ID-8000,nac製)により自動追尾し、各標点の座標を3次元構築する。さらにコンピューターに転送し、MOVIAS 3Dソフトにより運動経路を解析する。その際に、運動経路の複雑度を表現するため、移動経路の距離累計、迂回度、立体移動範囲、方向変化角度平均などのパラメーターを設け、これらを演算処理するソフトを開発した。4.このシステムを無歯顎および口蓋裂症例に適用し、補綴処理段階での調音運動と咀嚼運動を解析した。5.本システムの利点は単に図形あるいは記号や計測値の表示だけでなく、実際の画像の動きを観察できることである。これによって口腔、顔面の運動機能障害の定性的な診断にも適用できる。調音動作のスムースさによって発音障害の程度が表されるものと推測し、これを判定するために、顔面皮膚上の標点の運動を音声と同時に記録し、子音発音前後を含む全運動経路を総合的に3次元で解析した。1.まず画像解析装置によって標点を自動追尾するため、均一な輝度を発生する光点の形状、材質を検討した。その結果、小球状のビーズの表面に発光塗料を貼付する方法を考案した。これをファイバー照明装置、ライトガイドで照明することによって標点が発光し、被検者に熱、眩しさを与えずに多数の標点の自動トラッキングが可能となった。2.ハイスピードビデオ(HVS-500型)に録音、再生機能を設け、その出力をDSP-Sona-Graphに導入できるように改造した。3.被検者の標点の発音時の顔面正面と側貎を2台のテレビカメラでハイスピードビデオによって音声と同時に高速記録する。4.得られたテープを低速再生し、音声出力をDSP-Sona-Graph(5500型、KAY)に導入してリアルタイムの声紋を表示させ、また、時間軸を拡大し、連続してプリントアウトする。これを観察して各音の発生および終了時点を正確に求め、シーンナンバーを記録することによって、解析対象区域を規定できる。5.録画テープを画像解析装置(ID-8000,nac製)にかけ、各標点を自動追尾し、口唇、皮膚上の標点の座標を3次元解析する。さらにコンピューターに転送しMOVIAS3Dソフトにより運動経路を解析する。その際に、運動経路の複雑度を表現するため、方向変化角度の累計および平均角度、移動経路の距離累計などのパラメーターを設け、これらの演算を処理するソフトを新たに開発した。6.こうして、正常有歯顎者および無歯顎者の調音運動と咀嚼運動を解析している。調音動作のスムースさによって発音障害の程度が表されるものと推測し、これを判定するために、顔面皮膚上のと切歯点標点の運動を音声と同時記録し、子音発音前後を含む全運動経路を総合的に3次元で解析した。

1.まず画像解析装置によって標点を自動追尾するため、均一な輝度を発生する光点の形状、材質を検討した。その結果、小球状のビーズの表面に発光塗料を貼付する方法を考案した。これをファイバー照明装置、ライトガイドで照明することによって標点が発光し、被検者に熱、眩しさを与えずに多数の標点の自動トラッキングが可能となった。2.ハイスピードビデオ(HVS-500型)に録音、再生機能を設け、その出力をDSP-Sona-Graphに導入できるように改造した。3.被検者の標点の発音時の顔面正面と側貌を2台のテレビカメラでハイスピードビデオによって音声と同時に高速記録する。4.録画したテープを低速再生し、音声出力をDSP-Sona-Graph(5500型,KAY)に導入してリアルタイムの声紋を表示させ、また、時間軸を拡大し、連続してプリントアウトする。これを観察して各音の発生および終了時点を正確に求め、シーンナンバーを記録することによって、解析対象区域を規定できた。5.画像解析装置(ID-8000,nac製)により自動追尾し、各標点の座標を3次元解析する。さらにコンピューターに転送し、MOVIAS 3Dソフトにより運動経路を解析する。その際に、運動経路の複雑度を表現するため、方向変化角度の累計および平均角度、移動経路の距離累計などのパラメーターを設け、これらを演算処理するソフトを新たに開発した。本年度はさらに3次元の変更角度、距離についてバージョンアップを行った。6.無菌顎および口蓋裂症例の補綴処置段階での調音運動と咀嚼運動を解析した。調音動作のスムーズさによって発音障害の程度が表されるものと推測し、これを判定するために、顔面皮膚上と切歯点の標点の運動を音声と同時記録し、子音発音前後を含む全運動経路を総合的に3次元で解析した。1.まず画像解析装置によって標点を自動追尾するため、均一な輝度を発生する光点の形状、材質を検討し、小球状のビーズの表面に発光塗料を貼付する方法を考案した。これをファイバー照明装置ライトガイドで照明することによって標点が発光し、被検者に熱、眩しさを与えずに多数の標点の自動トラッキングが可能となった。2.ハイスピードビデオ(HVS-500型)を改造し、録音再生機能を設け、音声出力をDPS-Sona-Graph(5500型,KAY)に導入してリアルタイムの声紋を表示させ、また、時間軸を拡大してプリントアウトする。これを観察して各音の発生および終了時点のシーンナンバーを正確に求めることによって、解析対象区域を規定できた。3.画像解析装置(ID-8000,nac製)により自動追尾し、各標点の座標を3次元構築する。その際に、運動経路の複雑度を表現するため、移動経路の距離累計、迂回度、立体移動範囲、方向変化角度平均などのパラメーターを設け、これらを演算処理するソフトを開発した。4.このシステムを無菌顎および口蓋裂症例に適用し、補綴処置段階での調音運動と咀嚼運動を解析した。5.本システムの利点は単に図形あるいは記号や計測値の表示だけではなく、実際の画像の動きを観察できることである。これによって口腔、顔面の運動機能障害の定性的な診断にも適用できる。
情報のパーソナル化を目指した無線LANの基礎研究

1.研究室用の無線LANQPSK送受信システム並びに高信頼の高速TNCが完成し,270MHzにおいて154kbpsでの伝送実験を行い,システムの評価をした.伝送のスループットのパケット長依存性の測定や,有線リンクとの比較などを行った.2.誤り訂正の実験8ビットを一語としたリ-ドソロモン符号による誤り訂正システムを,最大ブロック長が255バイトを越えても伝送可能とするソフトウエアを作成した.さらに,MODEMによるデータ伝送に際してCODECでディジタル化した回線にビット誤りを生じさせることによる,伝送誤りシミュレータを使用した伝送実験に取り掛かった.3.無線による移動ホストプロトコル移動ホストプロトコルの一つであるVIP(Virtual IP)を拡張し有線ネットワークとのゲートウエイのみならず,無線ネットワーク内での中継を含むシステムに於ける経路制御の方法の提案を行なった.4.無線による移動ホストプロトコルの実験VIPのソフトウエアを提供して頂き,無線用に拡張したVIPの実験を行なおうとしている.有線では動作しているものを,無線用に拡張をして実験しようとするものである.5.アマチュア無線による実験KA9Qソフトウエア群によって,研究室でも無線による電子メールやニュースシステムの運用を行なっている.TCP/IPの理解や運用技術の教育上も大きな効果をあげることができた.6.情報のパーソナル化への応用情報のパーソナル化への応用の具体化として,VIPのソフトウエアを改良し,無線によるモバイルコンピューティングを実現するためのシステムを追求していく.1.研究室用の無線LANQPSK送受信システム並びに高信頼の高速TNCが完成し,270MHzにおいて154kbpsでの伝送実験を行い,システムの評価をした.伝送のスループットのパケット長依存性の測定や,有線リンクとの比較などを行った.2.誤り訂正の実験8ビットを一語としたリ-ドソロモン符号による誤り訂正システムを,最大ブロック長が255バイトを越えても伝送可能とするソフトウエアを作成した.さらに,MODEMによるデータ伝送に際してCODECでディジタル化した回線にビット誤りを生じさせることによる,伝送誤りシミュレータを使用した伝送実験に取り掛かった.3.無線による移動ホストプロトコル移動ホストプロトコルの一つであるVIP(Virtual IP)を拡張し有線ネットワークとのゲートウエイのみならず,無線ネットワーク内での中継を含むシステムに於ける経路制御の方法の提案を行なった.4.無線による移動ホストプロトコルの実験VIPのソフトウエアを提供して頂き,無線用に拡張したVIPの実験を行なおうとしている.有線では動作しているものを,無線用に拡張をして実験しようとするものである.5.アマチュア無線による実験KA9Qソフトウエア群によって,研究室でも無線による電子メールやニュースシステムの運用を行なっている.TCP/IPの理解や運用技術の教育上も大きな効果をあげることができた.6.情報のパーソナル化への応用情報のパーソナル化への応用の具体化として,VIPのソフトウエアを改良し,無線によるモバイルコンピューティングを実現するためのシステムを追求していく.1.研究室用のLANQPSKの復調回路の高信頼化と実験に用いる周波数の検討と装置の製作を行ってきた。復調回路の信頼性は向上し、安定した動作をするようになった。実験に用いる周波数は、雑音の少なさと我々の製作技術との関係から270MHzとして製作を行ってきた。もう少しで送受信システムとして動作するまでになっている。製作に際し、広帯域オシロスコープやスペクトラムアナライザ、ロジックアナライザは非常に有用であった。伝送速度は、300kbps程度となっている。2.誤り訂正の実験リードソロモン符号による誤り訂正システムをシミュレートするソフトウエアを作成した。8ビットを一語とした場合には、通常最大ブロック長が255となる点を、IPパケットを伝送した場合の効率を上げるためにもっと長い場合も動作するように工夫をした。またブロック長が255以下でも伝送可能で、結果としては可変長の通信を行うことが出来るように工夫されている。誤り訂正用にどれだけの長さを割り当てるか等については、上記のハードウエア等を用いた実験が必要である。3.アマチュア無線局による実験現在のところ、研究代表者自身の自宅で実験を行っている。4.移動ホストプロコル無線のネットワークを利用してTCP/IPネットワークにアクセスする場合、有線ネットワークのゲートウエイと無線ネットワークを直接接続する事も可能であるが、無線ネットワーク内でも中継を行うと自由度が増加する。この様な場合の経路制御の方法を提案した。IPアドレスの変更や管理は、移動ホストプロトコルを基本とし、それを拡張したものとなっている。1.研究室用の無線LAN前年度での成果を踏まえてQPSK送受信システム並びに高信頼の高速TNCが完成し,270MHzにおいて154kbpsでの伝送実験を行なった.伝送のスループットのパケット長依存性の測定や,有線リンクとの比較などを行なった。2.誤り訂正の実験CODECでディジタル化した回線にビット誤りを生じさせることにより,MODEMの伝送誤りのシミュレータを使用した伝送実験に取り掛かったところである.3.移動ホストプロトコルの実験VIPのソフトウエアを提供してもらい,無線用に拡張したVIPの実験を行なおうとした.有線では動作するものの,無線用に変更がまだうまく行かないことが分かり,今後の問題である.4.アマチュア無線による実験既存のソフトウエアによって,研究室でも無線による電子メールやニュースシステムの運用を行なっている.TCP/IPの理解や運用技術の教育上も大きな効果をあげている.
狩猟採集社会から農耕社会への移行期における人口構造の解明

【人口構造の復元】(1)骨盤の寛骨耳状面前下部に見られる妊娠出産痕の判定基準についての論文を完成した。当該論文は海外ジャーナルに投稿し、現在査読結果をもとに修正中である。この論文は、女性骨盤上の妊娠出産痕を観察すれば、その女性の妊娠出産経験を「無、少、多」の3段階で判定できることを証明し、古人骨集団において、女性骨盤上の妊娠出産痕を観察することによって、先史時代の諸集団の出生率を比較することが可能となることを示すものである。この論文が公表されることにより、当該論文で新しく設定した観察方法を他の研究者が用いることが可能になり、先史時代の人口構造の復元が世界中で可能になる。なお、本研究においても、当該論文の方法を用いている。(2)九州地方の渡来系弥生人遺跡から出土した人骨について、全身骨の観察による年齢推定と骨盤の観察による妊娠出産痕の判定を行い、九州地方渡来系弥生人集団の「出生率・寿命パターン」を推定した。分析した人骨の出土遺跡は、隈西小田遺跡、金隈遺跡、その他福岡市内の遺跡である。前年度までに実施した本研究の成果を総合すると、北海道縄文集団、中部地方の縄文集団(吉胡遺跡)、中国地方の縄文集団(津雲遺跡)、九州地方渡来系弥生集団の間に、「出生率・寿命パターン」に違いがあることがわかった。北海道縄文集団では、比較的「多産・短命」の傾向があり、九州地方渡来系弥生集団では、比較的「少産・長寿」の傾向があり、中部地方縄文集団と中国地方縄文集団では、その中間の傾向が認められた。これまでの結果からは、集団の人口構造の違いが、地域差によるものか時代差によるものかが不明であるので、今後、九州地方の縄文集団や本州の渡来系弥生集団の調査を行う予定である。【離乳時期の推定】渡来系および在地系の弥生集団について、コラーゲンの洗浄処理を試みた。すでに分析されているデータの再検討を行ない、確認した。【人口構造の復元】2015年度および2016年度は北海道縄文集団についてのデータを収集し、2017年度は中部地方および中国地方の縄文集団についてのデータを収集し、2018年度は九州地方の渡来系弥生集団についてのデータを収集した。【離乳時期の推定】2018年度には、データの質の検討を実施し、2019年度に行なうデータ解析のための下地を整えた。また、発掘報告書などを調べ、考古学的な背景情報を収集した。【人口構造の復元】2019年度は中国地方の渡来系弥生集団についてのデータ、および関東東北地域の縄文集団についてのデータを収集する。併せて、関東地方および東北地方の縄文集団のデータを収集する。5年間のデータを総括する。【離乳時期の推定】渡来系・在地系の弥生集団について、分析・データ解析を進め、論文化を目指す。【人口構造の復元】北海道内の続縄文遺跡から出土した人骨について、妊娠出産痕の観察と年齢推定を行った。その結果「北海道続縄文人の出生率は比較的高く、寿命は中程度」という仮説が立った。この結果は、第69回日本人類学会大会、第35回縄文研究会で発表した。次年度以降、他の地域の縄文人で同様の調査を行い、この仮説を検証する。【離乳時期の推定】吉胡貝塚(愛知県田原市)より出土した縄文時代後晩期の小児骨について、離乳年齢復元を実施した。すでに抽出済みのコラーゲンについて、東京大学総合研究博物館において、炭素・窒素安定同位体分析を実施した。得られたデータを解析し、日本人類学会にて発表した。結果は、現在、原稿にまとめており、2016年度中に査読付き国際誌に英語論文として投稿予定である。人口構造の分析に関しては、27年度と28年度の計画を入れ替え、27年度は北海道縄文集団と続縄文集団の年齢構成と出生率を明らかにすることにし、調査予定の人骨資料を全て調査することができた。離乳児期の推定に関しては、新たに発掘された縄文時代人骨について同位体分析を行い、同位体分析データを増やすことができた。新たなデータを加えて、予定通りの統計分析を行うことができた。以上の理由により、研究全体として、順調に進展していると評価できる。【人口構造の復元】一昨年度2015年度には、東京大学総合博物館、国立科学博物館、北海道大学所蔵の近畿以東本州の在来系縄文人骨、昨年度2016年度には、札幌医科大学、噴火湾文化研究所所蔵の北海道縄文人骨、北海道続縄文人骨を観察対象とした。その結果、北海道縄文人骨100個体、北海道続縄文人骨110個体について、データを得ることができた。各人骨について、腸骨耳状面前下部を観察し、耳状面前溝のクラス分け(なし、男女共通、女性特有の軽度の妊娠出産痕、女性特有の強度の妊娠出産痕)を行った。さらに、耳状面表面形態、頭蓋縫合、歯の咬耗などを観察して、年齢の推定を行った。その結果、北海道縄文集団では全ての個体に妊娠出産痕が認められ、強度の妊娠出産痕を持つ個体が60%を占めた。北海道続縄文集団においても、全ての個体に妊娠出産痕が認められ、強度の妊娠出産痕を持つ個体は70%を占めた。近畿以東本州の在来系縄文人骨については、今年度2017年度以降もデータの収集を行う。【離乳時期の推定】縄文時代の離乳年齢復元の結果を論文にまとめた。【人口構造の復元】

一昨年度2015年度には、東京大学総合博物館、国立科学博物館、北海道大学所蔵の近畿以東本州の在来系縄文人骨、昨年度2016年度には、札幌医科大学、噴火湾文化研究所所蔵の北海道縄文人骨、北海道続縄文人骨を観察対象とした。ただし、東京大学総合博物館、国立科学博物館所蔵の近畿以東本州の在来系縄文人骨の観察はまだ終わっていないが、代わりに、今年度2017年度に行う予定であった京都大学理学部所蔵の近畿以東本州の在来系縄文人骨の観察を始めた。【離乳時期の推定】吉胡貝塚(愛知県田原市)より出土した縄文時代後晩期の小児骨について、同位体分析を利用した離乳年齢復元の結果を論文として出版した。また、この成果を京都大学よりプレスリリース発表した。http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/161110_3.html【人口構造の復元】(1)骨盤の寛骨耳状面前下部に見られる妊娠出産痕の判定基準についてのデータ分析および論文作成を進めている。妊娠出産痕は0から2のスコアに分けることができることがわかり、その結果、左右の骨盤のスコアを合計した個人スコアは0から4の値を取ることがわかった。そこで個人スコアを、0、低スコア(スコア1から2)、高スコア(スコア3から4)の3グループに分け、合計妊娠出産回数との相関を調べた。その結果、スコア0の個体は合計妊娠出産回数が0であり、さらに、高スコアを持つ個体の方が低スコアを持つ個体よりも合計妊娠出産回数が統計的に有意に大きいことがわかった。ただし、スコアによって、合計妊娠出産回数が正確に推定することはできないこともわかった。(2)中部地方の縄文遺跡である吉胡貝塚出土の縄文人骨、および中国地方の縄文遺跡である津雲貝塚出土の縄文人骨について、全身骨の観察による年齢推定と骨盤の観察による妊娠出産痕の判定を行い、吉胡集団および津雲集団の「出生率・寿命パターン」を推定した。(3)東北地方の松島の遺跡から出土した縄文人骨についても、同様の観察を行った。個体数が少ないので、今回のデータは、今後調査予定の「東北地方縄文集団」に含める予定である。【離乳時期の推定】渡来系および在地系の弥生集団について,すでに古人骨から抽出してあるコラーゲンサンプルを整理し,コラーゲンの残存状況を確認した.【人口構造の復元】2015年度および2016年度は北海道縄文集団についてのデータを収集し、2017年度は中部地方および中国地方の縄文集団についてのデータを収集した。【離乳時期の推定】縄文集団の離乳年齢は2016年度に復元して論文として発表し,2017年度は弥生集団の離乳年齢復元に向けて準備を開始した.【人口構造の復元】(1)骨盤の寛骨耳状面前下部に見られる妊娠出産痕の判定基準についての論文を完成した。当該論文は海外ジャーナルに投稿し、現在査読結果をもとに修正中である。この論文は、女性骨盤上の妊娠出産痕を観察すれば、その女性の妊娠出産経験を「無、少、多」の3段階で判定できることを証明し、古人骨集団において、女性骨盤上の妊娠出産痕を観察することによって、先史時代の諸集団の出生率を比較することが可能となることを示すものである。この論文が公表されることにより、当該論文で新しく設定した観察方法を他の研究者が用いることが可能になり、先史時代の人口構造の復元が世界中で可能になる。
医薬品適正使用のための基盤:薬物代謝酵素間の機能的相互作用の分子種特異性と個体差医薬品適正使用のための基盤:薬物代謝酵素間の機能的相互作用の分子種特異性と個体差医薬品適正使用のための基盤:薬物代謝酵素間の機能的相互作用の分子種特異性と個体差医薬品適正使用のための基盤:薬物代謝酵素間の機能的相互作用の分子種特異性と個体差

薬物代謝酵素シトクロムP450(CYP) 3A4とUDPグルクロン酸転移酵素(UGT)が生細胞内で相互作用をすることが示唆された。CYP3A4は、UGTIA7およびUGTIA3とも機能的相互作用し、その影響には分子種特異性があった。また、CYP3A4の影響UGTIA7variant間で異なることが示唆されたCYPsA4-UGT相互作用がグルクロン酸抱合能の個体差の要因になり得るという仮説が支持された。さらに、内因性低分子化合物および食餌性因子などの環境因子によってもUGT機能が変動する可能性が示唆された。CYP3A4とUGTとの機能的相互作用について下記の検討を行い下記の成果を得た。1)CYP3A4がUGT1A9機能に及ぼす影響について検討した。バキュロウィルス発現系を用いて、CYP3A4とUGT1A9を同時に発現させ、UGT1A9単独発現系と比較を行った。抗がん剤イリノテカン活性代謝物SN-38抱合活性が、CYP3A4の同時発現により促進されることが示唆された。2)CYP3A4がUGT2B7機能に及ぼす影響について、バキュロウィルス発現系で検討を行ったところ、CYP3A4同時発現によりUGT2B7のAZT抱合活性が抑制されることが示唆された。4)UGT機能への環境因子の影響として、生活習慣等で変動する可能性があるアシルCoAが、ヒト肝臓キメラマウス肝ミクロゾームのモルヒネ-6-グルクロニド生成活性(UGT2B7活性)を促進させることが明らかになった。また、そのメカニズムにUDP-グルクロン酸の小胞体への取り込み促進が推定された。5)UGT Baculovirus発現系(2123年度全般の研究の準備)。1)CYP3A4がUGT1A7機能に及ぼす影響について検討した。バキュロウィルス発現系を用いて、CYP3A4とUGT1A7を同時に発現させ、UGT1A7単独発現系と比較を行った。まず、発ガンのリスクファクターと考えられて来たUGT1A7のallelic variant*3の基礎的な性質をwild-type *1と比較したところ、これまで4-methylumbelliferoneに活性を持たないとされていた*3においても、*1と遜色のない活性があることが分かった。一方、UGT1A7に対するCYP3A4の影響は、UGT1A7のallelic variant間で違いがあった。*1では、CYP3A4の共発現により活性が上昇したが、*3では低下した。また、*3は、wild-typeに比べて補酵素UDP-グルクロン酸(UDPGA)に対する親和性が有意に低いことが明らかになった。CYP3A4共発現は、UGTIA7*3のUDPGAに対する親和性をさらに低下させた。2)Baculovirus発現系を用いて、CYP3A4およびNADPH-シトクロムP450還元酵素(fp_2)の共発現系を構築した。UGT2B7およびUGT1A9の単独発現ミクロゾームの添加実験の結果、UGTがCYP3A4活性を変動させる可能性が示唆された。3)ヒトUGT1A分子種のbaculovirus発現系の整備を進めた(23年度の準備)。シトクロムP450 3A4(CYP3A4)とUDP-グルクロン酸転移酵素(UGT)との機能的相互作用について検討を行った。また、食事によって変動しうる環境因子と内因性調節因子によるUGT活性の変動についても検討した。これらによって下記の成果を得た。1)Baculovirus発現系を用いて、CYP3A4がUGT1A3機能に及ぼす影響について検討した。CYP3A4とUGT1A3を昆虫由来細胞に同時に発現させ、UGT1A3単独発現系と比較を行った。4-Methylumbelliferone (4-MU)に対する活性を指標に酵素反応速度論的解析を行ったところ、4-MUに対するKmは大きな影響は受けなかったが、Vmaxが有意に低下した。次に、4-MU濃度を固定して、UDP-グルクロン酸(UDPGA)濃度を変動させ酵素反応速度論的解析を行ったところ、CYP3A4共発現により、UGT1A3のUDPGAに対するKmが有意に低下することが分かった。2)CYP3A4とUGT2B7/1A9それぞれを、AcGFPおよびmCherryとの融合蛋白質としてCOS細胞に発現させたとき、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)が観察されたことから、これらが生細胞内でタンパク質問相互作用することが示唆された。

3)さらに、食事によって変動しうる環境因子と内因性調節因子によるUGT活性の変動についても検討した。野菜に高濃度で含まれるモノテルペノイドアルコール類により、ラットおよびヒトのモルヒネUGT活性が抑制されることを見出した。また、小胞体内腔に存在する内因性のATP等のアデニン関連化合物が、UGT活性の調節に関与していることが示唆された。
新規Rhoファミリー活性化因子Dockファミリーによる細胞接着・運動の制御機構

がん細胞の浸潤・転移に深く関連のある細胞接着や運動に関して、Rhoファミリーの低分子量G蛋白質の関与がこれまでにも数多く報告されている。最近Dock180に代表される、新しいタイプのRhoファミリーG蛋白質活性化因子(Dockファミリー)の存在が明らかになった。本研究では、我々が新しく見出したDock180の活性制御メカニズムがインテグリンによる細胞の接着や運動に関与しているか否かを調べる目的で、RNA干渉によりRhoGの発現を特異的に抑制させたHeLa細胞を樹立し、それを用いて解析を行った。その結果、RhoGがElmo-Dock180の複合体を活性化することにより、インテグリンによる細胞の接着時における細胞膜の伸展や細胞の運動の制御に関与していることを明らかにした。またRhoGr-Elmo-Dock180による細胞運動の制御は、これまで報告があった別のDock180結合蛋白質であるCrkを介したDock180の活性制御とは独立して起こることも明らかにした。一方、Dock4はがんの浸潤と深く関わっていること示唆されている。Dock4とDock180のアミノ酸配列を比較すると、Dock4のN末端側がDock180のN末端側に存在するElmo結合領域と相同性が高いことから、Dock4もDock180と同様、Elmoと結合し、RhoGによりその活性が制御されている可能性が考えられた。そこで、細胞内での結合を免疫沈降法で確認したところ、Dock180と同様Dock4もElmoと結合し、細胞内で活性型RhoGとの三者複合体を形成することが確認された。さらに、Dock4はDock180と同様Rac1を活性化することがわかり、活性型RhoGとElmoの共発現によりその活性が促進されることが明らかになった。
原子気体のBECにおける新しい量子ダイナミクスの実験的研究

希薄原子気体のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)に対して磁場やレーザー場を利用した運動操作を行って、高次量子渦のダイナミクスなど、新たな量子現象の実験研究を推進した。その結果、磁気トラップ中に生成・捕捉した^<87>Rb原子(^2S_<1/2> F=2,m=2)のBECでは始めて、トラップ磁場を反転するトポロジカルな方法により循環量子数4を持つ高次量子渦の生成に成功した。Rb原子は比較的重いため重力が生成過程に大きく影響して渦生成が不安定であることが判明したが、レーザーによる光双極子力を利用した重力補償法を新たに開発し、渦生成の安定化を実現した。安定生成が可能となったこの高次量子渦について、崩壊ダイナミクスの観測を試みた。渦が観測方向に対して傾斜したり、分裂して絡み合っている場合にも対応するため、BECを断層撮影する量子渦観測法を適用し、また、新たに光双極子力トラップをBECに導入することで渦生成後のBECの形状変化を抑え、渦のサイズ拡大の抑制や断層撮影のS/N改善などを実現した結果、高次量子渦の分裂後の姿と考えられるBEC原子数密度における直線状の窪みを観測することにも成功した。この観測結果は、2回対称の摂動で誘起されると理論的に予想されていた崩壊モードに対応し、循環量子数1の量子渦が4つ直線的に並んだものと考えられる。本実験で選択的にこの崩壊モードが引き起こされる原因についても理論的な考察を行った結果、量子渦がBEC中心から僅かに外れて存在する場合、渦が感じる対称性は2回対称となり、この崩壊モードへの不安定性が大きく成長するためであることが明らかになった。磁気トラップ中に生成、捕捉した^<87>Rb原子(^2S_<1/2>F=2,m=2)のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)を用いて、トラップ磁場の反転によるトポロジカルな方法で、高次量子渦(価数4)の生成に成功した。渦生成時の磁場反転は最低磁場を0.4Gから-0.4Gに約3msで変化させるもので、Na原子の場合に比べて狭い実験条件でのみ生成が可能であることが判明した。また渦生成には大きな不安定性があることや、渦を観測可能なBECの保持時間が2ms程度とNaに比べて非常に短いことが明らかとなった。これらの原因の一つとしては、反転後の磁場が対称軸方向にはトラップとして働かず、BECに伸長を引き起こす点が挙げられる。そこでレーザー光による光トラップを新たに磁気トラップと併用し、磁場反転後のBECの伸長を抑制することを試みた。光トラップは波長852nm、パワー20mW程度のレーザーを約20μmのビーム径に集光して磁場の対称軸に垂直にトラップ中心に入射して構成した。この新たなトラップでBECを生成し、磁場反転後もBECの形状変化なしに100ms程度の寿命で長時間保持することに成功した。また、磁場反転法により磁気トラップと同様に量子渦が生成されることも確認したが、渦を観測可能な保持時間は未だ2ms程度と短いものであった。そこで、渦生成の不安定さなどのもう一つの原因として考えられる重力の影響にっいても検討し、新たに光双極子力を用いて重力を補償することを試みた。この重力補償には波長532nm、パワー約0.9Wのレーザーをビーム径0.1mm程度に集光し、BECの鉛直下方に配置した。この結果、未だ量子渦の保持時間は短いが、これまでの渦生成における不安定性を大きく改善し、毎回、BEC中心付近に渦を安定に生成することが可能となり、今後の応用可能性を大きく広げることができた。

昨年度、光双極子力を利用した重力の補償を行うことで、トラップ磁場の反転によりRb原子のボース凝縮体(BEC)中に循環量子数4を持つ高次量子渦を安定に生成することに成功した。そこで本年度は、この重力補償下で量子渦の時間発展を観測し、その崩壊過程の観測を試みた。重力補償を行わなかった場合、量子渦を観測可能なBECの保持時間は1ms程度と短かったが、重力補償により約4倍の4ms程度にまで観測可能時間を伸ばすことに成功した。そこで次に、渦が対称軸から傾斜したり、分裂して絡み合っている場合など、複雑な構造を持つ場合にも対応するため、観測法としてBECの断層撮影法を新たに導入した。その結果、これまでの全体投影法では構造が観測できなかった4ms以上のBEC保持時間でも、実際には10ms程度までは量子渦や不均一な原子密度分布がBEC中に存在していることが確認できた。量子渦の分裂はこの系では観測できなかったが、これは、磁場反転後にBECが反トラップ状態となり、保持中に対称軸方向にBECが広がって原子数密度が減少するため、渦のサイズが拡大したり断層撮影時のS/Nが大きく悪化し、詳細な構造の観測が困難であることが原因と考えられた。そこで、新たに軸方向への光トラップの導入を行って保持中の密度変化を抑制し、渦の時間発展のより詳細な観測を行った。その結果、高次量子渦崩壊後の姿と考えられる原子密度における直線状の窪みを確認することに成功した。この観測結果は2回対称の摂動で期待される崩壊モードに対応し、循環量子数1の量子渦が4つ直線的に並んだものと考えられる。このモードが起こる理由についても理論的に考察した結果、渦がBEC中心から僅かに外れて生成された場合でも、渦が感じる対称性が2回対称の摂動と見做されて、この崩壊モードへの不安定性が大きく成長するためであることも分かった。
聴覚障害児を対象とした電話リテラシー育成システムの構築

聴覚障害者が一般の電話ユーザと通信することを可能とする電話リレーサービスは,日本においても徐々に認知が進み,2017年度に初めて厚生労働省により予算化されるなど,将来的には米国・欧州などのように公共サービスとして提供されることが見込まれる。しかし,聴覚障害者は電話という通信サービスに関しては「文盲」といってよい状態にあると考えられ,「電話リテラシー」,すなわち電話リレーサービスを通じて電話を十分に使いこなしていく能力の育成が必要である。本研究では,聴覚障害者の電話リテラシーを育成していくための教育プログラムを構築していくことを目指す。
耐熱性D-アミノ酸トランスアミナーゼのタンパク質工学的研究

本研究では、まず好熱菌Bacillus sp.YM-1の耐熱性D-アミノ酸アミノトランスフェラーゼ(DAAT)、及びこれと一次構造上の相同性が高いE.coli由来の分岐鎖L-アミノ酸アミノトランスフェラーゼ(BCAT)の触媒する水素転移反応の立体特異性を検討した。ピリドキサル5'ーリン酸(PLP)を補酵素とするアミノ基転位反応の律速段階である、補酵素のC-4′と基質α-位炭素の間の水素転移反応には立体化学上、3つの可能性が考えられる。すなわちこの転移が、補酵素一基質複合体で形成されるピリジン-イミンπ-電子平面のSi面上またはre面上で立体特異的に起こる場合と、両面上でランダムに起こる場合である。ピリドキサミン5′ーリン酸(PMP)のC-4′のpro-S水素が転移する場合にはピリジン-イミンπ-電子平面のSi面上で、pro-R水素が転移する場合にはre面上で反応が進行する。これまでにアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AspAT)反応など7種のアミノ基転移反応においては、この水素移動がすべてSi面上で進行することが明らかとなっていたが、D型アミノ酸を基質とする本酵素については不分明な状態にあった。この立体特異性決定のため、アポ化した酵素にC-4′位を立体特異的にトリチウム標識した(4′-S)-[4′-^3H]PMPまたは(4′-R)-[4′-^3]PMPを加え、基質ケト酸と反応する際にC-4′位より引き抜かれるトリチウムを測定する方法を開発した。この方法を用いて検討した結果、AspATやオルニチンアミノトランスフェラーゼ(OAT)がSi面上での水素転移を触媒するのに対し、DAAT,BCATは(4′-R)-[4′-^3H]PMPと反応させた場合にのみトリチウムを溶媒中へ放出し、re面上での水素転移を触媒することが明らかとなった。これはre面上での水素転移が報告された初めての例である。アミノトランスフェラーゼは一次構造から(1)AspATグループ、(2)OATグループ、(3)DAAT,BCAT、(4)セリントランスアミナーゼのグループに分類され、このうち(1),(2),(4)のグループとDAAT,BCATのグループは一次構造から別のファミリーに属すると報告された。水素転移反応の立体特異性は、この反応に関わる触媒基が補酵素のどちらの面上に位置するかによって規制されるものであり、これは酵素の立体構造、ひいては分子進化を反映する。明らかとなった水素転移反応の立体特異性は一次構造比較に基づくアミノトランスフェラーゼの分類と合致している。AspATとDATでは補酵素と触媒基の位置関係が逆転していることは、X線解析の結果確かめられた。またDATはAspATを代表とする他のアミノトランスフェラーゼとは全く異なる主鎖フォルディングを示しており、立体構造の上からも他とは異なる分子進化を遂げてきたことが明らかとなった。本研究ではまた、DAAT活性中心付近の残基の役割について、部位特異的変異法を用いて解析した。まずPLPの結合するリジン145(K145)をアルギニン、アラニン、グルタミン、アスパラギンなどに変換し、これら変異酵素の性質を検討し、K145が基質α-水素の引き抜きを触媒する触媒基である可能性を示した。またre面上でPLPに近接するロイシン201(L201)変異酵素を作成し、これらが反応中に失活していくこと、基質存在下では平衡がPMP型酵素の生成に傾くこと、失活はアミノ基供与体との半反応によって起こることなどを明らかにした。この結果、L201はPMP型酵素からPLP型酵素への転換反応に関わるものと推測された。