hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸管粘膜免疫制御の特殊機構解明を慢性大腸炎および食物アレルギー抑制戦略への応用

7レセプターに関する独自の視点を集合させる次年度以降の研究により、ヒト最大かつ最先端に位置する免疫組織である腸管粘膜免疫機構において、新しい免疫組織の発見、免疫統御分子機構の存在が明らかになるばかりでなく、腸管粘膜免疫制御機構の特殊性を利用した新しい慢性大腸炎・食物アレルギーに対する抑制戦略が実用化されると考えている。本研究は我々の研究組織が独自に見いだした腸管粘膜局所におけるIL-7/IL-7レセプターを介した免疫調節機構の考え方を導入し、未だ解明されていない腸粘膜上皮細胞の由来、粘膜局所リンパ球の増殖・分化機構、上皮細胞と粘膜リンパ球の相互作用等、生体防御機構としてのヒト腸管粘膜免疫を明らかとし、その結果腸管免疫機構の特殊性を利用した新規治療法の開発まで視野に入れた萌芽的研究である。過去の研究とは全く出発点を変え、腸管免疫機構の破綻により発症すると考えられる慢性大腸炎、骨髄移植後移植片対宿主反応等における病態解明及び免疫異常の追究を行い、逆に正常の腸管免疫組織の発生・分化、免疫制御機構を追究する新しい試みを行なった。本年度の研究では、1)男性ドナーより骨髄移植を受けた女性レシピエントの大腸内視鏡下腸管上皮生検組織を用いて、性染色体Yがレシピエントの腸管上皮細胞に検出されることを示し、ヒト骨髄由来細胞が腸管上皮細胞に分化することおよび急激な上皮傷害を起こした腸管上皮の再生過程をrescueする役割を果たしている可能性を世界で初めて明らかとした、2)IL-7レセプター陽性の活性化粘膜内T細胞を標的とし、より効率的に除去するために植物毒素サポリンを結合させた抗1L-7抗体を開発し、IL-7トランスジェニックマウス、TCRaノックアウトマウスにおける慢性大腸炎に対する治療効果を明らかとした、という大きな研究の進展があった。1L7/1L7レセプターに関する独自の視点を集合させる次年度以降の研究により、ヒト最大かつ最先端に位置する免疫組織である腸管粘膜免疫機構において、新しい免疫組織の発見、免疫統御分子機構の存在が明らかになるばかりでなく、腸管粘膜免疫制御機構の特殊性を利用した新しい慢性大腸炎・食物アレルギーに対する抑制戦略、再生医療が実用化されると考えている。
硫黄原子源として働く新規な硫化剤の開発

一原子の硫黄供与体として働く硫化試薬の合成と硫化能につき,検討した.その結果,アルケンからチイランのワンポット合成において塩化メトキシカルボニルスルフェニルが有用であること, 3H-1,2-ベンゾジチオール-3-オン1,1-ジオキシドとシリカゲルを用いたアルケンの固相チイラン化において孤立シラノールとヒドロキシ基と反応基質間の水素結合が反応に関与することを明らかにした.導入する硫黄原子の数を制御でき,かつ取り扱いやすい硫化剤を開発することと.それらの有機合成への応用を検討することを目的とする.申請者らが開発した塩化アルコキシカルボニルスルフェニル(1)を用いたアルケンからチイランのワンポット合成法の有用性を探る目的で,ジエンやヘテロ原子を有するアルケンなどに適用した.環状非共役ジエンでは(1)を当量用いたときには対応するモノチイランが選択的に得られ,二つの二重結合部における反応性の違いが観測された.鎖状非共役ジエンでは.(1)を当量用いたときには選択的なチイラン生成とはならなかったが,2当量用いるとビチイランが生成した.アリルエーテルとアリルフタルイミドでは対応するチイランが得られたのに対し,アリルスルフィドやアリルスルホンを用いた場合には,隣接基関与やα水素の高い酸性度により,複雑な混合物が生成した,3H-1,2-ベンゾジチオール-3-オン1,1-ジオキシド(2)の硫化能を検証する目的で,固体のアルケンあるいはホスフィンとシリカゲルとを一緒にすりつぶしたのち放置する固体反応を検討した,2,2'-ビアダマンチリデンでは対応するチイランを与えたが,2-メチレンアダマンタンとの反応ではアルゴン雰囲気下でも2-メチル-2-アダマンタノールが得られた.ホスフィンとの反応ではホスフィンスルフィドが生成することをIRにより確認した.ビスムタンスルフィド(3)や2,4-ジチアジビスメタンなど5価のビスマス化合物を合成することを目標に,トリアリールビスマスと塩化トリフェニルメタンスルフェニル(4)を作用させると,MSの結果から(3)の可能性がある黄色固体が微量ながら得られた.アミンスルフィドの合成についてはDABCOと(1)を用いて行い,硫黄を含むアミン誘導体が得られたが,現在のところ単離には至っていない.本研究は,導入する硫黄原子数の制御を可能にし,取り扱いやすい硫化試薬の開発とその有機合成への応用を検討することを目的にしている.申請者が開発した,中間体としてチイラニウム塩を経由すると考えられる,塩化アルコキシカルボニルスルフェニルを用いたアルケンからチイランの簡便合成法の適応範囲を明らかにするために,種々のタイプのアルケンにつき検討した.その結果,共役ジエンと塩化メトキシカルボニルスルフェニル(1)の反応では,溶媒の極性を変化させても1,2-と1,4-付加物の混合物が得られた.アリルカルバマートに対しては,(1)との反応で1,2-付加物としたのち,アルカリ性加メタノール分解をワンポットで行うと,収率よく対応するチイランを与えた.アリルアシラートの場合には,(1)との反応で収率よく1,2-付加物は生成したが,置換基が小さなアセタートでは加メタノール分解時にアセタート部分が外れて混合物を与え,一方,大きなピバラートでは収率よくチイランが生成した.3H-1,2-ベンゾジチオール-3-オン1,1-ジオキシド(2)および誘導体とシリカゲルを用いたアルケンの固相硫化反応の詳細を探るために,水素結合ドナーとして働く固体試薬である安息香酸誘導体やチオ尿素などをシリカゲルの代わりに用いて反応を行い,出発アルケンが回収されたことと昨年度までの結果から,シリカゲルのヒドロキシ基からの水素結合が反応に大きく関与していることが推察された.窒素やヨウ素原子が関与する硫化試薬の開発するために,アミンと(1)の反応からアミンスルフィドを発生させ,α,β-カルボニル化合物でトラップする検討を行ったが,(1)の消費は確認されたもののトラップ生成物は得られなかった.一方,o-ヨード安息香酸(3)と(1)など各種硫化試薬の反応を行ったが,望む新規硫化試薬の生成を確認できなかった.一原子の硫黄供与体として働く硫化試薬の合成と硫化能につき,検討した.その結果,アルケンからチイランのワンポット合成において塩化メトキシカルボニルスルフェニルが有用であること, 3H-1,2-ベンゾジチオール-3-オン1,1-ジオキシドとシリカゲルを用いたアルケンの固相チイラン化において孤立シラノールとヒドロキシ基と反応基質間の水素結合が反応に関与することを明らかにした.導入する硫黄原子の数を制御でき,かつ無臭で取り扱いやすい硫化剤を開発することと,それらの有機合成への応用を検討することを目的とする.本年度は,市販の塩化クロロカルボニルスルフェニルとアルコールの反応より塩化アルコキシカルボニルスルフェニル(1)と,チオフェノールを出発物質として3H-

1,2-ベンゾジチオール-3-オン1,1-ジオキシドをそれぞれ合成し,その硫化反応の検討を計画した.前者については,塩化クロロカルボニルスルフェニルとメタノールより調製できる塩化メトキシカルボニルスルフェニル(1)を用いるアルケンからチイランの合成について検討し,アルキル基が結合した鎖状一置換,二置換,四置換および通常員環などこれまでよりも多様なアルケンに対して,極性溶媒中で(1)を反応させ1,2-付加物(2)としたのち,ワンポットで塩基性加メタノール分解を行うと,チイラン(3)が収率よく合成できること,歪みをもち.反応活性なアルケンに対しては,低極性のペンタン中で反応を行うと,一段階で(3)が収率よく得られることを見いだした.(1)の類縁体としてメトキシ基の代わりにt-ブトキシ基が結合した化合物の合成には成功したが,(1)よりも反応性が低いことがわかった.後者については,3H-1,2-ベンゾジチオール-3-オン1,1-ジオキシド(4)とアルケン(5)をシリカゲルとともにすりつぶしたのち放置するとチイランが得られる固相反応について,IRの結果より,シリカゲルの孤立シラノールが(4)のカルボニルとスルホニル基の両方と相互作用すること,粉末X線の結果より,(4)と(5)に由来する結晶格子が五日後には観測されないこととアモルファスの(3)が生成すること,固体NMRの結果より,五日後以降もチイラン生成が進行することを明らかにした.(1)およびその類縁体の合成と硫化反応については,申請者らがこれまでに見いだしたチイラン合成法が非共役ジエンやヘテロ原子を含むいくつかのアルケンに適用できることを明らかにした.複雑な混合物を与えたアリルスルフィドについては,副反応を制御するために,(1)との反応前にスルフィドの硫黄原子と銅(I)塩で錯体を形成させることを試みたが,不調に終わった.共役ジエンでは,溶媒の極性や反応温度を変化させたが,熱力学支配付加反応を抑制することが困難であることがわかった.本法の適用範囲を検索することで,従来法では単離を含む複数段階を踏んだチイラン合成法の別法としての有用性が明らかになってくるであろう.なお,複数のチイランを含む化合物が高屈折率プラスティックレンズのモノマーとしてとして実用されていることから,非共役ジエンからチイランのワンポット合成は特に有用と考えられる.(2)およびその誘導体の合成と硫化反応については,炭素炭素二重結合上の置換基の種類により,固体反応の生成物の種類が異なることを新たに明らかにした.すなわち,2-アダマンチリデン基や9-ベンゾノルボルネニリデン基などかさ高い置換基をもつ四置換アルケンではチイランが生成すること,イソプロピリデン基をもつものではメチル基水素が硫黄や酸素原子に置換されること,メチレンの場合にはマルコフニコフ則に従い3級アルコールになることである.不安定な高酸化状態から安定な低酸化状態への還元されやすさを利用した新規な硫化試薬の開発では.ビスマスや窒素原子を含む化合物に着目し,ビスムタンおよびアミンと(1)を反応させると,硫黄を含む化合物が生成した.いずれも構造決定には至っていないが,新たな硫化試薬合成への道筋が開けたと考えている.(1)およびその類縁体の合成と硫化反応については,アルケンとの反応において(3)を簡便に合成する方法を見いだした.これまでに広く使用されてきた方法としてオキシランを経由する二段階法が知られていたが,中間のオキシランの単離の煩わしさや,オキシランから(3)への変換に酸の存在や加熱など過酷な条件が必要とされた.また,求電子試薬に対して反応性の高いアルケンや中間に生成した(2)のC-S結合とC-Cl結合がアンチペリプラナーの配座を採れないアルケンに対しての報告はなかった.一方,一段階で(3)を合成する方法もいくつか知られていたが,多くの場合使用できるアルケンは反応性の高いものに限られていた.本法は,これまでに報告されているものよりも簡便かつ穏和な条件で行うことができ,汎用性のある,アルケンの立体化学を保持したチイラン合成法である.アセトンと(1)の反応では,α-位がチオ化された化合物へと変換できた.
集団的労使関係法の再構成に関する基礎的研究 ―「労働組合法」を超えて

本研究は、日本の労働組合法の立法過程の研究を踏まえつつ、今日の労使関係法のあるべき姿を比較法研究にもとづき検討することを目的とする。最終年である平成30年度の実績は、以下のとおりである。第1に、比較法研究については、前年度までに行った研究、特に季刊労働法257号(2017年夏号)に特集として掲載した、1950年を切り口とした各国の労使関係法制の歴史分析を基礎に、現在におけるフランスのマクロン改革、ドイツの労働協約単一性に関する連邦最高裁判決、アメリカのトランプ政権下のNLRBの動きなどを、さらに詳しくフォローした。また、各国を横断的に見る上での重要な転換点として、1980年代の各国の労使関係法の変容とそれが現在に持つ意味について、掘り下げた検討を行った。第2に、日本の労働組合法については、昨年度に行った1952年改正の経過の分析を発表するとともに、そこに至るまでの1945年法・1949年法の立法過程の体系的な再整理や、アメリカ法との比較を行った。また、特に必要性が高まっている職場の従業員代表制度について検討を行い、論考を発表した。さらに、立法過程研究の補充として、現行の1949年法の国会での審議記録の精査も行い、特に公聴会での学識経験者の発言をまとめた資料を作成した(紀要で発表予定)。第3に、日本の労働組合法のあるべき方向について研究会で何度か議論を行った。統一的なモデルや方向性を示すまでには至らなかったが、今後もさらに議論を続けることとされた。また、2018年6月1日に最高裁が労働契約法20条について初めて下した2つの判決、とりわけ「労使自治」という概念を示した長澤運輸事件について、労使関係法の観点から研究会で議論し、それを実質化するための制度的基盤が重要とのコンセンサスが得られた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、労働組合法の立法過程の研究を踏まえつつ、集団的労使関係法の意義とあるべき姿を比較法的に検討することを目的とする。平成28年度の主要な実績は、以下の3点である。第1に、わが国の現行労働組合法が制定された1949年の立法過程を再検討し、大量の英文を含む史料を整理して、そこにおけるGHQやアメリカ法の影響を具体的に解明できるようにした。その成果が、労働政策研究・研修機構より2017年3月に刊行された、『労働組合法立法史料研究IV』である(本書は労働関係法令立法史料研究会の名前で出されているが、そのほぼ全員が本研究の研究分担者および連携研究者であり、前書きにも本研究の成果であることが明記されている)。第2に、当時における日本の労使関係法が、国際的に見てどのような位置にありどのような特徴を有するのかを探るために、1950年という年を共通の切り口として、イギリス、フランス、ドイツ、アメリカを検討し、当時から現在に至る法の発展をトレースする共同研究を行った。この成果は、現在取りまとめているところであり、2017年夏、専門雑誌(季刊労働法)に特集として掲載される予定である。第3に、特に2016年に集団的労使関係に関する大きな法改正があったフランスとイギリスについては、それぞれ踏み込んだ研究を行い、前者については現地調査も行って雑誌論文を発表し、後者についても原稿を準備した。また、トランプ政権の発足という重大な事態を踏まえ、アメリカについても現地調査を行った。日本の労働組合法の草案作成過程の検討をほぼ完了し、さらに英仏独米についても、当時の状況を切り口としながら以後の発展と今日の姿を描き出す作業が順調に進行している。また、英仏における昨年の特徴的な法改正の検討を通じ、それぞれの労使関係法における共通の課題と相違・特徴点についても考察を行うことができた。本研究は、日本の労働組合法の立法過程の研究を踏まえつつ、今日の労使関係法のあるべき姿を、比較法研究にもとづき検討することを目的とする。3年計画の2年目となる本年度の主要な実績は、以下のとおりである。第1に、日本の労働組合法の立法過程の研究として、最初で最後の根本改正の議論がなされた1952年改正を再検討した。前年に労働省からアメリカ的な色彩が強い提案がなされて大議論になったものの、結果的に小規模な改正にとどまったという経緯は広く知られているが、その過程を今日の眼で精査することにより、以後の労働組合法の位置づけが明確化された。この成果については、平成30年夏に季刊労働法に発表される予定である。第2に、日本の現行労働組合法が制定された翌年である1950年に視点を定めた比較法研究の成果をまとめ、季刊労働法257号(2017年夏号)に「特集・戦後労使関係法制の比較法研究--1950年を切り口に」として発表した。当時のイギリス、フランス、ドイツ、アメリカの労使関係法の状況を検討する中から、現在に至る各国の法制の特徴を浮かび上がらせることを目的とするものであり、上記4か国につき分担して、主論文とこれに対するコメントを執筆し、さらに、当時の日本の労使関係法の状況についても分析する論文を掲載した。なお、イギリスについては、第一人者の小宮文人教授(専修大学)にも、研究協力者としてコメントを執筆していただいた。第3に、上記各国の最新の労使関係法の動きについても、海外調査を含む研究を続けた。

特に、2017年の夏にマクロン大統領の強力なイニシアチブによって大規模な法改正が行われたフランス法については、研究会でも重点的に検討を行い、論考を発表した。また、ドイツの連邦憲法裁判所が2017年7月に下した労働協約の根本原則に関わる重要判決についても、研究会で報告のうえ、論考を発表した。日本の労働組合法の制定過程の研究を、1952年の改正時までカバーする形でほぼ完成することができた。また、当時の英仏独米4か国の労使関係法の状況に関する比較法研究を予定どおりまとめ、雑誌の特集として発表することができたのは大きな成果であり、さらに、各国の現在の重要な動きについても、適時に紹介や検討を行っている。本研究は、日本の労働組合法の立法過程の研究を踏まえつつ、今日の労使関係法のあるべき姿を比較法研究にもとづき検討することを目的とする。最終年である平成30年度の実績は、以下のとおりである。第1に、比較法研究については、前年度までに行った研究、特に季刊労働法257号(2017年夏号)に特集として掲載した、1950年を切り口とした各国の労使関係法制の歴史分析を基礎に、現在におけるフランスのマクロン改革、ドイツの労働協約単一性に関する連邦最高裁判決、アメリカのトランプ政権下のNLRBの動きなどを、さらに詳しくフォローした。また、各国を横断的に見る上での重要な転換点として、1980年代の各国の労使関係法の変容とそれが現在に持つ意味について、掘り下げた検討を行った。第2に、日本の労働組合法については、昨年度に行った1952年改正の経過の分析を発表するとともに、そこに至るまでの1945年法・1949年法の立法過程の体系的な再整理や、アメリカ法との比較を行った。また、特に必要性が高まっている職場の従業員代表制度について検討を行い、論考を発表した。さらに、立法過程研究の補充として、現行の1949年法の国会での審議記録の精査も行い、特に公聴会での学識経験者の発言をまとめた資料を作成した(紀要で発表予定)。第3に、日本の労働組合法のあるべき方向について研究会で何度か議論を行った。統一的なモデルや方向性を示すまでには至らなかったが、今後もさらに議論を続けることとされた。また、2018年6月1日に最高裁が労働契約法20条について初めて下した2つの判決、とりわけ「労使自治」という概念を示した長澤運輸事件について、労使関係法の観点から研究会で議論し、それを実質化するための制度的基盤が重要とのコンセンサスが得られた。当初の予定どおり、日本の労働組合法の展開および現実的な機能の分析と、4か国における労使関係法の比較研究を並行的に進めた上で、最終的に、今日の日本における集団的労使関係法に関する具体的な提言を行うことを目ざす。3年目は、これまでの研究を踏まえながら、日本の労働組合法の意義と問題点により力点を移して検討を行い、全体の総括を行う。その上で、比較法研究の成果を活かしつつ、今後のあるべき集団的労使関係法に関する具体的な提言を考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
中高生の同輩集団内に形成される力関係のメカニズムの解明

本年度は、文献調査を継続しつつ、小学生と中学生の卒業文集のテキストデータ化を行ったほか、昨年度収集した質問紙調査データのコーディングおよびデータ入力を行った。データセット化したデータについては、来年度以降に具体的な分析を進めていく予定である。分析については、初年度と昨年度に収集した質問紙調査およびインタビューデータの分析を進めた。また中高生の同輩集団と学校生活の関係を分析するため、東京大学社会科学研究所のデータアーカイブからデータ提供を受けて、既存のデータの二次分析を行った。成果の発信については、同輩集団と彼らの学校生活の関連性を分析した論文を4本執筆した。具体的には、「学校生活」については、学校行事や生徒会等の特別活動を対象にして、「高校生の友人関係の状況が文化祭および体育祭への消極的な参加態度に与える影響:都立高校生を対象とした質問紙調査データの分析から」『日本高校教育学会年報』第25号、生徒指導で育まれる社会的リテラシーに関する研究:大学生を対象とした予備調査から」『東京理科大学教職教育研究』第4号、中学時の特別活動の参加経験と学級生活の関連性に関する検討:全国の大学生を対象にした質問紙調査の分析から」『秋田大学教養基礎教育研究年報』第21巻の3本の論文を執筆し、援助交際と同伴集団の関連性をめぐる問題として、「生徒指導上の問題としての援助交際再考」『学苑』936号を執筆し、新たな知見が得られた。中高生の同輩集団関係と学校生活についての知見が得られ、4本の論文を発表した。また、学校生活と同輩集団の関係性を歴史的に把握するためのテキストデータセットを作成することができた。昨年度までに得られたインタビューデータを用いて、論文を公表するほか、今年度準備したテキストデータの分析を行い、論文を公表する予定である。また、これまでに得られた個別の知見を統合し、解釈枠組みを構築したい。調査については、X県内の学校で学級集団の人間関係について観察を行ったほか、高校生時の人間関係と生徒文化に関するインタビュー調査を大学生を対象にして行った。またそのインタビュー調査の分析結果を補完するため、同様の地域の高校を卒業した18歳以上69歳以下の調査対象者に対し、ウェブ調査を行った。さらに、東京大学社会科学研究所のデータアーカイブからデータ提供を受けて、既存のデータの二次分析を行った。また、それとこれらの調査の設計・分析と平行して、教育社会学や社会心理学が同輩集団の人間関係をどのような視点から分析してきたかについて、主要な文献の整理を行った。同輩集団内の関係性に関する調査については、今年度実施予定であり、プライバシーの配慮や倫理的な問題を克服した調査を遂行するため、現在実施の方法を検討中である。大学生に対するインタビュー調査ウェブ調査、そして二次分析については現在論文を執筆中である。文献の整理については、いじめや現代的な同輩集団内の人間関係を諸問題をまとめ、教職を目指す大学生向けのテキストとして2冊(計4章)を分担執筆した。(歌川光一・野内友規編著『教職をめざす大学生のための青少年文化概論』(三恵社)の「第3章学習指導要領の変遷(歌川光一,嶋口裕基と共著)」「第6章バブル崩壊以降の教育課程と青少年文化:学習指導要領1989年改訂から現在まで」「第8章教育相談にまつわる諸問題(野内友規と共著)」および林尚示・伊藤秀樹編著『生徒指導・進路指導:理論と方法』「第6章いじめ」を担当した。そのほかいじめに関する分析結果について、3回国内学会で口頭発表を行った。倫理的な問題から、同輩集団の関係性に踏み込んだインタビュー調査およびフィールドワークの実施が困難となったため、別の方法で調査を実施せざるを得なくなった。ただし、当初予定していた生徒を対象とした調査だけでなく、教員が生徒の関係性をどうとらえているかに着目した調査の計画を立てているため、当初の予定よりも多角的な視点から分析を行うことが可能になったとも考えられる。昨年度行ったX県内の学校で学級集団の人間関係について観察データおよび高校生時の人間関係と生徒文化に関するインタビュー調査の分析を進めると共に、その分析結果をもとにして、新たに中高生時の部活動と交友関係、学校生活の状況に関する質問紙調査を行った。教員の教育観が生徒の交友関係に与える影響については、次年度調査を実施し、分析を行う予定であり、実施の方法を検討中である。成果の発信としては、容姿の自己認識といじめ被害の関連性に関する論文を1本、教員の教育観に関する論文を1本執筆した。また国内外の教育動向をつかむため文献整理を行い、歌川光一・水引貴子・井陽介(編著)『教員としての資質能力向上に向けた実践ポイント集』「第3章教育の理念並びに歴史及び思想」(佐々木基裕,歌川光一,山口香苗,水引貴子と共著),「第7章特別の支援を必要とする幼児、児童並びに生徒に関する理解」,「第10章総合的な学習の時間の指導法」(東風安生と共著),「第12章教育の方法及び技術(情報機器及び教材の活用を含む。)」(歌川光一と共著)を執筆したほか、これまでの成果の分析から、須藤康介(編著)『教育問題の「常識」を問い直す:いじめ・不登校から家族・学歴まで」にて、2本、コラムの執筆を行った(「コラム4スクールカーストと自己呈示」「コラム6中学生何部モテる論争を検証しよう」)。

現役の中高生へのフィールド調査の遂行は難しくなったが、問題設定に応えるために多様な調査を行うことで、当初は想定しえなかった多角的な視野のもと分析を行うことが可能になっている。本年度および次年度に行った調査データの分析を行い、最終年度に成果をまとめる予定である。本年度は、文献調査を継続しつつ、小学生と中学生の卒業文集のテキストデータ化を行ったほか、昨年度収集した質問紙調査データのコーディングおよびデータ入力を行った。データセット化したデータについては、来年度以降に具体的な分析を進めていく予定である。分析については、初年度と昨年度に収集した質問紙調査およびインタビューデータの分析を進めた。また中高生の同輩集団と学校生活の関係を分析するため、東京大学社会科学研究所のデータアーカイブからデータ提供を受けて、既存のデータの二次分析を行った。成果の発信については、同輩集団と彼らの学校生活の関連性を分析した論文を4本執筆した。具体的には、「学校生活」については、学校行事や生徒会等の特別活動を対象にして、「高校生の友人関係の状況が文化祭および体育祭への消極的な参加態度に与える影響:都立高校生を対象とした質問紙調査データの分析から」『日本高校教育学会年報』第25号、生徒指導で育まれる社会的リテラシーに関する研究:大学生を対象とした予備調査から」『東京理科大学教職教育研究』第4号、中学時の特別活動の参加経験と学級生活の関連性に関する検討:全国の大学生を対象にした質問紙調査の分析から」『秋田大学教養基礎教育研究年報』第21巻の3本の論文を執筆し、援助交際と同伴集団の関連性をめぐる問題として、「生徒指導上の問題としての援助交際再考」『学苑』936号を執筆し、新たな知見が得られた。中高生の同輩集団関係と学校生活についての知見が得られ、4本の論文を発表した。また、学校生活と同輩集団の関係性を歴史的に把握するためのテキストデータセットを作成することができた。これまでの調査の分析を論文にまとめ投稿する。中学生または高校生を対象にした質問紙調査を実施する。またそれに加えて、教員の生徒間関係の認識に関する調査を実施する。教員を対象にした質問紙調査を実施する。昨年度までに得られたインタビューデータを用いて、論文を公表するほか、今年度準備したテキストデータの分析を行い、論文を公表する予定である。また、これまでに得られた個別の知見を統合し、解釈枠組みを構築したい。
腹膜中皮細胞の微生物菌体成分に対する反応

腹膜透析患者における排液検査は患者侵襲を与えず、最も簡便に行える検査である。腹膜透析患者の最大の合併症は腹膜炎であるが、近年では硬化性被嚢性腹膜炎(sclerosing encapsulating peritonitis,SEP)の発症が問題となり、腹膜炎はリスクファクターの一つと考えられている。今回、腹膜透析患者の排液中の微生物菌体成分を測定し、その臨床的意義について検討した。研究に同意の得られた患者を対象とした(合計27名、男17名、女10名、平均年齢52.0±12.5歳)。対象患者を導入期、維持期、軽症腹膜炎期、難治性腹膜炎期、長期の5期に分類し、微生物菌体成分としてペプチドグリカン(peptidoglycan,PG)、エンドトキシン(endotoxin,ET)、β-D-グルカン(beta-D-glucan,BG)を測定した。計506回の測定中PGが65回、ETが23回検出された。導入期(15名)に検出された患者11名の内10名が後に腹膜炎に罹患した。難治性腹膜炎期(6名)では菌体成分量が多く、起因菌が同定された患者では重篤な症例となった。長期(4名)の内、画像検査で腹膜硬化像をきたした2名からいずれもPGが検出された。腹膜透析排液における微生物菌体成分測定は導入期ないしは維持期における菌体成分測定は後に発生する可能性のある腹膜淡を予期でき、腹膜炎が発症したときには軽症ないしは難治性腹膜炎に発展する可能性を前もって知ることが可能である。さらに、SEPの発症・進展に関与している可能性がある。腹膜透析患者の透析液排液中の微生物菌体成分を各期にわたって検討したところ以下のような結果が得られた。導入群は15症例に対し、計241回の菌体成分の測定を行った。(endotoxin ; ET)は2名、(peptidoglycan ; PG)は11名、(beta-D-glucan ; BG)は7名で検出され、検出回数はET12回、PG32回、BG31回であった。検出された11名のうち10名がのちに軽症腹膜炎や難治性腹膜炎を発症した。細菌いずれも培養の結果はいずれも陰性であった。維持群は14症例に対し、計126回の菌体成分の測定を行った。PGが4症例で検出され、4症例とも後に腹膜炎を発症した。軽症腹膜炎群の4症例に対し、計28回の菌体成分の測定を行った。そのうちETは1回、PGは4回、BGは6回検出された。4症例とも菌体成分が検出され、ETが検出された症例ではグラム陰性菌が培養された。しかし他の3症例からは培養検査では菌が同定されなかった。難治性腹膜炎群は6症例に対し、計103回の菌体成分の測定を行った。ETは10回、PGは21回、BGは15回検出された。長期群は4症例に対し、計8回の菌体成分測定を行った。PGは3回、BGは4回検出され、頻度的は比較的高い傾向があった。臨床的、画像的に腹膜硬化が疑われる症例において白血球数は100/μl以下、細菌培養検査も陰性であったが、菌体成分の検出頻度が高く、硬化性被嚢性腹膜炎の原因にこの微生物菌体成分の関与が示唆された。以上から1.導入期ないしは維持期における菌体成分測定は、後に発生する可能性のある腹膜炎を予期できる。2.腹膜炎が発症した場合、原因菌を迅速に同定し治療効果をあげる。3.無菌性腹膜炎、難治性腹膜炎で菌体成分が関与しており、その量も多い場合難治性腹膜炎に発展する可能性が高い。4.硬化性被嚢性腹膜炎の発症・進展に関与している可能性がある。

腹膜透析排液における微生物菌体成分測定は導入期ないしは維持期における菌体成分測定は後に発生する可能性のある腹膜淡を予期でき、腹膜炎が発症したときには軽症ないしは難治性腹膜炎に発展する可能性を前もって知ることが可能である。さらに、SEPの発症・進展に関与している可能性がある。平成13年度の当研究において、慢性腎不全患者における腹膜透析(peritoneal dialysis, PD)患者の腹膜透析排液中に、微生物菌体成分が腹膜炎非発症時、腹膜炎時、硬化性被嚢性腹膜炎時に存在することを確認した。平成14年度は腹膜中皮細胞を分離培養し、直接エンドトキシン(endotoxin, ET)やペプチドグリカン(peptidoglycan, PG)などの菌体成分を添加することによって産生されるサイトカインについて検討した。結果、微生物菌体成分を添加した培養液中のサイトカインはいずれの種類でも、さらに、いずれの濃度でも検出感度以下であった。したがって、中皮細胞単独では、微生物菌体成分刺激によってサイトカインは産生されず、腹腔内マクロファージなどの作用が加わって中皮細胞障害が発生される可能性がある。今後、培養液を生体の腹腔に近い状態で設定して、再検討する必要がある。
生後の脳内を移動する新生ニューロンの発生時計を止める微小環境

発生期の脳において、ニューロンの移動・成熟過程は、自身に備わった「発生時計」と「場」の連携に従って進行する。成体脳では、大部分の部位で新しいニューロンの産生は終了しているが、脳室下帯と呼ばれる部位には神経幹細胞が残存しており、この幹細胞から産生された未熟なニューロンが、他の種類の細胞(アストロサイト)が形成するトンネル(RMS)を通って、長距離を移動し、目的地に到達する。本研究では、このトンネルの「場」が新生ニューロンの「発生時計」を止め、細胞の移動能力を維持させるしくみを研究する。
顔画像処理抜術を利用した乳児の顔知覚学習の実験的検討

本研究では,ヒトとサルを対象に,顔認識の発達的変化を探る実験を探索的に行った.ヒトを対象にした実験では,生後0ヶ月から10ヶ月まで,親しい既知の集団(家族)の顔にたいする認識の発達的変化を調べる縦断的実験を行った.顔にたいする注視時間の分析の結果,生後1ヶ月の段階で顔にたいする好みが成立し,生後2ヶ月から好みが特定の顔に集中し,生後3ヶ月以降で写真顔にたいする興味が失われていくことが観察された.さらにニホンザルを対象に,サルの保育者集団の顔にたいする認識の発達的変化を調べる縦断的実験を行った.顔にたいする注視時間の分析から,生後1ヶ月の段階で,特定の顔にたいする好みが成立することが示唆された.以上の実験結果から,まず第一段階として顔一般にたいする好みが成立し,次の段階として主たる養育者という特定の顔にたいする好みが成立していくとが示唆された.さらに,親しい既知集団の顔を画像合成し,作成した合成顔にたいする好みを比較することにより,顔にたいする好みがどのような特徴要因によって形成されるのか調べる実験を行った.その結果,顔の好みは,様々な視覚経験の積み重ねによって形成されるプロトタイプ的な好みによって成立するのではなく,視覚経験の高い特定の顔(母親あるいは主たる養育者)の特徴要因が強調された形で成立する可能性が高いことが示唆された.以上の実験結果から,発達初期の視覚経験が親しい顔の認識発達に果たす影響について議論を行った.本研究では,ヒトとトリを対象に,発達初期の視覚経験が,他個体の認識に使用される形態認知にどのような影響を与えるか調べる実験研究を行った.他個体の認識に関しては,使われる形態に種差があるため,ヒトでは顔の形態,トリでは身体の運動情報を対象とした.ヒトを対象にした研究では,生後6ヶ月・8ヶ月の乳児を対象に,発達初期の視覚経験が顔の性別識別に与える影響に関する実験研究を行った.その結果,生後6ヶ月から8ヶ月までの2ヶ月間の視覚経験により,顔の男女の識別が可能となる過程を明らかにした.発達初期の視覚経験を厳密に統制するため,トリを対象にした実験を行った.視覚経験を統制した生後24時間時のウズラ・ニワトリのヒナに対し,モニタ上に視覚刺激を呈示し学習させ,2時間後・24時間後に,学習した視覚刺激に対する好みのテストを行う.この方法を用い,生物が歩行する運動をドットパタンで表現するバイオロジカルモーション(生物的な運動)の認識に発達初期の視覚経験がどのように影響するかを調べた.学習させた生物的な運動は,正常な生物的な運動として,自種の生物的な運動・近種の他種の生物的な運動・遠種の他種の生物的な運動,非生物的な運動として,生物的な運動の各ドットがランダムに動く運動・生物的な運動がそのままの形で上下逆さに動く運動・生物の形がそのままシフトして移動する運動などである.テストでは,自種の生物的な運動と学習した運動を対呈示し,この間の好みを計測した.その結果,非生物的な運動よりも生物的な運動の間で好みが混同しやすく,生物的な運動の種の違いを認識できないものの,非生物的な運動と生物的な運動の違いは認識できる可能性が示唆された.本研究では,ヒトとサルを対象に,顔認識の発達的変化を探る実験を探索的に行った.ヒトを対象にした実験では,生後0ヶ月から10ヶ月まで,親しい既知の集団(家族)の顔にたいする認識の発達的変化を調べる縦断的実験を行った.顔にたいする注視時間の分析の結果,生後1ヶ月の段階で顔にたいする好みが成立し,生後2ヶ月から好みが特定の顔に集中し,生後3ヶ月以降で写真顔にたいする興味が失われていくことが観察された.さらにニホンザルを対象に,サルの保育者集団の顔にたいする認識の発達的変化を調べる縦断的実験を行った.顔にたいする注視時間の分析から,生後1ヶ月の段階で,特定の顔にたいする好みが成立することが示唆された.以上の実験結果から,まず第一段階として顔一般にたいする好みが成立し,次の段階として主たる養育者という特定の顔にたいする好みが成立していくとが示唆された.さらに,親しい既知集団の顔を画像合成し,作成した合成顔にたいする好みを比較することにより,顔にたいする好みがどのような特徴要因によって形成されるのか調べる実験を行った.その結果,顔の好みは,様々な視覚経験の積み重ねによって形成されるプロトタイプ的な好みによって成立するのではなく,視覚経験の高い特定の顔(母親あるいは主たる養育者)の特徴要因が強調された形で成立する可能性が高いことが示唆された.以上の実験結果から,発達初期の視覚経験が親しい顔の認識発達に果たす影響について議論を行った.
非接触ローラ形搬送装置の磁気力補償による高速高精度位置決め制御

磁気歯車を伝達機構として用いた場合,磁気歯車間に磁気力特性が位置決め精度に影響を及ぼす.そのため,磁気歯車間の磁気力による特性を調査した.その内容は,オープンループ制御による特性,磁気歯車間距離の影響,定ステップ幅による特性,非線形ばね特性である.特に,磁気歯車間距離の影響では,その距離が近いと磁力による剛性が高くなるため,反応が良くなる.その一方,距離が遠くなると外乱となる磁力の反発力が小さくなるため,位置決め精度が良くなる結果を得た.非線形ばね特性では,直動転がり案内などと同様の挙動を示したが,軸受の特性が影響している可能性がある.ローラ形の搬送装置を対象とした本研究において,従来のウォームギアなどを用いた接触を有する伝達機構に替わり,磁気歯車を用いた非接触式の搬送装置について,高速かつ高精度な位置決めを達成することを目的とする.現在までのところ,6個の磁気歯車を用いて寸法が約425×253×115mmの実験装置を設計,製作した.磁気力の大きさに影響を及ぼす磁気歯車間のギャップは0.5mmとしている.今後の研究において磁気力や位置決め精度などの評価には,モータが生じるトルク,モータの回転角度,磁気歯車の取り付け軸の回転角度,ローラ上の搬送物体の直線移動距離などを使用する.搬送物体の直線移動距離を測定するためのレーザ変位計の取り付け治具は,現在製作中である.モータの定格トルクに対して25%の一定のトルク,定格トルクの20%かつ1Hzの正弦波トルク,定格トルクの20%のステップ波形トルクによる回転をオープンループ制御によって行ったところ,次の結果を得た.一定トルク付与実験では,モータの回転角と磁気歯車の後の回転角の差はPeakToPeakで6°と非常に大きく,磁気歯車間に生じる磁気力による影響のほかにエンコーダの取付精度の影響などを調査中である.正弦波トルク付与実験では,動作開始時にモータトルクとエンコーダにて測定された速度との間に約90ms程度の応答遅れが生じており,今後本研究の補償対象となる.また,ステップ波形トルク付与実験でも同様にモータトルクとエンコーダによる測定結果に応答遅れが確認できた.これらの特性が磁気歯車の磁力によって生じているものと考え,今後研究を進めていく.ローラ形の搬送装置を対象とした本研究において,従来のウォームギヤなどを用いた接触を有する伝達機構に替わり,磁気歯車を用いたことにより非接触式の搬送装置にて高速かつ高精度な位置決めを目指す.昨年度までに3組(計6個)の磁気歯車を配置した約425×253×115mmの実験装置を設計・製作した.その装置において磁気力の大きさに影響を及ぼす歯車間のギャップは0.5mmとし位置決め実験を行い,その特性を測定した.しかし,3組の磁気歯車対の特性が相互に影響を及ぼすために,非常に複雑な挙動を示した.そのため最終年度は,1組の磁気歯車対について実験を行った.実験内容はオープンループ制御によるステップ応答試験,正弦波応答試験,周波数応答試験,磁気歯車間の距離を変化させたときのPID制御におけるステップ応答,ステップ幅を9°として1周回転させたときの挙動測定,正弦波動作による挙動測定を行った.その結果,主にオープンループ制御による正弦波応答試験では,定格トルクの10%をトルク指令とし正弦波入力をした結果,磁石間の吸引・反発力の影響により位置ドリフトが生じた.また,それと同時に駆動側のエンコーダと従動側のエンコーダとの偏差もドリフトする傾向にあり,変位角の位置に因って偏差の生じる大きさが異なることが分かった.また,回転角90°のような大きな目標回転角とすると,磁気歯車間が低剛性であるため,被動歯車が追従しきれずに大きな偏差を生じた.PID制御時の各ステップ応答では,磁気歯車間の距離を0.5mmから2.5mmまで0.5mmずつ変化させた.その結果,位置決め時においてばらつき誤差とかたより誤差を検討したところ,磁気歯車間距離が0.5mmと2.5mmの結果が最も良くなった.距離が近いと磁気力による見かけの剛性が高くなり,距離が遠いと従動側歯車の磁気力が外乱としての作用が弱まったためと推察される.磁気歯車を伝達機構として用いた場合,磁気歯車間に磁気力特性が位置決め精度に影響を及ぼす.そのため,磁気歯車間の磁気力による特性を調査した.その内容は,オープンループ制御による特性,磁気歯車間距離の影響,定ステップ幅による特性,非線形ばね特性である.特に,磁気歯車間距離の影響では,その距離が近いと磁力による剛性が高くなるため,反応が良くなる.その一方,距離が遠くなると外乱となる磁力の反発力が小さくなるため,位置決め精度が良くなる結果を得た.非線形ばね特性では,直動転がり案内などと同様の挙動を示したが,軸受の特性が影響している可能性がある.高速高精度位置決めを目的とするマグネット歯車を用いたローラ形搬送装置の設計,製作ともに順調に進み,動作確認と初期実験は終了した.磁気力が位置決めへ及ぼす影響の解明以降が未達であり,今後の研究実施内容となる.実験装置の位置決め制御を行うためのコントローラの取り扱いに時間を要している.位置決め研究内容については実施計画どおり推進する.まず,磁気力が位置決めに及ぼす具体的な影響を実験的に明らかにし,数式によるモデル化を試みる.そのモデルを補償器として位置決め制御に組み込み,高速・高精度な位置決めの達成を目指す.
リ-マン多様体の曲率と位相構造の研究

2次元球面の直積に正曲率のリ-マン計量が入るかどうかという,いわゆるホップの問題については,倉西変形が我々の研究の中心部分の一つである.初期計量での曲率0の平面の近傍では,ある変形で正曲率にできるが,その近傍外では依然として複雑で微妙な状況が残っている.この点今後も研究を続けていく.以下に今回の研究で得られた諸結果を説明する.丹野は,積分可能性を仮定しないCR構造,つまり接触計量構造について,その(1,3)型の不変量の存在を示した.更に,モデル空間であるリ-マン多様体の単位接バンドルの標準的接触計量構造に関して,不変量が0であるための必要十分条件は,底空間のリ-マン多様体が定曲率ー1であることを示した.藤原は,停留位相法における誤差の大きさについて,空間次元に無関係な評価式を導き,その応用として,ファインマンの経路積分をソボレフ空間上の広義積分とみて,その収束性を証明した.森田は,低次元多様体の位相構造を研究し,トレリ群の構造と3次元ホモロジ-球面のキァソン不変量との関連を明かにした.尚,数学者国際会議において,曲面の写像類群の構造について講演を行った.二木は,ケ-ラ-・アインシュタイン計量の存在に関する障害をイ-タ不変量として新しい解釈を与えた.また,リッチ曲率あるいはスカラ-曲率が正であるようなケ-ラ-多様体についての諸結果も得ている.武藤は,ベラ-ル,ベソン,ガロ-によって与えられた,熱方程式の基本解によるリ-マン多様体からヒルベルト空間への埋め込み,を精密化し,2つのコンパクト・リ-マン多様体に対して距離を定義した.更に,測地的距離との関係を明らかにした.2次元球面の直積に正曲率のリ-マン計量が入るかどうかという,いわゆるホップの問題については,倉西変形が我々の研究の中心部分の一つである.初期計量での曲率0の平面の近傍では,ある変形で正曲率にできるが,その近傍外では依然として複雑で微妙な状況が残っている.この点今後も研究を続けていく.以下に今回の研究で得られた諸結果を説明する.丹野は,積分可能性を仮定しないCR構造,つまり接触計量構造について,その(1,3)型の不変量の存在を示した.更に,モデル空間であるリ-マン多様体の単位接バンドルの標準的接触計量構造に関して,不変量が0であるための必要十分条件は,底空間のリ-マン多様体が定曲率ー1であることを示した.藤原は,停留位相法における誤差の大きさについて,空間次元に無関係な評価式を導き,その応用として,ファインマンの経路積分をソボレフ空間上の広義積分とみて,その収束性を証明した.森田は,低次元多様体の位相構造を研究し,トレリ群の構造と3次元ホモロジ-球面のキァソン不変量との関連を明かにした.尚,数学者国際会議において,曲面の写像類群の構造について講演を行った.二木は,ケ-ラ-・アインシュタイン計量の存在に関する障害をイ-タ不変量として新しい解釈を与えた.また,リッチ曲率あるいはスカラ-曲率が正であるようなケ-ラ-多様体についての諸結果も得ている.武藤は,ベラ-ル,ベソン,ガロ-によって与えられた,熱方程式の基本解によるリ-マン多様体からヒルベルト空間への埋め込み,を精密化し,2つのコンパクト・リ-マン多様体に対して距離を定義した.更に,測地的距離との関係を明らかにした.
到来方向の違いによる音響的特徴を活用した音声強調手法の提案

目的の音の聴取を容易にするために重要な到来方向の違いによる音響的特徴を明らかにするために、音響的特徴の操作を行って聴取実験を行うための実験系を構築し、聴取実験を行った。また、明らかになった結果をもとに、目的の音を聞き取りやすく呈示するシステムを構築・評価し、この知見の有効利用によって、聞き取りやすい補聴器の開発等に貢献できることを確認した。目的の音の聴取を容易にするために重要な到来方向の違いによる音響的特徴を明らかにするために、音響的特徴の操作を行って聴取実験を行うための実験系を構築し、実験環境を整え、聴取実験を行った。具体的な実績は以下のとおりである。まず、目的の音の聴取を容易にするために重要な到来方向の違いによる音響的特徴に目星をつけるために、スピーカアレイを用いて実空間で、二つの刺激音を同時に受聴した場合に、二音が分離知覚されやすい条件を明らかにした。その結果、ヒトが到来方向の知覚に主に用いている特徴のうち、両耳間時間差がカクテルパーティ効果に特に大きな影響を与えていることが示唆された。次に、ある音響的特徴だけを変化させる等の音響的特徴の操作は、実空間のスピーカでは困難な場合が多いため、スピーカでは困難な音を呈示する実験を行うための実験系を構築した。そして、構築した実験系を用いて、目的の音の聴取を容易にするために重要な到来方向の違いによる音響的特徴を明らかにするために、両耳間時間差を他の音響的特徴と独立して変化させる条件で、目的の音の聴取の容易さを調べる聴取実験を行った。その結果、両耳間時間差が、カクテルパーティ効果に影響を与えていることがわかった。最後に、両耳間時間差が、カクテルパーティ効果に与える影響を系統的に明らかにするために、両耳間時間差を細かく操作し聴取実験を行った。その結果、正面方向の場合、45°以上の角度差に対応した両耳間時間差を2つの刺激音の間に加えると、目的の音の聴取が両耳間時間差によって容易になることが示唆された。目的の音の聴取を容易にするために重要な到来方向の違いによる音響的特徴を明らかにするために、音響的特徴の操作を行って聴取実験を行う実験系を用いて、聴取実験を行った。また、目的の音を聞き取りやすく呈示するシステムを構築・評価し、この知見の有効利用によって、聞き取りやすい補聴器の開発等に貢献できることを確認した。目的の音の聴取を容易にするための音響的特徴として、平成25年度までに特に重要であることがわかった両耳間時間差について、より詳しい聴取実験を行った。その結果、2つの刺激音のうち一方の刺激音の両耳間時間差が0.3 ms以上であれば、他方の刺激音の両耳間時間差は0 ms以下、つまり正面から対側側であれば、目的の音の聴取が容易になることが示唆された。また、両耳間音圧差についても検討を行った結果、2つの刺激音の両耳間音圧差が対応する角度の差が30°以上であれば、目的の音の聴取が容易になることが示唆された。また、両耳間時間差について、動的な条件で同様の実験を行った結果、頭部運動によって両耳間時間差だけが変化する条件で刺激音を受聴すると、1つの刺激音しか呈示していない場合であっても、音像が2つに分離して知覚されることを発見した。さらに、明らかになった両耳間時間差の条件を元に、目的の音を聞き取りやすく呈示するシステムを構築した結果、システムを通さずに目的音とノイズを受聴した場合に比べ、目的音が聞き取りやすくなることわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。音響工学26年度が最終年度であるため、記入しない。申請書に記した研究計画において、1.重要な音響的特徴の予測、2.実験系の構築、3.重要な音響的特徴の解明、の達成を25年度の目標としていた。そして、1.重要な音響的特徴が両耳間時間差であることを予測し、2.実験系を構築、3.構築した実験系を用いて、両耳間時間差がカクテルパーティ効果に影響を与えていることを明らかにした。3つの達成目標について、当初の計画通り目標をほぼ達成できたため、おおむね順調に進展していると判断した。さらに詳しい聴取実験を引き続き行い、両耳間時間差がカクテルパーティ効果に与える影響を静的な条件、動的な条件の両方で系統的に明らかにする。そして、明らかになったことから、目的の音を聴き取りやすく呈示するシステムの構築を試みる。さらに、聴取実験によりシステムの評価を行い、目的の音が聴き取りやすく呈示されることを確かめる。この結果に基づいて、本研究の成果であるが聴き取りやすい補聴器の開発にどの程度貢献できるか全体考察を行う。
呼吸鎖複合体蛋白質における電子・プロトン移動の理論計算による解析

蛋白質の立体構造を用いた理論化学計算により、膜蛋白質や酵素における電子移動・プロトン移動反応を複数の蛋白質で行った。蛋白質中の全てのアミノ酸残基の効果を考慮して蛋白質活性部位の解離性アミノ酸残基のpKa値や酸化還元電位を計算しその結果を解析することにより、蛋白質中のプロトン結合サイト、酸化還元活性部位が蛋白質環境によっていかに巧妙に制御されているか、その仕組みを明らかにした。生体内のエネルギー変換に重要な役割を持つ蛋白質複合体における電子移動・プロトン移動反応の解明」を念頭に置きつつ、その中の鉄・硫黄クラスター、フラビン分子間の電子移動・プロトン移動反応機構の解明に焦点を絞り研究を実施した。蛋白質環境における鉄・硫黄クラスター、フラビン分子を含む系の電子移動反応に関する理論計算研究は、ほとんど前例がない。したがって、これらの分子を含む蛋白質を適宜モデル蛋白質として研究対象とし、鉄・硫黄クラスター、フラビン分子を含む蛋白質の理論計算系を確立するため、フラビンと鉄硫黄クラスターを含む蛋白質xanthine oxidoreductaseに関する酵素活性に関する研究にとりかかった。この蛋白質は最近から高等動物まで幅広く存在する酵素であり、抗高尿酸血症薬、抗痛風薬としての尿酸生成阻害剤の標的酵素である。通常はNAD+を電子受容体とするxanthine dehydrogenase(XDH)として組織中に存在する。しかし哺乳動物に限って、酸素を電子受容体とするxanthine oxidase(XO)へと活性が変換する。当然、両酵素は同じアミノ酸配列、同じコファクターを持つにもかかわらず、全く異なる酵素活性を持つ。異なる酵素活性は蛋白質中のコファクターの中のフラビン部位の性質がXDHとXOで異なることに起因するため、フラビンの作家還元電位計算を実行するために必要な、立体構造に基づいた蛋白質の初期モデル作りに時間を要した。蛋白質中に含まれるコファクターの部分電荷を決定した。さらに、プロトン移動を伴うフラビンの酸化還元電位についてフラボドキシンをモデル蛋白質として考察を行った。蛋白質のX線結晶構造解析結果を用いて1)酵素acetoacetate decarboxylaseにおける活性部位の塩基性アミノ酸残基(Lys115)の解離度が異常に高い(=pKa値が異常に低い)ことを解明すべく、蛋白質中の全アミノ酸の解離度を適切に求めた上でLys115のpKaを計算した。その結果、Lys115のpKa値が低い理由は、蛋白質中での正電荷間の反発ではなく、むしろ蛋白質環境の疎水性が理由であることを突き止めた。2)神経系制御に関わるチャネル蛋白質ASIC1におけるプロトン結合サイトを特定し、その成果を論文発表した。3)生体内電子伝達系に関わる蛋白質rubredoxinにおける活性部位鉄・硫黄クラスターの関与する電子移動反応を解析した。鉄・硫黄クラスターの酸化還元電位には、配位子であるCysのアミノ酸主鎖のコンフォメーションも重要であることがわかった。4)フラビンと鉄・硫黄クラスターを含む蛋白質xanthine oxidoreductaseに関する酵素活性に関する研究を開始した。この蛋白質は細菌から高等動物まで幅広く存在する酵素であり、抗高尿酸血症薬、抗痛風薬としての尿酸生成阻害剤の標的酵素である。通常はNAD^+を電子受容体とするxanthine dehydrogenase (XDH)として組織中に存在する。しかし哺乳動物に限って、酸素を電子受容体とするxanthine oxidase (XO)へと活性が変換する。両酵素は同じアミノ酸配列、同じコファクターを持つにもかかわらず、全く異なる酵素活性を持ち、フラビン部位の性質がXDHとXOで異なることに起因する。本研究でフラビンの酸化還元電位計算を行った結果、フラビン周辺のアミノ酸422-433からなるループ部のコンフォメーションの違いが、XDHとXOの電位差に最も重要であることが解明できた(論文投稿中)。