hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
回復期リハビリテーションを受ける高齢者に適用する包括的環境支援地域連携パスの開発

本研究課題の目的は,回復期リハビリテーションを受ける高齢者が,地域連携アプローチによる環境支援を通して満足感の高い在宅生活を送るための包括的環境支援地域連携パスを開発することであった.パスの検討メンバーは,回復期リハビリテーション病棟と居宅サービス事業所に勤務する実務経験10年以上の作業療法士等,計35名であった.Lime Survey(有限会社ディアイビィ社製)を活用したデルファイ法によって原案を検討した結果,7領域の達成目標と14項目のタスクが検討メンバー間で合意された.これらの成果より,地域連携アプローチを通した高齢者の環境支援を推進できるオーバービューパス(医療者用)が開発された.本研究課題の目的は,回復期リハビリテーション(以下,回復期リハ)を受ける高齢者が,地域連携アプローチによる環境支援を通して満足感の高い在宅生活を送るための包括的環境支援地域連携パス(以下,環境支援パス)を開発し,その効果を検討することである.平成25年度は,環境支援パス暫定版の作成を目的としたデルファイ法による検討を実施するために,原案の作成とWebアンケートシステムの開発を行った.環境支援パスの原案は,回復期リハ病棟に勤務する主任級の作業療法士と通所介護事業所の所長,それに研究代表者を加えた3名で検討した.原案はYabuwakiらが開発したComprehensive Environmental Questionnaire(以下,CEQ)の構成概念に準拠して検討され,10領域で構成されることが妥当であると判断された.CEQは3因子14項目の2次因子モデルを採用しているが,原案では一部の項目を統合し,安心生活環境4領域,相互交流環境4領域,家族環境2領域となった.ここから,各環境要因の達成目標とそれに対応する26項目のタスクを決定した.各タスクには所要期間を設定したが,回復期リハのみで完結するのが5項目,維持期のみで完結するのが2項目あったものの,19項目は地域連携アプローチが必要なタスクであった.また,作成された環境支援パスの原案を用い,デルファイ法による検討を実施するためのWebアンケートシステムを開発した.システムは,オープンソースのシステムであるLime Survey(有限会社ディアイビィ社製)を本研究課題の方法に基づいて設定された.今後,回復期リハ病院と居宅サービス施設に勤務する実務経験10年以上の医師,看護師,医療ソーシャルワーカー(支援相談員),理学療法士,作業療法士,介護福祉士,介護支援専門員の計35名程度にWebアンケートを実施する予定である.本研究課題の目的は,回復期リハビリテーションを受ける高齢者が,地域連携アプローチによる環境支援を通して満足感の高い在宅生活を送るための包括的環境支援地域連携パスを開発することであった.パスの検討メンバーは,回復期リハビリテーション病棟と居宅サービス事業所に勤務する実務経験10年以上の作業療法士等,計35名であった.Lime Survey(有限会社ディアイビィ社製)を活用したデルファイ法によって原案を検討した結果,7領域の達成目標と14項目のタスクが検討メンバー間で合意された.これらの成果より,地域連携アプローチを通した高齢者の環境支援を推進できるオーバービューパス(医療者用)が開発された.本研究課題の目的は,回復期リハビリテーション(以下,回復期リハ)を受ける高齢者が,地域連携アプローチによる環境支援を通して満足感の高い在宅生活を送るための包括的環境支援地域連携パス(以下,環境支援パス)を開発し,その効果を検討することである.平成24年度は,環境支援パスの暫定版を作成するためのデルファイ法による検討を開始するにあたって,パス開発の必要性を示すために実施した介入効果研究の結果を分析し,在宅高齢者の環境ニーズを明らかにすることが必要となり,その作業を優先して実施した.介入効果研究の対象は,全国8施設の居宅サービスを新規利用する65歳以上の要支援・要介護高齢者60名であった.層化ブロックランダム割付法を用い,この60名を包括的な環境支援を行う介入群と各施設の標準的なサービスのみを提供する統制群の2群に割り付けた.介入期間は3か月とし,介入群には作業療法士が中心となり,研究代表者らが開発した包括的環境要因調査票図を用いた実践を行った.アウトカム尺度にはSF-36とN-ADLを用い,開始時と3か月後に実施した.両群のアウトカムの変化量をMann-Whitney Utestによって検討したところ,SF-36のPF,RP,RE,RCSの4項目で介入群のスコアが有意に向上していた(p<.05).効果量は,検出力1-βを0.8,有意水準αを0.05とするとd=0.75と非常に大きかったことから,回復期から生活期に移行する高齢者を対象とした環境支援パスの開発は,きわめて有効であると考えられる.環境ニーズは介入群の75.9%に回答があり,外出しやすい環境(41.4%)を筆頭に,集まって人と交流しやすい環境(20.7%),人の役に立てる環境(13.8%)と続くなど,相互交流環境因子に関するニーズが多く,環境支援パスを開発する際には,この点を重視する必要性が明らかとなった.本研究課題の目的は,回復期リハビリテーション(以下,回復期リハ)を受ける高齢者が,地域連携アプローチによる環境支援を通して満足感の高い在宅生活を送るための包括的環境支援地域連携パス(以下,環境支援パス)を開発することであった.

平成26年度は,前年度に作成した環境支援パスの原案をWebアンケートシステムによるデルファイ法を用いて検討し,環境支援に関するオーバービューパス(医療者用)を完成させた.デルファイ法の検討メンバーは,回復期リハ病院と居宅サービス事業所に勤務する実務経験10年以上の医師,看護師,ソーシャルワーカー(相談員),理学療法士,作業療法士,介護福祉士,介護支援専門員の計35名であった.有効回答は31名(88.6%)から得られ,所属施設の内訳は,回復期リハ病院13名,居宅サービス事業所18名(介護老人保健施設5名,通所リハビリテーション2名,通所介護6名,居宅介護支援事業所5名)であった.環境支援パスの原案は,安心生活環境4領域,相互交流環境4領域,家族環境2領域について,回復期リハ病院の入院から,居宅サービスを利用して3か月経過するまでの期間における各達成目標とそれに対応する合計26項目のタスクによって構成される.この原案をオープンソースのシステムであるLime Survey(有限会社ディアイビィ社製)を活用したデルファイ法(Webアンケート)によって検討した.具体的には,検討メンバーが各達成目標・タスクの妥当性を検討し,同意の程度を5段階で採点した.それぞれの達成目標等の合意判定基準は,同意の程度の中央値が5に達し,四分位数間領域が1.0以下であることとした.その結果,7領域の達成目標と14項目のタスクが検討メンバー間で合意された.以上より,地域連携アプローチを通した高齢者の環境支援を推進できるオーバービューパス(医療者用)を開発することが可能となった.作業療法学,医療社会学環境支援パス暫定版を作成するために,回復期リハ病院と居宅サービス施設に勤務する各専門職をメンバーとしたデルファイ法による検討が終了している予定であった.しかし,平成24年度に在宅高齢者の環境ニーズを明らかにする研究を実施したことと,平成25年度にデルファイ法の実施プロセスを効率化し,懸念される参加者のドロップアウトを防止する目的でWebアンケートシステムの開発を実施したことから,研究の進行が遅延した.平成24年度は,回復期リハ病院と居宅サービス施設に勤務する各専門職をメンバーとしたデルファイ法や検討会議を実施し,環境支援パスの暫定版を作成する予定であった.しかし,デルファイ法を実施するための検討用紙を作成するために,在宅高齢者の環境ニーズを明らかにすることが必要となった.その研究を実施した分,デルファイ法による検討を開始することができず,研究の進行が遅延した.現在,回復期リハ病院と居宅サービス施設に勤務する各専門職をメンバーとしたデルファイ法を実施するための環境支援パスの原案が完成し,検討を依頼する実務経験10年以上の医師,看護師,医療ソーシャルワーカー(支援相談員),理学療法士,作業療法士,介護福祉士,介護支援専門員の確保が進んでいる.今後の研究を推進するために,平成24・25年度には採用しなかった研究補助者を平成26年度には採用するなど,事務作業の効率化を図る.また,デルファイ法による検討の遅延が生じないよう,Webアンケートシステムの運用を専門業者と連携して実施すること,環境支援パス暫定版の試行運用とバリアンス分析をより現実的な規模で実施するなどの方策を考えている.
単一粒界のイオン導電率計測による伝導機構の解明

リチウムイオン伝導体として,大気中での取り扱いが可能なNASICON型Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP),および,ガーネット型固体電解質を選択した。固相法および錯体重合法により粒子サイズが数100 nm数10 μmの,不純物がほとんどない試料を得た。固相焼結法および通電焼結法により焼結体を作製し,粒界の局所構造を精査した。また,焼結体に金電極をつけ,バルクでのイオン導電性の評価をそれぞれ行った。得られた焼結体の焼結密度は80%95%であり,焼結体の結晶粒のサイズは数100 nm数10 μmであった。イオン導電率は結晶粒径に対する依存性を示さず,焼結密度との間に強い相関がみられた。焼結密度が20%低下すると,イオン導電率は約1桁減少した。この原因を探るため,粒界近傍の構造をSTEM-EDS分析により精査した。不純物層の存在や元素の偏析は確認されず,粒界でのクラックが多くみられた。この粒界の割れの原因として,結晶構造由来のものと,焼結プロセス由来のものが考えられた。すなわち,結晶構造については,LATPは菱面体晶系で,温度に対する線膨張係数が結晶軸に対して異方性を示すため,粒界に大きなひずみが発生することで,割れが生じると考えられる。一方,通電焼結法で作製する試料は,粒界に大きなひずみが生じることで,割れが生じたと考えられる。これらの結果を確認するため,今後は単一粒界のイオン導電性測定を進める。また,単一粒界での測定を行うために,光学系および測定系の整備を行った。光学系および測定系の分解能の関係から,焼結体の粒子サイズをさらに大きくする必要があり,100 μm程度の粒成長を実現するために,粒子のフラックス成長を試みる。リチウムイオン伝導体として,大気中での取り扱いが可能なNASICON型Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP)およびガーネット型固体電解質を選択した。固相法および錯体重合法により粒子を作製した。固相法では粒径1030 μmの比較的大きな粒子を得た。またこれらの粒子を遊星型ボールミルで粉砕することにより,粒径約15 μmの粒子を得た。一方,錯体重合法では,粒径約100200 nmの粒子を得た。X線回折により,これらの試料はいずれも不純物が少ないことを確認した。これらの粒子を用いて,それぞれ固相焼結法,通電焼結法により焼結体を作製した。得られた焼結体の粒界の局所構造をSEMおよびSTEM-EDSにより分析した。一方,バルクのイオン導電率は,ペレット両面に金電極を形成し,交流インピーダンスを測定して求めた。局所構造とイオン導電率の相関を調べた。また,単一粒界のイオン導電率の測定に向け,デジタルマイクロスコープ一式および電極作製用のマスクを導入し,評価を始めた。以上,当初の予定通り計画が進んでいるため,おおむね順調に進展している,と判断した。現時点では,固体電解質の粒径が30 μm程度であるため,単一の粒上に電極を形成することや,マイクロスコープの観察下で作業することが困難である。粒径を50100 μm程度に大きくし,精度が高い分析を可能とする必要がある。このため,粒成長を促進するために,フラックスを導入したり,長時間の熱処理を行う。また,併せて,より微小な粒界での観察を可能にするため,SEMでのマニピュレータの導入を進める。

光学系および測定系の分解能の関係から,焼結体の粒子サイズをさらに大きくする必要があり,100 μm程度の粒成長を実現するために,粒子のフラックス成長を試みる。リチウムイオン伝導体として,大気中での取り扱いが可能なNASICON型Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP)およびガーネット型固体電解質を選択した。固相法および錯体重合法により粒子を作製した。固相法では粒径1030 μmの比較的大きな粒子を得た。またこれらの粒子を遊星型ボールミルで粉砕することにより,粒径約15 μmの粒子を得た。一方,錯体重合法では,粒径約100200 nmの粒子を得た。X線回折により,これらの試料はいずれも不純物が少ないことを確認した。これらの粒子を用いて,それぞれ固相焼結法,通電焼結法により焼結体を作製した。得られた焼結体の粒界の局所構造をSEMおよびSTEM-EDSにより分析した。一方,バルクのイオン導電率は,ペレット両面に金電極を形成し,交流インピーダンスを測定して求めた。局所構造とイオン導電率の相関を調べた。また,単一粒界のイオン導電率の測定に向け,デジタルマイクロスコープ一式および電極作製用のマスクを導入し,評価を始めた。以上,当初の予定通り計画が進んでいるため,おおむね順調に進展している,と判断した。現時点では,固体電解質の粒径が30 μm程度であるため,単一の粒上に電極を形成することや,マイクロスコープの観察下で作業することが困難である。粒径を50100 μm程度に大きくし,精度が高い分析を可能とする必要がある。このため,粒成長を促進するために,フラックスを導入したり,長時間の熱処理を行う。また,併せて,より微小な粒界での観察を可能にするため,SEMでのマニピュレータの導入を進める。
神経幹細胞の非対称分裂異常による発ガン機構の解析

悪性グリオーマ細胞や組織において、非対称分裂の異常が生じている可能性を検討するために幹細胞マーカー遺伝子のプロモーターを用いて幹細胞と分化細胞を識別する手技を確立した。また、複数の細胞分化に関連する遺伝子マーカーとフローサイトメトリーを用いることで悪性グリオーマ患者に由来する癌幹細胞や前駆細胞が多剤耐性遺伝子MDR1を高発現し、実際に抗癌剤によるDNA障害を生じ難いことを明確に示した。癌幹細胞が悪性脳腫瘍内に同定され、その悪性度への関連性や治療標的としての重要性が認識されている。また、この分野の研究から幹細胞などの未分化細胞が発ガン過程に寄与していることが明らかにされつつある。悪性グリオーマ細胞や組織において、非対称分裂の異常が生じている可能性を検討するために幹細胞と分化細胞を識別する手技を確立した。幹細胞マーカーNanog遺伝子のプロモーターの下流に蛍光タンパクEGFPを組み込んだベクターを構築後、悪性グリオーマ細胞株への遺伝子導入により幹細胞を標識した。FACSにより蛍光を発する細胞を分離し、このコンストラクトにより幹細胞と分化細胞が識別されているか各種分化細胞マーカーを用いて検証している。一般的な血清を含む培養液で培養した悪性グリオーマ細胞において、体性幹細胞マーカーCD133に加えてグリア前駆細胞マーカーであるA2B5を用いてフローサイトメトリーにより幹細胞及び前駆細胞を特定し、薬剤耐性遺伝子MDR1がCD133陽性細胞に加えA2B5陽性細胞の一部でも高発現していることを検出した。一方、神経幹細胞用の無血清の培養液で培養した悪性グリオーマ細胞幹細胞を多く含むものでは、幹細胞や前駆細胞に限局せず、両マーカー陰性の分化細胞においてもMDR1の発現が観察された。これらのことから悪性グリオーマにおいてMDR1は未分化細胞で発現しているが、無血清条件ではある液性因子により分化細胞でも発現誘導されることが明らかとなった。悪性グリオーマ細胞や組織において、非対称分裂の異常が生じている可能性を検討するために、幹細胞と分化細胞を識別する手技を確立した。悪性腫瘍でも発現することが報告されている幹細胞マーカーNanog遺伝子のプロモーターの下流に蛍光タンパクEGFPを組み込んだベクターを構築し、幹細胞を容易に標識可能にした。これを悪性グリオーマ細胞株に遺伝子導入し、FACSにより蛍光を発する細胞を分離した。このコンストラクトにより幹細胞と分化細胞が識別されているか各種分化細胞マーカーを用いて検証している。また、悪性グリオーマ患者に由来する癌幹細胞を多く含む培養細胞において体性幹細胞マーカーCD133に加えてグリア前駆細胞マーカーであるA2B5を用いてフローサイトメトリーにより幹細胞及び前駆細胞を特定し、薬剤耐性遺伝子がCD133陽性細胞に加えA2B5陽性細胞の一部でも高発現していることを検出した。この幹細胞を多く含む培養では、通常の培養法と比較して抗癌剤によるDNA障害が生じにくいことが明らかとなった。従来の各種表面抗原を指標としたFACSによる幹細胞の分離培養が、細胞数を多く必要とする実験を困難とした。・幹細胞特異的プロモーターによるレポーターコンストラクトを構築したことで、生細胞として幹細胞を迅速に分離する。・非対称分裂に影響を与える因子の探索も分裂様式のライブイメージングにより行う。・感度のよい前駆細胞マーカーA2B5を利用することでより精度の高い分裂様式の解析を実施する。・ウイルスベクターによりマウス神経幹細胞にがん遺伝子を強制発現させ、細胞分裂の対称性と分裂軸に与える影響を検索する。同時に、これらの細胞をマウス脳内に移植し、発がん性と非対称分裂の厳格性についても解析する。平成23年度の計画に基づく経費執行について、4月に支払いすべき経費が残っているため、次年度使用額が存在するように見えるが、実際には、全額を執行予定である。そのため、次年度の研究は、当初の計画通り進める予定である。
遺伝的に統御された実験動物としてのメダカ属の純化・開発と応用

本総合研究の2年間の研究成果概要は以下のようである。1.発生途上に発現されるタンパク質が種間雑種においてどの様な発現様式を示すかを調べる指標として、筋肉および卵タンパク質のうち発生過程に消長するタンパク質の二次元電気泳動分析が有効であることがわかった。2.メダカに特有なマ-カ-タンパク質としてメダカふ化酵素に注目し、これがHCE、LCEの両プロテア-ゼから成る酵素系であることを明らかにすると共に、それぞれの成分酵素を精製し特徴付けた。3.メダカ筋肉乳酸脱水素酵素のA,B両サブユニットを精製し特徴づけた。4.メダカ雑種不稔に関わるいくつかの機構について可能性が示唆された。5.トリプシンギムザ法とBrdU複製バンド法により、ジャワメダカの染色体に連続バンドを発現させることができた。6.CバンドとNORバンドは、簡単かつ確実に発現させることができ、後者はハイナンメダカとタイメダカの核型分析にも有効であった。7.ニホンメダカは4つの主要集団から成り立っており、根井の遺伝的距離にして0.30.5という大きな値を持つことを確認した。また4主要集団の分岐年代は、かなり古い時期にまで遡ると推定した。特に南日本集団は変異に富む集団であるが、これは日本列島の地形の複雑さに起因すると考えられた。8.新しいメダカ近交系(dーrr、Da、韓国)の育成を開始した。9.8種類の酵要(Adh、Acp、Idh、Pgm、Odh、Sod、Amy、Ldh)の多型を指標として、近交系メダカの遺伝的モニタリングが可能になった。10.γ線またはENUによる生殖細胞突然変異誘発実験から、特定座位法を用いてb遺伝子座に関する6つの新しい突然変異を分離した。これらの誘発突然変異体では、体表、眼球ともにメラニン沈着が既知の最も軽微なもの(b、b^o)よりもさらに減少していた。11.キンギョ白血球を用いて、MLR実験系を開発した。初年度の研究は、本総合研究の研究課題に沿うように各自の研究に軌道修正を加えつつ実施した。1.卵径にはメダカの種間で明らかな差があり、また種内でも地域差があることがわかった。2.近交系メダカHO4C及び非近交系メダカに特有のLDH-A及び-Bサブユニットを精製し、これらの特徴付けを行った。3.キナクリン、ヘキスト、フェニルインド-ル等の蛍光色素を用いた種々の分染法を考案し、メダカ染色体のマ-カ-や核型の特徴付けを、今年度購入した落射蛍光顕微鏡を用いて行った。4.野生メダカの生化学的標識遺伝子、ミトコンドリアDNA、リボゾ-ムDNAの解析により、メダカ属の大まかな構造と遺伝的変異の種類と規模を明らかにする糸口をつかんだ。5.メダカでは約70の自然突然変異が知られており、これらの遺伝子分析を進めた。6.3標識を持つ特定座位メダカの開発に成功し、放射線でメダカ精原細胞に誘発した生殖細胞突然変異頻度(1.15×10^<-7>/locus/R)は、数百万匹のマウスを使って得られているデ-タ(2.94×10^<-7>/locus/R)とオ-ダ-は同じであるが、有意に低いことがいよいよ明らかになってきた。

またショウジョウバエのデ-タとの比較により、特定座位突然変異と劣性致死突然変異の起きやすさに関しては、ショウジョウバエ<メダカ<マウスの順であることが予備的に示唆された。7.同種移植片に対して急性あるいは亜急性の拒絶を示す、種々の程度に移植抗原の異なるギンブナ(レファレンス動物として用いた)のクロ-ンをメダカのモデルとして作出した。今年度は、本総合研究の2年目かつ最終年度なので、研究をできるだけまとめることを念頭に置いた。1.筋肉および卵タンパク質とくに種間雑種卵の発生過程に消長するタンパク質の二次元電気泳動分析により、メダカの種の識別が可能であることがわかった。2.メダカふ化酵素がHCE、LCEの両プロテア-ゼから成る酵素系であることがわかり、それぞれの成分酵素を精製し特徴付けた。3.メダカ筋肉乳酸脱水素酵素のA,B両サブユニットを精製し特徴づけた。4.メダカ雑種不稔に関わるいくつかの機構について可能性が示唆された。5.トリプシンギムザ法とBrdU複製バンド法により、ジャワメダカの染色体に連続バンドを発現させることができた。6.CバンドとNORバンドは、簡単かつ確実に発現させることができ、NORバンドはハイナンメダカと、タイメダカの核型分析にも有効であった。7.ニホンメダカは4つの主要集団から成り立っており、根井の遺伝的距離にして0.30.5という種内変異としてはかなり大きな値を持つことを確認した。また4主要集団の分岐年代は、かなり古い時期にまで遡ると推定した。特に南日本集団は変異に富む集団であるが、これは日本列島の地形の複雑さに起因すると考えられた。8.新しいメダカ近交系(dーrr、Da、韓国)の育成を開始した。9.8種類の酵素(Adh、Acp、Idh、Pgm、Odh、Sod、Amy、Ldh)の多型を指標として、近交系メダカの遺伝的モニタリングが可能になった。10.γ線またはENUによる生殖細胞突然変異誘発実験から、特定座位法を用いてb__ー遺伝子座に関する6つの新しい突然変異を分離した。これらの誘発突然変異体では、体表、眼球ともにメラニン沈着が既知の最も軽微なもの(b__ー、b^P__ー)よりもさらに減少していた。11.キンギョ白血球を用いて、MLR実験系を開発した。
アルコール依存症者に関するイメージと実相についての研究

平成12年度,13年度の2年にわたる研究調査から、われわれは以下のような新しい社会学的な知見を得ることができた。(1)アルコール乱用行動の非逸脱視化傾向は、年齢階層的に見た場合、若年層において顕著である。(2)酒類の製造、販売、広告等に携わる人たちの間では、アルコール乱用行動を非逸脱視する傾向が進行している。(3)アルコール依存症者が自己イメージを形成するにあたって、家族、職場、地域など身近な人による評価が重要な役割を果たしている。(4)それに加えて、マスコミ機関によるアルコール依存症者に対するイメージ付与が、かれらのイメージ形成に大きな影響を与えている。(5)断酒会の活動暦が浅い酒害者ほどマイナスの自己イメージを強く持っている。(6)酒害者は断酒会活動に参加し、それを学習することによってマイナスの自己イメージを修正していく。(7)酒害者による自己イメージ修正過程の第1段階は、断酒会の先輩たちの基本的生活習慣を模倣・学習することによって、家族や断酒仲間など身近な人たちからまともな「人間」として認知、受容される段階である。(8)第2段階は「交通安全運動」など地元の地域活動へ協力・参加することによって、地域の人びとによる一人前の「社会人」としての認知を獲得する過程である。(9)第3段階は世間のアルコール依存症者に対する偏見やレッテル張りに抗議し、対決する。そしてアルコール問題に関する教育・啓蒙活動を展開する。それらの行動を通して確固とした自己アイデンティティーを確立していく段階である。(10)これらの過程を通して、断酒会はアルコール依存症者がマイナスの自己イメージを払拭するのに大きな役割を果たしている。平成12年度は、本調査研究の初年度にあたるので、本研究課題を追求するための基礎的作業を中心に研究を進めた。国のアルコール政策やアルコール依存症者の実態に関する全国レベルの最新データは、国立国会図書館や全日本断酒連盟事務局において収集することができた。地方都市レベル(調査対象地として選定した松江、山口、広島等)におけるデータはそれぞれの地域の大学図書館や公共図書館、および各地の断酒会の事務局において入手することができた。アルコール乱用行動に関する非逸脱化過程の進行状況については、全国小売酒販組合中央会役員や全断連および各地の支部や連合会のリーダー層、若年アルコール依存症者等からの聞き取り調査を行った。さらにアルコール依存症者のイメージ形成に関してはマスメディアや製造企業において、お酒の宣伝・販売に携わる人たちと酒害者の双方からの聞き取り調査を実施した。こうした基礎的作業を通して、以下のような新たな知見が得られた。1.アルコール乱用行動の非逸脱視は年齢階層的にみた場合、若年層において進行している。2.お酒の製造・販売・宣伝等に携わる人たちの間でもアルコール乱用行動の非逸脱視が進行している。3.アルコール依存症者の自己イメージ形成にあたって、家族、職場、地域など身近な人による評価と並んで、マスコミ機関によるイメージ付与の影響が無視できない。4.断酒会はアルコール依存症者のマイナスの自己イメージを払拭するのに大きな役割を果している。本年度は研究の最終年度であるので、アルコール依存症者の自己イメージの形成過程およびそれの修正過程に焦点を当てて面接調査を実施した。まず第1にアルコール依存症者全般についてのイメージとその実相とのギャップの実態を把握する作業をおこなった。断酒会リーダー層への聞き取り調査は、仙台、東京、大阪、京都、広島、山口、島根の各支部断酒会の幹部に対しておこなった。一般の酒害者に対しては、京都、大阪、島根において開催された断酒研修会、例会等への参加者に対して面接調査をおこなった。第2にアルコール依存症者のなかでもマイナスイメージが特に強いのは女性アルコール依存症者(アメシスト)、単身アルコール依存症者(シングル)低所得アルコール依存症者(救護施設入居者)である。そこでかれらに焦点を絞り、それぞれの組織および施設のリーダーたちによる、<世間の人びとが持っているアルコール依存症者についてのイメージ

>を改善のための具体的試みに関して聞き取り調査をおこなった。第3にこれらの作業と平行して、アルコール依存症者のイメージ形成(世間の人びとおよびアルコール依存症者自身による)とその修正過程(同左)に関係する諸要因を解明するための補強資料等を全日本断酒連盟本部や上記した各地区の支部事務局より収集した。以上の作業を通して、アルコール依存症者のイメージと実相とのギャップは、アルコール依存症者自身による断酒例会への参加、地域活動への協力、アルコール問題に関する啓発活動の展開等によって、段階的にではあるが埋めることが可能なことを明らかにした。
地学領域の学習におけるインプット，アウトプットの役割とその構成のあり方

地学領域の学習は,取り扱う事象の時間的,空間的スケールの大きさから,再現実験は設定できないため,地学領域の学習は学習者の理解を深めることが難しく,単に事象を覚えることが中心となりやすい。しかし,複雑な事象を適切に捉えて必要な情報を取り出して考察することは,学取捨に高度な思考活動を促すことにつながる。そこで,本研究では第2言語習得の学習プロセスと参考にして,十分な情報のインプットを繰り返した後に適切なアウトプットを仕組む学習活動を考案することで,児童・生徒の思考活動を効果的に促すことで,地学的事象に対する理解を深める学習活動とそれらの構成を検討した。また,それらの実践を通じて地学領域の学習におけるインプットとアウトプットの効果や意義を明らかにすることを目指した。地学領域の様々な領域の実践研究を通じて,十分なインプットを繰り返したあとで,適切なアウトプットを仕組む学習構成が効果的な理解につながることが明らかとなった。例えば,中学校「火成岩の観察」では,岩石のつくりのスケッチのイメージの参考に偏光顕微鏡の薄片ムービーを観察させて,岩石の観察に必要な視点として劈開(反射面)の見つけ方を教えた(インプットを繰り返し)上で実際の岩石を観察スケッチ(アウトプット)させる学習構成を考案した。これにより,ほとんどの生徒が正確に火成岩と火山岩を見分けて適切なスケッチが描けるようになった。また,中学校の「金星の満ち欠け」では作図によって配置による形の変化を求める活動とタブレットPCを用いた学習者の操作で視点移動できるオリジナルシミュレーションで配置ごとの月の形の観察する。いずれもインプットとアウトプットの要素をもった学習活動であるが,これらを繰り返すことによって学習者は自らの頭の中でイメージを操作して観察する視点を移動しながら捉える能力が高められることが明らかとなった。研究はほぼ計画通りにに進捗し,ICTコンテンツの開発も順調に進んでいる。ICTコンテンツの開発が済んだもの(薄片ムービー,月の見え方)を使用した検証授業を小・中・高の各学校において実施している。検証方法,特にパフォーマンス課題の回答方法が分かりにくいにという課題があり,十分な検証データを集めることができなかった。限られた検証データであったが,H28年度に実施した検証授業の成果については以下通り,各学会において口頭発表やポスター発表を行った。また,小学校において実施した「月の見え方」の検証授業の成果ついては論文にまとめて発表を行った。学会発表(口頭):「薄片ムービーによる火成岩の捉え方の変化」,間處耕吉・吉冨健一・杉田泰一・林武広,日本理科教育学会第66回全国大会論文集,p133,2016年8月「金星の新指導を応用した,小学校「月の見え方」の学習指導」,間處耕吉・吉冨健一・林武広,日本地学教育学会第70回全国大会徳島大会公演予稿集,p27ー28,2016年10月学会発表(ポスター):「イメージインプットを取り入れた地学領域の学習指導」,間處耕吉・吉冨健一・林武広,日本科学教育学会年会論文集,p425ー426,2016年8月論文発表:「金星の新指導を応用した,小学校「月の見え方」の学習指導」,間處耕吉,プール学院大学研究紀要,第57号,p187ー197,2017年1月おおむね順調に進展している。今年度も新たなコンテンツ開発を進めるとともに,検証方法に課題が認められたため,検証方法の改善を図り,新たな検証授業を実施したい。小,中,高等学校における地学領域の学習は,複雑で巨視的な事象を取り扱うため,学習者にとって理解が難しく,暗記するだけの領域に陥りやすい。本研究では,先行研究の成果を元にして,第2言語習得の学習理論を参考に,地学領域の様々な単元について,十分なインプットを重ねて,必要に応じたアウトプットを仕組む学習活動を考案し,検証授業を進めていった。視点移動能力の育成が鍵となる小,中学校の天文領域,中・高等学校地学基礎における火成岩の観察などにおいて,ICTを活用した新たな教材開発と学習過程の構成のあり方に関わる研究を進めていった。これらの研究から,天文領域,特に月の見え方の学習においては,月や太陽,地球の空間的な配置図を頭の中で描き,その配置図を操作するイメージをもたせることによって,配置図から月の形を読み取ったり,逆に月の形から月の軌道上の位置を推測したりすることが可能となる。火成岩の観察では,先に偏光顕微鏡画像を観察させてつくりの違いのイメージを持たせることによって,実際の火成岩のつくりの違いを正確に捉えさせる事ができるようになる。これら個別の成果については,所属学会において発表と論文発表を行っている。(口頭発表)「薄片ムービーによる火成岩のとらえ方の変化」,日本理科教育学会第66回全国大会,2016.「金星の新指導を応用した,小学校,『月の形の見え方』の学習指導」,日本地学教育学会第70回全国大会,2016.「火成岩の理解を深める学習活動の効果と意義」,日本地学教育学会第71回全国大会,2017.(ポスター発表)「イメージインプットを取り入れた地学領域の学習指導」,日本科学教育学会全国大会,2016,(論文発表)

「金星の新指導を応用した,小学校「月の形の見え方」の学習指導」,プール学院大学研究紀要第57号,187ー197,2016.小,中学校の天文領域(月の満ち欠け),中学,高等学校の地質領域(火成岩の観察)に関しては学習過程の考案,ICT教材用のコンテンツ開発は完了し,検証授業も終え一定の成果の確認ができている。個別の成果については学会発表もできている。ICT教材用コンテンツの開発については未完成のコンテンツもあるが,主題である地学領域におけるインプット,アウトプットの役割についての考察を進める段階に来ているため,おおむね順調に進展していると言える。地学領域の学習は,取り扱う事象の時間的,空間的スケールの大きさから,再現実験は設定できないため,地学領域の学習は学習者の理解を深めることが難しく,単に事象を覚えることが中心となりやすい。しかし,複雑な事象を適切に捉えて必要な情報を取り出して考察することは,学取捨に高度な思考活動を促すことにつながる。そこで,本研究では第2言語習得の学習プロセスと参考にして,十分な情報のインプットを繰り返した後に適切なアウトプットを仕組む学習活動を考案することで,児童・生徒の思考活動を効果的に促すことで,地学的事象に対する理解を深める学習活動とそれらの構成を検討した。また,それらの実践を通じて地学領域の学習におけるインプットとアウトプットの効果や意義を明らかにすることを目指した。地学領域の様々な領域の実践研究を通じて,十分なインプットを繰り返したあとで,適切なアウトプットを仕組む学習構成が効果的な理解につながることが明らかとなった。例えば,中学校「火成岩の観察」では,岩石のつくりのスケッチのイメージの参考に偏光顕微鏡の薄片ムービーを観察させて,岩石の観察に必要な視点として劈開(反射面)の見つけ方を教えた(インプットを繰り返し)上で実際の岩石を観察スケッチ(アウトプット)させる学習構成を考案した。これにより,ほとんどの生徒が正確に火成岩と火山岩を見分けて適切なスケッチが描けるようになった。また,中学校の「金星の満ち欠け」では作図によって配置による形の変化を求める活動とタブレットPCを用いた学習者の操作で視点移動できるオリジナルシミュレーションで配置ごとの月の形の観察する。いずれもインプットとアウトプットの要素をもった学習活動であるが,これらを繰り返すことによって学習者は自らの頭の中でイメージを操作して観察する視点を移動しながら捉える能力が高められることが明らかとなった。検証方法,特にパフォーマンス課題を用いる方法については,回答方法が分かりにくく,十分な検証データを得ることができなかった。パフォーマンス課題の回答方法を改善して検証を行うと共に,H28年度では未実施のアンケートとの併用によって,インプットとアウトプットの役割の解明につなげたい。今年度は最終年度のまとめの段階に当たるため,新たな検証授業の実践は行わず,ICT教材開発に関する論文と主題に関する論文をそれぞれ執筆し投稿する予定である。また,本研究では,地学領域の学習における重要な要素として「イメージインプット」を提案している。このイメージインプットにつながるICT教材コンテンツの開発は,さらに領域を広げていくことが必要である。そうした領域拡大と今後のバージョンアップに備えて,イメージインプットにつながる学習活動の場面に即した新しい映像コンテンツの収集を継続いていく予定である。学会発表への参加回数が計画当初より少なくなったため,旅費の支出が少なくなり,次年度使用額が生じた。今年度,模擬授業用のタブレット端末2台を購入する計画である。
システム生物学による免疫細胞を題材とした細胞増殖と細胞死の境界のダイナミクス解明

免疫細胞の一種であるB細胞は、細胞外からの増殖刺激の濃度に応じて生存率(増殖率)が高まることが知られている。しかし、私たちは「ごく微小な増殖刺激ではかえって死にやすくなる」ことを新たに発見した。これは、増殖刺激を受けてB細胞内に生じる生存シグナルに「閾値」のような機構が存在することを意味しており、この機構を明らかにすることはB細胞性免疫疾患の新規治療法を導く手掛かりとなる。上記は、同種の刺激でありながら刺激量によって応答が変わる「非線形的現象」のため、静的である分子生物学的アプローチでの解明は難しい。そこで、数理モデル化とシミュレーションによって生存シグナルを統合的に理解する、システム生物学的アプローチをとった。昨年度に引続き、復旦大学基礎医学院免疫学科との共同研究において、数理モデル化とコンピュータシミュレーションを担当した。研究内容としては、スタンダードな手法が確立していない免疫系の数理モデル化に対して、単純な非線形微分方程式から順に45通りの異なるモデルを提案し、現象との一致を検討して、全く新しいオフセット型の非線形モデルを提案している。本年度は国内学会でのポスター発表2件、雑誌論文掲載2件を行ったほか、論文投稿中が2件ある。また、海外渡航中に得られた関連成果も論文掲載済みである。アウトリーチ活動として、研究手法を生かして、合成生物学の国際大会にも参加した。総括として、当初の計画から一部変更はあったが、継続的に成果が出ているといえる。29年度が最終年度であるため、記入しない。しかし、我々は「ごく微小な増殖刺激ではかえって死にやすくなる」ことを新たに発見した。スタンダードな手法が確立していない免疫系の数理モデル化に対して、単純な非線形微分方程式から順に45通りの異なるモデルを提案し、現象との一致を検討して全く新しいオフセット型の非線形モデルを提案した。具体的には、本現象は、細胞内に恒常的に生じる微小な内因性シグナルと抗体刺激によって生じた外因性シグナルが「競合」することで起こることが明らかになった。また、B細胞内に生じる内因性・外因性シグナルの相対的な強さや、増殖刺激に対する閾値も推定された。これらの数値は実測する手段がなく、初めて定量的に推定されたものである。この結果を受けて、国内学会でのポスター発表2件、雑誌論文投稿1件を行った。このような新しい数理モデルの検討は、システム情報系専門出身者にとっても簡単にできることではなく、生物系専門出身者の強みと視点を生かした独創的な研究となっている。2つの研究課題の内のひとつ、研究課題1(B細胞集団の増殖速度の非線形的応答の解明)についてはおおむね期待通りの進展があった。計画には、BCR(B細胞受容体)を異なる強度で刺激した実験データを得ることと、それらの解析・モデル化・シミュレーションの2段階があるが、どちらも予定通りに進展したといえる。この結果、2016年9月には第89回日本生化学会大会にて、新規実験データを主題にしたポスター発表を行うことができた。また、2016年12月には第45回日本免疫学会学術集会にて、モデル化とシミュレーションを主題にしたポスター発表を行った。現在、これらの結果をまとめて2017年4月中に論文投稿予定である。研究課題1を進める途中、B細胞がもつ別の受容体にも非線形的な応答が見出されたため、これについても詳細な実験を行う予定である。

また、研究課題2(単一B細胞の生と死の中間状態の解明)については、研究課題1を進める中で得られた知見から多少の修正を行う予定である。さらに、アメリカ合衆国ニューヨーク州のAlbert Einstein College of Medicine, Yeshiva Universityへの海外渡航中に、免疫細胞の挙動とDNAメチル化のようなエピジェネティクスに関連があるという示唆を得た。これについても解析の枝を広げる検討を行っている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
環太平洋文学におけるアメリカ女性詩人―その全体像の構築をめざして

本研究目的は、男性中心であった環太平洋文学研究において、女性詩人に着目し、全体像を構築することにある。アン・ウォールドマン、ダイアン・ディプリマ、ジョアン・カイガー、ジェーン・ハーシュフィールドの4人の女性詩人研究の成果として、24年度において、翻訳、インタヴュー、年譜を収録した『現代アメリカ女性詩集』を出版することができた。四人の女性詩人の翻訳出版は、本邦初であったこともあり、研究成果を広く一般読者に紹介ことができた。本研究は、これまでゲーリー・スナイダー、アレン・ギンズバーグなど男性が中心であった環太平洋文学(現代詩)において、「影」として扱われてきた女性詩人に着目することにより、環太平洋的な視点、ビートにおけるジェンダーなどの観点から、環太平洋文学の全体像を構築・検証することを目的とする。女性詩人については、アン・ウォールドマン、ジョアン・カイガー、ダイアン・ディプリマ、ジェーン・ハーシュフィールドの四名の詩人の作品作家研究を行い、環太平洋文学に特徴的な女性像を構築することも目的とする。全体計画として、環太平洋文学、ビート、ジェンダーの視点で4人の詩人の作品分析、現地調査、選詩集を出版することを設定した。今年度は時間的な制約もあり、、来年度以降選詩集を出版するための起案書作成を重点的に行った。起案書は、選詩集の抜粋となる縮小版の選詩集である。起案書作成については、研究方針に従い4人の詩人の基本資料及び一次資料の収集し、作品分析を研究協力者の小川聡子とともに行った。この過程で、4人の詩人に研究目的、研究計画を説明し、研究協力を請うことができ、また、起案書作成にも協力いただいた。これまでの研究活動を通して起案書が完成することができた。研究再開以後、出版社を確定し、実際の選詩集作成のための、作品分析、現地調査を行うこととなる。今年度は、現地調査を行うことができなかったが、研究再開以後、現地調査と詩人に対するインタヴューを行い、選詩集完成に向けて研究計画を遂行する予定である。22年度は、4人の詩人の作品分析と調査検討および翻訳を蓄積した。共立女子大学非常勤講師の小川聡子氏の研究協力を得て進めることができた。翻訳の検討については、独協大学の原成吉教授のゼミナールの夏合宿に参加し、他の参加者より貴重な意見を頂戴することができ、翻訳原稿に反映することが可能となった。また選詩集に収めるインタヴューについては、研究協力者の小川聡子氏がサンフランシスコのダイアン・ディプリマの自宅を訪問し収録することができた。今後選詩集を作成するための翻訳原稿は、115ページ分まで蓄積することができた。研究成果の取りまとめ、報告書納品が4ヶ月遅れることとなった。23年度は、4人の女性詩人の作品分析、現地調査、インタヴュー収録を継続し、選詩集印刷、出版するための研究計画を遂行した。今年度はさらに翻訳作品や研究を蓄積した。アン・ウォールドマン、ジョアン・カイガー、ジェーン・ハーシュフィールドへ謝金を活用し、インタヴューを収録することができた。アン・ウォールドマンについては、コロラド州ナロパ大学で、研究協力者の小川聡子によってインタヴューを収録することができた。ジョアン・カイガーとジェーン・ハーシュフィールドは謝金を活用し、電子メールによって、インタヴューを収録することができた。4人の女性詩人と関係が深く、環太平洋文学を男性の立場で実践してきたアメリカ現代詩人のゲーリー・スナイダーを招聘し、同じく環太平洋文学を男性の立場で日本において実践してきている谷川俊太郎との詩の朗読会を10月29日、明治安田生命ホールにて開催した。朗読会の前後に、スナイダー氏へ環太平洋文学および女性詩人について、謝金を活用し、インタヴューを行った。収録したものは、選詩集に収める原稿とした。スナイダー氏へのインタヴューは環太平洋文学の検証において、大変貴重な資料となった。4人の女性詩人の作品分析と翻訳を遂行するために、研究協力者の小川聡子と引き続き、研究打合せをもち、研究協議を重ねた。アメリカ文学会中部支部大会において、研究成果を発表した。研究成果は、学会誌に投稿した。3月25日『現代アメリカ女性詩集』というタイトルで思潮社より、研究成果を出版することができた。

23年度において、4人のアメリカ現代女性詩人の翻訳を収めた『現代アメリカ女性詩集』を出版することができた。24年度のおいては、本著を検証し、作品分析の不十分な点をジェンダーとビート文学の視点で考察した論文「環太平洋文学における女性詩人の詩学」を作成し、シルフェ英語英米文学界学会誌『シルフェ』52号に掲載された。本論文では、環太平洋文学における詩学の特徴を時系列的な発展について検証を行い、女性詩人たちに共通する生命中心的な視点を前景化することができた。25年度は、本研究の総括として、24年度の成果である「環太平洋文学における女性詩人の詩学」において、検証された新たな課題である、アメリカ女性詩人の第一期ヘレン・アダム、第二期のヘッティ・ジョーンズ、第三期のジャミー・ポミー・ヴェーガの作品分析を行った。サンフランシスコ在住のジョアンカイガーとジェーン・ハーシュフィールドを訪ね、出版した著書のないようについて、検討を行うと同時に、謝金を活用して、インタヴューを収録した。インタヴューの内容は、ジョアン・カイガーについては、再定住や詩学、ジェーン・ハーシュフィールドについては、事物と想念の親和性、日本文学特に松尾芭蕉へのまなざしについてであった。インタヴュー原稿の作成に関しては、さらに謝金を活用した。研究協力者の小川聡子は、勤務先の授業で、『現代アメリカ女性詩集』をとりあげ、学生から評価を得ていることが報告された。環太平洋文学における新たな課題の一つである俳句文学について文献収集、検証を行い、国際文化表現学会第10回記念全国大会において、「アメリカ詩人における俳句(Haiku)受容」について研究発表を行った。24年度は、出版した『現代アメリカ女性詩集』を検証する。検証を行う経緯は以下のとおりである。『現代アメリカ女性詩集』では、アン・ウォールドマン、ダイアン・ディプリマ、ジョアン・カイガー、ジェーン・ハーシュフィールドの4人の翻訳、インタヴュー、年譜を収録した。四人の女性詩人の翻訳出版は、本邦初であったこともあり、研究成果を広く一般読者に紹介することが大きな目的であった。この成果を踏まえ、検証の段階では、当初の研究計画に従い、4人に共通する要素である、ジェンダー、仏教、ビート文学の観点で作品分析を行う必要があった。そのために、フェミニスト研究およびビート女性文学に関する資料収集と文献調査を行うことが必要となった。4人の女性詩人に加え、ビート女性文学の第一世代である、ヘレン・アダムの作品と、デニス・レバトフに着目し、4人の詩人の作品との共通点を考察した。作品分析を行う中で、50年代から70年代にかけて、共通する視点つまり男性コミュニティの価値観を容認する傾向があることが判明した。80年代、以降はフェミニズムの影響を受け、変化し、90年代に至って、ジェンダーを越えた「いのちの視点」へと変化する詩の傾向を前景化した。作成した論文「環太平洋文学における女性詩人の詩学」は、シルフェ英語英米文学会紀要『シルフェ52号』に投稿した。今後は、環太平洋文学の特徴について、これまでの男性詩人の活躍とあわせ、環太平洋文学の全体像を構築できるよう検証を行う。
常磁性金属修飾糖鎖を用いた過渡的相互作用の動的観察

生体内では、分子間の弱い相互作用による過渡的な複合体形成が重要な役割を果たしている。本研究では、弱い相互作用の担い手として糖鎖に着目し、常磁性NMR法を応用することで、糖鎖の立体構造、ダイナミクス、相互作用様式を明らかにすることを目的とした系統的な解析を実施した。常磁性タグ修飾を活用したNMR計測による精密実験データに裏付けられた分子シミュレーションを通じて、複雑な分岐構造と柔構造を有する糖鎖の動態を定量的観点から描象することに成功した。さらに、タンパク質による糖鎖の分子認識に際して、多様な構造アンサンブルの中の特定のコンフォマーが選ばれる様子を明らかにした。本研究では、弱い相互作用の担い手として糖鎖に着目し、常磁性タグ修飾を施した糖鎖を応用することで、糖鎖の立体構造、ダイナミクス、相互作用様式を系統的に明らかにすることを目指している。平成25年度においては、安定同位体標識と常磁性タグ修飾を活用した核磁気共鳴(NMR)法と分子動力学(MD)計算とを組み合わせ、高マンノース型糖鎖M9およびM8Bのダイナミクス解析を行った。糖鎖プロセシングに関わる遺伝子を破壊した酵母変異体を安定同位体標識グルコースを炭素源として含む培地で培養し、M9またはM8Bを13Cで均一に標識した。得られた酵母糖タンパク質から調製した安定同位体標識化糖鎖の還元末端へランタニドイオンを用いた常磁性プローブを選択的に導入した後、高磁場NMR計測を実施した。これにより、糖鎖の水素および炭素原子の化学シフト変化から常磁性効果の一つである擬コンタクトシフト(PCS)によるシグナル変化を定量的に計測することで、立体構造情報の収集を行った。一方、高マンノース型糖鎖のMD計算を実施し、その立体配座空間を探査した。分子シミュレーションによって得られた多数のコンフォマーを考慮した3次元構造モデルからPCSの理論値を算出し、実験値との比較を行うことで構造サンプリングの適切さを評価した。その結果、M9およびM8B糖鎖の立体構造の変動範囲が有意に異なることが示され、糖タンパク質の品質管理に関わる一連の高マンノース型糖鎖の、ダイナミックなコンフォメーション変化を明らかにすることができた。また、常磁性NMR法とレプリカ交換MD法を組み合わせることで、糖脂質ガングリオシドGM1の糖鎖構造のコンフォメーションについても明らかにすることができた。常磁性NMRによる糖鎖の立体構造解明:本研究では、生体内で重要な役割を果たしている弱い相互作用の担い手として糖鎖に着目し、常磁性タグ修飾を施した糖鎖を応用することで、糖鎖の立体構造、ダイナミクス、相互作用様式を系統的に明らかにすることを試みている。平成24年度では、遺伝子改変酵母を用いて糖タンパク質上に均一に発現させた高マンノース型糖鎖M9に関して、その分離・精製条件、および化学修飾のための反応条件を最適化し、高効率に常磁性プローブを付与する手法を確立した。これにより、M9糖鎖の還元末端にニトロキシルラジカルやランタニドプローブを選択的に導入することに成功した。こうして得られたM9について1Hの緩和時間測定を実施し、各マンノース残基の空間配置に関する情報を反映した常磁性緩和促進効果を観測した。解析の結果、3本の分岐鎖のコンフォメーションは有意に異なっており、一部の枝を還元末端側に向けたフォールドバック構造を取り得ることが示された。一方、神経細胞膜上に豊富に存在する糖脂質ガングリオシドについても研究を展開し、各種ガングリオシドへランタニドイオンを用いた常磁性プローブを導入する手法を確立した。さらに、得られたガングリオシドをリン脂質ミセルやバイセルなどへと組み込み、多次元NMR計測によって擬コンタクトシフトや緩和促進などの常磁性効果を観測することで、脂質膜モデル中における糖脂質の構造情報を取得する手法を確立した。本研究では、弱い相互作用の担い手として糖鎖に着目し、常磁性タグ修飾を施した糖鎖を応用することで、糖鎖の立体構造、ダイナミクス、相互作用様式を明らかにすることを目的とした系統的な解析を実施してきた。平成26年度においては、前年度までに確立した安定同位体標識と常磁性タグ修飾を活用した核磁気共鳴法による精密実験データに裏付けられた分子シミュレーションを通じて、複雑な分岐構造と柔構造を有する高マンノース型糖鎖の動態を定量的観点から描象することを行った。その結果、糖タンパク質の細胞内運命の決定に関わる高マンノース型糖鎖M9から末端のマンノース1残基をとり除いただけで、糖鎖のコンフォメーション空間が顕著に広がることを明らかとした。こうした糖鎖のダイナミックな立体構造変化は、糖鎖とレクチンとの間のコミュニケーションに重要な役割を演じていることが予想された。

さらに、結晶構造データの結果と合わせた解析から、細胞内レクチンによるこれらの糖鎖の分子認識に際して、多様な構造アンサンブルの中の特定のコンフォマーが選ばれることを示すことができた。また、安定同位体標識を施した糖脂質の合成法を確立し、固体NMR法による精密解析を可能とすることができた。生体関連化学本研究では、生体分子間の過渡的相互作用の分子科学的基盤を明らかにするための、新規方法論の確立を目的としている。これまでに、糖鎖の安定同位体標識や常磁性修飾によるNMR法と分子シミュレーションを活用することで、水溶液中で揺らいでいる糖鎖の構造ダイナミクスを定量的に明らかにすることに成功してきた。また、安定同位体標識糖鎖を用いて、糖鎖ータンパク質間相互作用のNMR解析についても既に着手している。さらに、化学合成により、安定同位体標識を施した糖脂質ガングリオシドの糖鎖構造や、部位選択的に安定同位体標識した高マンノース型糖鎖の調製を実施している。本研究では、分子間の弱い相互作用による過渡的な複合体形成機構の分子科学的基盤を明らかにするための、新規方法論の確立を目的としている。糖鎖の過渡的相互作用に関する精緻な情報を得るためには、水溶液中で揺らいでいる糖鎖の動的な観察が必要である。これまでの研究の進展により、細胞内の糖タンパク質の品質管理機構に関わる高マンノース型糖鎖や、細胞間コミュニケーションに関与する各種ガングリオシドを対象とし、常磁性NMR解析を通じてそれらのコンフォメーションのダイナミクスを定量的に捉える道筋を確立することができた。引き続き、糖鎖の安定同位体標識技術と組み合わせることによって、一連の糖鎖の3次元構造の揺らぎの評価を系統的に実施することが可能となると考えている。以上のように、研究はおおむね順調に進展している。これまでに確立してきた糖鎖の常磁性修飾手法をはじめ、分子生物学または化学合成法による糖鎖の安定同位体標識、バイセルなどを活用した分子集積技術、さらにレプリカ交換分子シミュレーションなどの手技を活用し、糖鎖間や糖鎖-タンパク質間の過渡的相互作用の精密解析を行う。これらの手法を、神経細胞膜上に存在する糖脂質同士の動的な複合体や、糖タンパク質の品質管理に関わるレクチンと糖鎖の複合体などに適用しする。これらを対象に、溶液・固体NMR測定によって計測することで、分子間相互作用の様式を明らかにする。遊離の糖鎖のコンフォメーションダイナミクスの定量的な描象とあわせ、糖鎖複合体に関するこのような統合的な理解を通して、生体分子間の過渡的相互作用を解明する手法を確立する。常磁性タグ修飾と安定同位体標識法を活用し、糖鎖のダイナミクスに迫る。前年度までに確立した手法に加え、より多くの情報を収集するために安定同位体標識を施した糖鎖を応用する。安定同位体標識されたグルコースを含む培地で酵母を培養することによって、標識化された高マンノース型糖鎖を調製する。また、酵素反応や有機化学手法を駆使して安定同位体標識化糖を合成する。こうして得られた試料へ常磁性プローブを導入し、超高磁場NMR装置を活用した各種常磁性効果の精密測定を実施する。