hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナトリウムチャネルのリモデリングを制御するオンコジーンTREの分子機能

以上の結果より、細胞内Ca2+過負荷等の病的条件下では、Na+チャネルのユビキチン化が進むことで分解の促進が生じるのではなく、一端ユビキチン化されたNa+チャネル平衡状態で脱ユビキチン化される過程が阻害されることで、最終的に分解速度が増してタンパク量が減少するという新規メカニズムが明らかとなった。
高等真核細胞のクロマチン構造動態とゲノム機能発現制御機構の解明

本研究はジーン・ノックアウト法を用いて、ヒストンのアセチル化、脱アセチル化に関与するHAT, HDACやクロマチンアセンブリーファクター(CAF-1)の欠損DT40変異株を系統的に作成し、ゲノム機能発現に係わるこれら核蛋白質の機能を網羅的に解析することを目的とし、以下の成果を得た。1、nuclease高感受性で解析したところ、IgM H-chain geneの関与するクロマチン構造は野生株と比較してΔHDAC-2では弛緩していた。3、GCN5欠損はPCAFの増大を伴い、この2つは機能を相補できることなどを明らかにした。さらに、PCAF, GCN5のダブルホモ変異株は作成できず、これらは細胞の生存に必須であることが示唆された。4、HDAC-1,2それぞれの単独ホモ変異株は容易に作成できたが、ダブルホモ変異株は作成できず、これらはHDAC-3とは異なる経路で細胞の生存に係っていることが示唆された。5、CAF-1p48のtet-responsiveなホモ変異株は新生DNA鎖上のヌクレオソーム形成能低下やセントロメア構築の変化、染色体の過凝縮や脱落などを伴って、死滅する。さらに、CAF-1p150のtet-responsiveなホモ変異株も同様の諸性質を示した。
血小板活性化因子(PAF)受容体の機能解析と制御

血小板活性化因子(PAF)は生理活性脂質の一つではアレルギー反応、免疫反応などの主要なメディエーターである。PAF受容体はGタンパク質を介する7回膜貫通型の受容体であり、複数のGタンパク質に共役して多彩な細胞内情報伝達機構を動かすことが明らかとなっている。PAF受容体の一次構造は決定されたが、リガンド結合部位、Gタンパク質との共役の機構、C末端に存在するリン酸化部位のはたしている役割などの構造と機能の関連についてはほとんど解明されていない。今回我々はPAFの受容体への結合様式を探る目的で次の実験を行った。PAFは分子内にリン酸基の正電荷、コリンの負電荷をもっており、PAF受容体の膜貫通部位に存在する荷電をもつアミノ酸残基がその結合に関与している可能性が高い。そこで先ず、膜貫通部位に存在する荷電をもつ極性アミノ酸残基をアラニンに転換した変異体をCOS細胞に発現させ、アンタゴニストに対する結合能は変わらないがアゴニストに対する結合能が大きく変化する変異体(高親和性7個、低親和性7個)を得た。次に、代表的な3個ずつの高親和性(N100A,T101A,S104A)、低親和性(H188A,H248A,Q276A)の変異体をCHO細胞に安定的に発現させ、膜標品を用いた結合実験を行うと同時に、細胞内情報伝達系の解析を行った。高親和性の受容体はより低濃度のPAFにより情報を伝えることが明らかになった。その内の1つN100Aは通常は不活性なPAFの前駆体であるlyso-PAFに対しても反応するようになっていた。これらの実験の結果と3次元立体モデルの解析により、PAFの受容体への結合部位は膜貫通部位であり、グリセロール骨格のC1にエーテル結合するアルキル基は深く膜貫通ドメインに挿入され疎水性アミノ酸残基と疎水性結合を行い、リン酸基の正電荷、コリンの負電荷は膜貫通部位の荷電を持ったアミノ酸残基とイオン結合する可能性が示された。
ヒトを含む霊長類におけるロコモーションの発達・加齢

本課題最終年度であり、データの最終的収集と分析を行い、結果を得た。11月にシンポジウム"成長、加齢、そして運動パフォーマンス"を開催し招聘外国人研究者の講演をもとに議論するとともに、課題研究隔靴を発表・議論を行った。招聘研究者はヒト以外の真猿類での老化におよぼす運動・栄養の影響(Newell-Morris L)、類人猿の2足歩行運動力学と解剖生理学的特徴に関する比較結果(D'Aout)、および長期カロリー制限高齢マカクにおける認知・運動パフォーマンス研究経過(Ingram)を発表した。チンパンジー運動発達について、関連する成果が得られた:身体発達に伴って垂直木登り運動で下肢押上げ優位となる(中野)、大腿骨の断面力学的特性が発達に伴い適応的に変化する(例、内転筋群等の相対的発達に関連し骨が前後方向へ強化される、松村)、大腿骨の骨体も関節部もプロポーション変化は少ないが、筋・体重の荷重部分(大転子や内側顆など)で著明である(石田)。ヒトと比較してニホンザルの脊柱の発達・加齢は、相対的に遅くまで成長し、早く加齢変化が始まることに特徴がある(濱田)。歩行・姿勢維持の発達・加齢変化の要因探索にコンピュータ・シミュレーション法がひじょうに有用である(長谷)。多極筋電図法から、高齢者歩行の特徴要因のひとつは、速筋繊維の選択的萎縮など筋の組織学的変化である(岡田)。高齢者歩行の長期縦断的調査から、加齢とともに歩幅・歩行速度の減少等の歩様変化とともに筋力・日常的運動量の減少が認められる(木村)。老齢者に顕著な階段降下時の"ギクシャク感"は、伸長性収縮する大腿四頭筋等の神経制御機構(感覚・運動両面)の機能低下が要因のひとつである(足立)。インターネットを利用し、データ解析・効果評価を行う高齢者運動パフォーマンス改善システムを開発し、試用した結果、かなり良い効果が認められた(西澤)。以上のように本課題が目的とした、運動パフォーマンスの発達・加齢に及ぼす様々な要因の究明と、高齢者パフォーマンス増進法開発は、それぞれ有機的に達成された。今年度は本研究計画の初年度にあたり、研究課題を遂行するための予備的調査・研究を行い、実際にデータ収集に着手し、以下に示すような予備的研究結果を得た:ヒトとチンパンジー幼児の二足歩行能獲得過程を運動力学的に比較検討し、胴の前傾・低い外部エネルギー効率等の共通特徴と、長い立脚期等のヒト固有特徴を見出した。垂直木登りに関する運動学的比較により上下肢機能分化に著しい種間差を見出した。類人猿・化石人類の大腿骨をCTにより構造力学的比較を行い、ボノボのヒトへの類似性を見出した。チンパンジー腰・大腿部MRI連続画像データより3次元筋骨格系モデル構築をすすめた。体肢骨形態発達研究では、骨体部に比して関節部のより早い発達を認めた。来年度以降は、運動パターンや体サイズの異なる種のロコモーションへと対象を拡げる。ヒトにおける加齢による運動機能低下に筋と神経系がどれだけ関与するかに関して、障害物回避実験ではステップ調節能でなく回避動作自体に加齢変化が、階段下降実験では下腿三頭筋の筋力低下の関与が、それぞれ認められた。ヒト高齢者歩行動作の上記二つと姿勢(円背等)要因を評価するため、歩行シミュレーションによる定性的分析方法を開発した。

ヒト以外の霊長類ではロコモーションにおける加齢の実態が明らかでない。そこでニホンザルの予備的研究から、運動タイプ別の生起頻度の加齢変化が著しいこと、脊柱の屈伸を伴うギャロップ(走行)が加齢研究に有用であることを、それぞれ見出した。昨年までに構築したシステムに従いデータを収集するとともに、新たにいくつかの項目を追加して研究を行なった。I.ヒト対象研究。1)歩行および階段昇降実験:重力加速度補正用ビデオ撮影を行い、若年者および高齢者の身体各部の加速度計計測を行った。2)立位姿勢維持実験とシミュレーション:従来のシミュレーションモデルでは歩行・立位の安定性が悪い。神経系の伝達特性の時間的遅れと前庭系モデルを付加したモデルを構築し、幼児と成人を対象に床反力計による重心位置動揺を検討した。3)幼児の歩行発達研究:歩行が可能となった後、経済的な歩行が可能になる過程を動作解析と床反力計によって追跡し、1.5歳まで経済性は急速に増加し、そこからゆっくりと増加するようこと等を見出した。4)筋力トレーニングの高齢者歩行への効果:適切な機器の利用で安全に高齢者の筋力アップが可能である。コンディショニング・筋力増強トレーニング・機能的トレーニングの3段階を経て、生活に必要な運動能力を取り戻し、イス座位から立ち上がり3m先地点まで歩いて戻ってくるTimed Up & Go試行や最大歩行速度などに顕著な改善を見る。II.ヒト以外の霊長類対象研究。1)四肢骨格の最大長と関節部幅の相対成長:胎児・幼児マカク類液浸標本のX線写真により相対成長を解析し、部位により優・劣相対成長が示された。2)チンパンジー木登り運動の発達:急速に成長している個体で、木登りの運動学的発達を検討し、同種に特有の足首底屈による推進と上肢の振上げ幅の増大を認めた。3)ニホンザルの運動年令変化:20歳未満と以上の2グループ間で位置行動頻度を比較し、高齢グループでは個体間交渉の減少とともに、移動運動頻度が顕著に減少する。宮崎県幸島で年令既知個体を対象に平地四足歩行のビデオ撮影と三次元運動解析を行った。脊柱・四肢骨格の年令変化をX線写真と骨密度測定によって調査し、関節部骨間距離の狭小化、Osteoarthritis、その他の骨格老化症状が相対的にヒトよりずっと若く(約10歳)開始し、約16歳より多くの個体に観察されることを見出した。高齢者の歩行・運動機能に関する研究を進めた。まず歩行の特徴と経時変化を調べるため、健康な一般高齢者と日常的にスポーツを行っている高齢者の歩行運動、基礎体格・体力ならびに1週間の日常歩行量を半年おきに個体追跡する調査を開始した(木村)。階段昇降運動の加速度計データへの姿勢変化の影響を、同時記録ビデオにより除去する方法を完成させ、分析に着手した(足立)。多極筋電図法により、前脛骨筋で神経・筋伝達速度の低下・筋繊維組成の変化(遅筋繊維割合の増)、疲労が緩慢になることなどの加齢変化を明らかにした(岡田)。床反力計とコンピュータによって、重心と目標軌道との一致率だけでなく、体性感覚や前庭器官などの姿勢制御特性を数理モデル化し、そのパラメータを用いて立位姿勢安定性を評価するシステムを開発した(長谷)。
履帯張力センサによるアクティブテンションコントロール

揺動機構を有する履帯走行部では,弾性体であるゴム履帯の張力がその走行性に影響を及ぼすことが明らかになった.この張力変動を逆利用することで,トラクタの走行性向上が期待できる.本研究では,履帯張力変動をリアルタイムでセンシングする技術開発から,履帯トラクタの走行・作業性向上に加え,履帯の破損や脱輪を事前に防ぐ安全性に関する揺動式履帯走行部のアクティブ制御の開発を目的とした.研究期間内では,履帯張力の測定方法に関して基礎実験を通し,その測定方法の有効性を示した.また,履帯張力を考慮した走行シミュレーションモデルを提案し,その妥当性と履帯パラメータの違いによる走行性の違いを明らかにした.揺動機構を有する履帯走行部では、弾性体であるゴム履帯の張力変動がトラクタの走行性に影響を及ぼす。この張力変動を逆利用することで、トラクタの走行性向上が期待できる。一方、不整地を走行する履帯トラクタは、思わぬ負荷(特に旋回時)により履帯が破損、脱輪することが報告されている。これを事前に回避するには、履帯張力センサや張力制御が有効である。本研究では、履帯張力変動をリアルタイムでセンシングする技術開発から、履帯トラクタの走行・作業性向上に加え、履帯の破損や脱輪を事前に防ぐ安全性に関する揺動式履帯走行部のアクティブ制御の開発を目的としている。そのため,ゴム履帯張力を実走行時において計測する方法の開発を目指した.具体的には,ゴム履帯の内部構造に着目し,履帯内部にとおるスチールコードを電極とみなした発振回路を作成した.本回路では,履帯張力が作用する際にスチールコード間距離が履帯の横ひずみに伴い変化することで,回路からの出力周波数が変化する.本年度は,ゴム履帯片を準備し,履帯スチールコードをむき出し,発振回路に接続し,張力と発振周波数の関係を明らかにした.試験機の都合上,最大2000Nの張力までしか作用できなかったが,張力と発振周波数の間に高い線形性が確認され,本計測方法の有効性が示せた.本年度は,張力センサの開発のため,その計測原理を構築することを目指し,基礎実験を重ねてきた.概ね予定通りに計測の可能性を見出すことができた.今後は,試験片ではなく,1本の履帯を用いた計測を実施する予定である.揺動機構を有する履帯走行部では、弾性体であるゴム履帯の張力変動がトラクタの走行性に影響を及ぼすことが明らかになった。この履帯張力の制御系構築には、張力をリアルタイムで計測するセンサ開発が不可欠である。本研究では、履帯張力変動をリアルタイムでセンシングする技術開発から、履帯トラクタの走行・作業性向上に加え、履帯の破損や脱輪を事前に防ぐ安全性に関する揺動式履帯走行部のアクティブ制御の開発を目的とする。これまでに,履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した.考案したセンサでは,ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し,その発振周波数から張力測定を試みた.精度実験では,張力とセンサ出力の間に線形性が確認され,考案したセンサの有効性が示せた.これまでに,履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した.考案したセンサでは,ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し,その発振周波数から張力測定を試みた.精度実験では,張力とセンサ出力の間に線形性が確認され,考案したセンサの有効性が示せた.しかしながら,上記はゴム履帯試験片を用いた実験にとどまっており,実際のゴム履帯での計測の問題点が挙げられた.一方で,履帯表面に貼付するタイプの張力測定を同時並行的に実施したが,計測の困難さが理解された.以上,申請書にある複数の履帯張力法を検討した結果,履帯内部構造に着目した方法が最適であると判断した.複数の履帯張力測定方法を検討する段階で,実験の不備や準備不足があり,思うような進捗が得られなかった.シミュレーションに関しては,従前のものを活用し,モデルパラメータ推定の準備が整っている.揺動機構を有する履帯走行部では、弾性体であるゴム履帯の張力変動がトラクタの走行性に影響を及ぼすことが明らかになった。

これまでに,履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した.考案した計測方法では,ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し,その発振周波数から張力測定を試みた.精度実験では,張力と発振回路出力の間に線形性が確認され,考案した計測方法の有効性が示せた.この結果をもとに,ゴム履帯製造メーカと技術相談を重ね,試験用ゴム履帯の提供と今後の研究計画について協議することとなった.また,シミュレーションにおいては,すでに構築された履帯張力を考慮したゴム履帯モデルを用い,セミクロトラクタ全体をモデル化し,履帯パラメータの違いによるけん引や走行速度の差異,ゴム履帯張り具合による走行性の差異などを解析した.揺動機構を有する履帯走行部では,弾性体であるゴム履帯の張力がその走行性に影響を及ぼすことが明らかになった.この張力変動を逆利用することで,トラクタの走行性向上が期待できる.本研究では,履帯張力変動をリアルタイムでセンシングする技術開発から,履帯トラクタの走行・作業性向上に加え,履帯の破損や脱輪を事前に防ぐ安全性に関する揺動式履帯走行部のアクティブ制御の開発を目的とした.研究期間内では,履帯張力の測定方法に関して基礎実験を通し,その測定方法の有効性を示した.また,履帯張力を考慮した走行シミュレーションモデルを提案し,その妥当性と履帯パラメータの違いによる走行性の違いを明らかにした.今後は、上記の履帯張力センサを実際のゴム履帯に反映し実走行時の履帯張力測定を目指す。また、本研究では張力センサの開発に並行し、履帯張力と走行性の関係及び履帯張力制御の可能性を検討するため、機構解析による評価を実施している。これまでに研究代表者が構築したシミュレーションモデルは、ゴム履帯の周方向の粘弾性特性を表現する特徴的なモデルであり、モデルパラメータは参考値として入力されている現状にある。次年度以降は、実際のゴム履帯を用いた引張実験を実施し、モデルパラメータの取得と考案した履帯張力センサの精度確認を実施する。これまでに、切断したゴム履帯を用いて静的引張試験を試みた。しかし、切断箇所にてゴム履帯内部に通されるスチールコードの把持が困難で、実際のゴム履帯の弾性特性を計測することはできなかった。したがって、引張試験は、ゴム履帯を二つのアイドラにかけアイドラ軸を引張する試験方法を検討する。レバーホイストもしくはチェーンブロックにより任意の荷重を与え、同時にロードセルおよび変位計により荷重ー変位データを取得する。加えて、モデルパラメータについては、機構解析ソフト内で同様の引張試験シミュレーションを作成し、上記の実験結果との比較から、ゴム履帯の粘弾性パラメータを逆解析する。まずは,若干遅れの生じている履帯張力測定法の開発について,ゴム履帯メーカおよび共同研究者らと協議し,研究の進展を図る.具体的には,これまでの成果を応用し,ゴム履帯への電極埋設方法の検討とトラクタ実装時の履帯張力測定を実施する.これに並行して,これまでに構築したゴム履帯CAD/CAEモデルを用いた走行シミュレーションを実施し,履帯パラメータの違いによる牽引や走行速度の差異,ゴム履帯張り具合による走行性などを解析する.加えて,前遊動輪部を制御部とした張力制御の可能性を検討する.29年度が最終年度であるため、記入しない。農業機械学29年度が最終年度であるため、記入しない。
複数の同一構造要素を有する構造物の振動性状と振動制御法に関する基礎研究

本研究は,複数の同一構造要素を有する構造物の振動特性ならびにパッシブ制御特性を,構造要素間の連成性に着目して解明することを目的とした.具体的な研究成果は以下のとおりである.1.部分構造連成を利用した振動制御:制振用2次ケーブルで連結された2連のキャットウォークをモデル化したケーブルシステムにつき,部分構造連成に着目した実験,解析を行い,減衰メカニズムや2次ケーブルの制振性能を定量的に考察した.2.吊橋並列ハンガーの連成性に着目した振動解析:吊橋並列ハンガーの渦励振・ギャロッピング対策として用いられるダンパーの有効性につき,桁・主ケーブルを介した並列ケーブルの連成モード性状に着目して,複素固有値解析から検討を加えた.3.送電線システムのギャロッピング解析:多導体送電線システムのギャロッピング解析を行い,現地観測データと比較することによって,送電線システムにおけるスパン間の連成ギャロッピングの可能性,モードの選択性等を明らかにした.4.多スパン・ケーブルシステムのモードの局所化:ケーブルシステムにつき,同一構造要素にわずかな違いが存在するときのモードの局所化性状を自由振動解析・強制振動解析から検討して,局所化の条件を示した.5.高架橋の地震応答での部分構造の挙動: 3径間連続箱桁橋を対象に,全体構造モデル,橋脚部分構造モデルにつき固有振動解析・非線形地震応答解析を行い,部分構造の挙動が全体挙動に及ぼす影響を考察した.6.斜張橋での連成ケーブル振動の減衰効果:多々羅大橋につき,部分構造合成法に基づく斜張橋の減衰解析を行い,部分構造であるケーブルの減衰性が小さい場合に,全体構造としての斜張橋のモード減衰性が連成ケーブル振動により引き下げられることが明確となった.本研究は,複数の同一構造要素を有する構造物の固有振動(減衰)特性,強制振動特性,自励振動特性,ならびにパッシブ制御特性を,構造要素間の連成性に着目して解明し,一般化することを最終目的とする。今年度は,吊形式橋梁および多導体送電線におけるケーブルシステムを対象として,有限要素法,および動的サブストラクチャー法による数値解析を行い,構造全体挙動における各構造要素の役割,部分構造振動の局所化性状等を明確にした。具体的な研究概要は以下のとおりである。1.吊橋並列ハンガーの連成性に着目した振動解析吊橋並列ハンガーの渦励振やウエイクギャロッピングに対する制振対策として用いられるダンパーの有効性について,桁および主ケーブルを介した並列ケーブルの連成モード性状に着目して,負減衰空気力を仮定した複素固有値解析から検討を加えた。2.多スパン送電線システムのギャロッピング解析多導体送電線システムのギャロッピング解析プログラムを開発して複素固有値解析を行い,送電線システムにおけるスパン間の連成ギャロッピングの可能性,モードの選択性等を明らかにした。また,送電線システムを簡易ケーブルシステムでモデル化し,同一構造要素にわずかな違いが存在するときのモードの局所化性状を自由振動解析および強制振動解析から検討して,局所化の条件を示した。3.吊橋架設キャットウオークシステムの連成モード特性と2次ケーブルのパッシブ制御性能の検討制振用2次ケーブルで連結された2連のキャットウォークをモデル化したケーブルシステムについて,部分構造連成に着目した解析を行い,システムの減衰メカニズムや2次ケーブルの制振性能を定量的に考察した。本研究は,複数の同一構造要素を有する構造物の振動特性ならびにパッシブ制御特性を,構造要素間の連成性に着目して解明することを目的とした.具体的な研究成果は以下のとおりである.1.部分構造連成を利用した振動制御:制振用2次ケーブルで連結された2連のキャットウォークをモデル化したケーブルシステムにつき,部分構造連成に着目した実験,解析を行い,減衰メカニズムや2次ケーブルの制振性能を定量的に考察した.2.吊橋並列ハンガーの連成性に着目した振動解析:吊橋並列ハンガーの渦励振・ギャロッピング対策として用いられるダンパーの有効性につき,桁・主ケーブルを介した並列ケーブルの連成モード性状に着目して,複素固有値解析から検討を加えた.3.送電線システムのギャロッピング解析:多導体送電線システムのギャロッピング解析を行い,現地観測データと比較することによって,送電線システムにおけるスパン間の連成ギャロッピングの可能性,モードの選択性等を明らかにした.4.多スパン・ケーブルシステムのモードの局所化:ケーブルシステムにつき,同一構造要素にわずかな違いが存在するときのモードの局所化性状を自由振動解析・強制振動解析から検討して,局所化の条件を示した.5.高架橋の地震応答での部分構造の挙動: 3径間連続箱桁橋を対象に,全体構造モデル,橋脚部分構造モデルにつき固有振動解析・非線形地震応答解析を行い,部分構造の挙動が全体挙動に及ぼす影響を考察した.6.斜張橋での連成ケーブル振動の減衰効果:多々羅大橋につき,部分構造合成法に基づく斜張橋の減衰解析を行い,部分構造であるケーブルの減衰性が小さい場合に,全体構造としての斜張橋のモード減衰性が連成ケーブル振動により引き下げられることが明確となった.本研究は,複数の同一構造要素を有する構造物の固有振動(減衰)特性,強制振動特性,自励振動特性,ならびにパッシブ制御特性を,構造要素間の連成性に着目して解明し,一般化することを最終目的とする.今年度は,高架橋システム,多導体送電線ケーブルシステム,斜張橋システムを対象として,有限要素法,部分構造合成法による解析を行い,地震応答,風応答,モード減衰性状等の構造全体挙動における部分構造振動の役割を明確にした.具体的な研究概要は以下のとおりである.

1.高架橋システムの地震応答解析:3径間連続箱桁橋を対象に,全体構造システムモデルおよび1本橋脚のみを取り出した部分構造モデルを考え,それぞれについて固有振動解析ならびに非線形地震応答解析を行った.その結果を比較することにより,地震応答時の部分構造の挙動が全体挙動に及ぼす影響を考察している.2.多スパン送電線システムのギャロッピング解析:多導体送電線システムのギャロッピング解析(複素固有値解析,非線型風応答シミュレーション)を行い,現地観測データと比較することによって,送電線システムにおけるスパン間の連成ギャロッピングの可能性,モードの選択性等を明らかにした.3.斜張橋システムにおける連成ケーブル振動の減衰効果に関する解析:多々羅大橋の振動実験結果を基に,連成ケーブル振動が斜張橋のモード減衰を小さくし得ることを示した後,部分構造合成法に基づく斜張橋の減衰解析を行った.これは,斜張橋をケーブル部分とそれ以外(桁,タワー)の部分から成る2自由度系でモデル化し,それぞれの部分構造の減衰を適切に仮定することで複数固有値解析に持ち込み,斜張橋のモード減衰を算出するものである.これにより,部分構造であるケーブルの減衰性が小さい場合に,全体構造としての斜張橋のモード減衰性が連成ケーブル振動により引き下げられることが明確になった.
精子プロテアソームの細胞外輸送機構とPA200の機能に関する挑戦的研究

ユビキチン-プロテアソーム系(UPS)は主要な細胞内タンパク質分解経路であるが、細胞外での機能はほとんど知られていない。今まで、マボヤ精子プロテアソームが精子の卵黄膜通過時にライシンとして細胞外で機能すること、また、精子プロテアソームでは、α6サブユニット特異的にC末端16残基がプロセシングされることを報告してきた。そこで、このα6のプロセシング後に露出するC末端配列に特異的なペプチド抗体を作製して、検討を行った。本抗体は特異性が高く、精子全タンパク質を用いたウエスタンブロット解析でも単一バンドを与えた。細胞膜透過処理しない条件で免疫染色を行ったところ、精子頭部とミトコンドリアの表面が染色されるという予備的知見は得られたが、今後詳細な条件検討を行う予定である。本抗体を用いて精子抽出液の免疫沈降実験を行ったところ、コントロール抗体では沈降されない複数のバンドを検出した。今後、この成分を質量分析で同定する予定である。一方、プロテアソームアクティベーターPA200は精巣で強く発現し、その遺伝子破壊により雄性不稔になることが報告されているが、受精への関与は不明である。そこで今回、PA200に対する抗体を作製し、受精阻害効果を検討したが、今回作製した2種類の抗体は受精阻害活性を示さなかった。一方、ゲノム編集により、PA200遺伝子を破壊したカタユウレイボヤの作出を試みたが、発生異常が起こり、F1個体の作出には至らなかった。今後、TALEN plasmidを生殖巣特異的に発現させる条件を検討して、その機能解析を行うことが課題である。PA200の機能解析を行うには、抗体を用いた受精阻害実験や、ゲノム編集による遺伝子破壊が一般的手法である。抗体に関しては、今回作製した抗体は中和活性を示さなかった。ゲノム編集実験においては、変態段階で、発生異常になる可能性が示された。そのような効果がなければ、F1個体の作出も可能であったが、予期できない問題点でもある。現在のところ、生殖巣特異的にTALEN plasmidを発現させる方法は確立していないが、今後の検討課題である。細胞膜透過処理する場合としない場合で、抗α6抗体を用いて免疫染色を行い、再現性のよい結果が得られる条件を確立する。また、この抗α6抗体を用いて、免疫沈降実験をおこない、相互作用タンパク質を同定する。さらに、抗PA200抗体を用いて免疫沈降をおこない、相互作用解析をする一方で、細胞膜透過処理する場合としない場合での免疫染色も行う予定である。PA200のゲノム編集実験に関しては、精巣特異的に発現できるTALEN plasmidの開発を試みる。(1)α6サブユニットがプロセシングされたプロテアソームの特性と局在:プロテアソームのα6サブユニットのC末端16残基のプロセシング後に出現する精子特異的C末端15残基のペプチド(Csp15)に対する抗体を作製し、ペプチドカラムを用いて精製した。精子抽出液のSDS-PAGE後に、Csp15抗体を用いて、ウエスタンブロット解析を行った。その結果、32 kDaに単一のバンドを与えた。この結果は、本抗体が特異的であることを示すとともに、精子中のプロテアソームは殆どC末端がプロセシングされていることを示唆している。次いで、免疫染色を検討した。マボヤ精子をTriton X-100で透過処理を行った場合と透過処理しない場合とで比較した結果、いずれも精子頭部が強く染色された。このことは、精子頭部の細胞膜表面にプロテアソームが存在することを示唆している。しかし、全ての精子が染色される訳ではないので、今後さらに詳細な解析が必要である。(2)Csp15抗体で免疫沈降されるタンパク質の解析:Csp15抗体を用いた免疫沈降実験を行った。コントロール抗体では免疫沈降されないバンドを切り出して、質量分析を試みた。その結果、32 kDaのバンドは、プロテアソームα6サブユニットであることが判明したが、共沈降されてくるバンドの検出には至らなかった。今後、細胞質画分と細胞膜画分に分けて、Csp15抗体を用いて各種条件で免疫沈降する必要がある。(3)精子PA200のcDNAクローニングと遺伝子破壊実験:マボヤゲノム上にPA200の遺伝子が検出されるので、その配列情報を元に、cDNAクローニングを現在行っている。cDNA配列が確定すれば、その抗体を作製し、局在性解析と免疫沈降を行う。市販のPA200抗体も検討したが、交叉反応性は確認されなかった。(1)α6サブユニットがプロセシングされたプロテアソームを認識する抗体Csp15について:プロテアソームのα6サブユニットのC末端16残基のプロセシング後に出現する精子特異的C末端15残基のペプチド(Csp15)に対する抗体は、当初考えていた以上に特異的にα6サブユニットに反応することがわかった。また、免疫染色においても、精子を透過処理しなくても頭部で反応するという予備的結果は興味深い。全ての精子が染色される訳ではないので、今後さらに詳細な解析が必要ではあるが、実験はほぼ順調といえる。(2)Csp15抗体で免疫沈降されるタンパク質の解析:Csp15抗体はα6サブユニットを沈降させるが、共沈降する成分を同定することはできていない。

その意味では多少実験の遅れがあるが、反応特異性は高いことが判明したことは予想以上に満足すべき結果であり、おおむね順調と判断した。(3)精子PA200のcDNAクローニングと遺伝子破壊実験:マボヤPA200のcDNAクローニングに関しては、当初の予定より遅れている。しかし、cDNA配列が完了すれば、その抗体を作製し、平成30年度中に局在性解析と免疫沈降が完了すると思われる。現在、PA28とPA200の遺伝子をゲノム編集により破壊する実験も同時進行しており、これは計画通り進んでいる。ユビキチン-プロテアソーム系(UPS)は主要な細胞内タンパク質分解経路であるが、細胞外での機能はほとんど知られていない。今まで、マボヤ精子プロテアソームが精子の卵黄膜通過時にライシンとして細胞外で機能すること、また、精子プロテアソームでは、α6サブユニット特異的にC末端16残基がプロセシングされることを報告してきた。そこで、このα6のプロセシング後に露出するC末端配列に特異的なペプチド抗体を作製して、検討を行った。本抗体は特異性が高く、精子全タンパク質を用いたウエスタンブロット解析でも単一バンドを与えた。細胞膜透過処理しない条件で免疫染色を行ったところ、精子頭部とミトコンドリアの表面が染色されるという予備的知見は得られたが、今後詳細な条件検討を行う予定である。本抗体を用いて精子抽出液の免疫沈降実験を行ったところ、コントロール抗体では沈降されない複数のバンドを検出した。今後、この成分を質量分析で同定する予定である。一方、プロテアソームアクティベーターPA200は精巣で強く発現し、その遺伝子破壊により雄性不稔になることが報告されているが、受精への関与は不明である。そこで今回、PA200に対する抗体を作製し、受精阻害効果を検討したが、今回作製した2種類の抗体は受精阻害活性を示さなかった。一方、ゲノム編集により、PA200遺伝子を破壊したカタユウレイボヤの作出を試みたが、発生異常が起こり、F1個体の作出には至らなかった。今後、TALEN plasmidを生殖巣特異的に発現させる条件を検討して、その機能解析を行うことが課題である。PA200の機能解析を行うには、抗体を用いた受精阻害実験や、ゲノム編集による遺伝子破壊が一般的手法である。抗体に関しては、今回作製した抗体は中和活性を示さなかった。ゲノム編集実験においては、変態段階で、発生異常になる可能性が示された。そのような効果がなければ、F1個体の作出も可能であったが、予期できない問題点でもある。現在のところ、生殖巣特異的にTALEN plasmidを発現させる方法は確立していないが、今後の検討課題である。(1)α6サブユニットがプロセシングされたプロテアソームを認識する抗体Csp15について:Csp15抗体を用いて、免疫染色に関する詳細な解析を行う。予備実験では精子頭部表面での局在が示唆されているが、全ての精子が染色される訳ではない理由については不明であり、その検討を行う。精子が非自己卵の卵黄膜に接着後に活性化され、それによって細胞膜表面にプロテアソームが露出するのか否かも検討する。(2)Csp15抗体で免疫沈降されるタンパク質の解析:Csp15抗体はα6サブユニットを沈降させるが、共沈降する成分を同定することはできていない。
教育用映像コンテンツ提示のための多原色立体提示システムの開発

近年,教育分野における情報通信技術の利活用が推進され,様々な情報通信技術が教育現場で使われるようになってきているが,一般の映像提示装置は基本的にRGBの三原色であり,我々が見ている色彩と必ずしも一致しない.また,立体提示も教育には重要な要素である.そこで本研究では,6原色表示より現実世界の色彩情報に近い映像を提示でき,かつ立体視が可能な多原色立体提示システムの開発を行った.具体的には,プロジェクタに装着する光学フィルタを設計,試作し,従来のRGB三原色よりも色再現が良い分光情報を入力とする立体映像提示システムを構築することができた.近年,教育分野における情報通信技術の利活用が推進され,様々な情報通信技術が教育現場で使われるようになってきている.特に映像提示装置は,計算機の操作画面としてだけではなく,映像コンテンツの表示にも不可欠である.しかしながら,一般の映像提示装置は基本的にRGBの三原色であり,我々が見ている色彩と必ずしも一致しない.また,立体提示によるリアルな情報提示も教育に重要な要素となると考えられる.そこで,本研究では,多原色表示により現実世界の色彩情報に近い映像を提示でき,かつ立体視が可能な教育現場において簡便に利用できる多元色立体提示システムを開発することを目的とする.そのために,(1)色再現域を広げるための多原色フィルタの設計,(2)2台のプロジェクタの同期提示による色再現,立体表示への影響の評価,(3)ステレオ分光画像および仮想物体の実時間表示のための処理方法の検討,の3点を重点に研究を進める.一年目である平成25年度は,研究の基盤となる没入型多原色立体映像提示システムの構築を行うため,特に多原色フィルタの設計を中心に研究を行った.・システム設計・構築提示システムのスクリーンに合わせたプロジェクタの配置などの主にシステムの設計と,多原色投影を可能にするためにフィルタ設計を行った.今年度はフィルタ設計に重点をおいたため,2台のプロジェクタの映像の位置合わせは,手動によって行った.また,多原色フィルタの設計に関しては,できるだけ簡単な設計を目指し,帯域遮断フィルタの利用を考え設計を行い,シミュレーションにおいて色域を広げられる事を確認した.・システム評価・応用平成25年度はシミュレーションにおける評価を行った.さらに,次年度以降のシステムでの映像提示のために,映像データの処理手法に関しての研究を年度後半から検討を始めた.近年,教育分野における情報通信技術の利活用が推進され,様々な情報通信技術が教育現場で使われるようになってきている.特に映像提示装置は,計算機の操作画面としてだけではなく,映像コンテンツの表示にも不可欠である.しかしながら,一般の映像提示装置は基本的にRGBの三原色であり,我々が見ている色彩と必ずしも一致しない.また,立体提示によるリアルな情報提示も教育に重要な要素となると考えられる.そこで,本研究では,多原色表示により現実世界の色彩情報に近い映像を提示でき,かつ立体視が可能な教育現場において簡便に利用できる多元色立体提示システムを開発することを目的とする.そのために,(1)色再現域を広げるための多原色フィルタの設計,(2)2台のプロジェクタの同期提示による色再現,立体表示への影響の評価,(3)ステレオ分光画像および仮想物体の実時間表示のための処理方法の検討,の3点を重点に研究を進める.二年目である平成26年度は,平成25年度に設計した帯域遮断フィルタを実際に試作し,システムを構築し性能評価を行った.・前年度に設計した帯域遮断フィルタの波長特性をもとに光学フィルタを試作し,システムを構築した.構築したシステムにおいても実際に色域が広がることが確認された.ただし,本来の表示したい色とズレが生じていることが評価結果からわかった.・ステレオ分光画像の入力を可能にするために,まず,分光画像からフィルタを取り付けた2台のプロジェクタへの入力データへの変換方法の検討を行い,実際に分光画像を入力とした多元色出力が可能となった.近年,教育分野における情報通信技術の利活用が推進され,様々な情報通信技術が教育現場で使われるようになってきている.特に映像提示装置は,計算機の操作画面としてだけではなく,映像コンテンツの表示にも不可欠である.しかしながら,一般の映像提示装置は基本的にRGBの三原色であり,我々が見ている色彩と必ずしも一致しない.また,立体提示によるリアルな情報提示も教育に重要な要素となると考えられる.そこで,本研究では,多原色表示により現実世界の色彩情報に近い映像を提示でき,かつ立体視が可能な教育現場において簡便に利用できる多元色立体提示システムを開発することを目的とし,(1)色再現域を広げるための多原色フィルタの設計,(2)2台のプロジェクタの同期提示による色再現,立体表示への影響の評価,(3)ステレオ分光画像および仮想物体の実時間表示のための処理方法の検討,の3点を重点に研究を行った.最終年度である平成27年度は,構築したシステムを用いて性能評価を行い,色再現の精度向上及び立体表示の実現を行った.前年度において,構築したシステムで実際に色域が広がることが証明された一方で,本来の表示したい色とズレが生じていることが評価結果からわかった.そのため,分光画像からフィルタを取り付けた2台のプロジェクタへの入力データへの変換方法の再検討を行い,色再現性を高めることができた.また,分光画像から2台のプロジェクタへの立体分光画像の入力データの形式について検討を行い,CG画像において立体表示ができることを確認した.これにより,分光画像を入力とする高い色再現性を持つ6元色立体提示システムを開発することができた.

近年,教育分野における情報通信技術の利活用が推進され,様々な情報通信技術が教育現場で使われるようになってきているが,一般の映像提示装置は基本的にRGBの三原色であり,我々が見ている色彩と必ずしも一致しない.また,立体提示も教育には重要な要素である.そこで本研究では,6原色表示より現実世界の色彩情報に近い映像を提示でき,かつ立体視が可能な多原色立体提示システムの開発を行った.具体的には,プロジェクタに装着する光学フィルタを設計,試作し,従来のRGB三原色よりも色再現が良い分光情報を入力とする立体映像提示システムを構築することができた.本研究では,多原色表示により現実世界の色彩情報に近い映像を提示でき,かつ立体視が可能な教育現場において簡便に利用できる多元色立体提示システムを開発することを目的とし,(1)色再現域を広げるための多原色フィルタの設計,(2)2台のプロジェクタの同期提示による色再現,立体表示への影響の評価,(3)ステレオ分光画像および仮想物体の実時間表示のための処理方法の検討,の3点についての研究を行っている.二年目の平成26年度は,研究の基盤となる没入型多原色立体映像提示システムの構築を行うため,平成25年度に設計した分光特性に合わせたフィルタを光学機器メーカに試作してもらい,フィルタを用いて実機での性能評価を行った.設計通りの特性を実現するのは難しいらしく,設計した分光特性と特に短波長側で特性が異なってしまったが,計測した結果を見ると色域が広がっていることが確認できた.ただし,入力と出力で色が少し異なるため,さらに色再現の精度を高める工夫が必要となっている.システムを構築して,色域の拡大はできたため概ね順調に進んで入るが,さらに改良が必要である.また,分光データの表示を実現したが,まだステレオ分光画像への適応ができておらず,計画よりやや遅れてしまっている.しかしながら,処理方法の基本技術は確立したと考えており,最終年度の平成27年度には計画通りの成果を出せるものと考えている.なお,今年度の研究成果は,平成27年5月に開催される国際会議で発表することが決まっている.視覚メディア処理平成27年度は,前年度の研究成果を受けてシステムの改良を行う.まず,試作したシステムの色再現について,入力と出力の色のズレが生じる原因を解明し,色再現性を高める手法を開発する.ただし,帯域遮断フィルタを設計し直して試作することは困難であるため,昨年度試作した光学フィルタを用い,データ処理による補正方法について検討を行う.また同時に,これまで我々が開発してきた分光動画像撮影システムを用いて得た分光画像やコンピュータグラフィックスなどの映像データを効率よく適切に表示するための処理方法についてさらに研究を進め,ステレオ分光動画像のリアルタイム表示の実現を試み,その実映像を用いて色再現,立体視,没入感などについて評価を行う.
高圧力を利用した金属錯体分子システムの新機能・物性の探索

本研究は,高圧力が直接的にしかも連続的に,(1)金属と配位原子間の結合距離の変化を通して配位子場を変化させ金属錯体分子の電子構造・電子状態を大きく変化させる,(2)金属錯体分子間の集積度を変化させ,分子間相互作用を通して錯体分子ならびにシステム全体に新しい電子状態を生み出す,こと等を期待して,金属錯体分子システムの物性・機能性の探索に高圧力を積極的に利用することを目指したものである.具体的には,ダイヤモンド・アンビル・セルで発生させた高圧力下,高圧顕微分光システムを用いて,金属錯体試料の混合原子価状態に起因する原子価間の電荷移動遷移吸収帯を測定し,高圧力と電子状態,分子間相互作用の関係を検討するべく以下のことを実施した.(1)ダイヤモンド・アンビル・セル高圧発生装置を改良製作し,組み立て調整を行った.(2)ダイヤモンド・アンビル・セルの微小試料部分に対応した長作動の顕微光学系の組み立て調整を行った.(3)顕微鏡にレーザー照射装置を新たに製作,組み付けし,圧力校正用顕微ルビー蛍光測定システムを作製した.(4)圧力発生に関する種々の条件(キュレット径,ガスケット厚・径,圧力媒体等)による到達圧力,静水圧性についてのデータを収集した.(5)一次元混合原子価白金錯体を合成し,高圧力下での分光測定を行った.混合原子価状態が圧力に依存して変化することを確認した.(6)構造変化に伴いクロミズムを示す配位子を有する銀錯体の高圧力下での色変化を観測し,本錯体が圧力クロミズムを示すことを見出した.本研究は,高圧力が直接的にしかも連続的に,(1)金属と配位原子間の結合距離の変化を通して配位子場を変化させ金属錯体分子の電子構造・電子状態を大きく変化させる,(2)金属錯体分子間の集積度を変化させ,分子間相互作用を通して錯体分子ならびにシステム全体に新しい電子状態を生み出す,こと等を期待して,金属錯体分子システムの物性・機能性の探索に高圧力を積極的に利用することを目指したものである.具体的には,ダイヤモンド・アンビル・セルで発生させた高圧力下,高圧顕微分光システムを用いて,金属錯体試料の混合原子価状態に起因する原子価間の電荷移動遷移吸収帯を測定し,高圧力と電子状態,分子間相互作用の関係を検討するべく以下のことを実施した.(1)ダイヤモンド・アンビル・セル高圧発生装置を改良製作し,組み立て調整を行った.(2)ダイヤモンド・アンビル・セルの微小試料部分に対応した長作動の顕微光学系の組み立て調整を行った.(3)顕微鏡にレーザー照射装置を新たに製作,組み付けし,圧力校正用顕微ルビー蛍光測定システムを作製した.(4)圧力発生に関する種々の条件(キュレット径,ガスケット厚・径,圧力媒体等)による到達圧力,静水圧性についてのデータを収集した.(5)一次元混合原子価白金錯体を合成し,高圧力下での分光測定を行った.混合原子価状態が圧力に依存して変化することを確認した.(6)構造変化に伴いクロミズムを示す配位子を有する銀錯体の高圧力下での色変化を観測し,本錯体が圧力クロミズムを示すことを見出した.本研究は,高圧力が直接的にしかも連続的に,(1)金属と配位原子間の結合距離の変化を通して配位子場を変化させ金属錯体分子の電子構造・電子状態を大きく変化させる,(2)金属錯体分子間の集積度を変化させ,分子間相互作用を通して錯体分子ならびにシステム全体に新しい電子状態を生み出す,こと等を期待して,金属錯体分子システムの物性・機能性の探索に高圧力を積極的に利用することを目指したものである.具体的には,ダイヤモンド・アンビル・セルで発生させた高圧力下,金属錯体試料の混合原子価状態に起因する原子価間の電荷移動遷移吸収帯を高圧顕微分光システムを用いて測定し,高圧力と電子状態,分子間相互作用の関係を検討するべく以下のことを実施した.(1)ダイヤモンド・アンビル・セル高圧発生装置を改良製作し,組み立て調整を行った.(2)ダイヤモンド・アンビル・セルの微小試料部分に対応した長作動の顕微光学系の組み立て調整を行った.(3)顕微鏡にレーザー照射装置を新たに製作,組み付けし,圧力校正用顕微ルビー蛍光測定システムを作製した.(4)圧力発生のための種々の条件(キュレット径,ガスケット厚・径,圧力媒体等)による到達圧力,静水圧性についてのデータを収集した.(5)一次元混合原子価白金錯体を合成し,高圧力下での分光測定を行った.混合原子価状態が圧力に依存して変化することを確認した.今後は詳細な圧力依存性の検討や,他の多くの化合物も測定し,圧力変化の化合物依存性を検討する.本研究は,高圧力が直接的にしかも連続的に,(1)金属と配位原子間の結合距離の変化を通して配位子場を変化させ金属錯体分子の電子構造・電子状態を大きく変化させる,(2)金属錯体分子間の集積度を変化させ,分子間相互作用を通して錯体分子ならびにシステム全体に新しい電子状態を生み出す,こと等を期待して,金属錯体分子システムの物性・機能性の探索に高圧力を積極的に利用することを目指したものである.

具体的には,ダイヤモンド・アンビル・セルで発生させた高圧力下,高圧顕微分光システムを用いて,金属錯体試料の混合原子価状態に起因する原子価間の電荷移動遷移吸収帯を測定し,高圧力と電子状態,分子間相互作用の関係を検討するべく以下のことを実施した.(1)ダイヤモンド・アンビル・セル高圧発生装置を改良製作し,組み立て調整を行った.(2)ダイヤモンド・アンビル・セルの微小試料部分に対応した長作動の顕微光学系の組み立て調整を行った.(3)顕微鏡にレーザー照射装置を新たに製作,組み付けし,圧力校正用顕微ルビー蛍光測定システムを作製した.(4)圧力発生に関する種々の条件(キュレット径,ガスケット厚・径,圧力媒体等)による到達圧力,静水圧性についてのデータを収集した.(5)一次元混合原子価白金錯体を合成し,高圧力下での分光測定を行った.混合原子価状態が圧力に依存して変化することを確認した.(6)構造変化に伴いクロミズムを示す配位子を有する銀錯体の高圧力下での色変化を観測し,本錯体が圧力クロミズムを示すことを見出した.
総合学習時代における教科論:総合的な教科としての生活科の在り方

1.平成15年1月から2月にかけて,生活科の合科的・関連的な指導の実態を把握するために愛知県下の国公立小学校(383校)に対しアンケート調査を実施した。その調査結果に分析と考察を加え学会発表を行い,論文としてまとめた。2.平成15年3月,16年3月と9月にアメリカでデューイ実験学校とサービス・ラーニングに関する研究資料の収集を行った。それらをもとに学会発表を行い,論文としてまとめた。その論文の一つは『せいかつ&そうごう』第12号に掲載された。そして,サービス・ラーニングに関する資料をもとに作成した論文を本研究の成果報告書に掲載した。3.平成14年度から16年度にかけて,各研究者が共同研究を行っている愛知県を中心とした小学校および中学校の生活科と総合的な学習に関する研究紀要,実践報告,教育課程,評価規準等のデータを収集した。また,授業ビデオをDVDに収録し,単元構想,学習指導案とともにデータベース化した。そして,そのデーターベースを愛知教育大学生活科教育講座のホームページで閲覧できるようにした。このデーターベースの一覧表は本研究の成果報告書に掲載されている。これらのデーターベースを大学での生活科の授業や現職教員の研修に活用する方法を検討したが,本研究内では時間的,費用的に困難であると判断し,次の研究に委ねるという結論に至った。4.各研究者がそれぞれの専門性をいかして,幅広い見地から本研究課題にアプローチしてきた。それゆえ,その研究はカリキュラムの統合やデューイ実験学校に関する歴史研究,幼小連携カリキュラムに関する研究,生活科の合科的・関連的な指導についての調査研究,生活科の年間指導計画の在り方に関する研究,生活科学習の評価法の開発研究,アメリカ合衆国のサービス・ラーニングやドイツの事実教授に関する研究など,広範囲に及んでいる。(1)各研究者が共同研究を行っている愛知県を中心にした各学校(約30校)の生活科および総合学習に関する研究紀要,実践報告,教育課程,評価規準等のデータを収集し,各学校におけるカリキュラム開発の動向をデータベース化する作業を継続中である。また,いくつかの学校において生活科および総合学習の授業を録画し,単元構想,学習指導案,それに基づいた指導や支援,評価についての検討を行った。この研究を継続し,今後,さらに対象校を増やす予定である。このような実践研究のなかで,総合的な教科としての生活科の在り方を理論的・実践的に明らかにするために,まず,合科的・関連的な指導の実態を把握することが必要であるという結論に達した。平成15年1月から2月にかけて愛知県下383校へのアンケート調査を実施し,現在,その結果を分析中である。この分析結果および考察についは,日本生活科・総合的学習教育学会第12回全国大会で自由研究発表を行う予定である。(2)本研究は,生活科の理論的・実践的研究をベースとして「総合的な学習の時間」への接続と発展,および各教科との関連を明らかにすること,さらには総合学習時代における教科とは何かを改めて問い直すことを主な目的としている。そのためには,上述のような現在の日本における理論研究,実践研究だけでなく,アメリカやドイツにおける研究も行うことが意義深いと考えている。本年度は,20世紀への転換期から20世紀初期のアメリカにおけるカリキュラムの歴史的展開を「統合」概念に関係づけながら考察した。また,デューイ実践学校についての研究のため,シカゴ大学およびコロンビア大学において,実験学校の教師たちの実践記録である週報を中心に資料収集を行なった。デューイ実験学校の理論と実践は,カリキュラムの統合に関してだけでなく,生活科および総合学習の源流として貴重な歴史的遺産である。

(1)平成15年1月から2月にかけて,生活科の合科的・関連的な指導の実態を把握するために愛知県下の国公立小学校(383校)に対しアンケート調査を実施した。その後,調査結果の分析と考察を行い,平成15年6月に「生活科の合科的・関連的な指導についての研究」として,日本生活科・総合的学習教育学会第12回全国大会で自由研究発表した。さらに,そこでの自由研究発表の内容を加筆・修正し,『愛知教育大学研究報告』(教育科学編)において論文としてまとめた。(2)昨年度に引き続き,各研究者が共同研究を行っている愛知県を中心とした各学校の生活科および総合学習に関する授業ビデオを収録し,単元構想,学習指導案とともにデータベース化している。また,各学校のカリキュラム開発の動向のデータベース化のため,研究紀要,実践報告,教育課程,評価規準等のデータの収集を継続中である。そして,これらのデータベースを大学での生活科の授業および現職教員の研修に活用する方法も検討中である。(3)本研究は,生活科の理論的・実践的研究を基本として「総合的な学習の時間」への接続と発展,および各教科との関連を明らかにすること,さらには総合学習時代における教科とは何かを改めて問い直すことが主要な目的である。そのためには,上述のような現在の日本における理論研究,実践研究だけでなく,アメリカやドイツにおける研究も行うことが意義深いと考えている。本年度は,ドイツ生活科(Sachunterrricht)におけるカリキュラムと授業実践に関する研究,特に評価に関する研究を行った。アメリカにおいては,デューイ実験学校の研究だけでなく,最近注目されているサービス・ラーニングに関する研究も視野に入れつつ,その資料を収集中である。(1)16年3月と9月にアメリカでデューイ実験学校とサービス・ラーニングに関する研究資料の収集を行った。そして,それらを基に日本生活科・総合的学習教育学会第13回全国大会および日本カリキュラム学会第15回大会で自由研究発表を行い,その一つを論文としてまとめた。その論文は学会誌『せいかっ&そうごう』第12号に掲載されている。また,サービス・ラーニングに関する資料を基に論文「生活科カリキュラムの改善に関する研究-アメリカ合衆国におけるサービス・ラーニングに学ぶ」を作成し,それを本研究の成果報告書に掲載した。(2)昨年度に引き続き,各研究者が共同研究を行っている愛知県を中心とした小学校および中学校の生活科と総合的な学習に関する研究紀要,実践報告,教育課程,評価規準等のデータを収集した。また,授業ビデオをDVDに収録し,単元構想,学習指導案とともにデータベース化した。そして,そのデーターベースを愛知教育大学生活科教育講座のホームページで閲覧できるようにした。このデーターベースの一覧表は本研究の成果報告書に掲載されている。これらのデーターベースを大学での生活科の授業や現職教員の研修に活用する方法を検討したが,本研究内では時間的,費用的に困難であると判断し,次の研究に委ねるという結論に至った。
成人T細胞白血病発症危険因子としてのHTLV-1プロウイルスDNAのメチル化解析

成人T細胞白血病(ATL)はHTLV-1感染者の一部(35%)が長い潜伏期を経て発症することが知られている。当病院が位置する南西日本を中心に、現在でも約108万人のキャリアが存在し、1年間に1000人前後がATLを発症すると推定されている。本研究ではHTLV-1プロウイルスDNAのメチル化に注目し、ATL発症のリスク評価に応用が可能か検討するため研究を行ってきた。現時点で、以下のような結果が得られた。(1)メチル化の発生の時期:配偶者感染の症例を用いて調べたところ感染の少なくとも1年後にはHTLV-1プロウイルスのメチル化が成立し、経年的にメチル化の割合が増加することが明らかになりHTLV-1感染細胞のサバイバルに関連していることが示唆された。(2)ウイルス量によるメチル化の割合:HTLV-1キャリアのウイルス量(感染細胞数)を測定し末梢血単核球100個あたり0.10.3%、0.71.6%、5.015%の3グループに分けてHTLV-1のメチル化を調べたところ感染細胞数の多少にかかわらず、5'LTR領域ではほとんどメチル化は認められなかった。一方pol領域ではほとんどのキャリアで高いメチル化の割合を示した。(3)HTLV-1感染モデルマウスでのメチル化:HTLV-1キャリアの末梢血単核球を免疫不全(NOG)マウスに移植し、4週間飼育後、肝臓に浸潤したHTLV-1感染細胞のメチル化(pol領域)を調べたところ、移植に用いた末梢血単核球に比較しメチル化の割合が著明に増加していた。これは宿主免疫のない環境での新規感染細胞のプロウイルスを反映しているものと推定された。今後、キャリアでクローナルな増殖を示すクローンについてメチル化の動態を明らかにし論文として纏める計画である。