hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
卵成熟誘起ホルモン受容体の同定

卵成熟は、有性生殖をおこなう動物の発生にとって必須の前提である。この卵成熟を誘起するホルモンの卵表受容体を、全動物卵を通じて初めて同定することを目指した。実際にはヒトデ卵を用い、その卵成熟誘起ホルモンの結合タンパク質を同定して、卵表受容体の分子実体に迫ることを企図した。その結果、ヒトデ卵成熟誘起ホルモン結合タンパク質複合体を同定したが、それが実際に卵成熟誘起のシグナル伝達に関わっているのかの証明は今後の課題となった。本研究では、ヒトデ卵を用いて、卵成熟誘起ホルモン(1-methyladenine, 1-MeAde)の卵表受容体の分子実体を明らかにすることを目指しており、本年度には以下の点が判明した。1.1-MeAde固定化ナノビーズを作製し、単離したヒトデ卵表層を可溶化して、1-MeAde結合タンパク質をアフィニティー精製したところ、p97、p92、p42の三種のタンパク質が得られた。2.1-MeAde固定化ナノビーズに吸着した1-MeAde結合タンパク質を1-MeAde添加によって遊離させ、それをゲル濾過したところ、p97、p92、p42は挙動をともにした。この結果は、1-MeAde結合タンパク質は、p97、p92、p42の複合体であることを示している。3.p97、p92、p42それぞれの部分アミノ酸配列を決定し、それぞれのcDNAのクロン化を試みた。その結果、最終的には、終止コドンを1つ含む全長約5.4 kbのcDNAが1種得られ、その中にはp97、p92、p42の全ての部分アミノ酸配列がコードされており、全長をコードするタンパク質はRendezvin(Rdz)のヒトデホモログと判明した。4.Rdz全長のアミノ酸配列中には2カ所、プロテアーゼFurinの切断モチーフが存在し、この切断によって産生されると予想される3つのペプチドの分子量は、ほぼp97、p92、p42に相当した。そこで、reticulocyte lysates中で全長Rdzをin vitro合成し、それをヒトFurinで処理したところ、p97、p92、p42に相当するタンパク質が検出された。これらの事実は、1-MeAde結合タンパク質は、Rdz全長タンパク質が翻訳後プロセシングによって、Furinで2カ所切断されて得られる3つの断片から構成されることを支持している。本研究の出発点となるこれまでの予備的な実験結果のうち、Rdzについては、きっちりと再確認するとともに、その翻訳後プロセシングという新たな知見を得ることができた。しかし、本申請の作業仮説となっているRdz結合タンパク質までには、十分に手が回っていない状況である。1.初年度の研究から、1-MeAde結合タンパク質は、p97、p92、p42から成るRendezvin複合体(Rdz複合体)であると判明した。ところが、1-MeAde受容体はGPCRと想定されているにもかかわらず、ヒトデRdz配列中には、細胞膜貫通ドメインもGPCR特異的配列も見当たらなかった。しかし、ヒトデRdz配列中にはCUBドメインが10個存在し、それにはLDL-A moduleが結合すると予測されている。そこで、LDL-A moduleをもつGPCRを検索してGRL101を見出したので、そのヒトデホモログ(GRL)のcDNAをクロン化した。2.ヒトデGRLのN端側の細胞外ドメインと予想される領域(LDL-A moduleを含む)をin vitroで合成し、ヒトデRdz複合体と結合することを確認した。さらに、この領域を抗原とした抗体を用いて、ヒトデ未成熟卵表層にGRLが存在することを確認した。3.ヒトデGRLのcDNAを、恒常活性型GPCRとなるように改変した。これのヒトデ卵内での発現や、RdzとGRLそれぞれの種々の領域の抗体により、1-MeAde刺激無しでの卵成熟誘起や1-MeAdeによる卵成熟誘起の阻害を試みているが、現在のところそのような効果は得られていない。4.これらの結果から、今回得られた1-MeAde結合タンパク質はRdz(細胞外)-GRL(細胞膜内)複合体であると予測されるが、それが実際に1-MeAde受容体として卵成熟誘起のシグナル伝達に関わるかの証明は、今後の課題となった。上記の「現在までの進捗状況」をふまえて、今後は、Rdz結合タンパク質の解析にも注力したい。それとともに、今回、新たに見出したRdzの翻訳後プロセシングについて、さらに解析を深めたい。webページは、定年前は東工大にあったが、現在、お茶大で新たに作製中。細胞生物学

これまでの予備的な実験結果の確証に、相当な労力をつぎ込んだので、研究費の使用額が少なくてすんだ。初年度に積み残した実験も第二年度で行うので、そこで活用したい。従来は東工大時代のwebページで代用していたが、近いうちにお茶大で作成の予定。
ヒト病理組織のアダクトーム解析

ヒト組織中に変異や細胞死を起こす可能性のある修飾核酸について、どのようなものが、どのくらいあるのかについての基礎dataを得るために、ヒト剖検時に得られた各種臓器、心、肺、肝、腎、腸などからDNAを抽出し、マイクロコッカスのnucleaseで処理後、LC-MSMSにより、m/z別に化合物種を分離した。標準品として、既知のDNA付加体を、また量的妥当性については、生成機序の似ている付加体同士の相関、あるいは広く存在し、量的な情報も多い付加体(8-OHdG)のbpあたりの個数などを比較勘案した。標準品がないものが多く、多数あるピークのうち同定できている付加体はごく一部であるが、過酸化物由来と思われるDNA付加体を同定することが可能であった。臓器別、また、個体別に特徴があり、共通の酸化的DNA障害により生ずる付加体の量についてはほぼ比例関係があるので、この判定量的な結果の信憑性が確認された。これらの結果については専門誌の表紙にとりあげられた。これらの一部、4-ONEと4-OHEに関連する付加体HedC, HedG, BedC, BedGについては合成して、oligonucleotideの中に1塩基導入できた。次に、これらを基質として8種類の塩基除去修復酵素OGG1, NTH1, MUTYH, NEIL1, MPG, UNG, TDG, SMUG1について大腸菌でタンパクを作成し、上記基質に対し、修復能があるかどうかをゲルシフトアッセイで検討した。その結果、いくつかの付加体の対側の塩基を除去する能力を証明できたTDG(Thymidinedeoxyglycosylase)については、その高発現細胞株の作成をはじめた。がん周囲組織にあるDNA付加体10種類(すでにannotation済み)の量と分布をhigh performance liquid chromatographyとtandem mass spectrometryを使用することによって、明らかにし、腫瘍の種類、腫瘍におこる変異のパターン、生活習慣(喫煙歴、アルコール歴)などと比較を行い、病理学的意義を明らかにすることをおこなったが、とくに、環境要因の異なる地域中国と日本で発生した胃がんの非腫瘍胃粘膜22例について上記のうち下記の7種について解析を行った。上記の課程であきらかになった6個の主として脂質代謝の結果生じた修飾塩基を含む30merのオリゴヌクレオチドを合成し、大腸菌で精製した以下の修復酵素タンパクと混和し、修復活性のある組み合わせを同定し、gene-environmental interactionの生物学的基礎を調べたところ、TDG (Thymine DNA glycosylase)の関与が推定され、その機能的解析のために、制御発現システムを作成した。
動的リスク管理としてのマルコフ決定過程の展開

マルコフ決定過程の研究分野の一つは動的リスク管理であり、この分野における古典的な動的計画法に関連した統計学、経済学等の成果をもとに、今日注目されている数理ファイナンスにおけるリスク管理問題とその解析をおこなった。その基盤要素としての再帰関係の再考による展開および不確実性理論との新規理論との研究を推進した。1960年代に出版された古典的な動的計画法(Richard Bellman, Dynamic programming)マルコフ決定過程(Markov Decision Processes)の応用として、これまでいくつかの成果をもとに、今日注目されている数理ファイナンスとの関連で、リスク管理問題を考察し、さまざまな解析や応用分析をおこなうことである。不確実性をともなう諸剖きには、ベイズ統計学、未知推移確率での動的計画法、リスク測度の解析、ニューロダイナミックス、強化学習等いくつかの展開されているが、これらなより広く分析できるよう、MDPsに関して、その基盤要素から見直し、理論解析の新手法の開発とともに新して応用問題を視野にいれて研究推進を意図していた。マルコフ決定過程の応用として、リスク管理問題を考察してきた。特に今日では数理ファイナンスとの関連でさまざまな解析手法が議論されている。われわれのグループでは、不確実性をともなう場合、推移確率が未知と捉え、構造式のモデル化により展開した。またこの値をベイズ手法の改訂などを取り入れた試みも行なっている。さらにより広く分析するため、利得関数を一般化し、リスク理論ではよく知られているCVAR測度を導入し、とつ解析の立場での議論展開も考えている。2008年Andre PhilippMundtの論文を参考にDynamic Risk measureを発表する予定もある。既発表の成果すなわち、マルコフ決定過程の利得関数として、目標関数が2つの閾値となる場合をより発展させ、現実のモデルも踏まえた定式化を今後考察したいと考えている。関連分野では、選考基準として確率的な順序関係をとりいれた統計的多段決定問題の最適政策の単調性についても議論した。一方、最良選択問題として、基盤となるモデル式はマルコフ決定過程で定式化され、オッズ定理との関係も明確にすることができた。選択可能な対象数あるいは選択可能な回数が確率変数であるとき、計画期間がランダムな場合、興味ある結果が得られた。付け加えて、再帰関係式として有名なフィボナッチ数列の拡張版の議論展開も興味の持てる内容に盛り上がりをみせている。古典的なドモアブル、ラプラス、シンプソンの論文に関連事項が発見され、今後積極的に取り組んでみたい。マルコフ決定過程は、1960年代の統計的決定過程から始まり、発展して極めて古典的なテーマであるにも、その応用分野の広汎性にわたり、柔軟かつ理論的に展開をしてきた。本研究課題のテーマとしては、リスク管理問題を考察した。不確実な状況を反映させ、推移確率が未知な場合のモデル化も展開した。さらに利得関数も一般化し、リスク管理測度CVARに関する議論展開を述べ、いくつかの研究論文にまとめた。成果の発表では、京都大学数理解析研究所の研究集会や、本年ではポーランド・クラコフでのヨーロッパ数学会議に参加し、サテライトセクションの分科会を編成できた。ここでは当該研究課題のなかで最適停止時刻問題を核とし、不確実性の要素をもつモデルを議論できた。今後も引き続き、これらの発展的な研究課題を求めることとしたい。すなわち関連分野の統計的多段決定過程に対する最適政策の単調性を得るための十分条件を解析し、基本となるマルコフ決定過程での定式化を明確にしたい。より具体的な最適停止時刻問題であれば、動的計画法ではよく知られた関数方程式、最適性の原理をさまざまな形での拡張を考えたい。副産物として、ドモアブルの本「偶然性の学理」にフィボナッチ数列の拡張が書かれており、後のラプラス、シンプソンの論文にも波及する「再帰性」の関連事項が見出すことができ、思わず感激し、これらの事柄も機会があれば取り組んでみたい。分担者を中心とした研究部会での相互の意見交換、研究討議において、成果の進捗状況から判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。いくつかの成果は国際会議での発表を予定する。また研究分担者間での討議もより頻繁に開催し、さらに部外者との交流も活発におこない、閉鎖的となることなく、意見の交流、研究の意義を含んだ内容となるよう努力をしていきたい。
PDXモデルを使用したEGFR陽性肺腺がんに対するオシメルチニブ耐性機構の研究

EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor)変異は日本人肺がんの2530%程度にあり、最も頻度の高い遺伝子異常である。EGFR-TKIは一旦奏効するものの、9か月1年でほぼ例外なく耐性獲得に至る。前臨床モデルであるヒトがん細胞株を用いた研究においては、患者の腫瘍が本来有している腫瘍組織微小環境や腫瘍不均一性が欠如しており、実臨床との薬剤感受性の乖離がしばしば問題となる。そこで、PDXモデルを確立することが有効となる。今年度は肺がん症例でPDXモデルを作製した。免疫不全であるSHO及びNOGマウス皮下に移植し、生着率を検討したところ、差がないことが確認されたため、その後SHOマウスのみを使用した。肺腺がんと診断された3例で、2継代以上継続し、PDXモデルを確立した。PDXモデルを確立できた3例の内2例(#7、#11)はEGFR変異(exon 19 deletion、L858Rそれぞれ1例ずつ)が検出された。PDX腫瘍と手術時の腫瘍をH&E染色及び免疫染色で比較したところ、継代を行うと、間質がマウス由来に置き換わっていたが、継代を繰り返しても組織型(分化度、間質量)が維持されていることを見出した。確立したEGFR変異肺がんPDX2例でオシメルチニブによる治療実験を行ったところ、#11の症例ではオシメルチニブが著効し、腫瘍が消失したため、耐性を誘導できなかった。一方、#7の症例では、約100日でオシメルチニブ耐性化に成功し、オシメルチニブ耐性PDXモデルを確立した。当初、オシメルチニブ治療による耐性化は、治療効果が非常に高い為期間内にできないのではないかと危惧していた。ところが実際には、EGFR変異肺がんPDXモデルを2例確立し、1例でオシメルチニブ耐性化を誘導できた為、おおむね順調に進展している。1オシメルチニブ耐性の原因を解明する。オシメルチニブ治療前後のPDX腫瘍でがん関連遺伝子に変異がないか検討する。受容体タンパクやEMT関連タンパクの発現を検討し、耐性の原因を同定する。2オシメルチニブ耐性の克服オシメルチニブ耐性化したPDXモデルを使用し、耐性の原因となっているタンパク質を阻害する治療薬とオシメルチニブの併用実験を行う。或いは他の併用法で耐性克服を検討する。
水中運動実施者の皮膚機能・性状の実態と弱酸性水による予防的ケアの効果

水中運動指導者の皮膚機能・性状の実態を調査しバリア機能の低下を予防できると予測される弱酸性水による予防的ケアの効果を検証した。水中運動指導者8名を対象に、水中運動実施後に毎回片方の前腕と下腿にそれぞれ弱酸性水をかけ流す介入操作を1か月間行った。かけ流しを行う左前腕と左下肢を介入群、右前腕と右下肢を対照群とし、介入前後で、左右の前腕内側中央部と下腿膝蓋骨内側顆の角層水分量・皮膚pH・経皮水分喪失量を測定した結果、水中運動実施者の皮膚は乾燥しておりバリア機能の低下があることが明らかとなった。また、弱酸性水を水中運動実施後に連用使用した場合、経皮水分喪失量の上昇を予防できることが示唆された。1.データ収集昨年度に引き続き、水中運動指導者5名(男性4名、女性1名)を対象にデータ収集を行った。水中運動実施後に毎回片方の前腕と下腿に1LのPH5.5の弱酸性水をかけ流す介入操作を1か月間行い、かけ流しを行う左前腕・下肢を介入群、右前腕・下肢を対照群とし、介入前後で、左右の前腕内側中央部と下腿膝蓋骨内側顆(以下、前腕と下腿とする)の角層水分量・皮膚pH・TEWLを測定した。さらに皮膚のターンオーバーを考慮し、介入終了後1ヶ月後にも同様の測定を行った。介入前については全員の測定を行うことができたが、介入期間中、被験者1名が体調不良により水中運動指導を中止することとなった。被験者5名は同一の施設で勤務しているため、1名の中断により他4名の勤務体制が変更となり、水中運動指導回数が大幅に増減することになった。そのため、介入後の測定データには大幅な個人差が生じた。皮膚の状態は気候に大きく左右されるため、データ収集は比較的気候が安定している春もしくは秋に行う必要がある。今年度中に新たに被験者をリクルートし実施することは困難であり、追加のデータ収集を次年度に延期することとした。勤務体制の変更に伴い、水中運動指導回数が増加した被験者は、主観的にも客観的にも皮膚の乾燥が助長していたことから、勤務体制に応じたケアについても検討が必要であることの示唆を得ることができた。2.情報収集既存文献や学会参加を近年のスキンケアの動向について情報収集を行った。3.学会発表平成23年度に得られた研究実績について、第22回日本健康医学会総会で発表し学会参加者と討論を行うことで助言も得られ今後の課題等の示唆を得ることができた。本研究では水中運動指導者の予防的なスキンケアの開発を目指し、皮膚角層水分量、皮膚pH、経皮水分喪失量(TEWL)の測定およびマイクロスコープ画像を用いた形態の定量化を行うことで水中運動実施者の皮膚のバリア機能や性状の実態を明らかにすることを目的とし、水中運動後のケアとして皮膚のバリア機能の低下を予防できると予測される弱酸性水を連用し、その効果を検証した。今年度は2名の水中運動指導者(女性2名、平均年齢は28.0歳)を対象に、水中運動実施後に毎回片方の前腕と下腿に1LのPH5.5の弱酸性水をかけ流す介入操作を1か月間行った。かけ流しを行う左前腕・下肢を介入群、右前腕・下肢を対照群とし、介入前後で、左右の前腕内側中央部と下腿膝蓋骨内側顆(以下、前腕と下腿とする)の角層水分量・皮膚pH・TEWLを測定した。前年度の調査結果同様、ベースラインにおいて、角層水分量は右前腕を除く前腕下腿とも10μSより低く乾燥状態であった(右前腕も10.8μSであり乾燥状態に近い値であった)。TEWLは下腿に関しては正常より高い値であることからバリア機能が低下していることが明らかとなった。また、弱酸性水の連用による効果については、統計学的に有意な変化は認められなかったが、個人の変化に注目すると角層水分量の増加、TEWLの低下、皮膚pHの低下(酸性度の上昇)が確認できた。マイクロスコープ画像を用いた形態の定量化については、個人差はあることを確認することはできたが画像が明瞭でなく定量化を行うことが困難であった。今後は定量化ができる画像処理について検討していく必要がある。水中運動後の皮膚は角層が水を吸収し浸軟により角層がはがれおちやすく、水質維持のためにプール水に使用される塩素の作用も加わるため、定期的に水中運動を行う水中運動指導者は、皮膚のバリア機能が低下することが予測される。

そこで、本研究の目的は水中運動指導者の予防的なスキンケアの開発を目指し、皮膚角層水分量、皮膚pH、経皮水分喪失量(TEWL)の測定およびマイクロスコープ画像を用いた形態の定量化を行うことで水中運動実施者の皮膚のバリア機能や性状の実態を明らかにすること、水中運動後のケアとして皮膚のバリア機能の低下を予防できると予測される弱酸性水を連用し、その効果を検証することである。6名の水中運動指導者(男性4名、女性2名、平均年齢は23.7±2.0歳)を対象に、水中運動実施後に毎回片方の前腕と下腿に1LのPH5.5の弱酸性水をかけ流す介入操作を1か月間行った。かけ流しを行う左前腕・下肢を介入群、右前腕・下肢を対照群とし、介入前後で、左右の前腕内側中央部と下腿膝蓋骨内側顆(以下、前腕と下腿とする)の角層水分量・皮膚pH・TEWLを測定した。ベースラインにおいて、角層水分量は左右前腕下腿とも10μSより低く乾燥状態であった。TEWLは前腕に関しては正常より高い値であることからバリア機能が低下していることが明らかとなった。また、弱酸性水の連用による効果については、下腿のTEWLが有意に低下したことを除くと、1ヶ月間(30日間)の水中運動回数は16.8±12.5回と個人差が大きかったため、統計学的な効果は認められなかった。今年度データが得られた対象者は6名と少数であったため、次年度は対象者を増やすとともに、マイクロスコープ画像を用いた形態の定量化、さらには個別の変化についても分析をすすめていく予定である。平成24年度に追加の計測を行う予定であったが、被験者の体調不良によりデータ収集を中断することとなった。研究課題である皮膚の状態は、気候に大きく左右されるため、次回のデータ収集は比較的気候が安定している春もしくは秋に行う必要がある。本研究の目的は、(1)水中運動実施者の皮膚角層水分量、皮膚pH、経皮水分喪失量(TEWL)の測定、マイクロスコープ画像を用いて形態の定量化を行うことで水中運動実施者の皮膚の機能や性状の実態を明らかにすること、(2)水中運動後に生じる皮膚バリア機能の低下に着目し、皮膚の中和能を助け皮膚のバリア機能の低下を予防できると予測される弱酸性水等を水中運動後に連用使用した場合の効果を検証することであった。当初は(1)(2)を段階的に行う予定としていたが、研究協力者は運動施設に勤務していることから、業務への支障や負担をできる限り少なくすることを考慮し、同時に実施した。そのため、(2)に関しては平成24年度に行う予定であったが、23年度にもデータを得ることができた。しかしながら、協力が得られた対象者は当初予定した人数に達せず、さらに対象者を増やす必要がある。データ収集は皮膚の機能や性状は季節による影響を受けやすいため、湿度や外気温が下がる夏季や湿度や外気温が下がる冬季を除外し、1011月に実施しその後中断している。また、年度末や年度初めは、施設の人事異動等で業務が繁忙期となるため、5月以降に再開予定である。また、(1)のマイクロスコープ画像を用いた形態の定量化については、分析方法を再検討する必要性からまだ分析ができていない状況である。以上のことから、当初の計画より、やや遅れていると評価した。被験者数の追加が必要であるため被験者のリクルートを行い、5月以降にデータ収集を再開する予定である。それでも対象者が得られなかった場合は、1011月に再度行うこととする。平成23年度に得たデータと平成24年度に得たデータに加え、25年度に収集するデータを追加し、全体の分析を行う予定とする。23年度24年度に分析ができていなかったマイクロスコープ画像の定量化については、専門家のスーパーバイズをえながら分析をすすめていくこととする。さらには、成果を学会や雑誌に投稿していくことととする。
天疱瘡水疱形成におけるデスモグレイン3とp120カテニンの結合性調節分子の同定

我々は天疱瘡水疱形成機序における開始シグナル伝達分子を解明することを目的とし、天疱瘡抗体刺激時のp120ctnのリン酸化を検討した。(1) DJM-1細胞を天疱瘡抗体で刺激し、蛍光染色法を行ったがp120ctnのリン酸化は検出されなかった。(2)正常人ケラチノサイトを天疱瘡抗体で刺激し、免疫沈降法を用いてリン酸化を検討したが、未刺激および正常人IgGで刺激したサンプルと比較し、有意なp120ctnのリン酸化は検出されなかった。皮膚角化細胞において天疱瘡抗体刺激後、p120のリン酸化サイトの決定サブコンフルエント状態のDJM-1細胞をそれぞれ天疱瘡あるいは正常IgGで刺激し、0,10,30分後に反応を止め、3%パラホルムアルデヒドで固定後、それぞれデスモグレイン3、p120, p120 (PY96), p120 (PY228), p120 (PY280)に対する抗体で標識し、蛍光染色を行った。結果:(1)コントロールの細胞において、p120 (PY96)の弱い発現が細胞間に検出された。しかし、天疱瘡あるいは正常人IgG刺激のいずれかでこの発現が消失した。ここでみられたp120のリン酸化はガン細胞のみにみられる現象かあるいは正常角化細胞においても観察されるのかはまだ不明である。様々なガン細胞におけるp120のリン酸化は以前から報告されているが、このリン酸化がIgG刺激によって消失することば興味深い結果になった。(2)P120 (PY228), p120 (PY280)はコントロール、天疱瘡IgG,正常人IgG刺激細胞のいずれにおいても検出されながった。リン酸化が検出されないのはリン酸化の程度が非常に微弱か上記サイト以外のリン酸化か、あるいはIgG刺激時間が最適ではなかったのかについては今後検討する予定である。(3)天疱瘡IgGで刺激じた細胞では、IgGの細胞内移動が観察され、コロニーの周辺では、デスモグレイン3の発現が軽度減弱した。上記はこれまでの我々の結果に一致した。今後はまずIgG刺激時間をさらに検討し、正常角化細胞においても同様の実験を行う予定である皮膚角化細胞において天疱瘡抗体刺激後、p120のリン酸化サイトの決定今回の実験ではサブコンフルエントに達した低カルシウム培地で培養した正常表皮ケラチノサイトを使用した。本実験の前に、培地中のカルシウム濃度を0.06mMから1.2mMに上げると同時に、growth factor未添加の培地に置き換えた。正常ケラチノサイトにそれぞれ天疱瘡(PV)あるいは正常人(H)IgGを添加し、30分間インキュベーションさせた。反応後のケラチノサイトを回収し細胞抽出物を、それぞれ(1)PY20のついているbeadsと反応させ、ウェスタンブロットでp120のリン酸化特異抗体であるPY96, PY228, PY280で検出した。(2)PY96, PY228, PY280のくっついているbeadsと反応させ、ウェスタンブロットでPY20抗体を用いて検出した。結果は(1)の方法で検出する場合、PY96及びPY280においては、バンドが検出されなかった。PY228に関しては、Omin, PV30min, H30minのいずれにおいても、100KD付近にバンドが1本検出された。リン酸化の程度はOmin<<H30min<PV30minであった。一方、(2)の方法では、PY96のリン酸化は見られず、PY228は100KD付近にバンドが検出され、PY280は100150KDの間に3本のバンドがみられた。以上の結果を合わせると、PV-IgGで正常ケラチノサイトを刺激すると、p120(PY96)のリン酸化はみられないが、PY228のリン酸化は認められた。しかし、PV30minサンプルとH30minサンプルのリン酸化の程度に顕著の差はみられず、今後サンプルを増やして有意差を検討していきたい。PY280のリン酸化に関しては今後さらに検討する必要がある。皮膚角細胞において天疱瘡抗体刺激後、p120のリン酸ヒサイトの決定サブコンフルエントに達した低カルシウム培地で培養した正常表皮ケラチノサイトを用いて前年度と検出抗体を変更して再検した。細胞は二つのグループに分けられ、一つは低カルシウム培地のままで、もう一つのグループは本実験の前に、培地中のカルシウム濃度を0.06mMから1.2mMに上げた。

反応後のケラチノサイトを回収し細胞抽出物を、それぞれ(1)PY20,PY96,PY228,PY280のついているbeadsと反応させ、ウェスタンブロットでp120抗体を用いて検出した。(2)Dsg3のくっついているbeadsと反応させ、ウェスタンブロットでP120抗体を用いて検出した。結果は(1)PY228のリン酸化はすべてのサンプルにおいて検出された。High Ca条件でのリン酸化はlow Caより明らかに増強していた。しかし、コントロール、正常IgGおよびPV IgGの各サンプルの間に有意差はなかった。(2)正常IgGと反応した細胞よ'り、PV-IgGで刺激した細胞のp120が微量減少していた。これは以前の我々の結果に一致している。以上の結果より、PV-IgG刺激で確かにDsg3-p120複合体は減少するが、そこまでの過程で今回確認したp120のリン酸化サイトのリン酸化は伴っていない。
ポリネーション競争を反映した花粉流動と植物の繁殖様式の進化

高山生態系では雪解け時期を反映した連続的な開花現象が認められ、傾度に沿って花粉媒介者や近縁他種との関係が変化する。北海道大雪山系におけるツガザクラ属植物では、雪解け傾度に沿って雑種第一代が優占する広大な交雑帯が形成されており、雑種と親種の間で花粉媒介者を巡る競争が生じていた。親種の受粉成功は開花時期や年によって大きく変動し、繁殖成功(他殖率)に多大な影響を及ぼしていた。このような明瞭な季節性は、植物の繁殖様式や花粉流動に大きな影響を及ぼすであろう。本研究の最終目的は、雪解け傾度に沿った花粉流動の量的、質的変化に着目し、植物の繁殖様式の進化過程を分子生態学的視点から解明することである。本年度はその基礎的段階として、ツガザクラ属植物における種間雑種の形成と交雑帯の維持機構に着目して調査を進めた。北海道大雪山系のヒサゴ沼において、雪解け傾度に沿ってA,B,C,Dの4つの調査区を設置し、花形質の測定と遺伝分析(マイクロサテライト、AFLP、葉緑体DNA)をおこなった。その結果、ツガザクラ属植物は親種であるエゾノツガザクラとアオノツガザクラ、雑種第一代であるコエゾツガザクラの大きく3つに区分され、戻し交配種の定着は極めて稀であった。さらに、各分類群の分布は雪解け傾度に沿って変化しており、親種であるエゾは雪解けが最も早い調査区A、アオは雪解けが遅い調査区Dで優占していた。調査区B,Cでは雑種第一代のコエゾが広く分布し、花序数において親種を凌駕していた。さらに、コエゾは数mから15mに達する巨大なクローンを形成しており、非常に長い期間集団を維持し続けていた。このように雑種第一代が優占する交雑帯はF1-dominated hybrid zoenと呼ばれ、世界的にも極めて珍しい現象である。今後は雑種第一代と親種との相互作用に着目して、特に繁殖様式に関する研究を進めていく予定である。高山生態系では雪解け時期を反映した連続な開花現象が認められ、傾度に沿って花粉媒介者や近縁他種との関係が変化する。このような明瞭な季節性は、植物の繁殖様式や花粉流動に大きな影響を及ぼすと考えられる。昨年度実施した調査によって、北海道大雪山系におけるツガザクラ属植物は親種であるエゾノツガザクラとアオノツガザクラ、雑種第一代であるコエゾヅガザクラの大きく3つに区分ざれ、戻し交配種の定着は極あて稀であるととが判明した。また、コエゾツカザクラは数mから15mに達する巨大なクローンを形成しており、非常に長い期間集団を維持し続けていることが明らかになった。これらの結果に基づき、本年度は親種であるアオノツガザクラの繁殖成功が、雪解け時期やコエゾツガザクラとのポリネーション競争を反映してどのように変化するのかを調査した。アオが受け取る花粉は、他家、自家、ユエゾの3通りである。傾度に沿った繁殖成功度とそれを決定している要因を明らかにするため、自家和合性やコエゾ花粉に対する障壁の強さ、花粉間競争、自然集団における花粉親組成、自殖種子の由来(同花もしくは隣花)を調査した。自家およびコエゾ花粉はともに他家花粉の半分程度の結実率を示したが、同時に受粉させた場合にはほとんどが他殖となり、選択的な他殖メカニズムの存在が示された。それにも関わらす、自然状態では多量の自殖種子が生産されており、マルハナバチによって供給される花粉の大部分が、隣花花粉であることが示された。また、雪解けの早い場所では、マルハナバチの訪花そのものが極めて少ない年が存在した。その場合、自動的な同花受粉によって少数の種子が生産されるものの、強い近交弱勢によって繁殖成功度は著しく低下していた。雪解け傾度に沿ったこのような差異は、生物間相互作用を介した花粉流動の量的、質的変花の重要性を示している。
金属錯体の自己組織化によるレドックス応答性分子機械の開発

昨年度,ピンセット形の4座配位子(1,2-bis((6-nitroquinolin-2-yl)methylthio)ethane,1)を合成した.本年度は1のニトロ基をアミノ基に変換し,ジグルコール酸無水物と反応させることにより,水溶性のビス(チア/キノリン)配位子(2)を新たに合成した.水中において配位子2は,モノマー種(380nm)とエキシマー種(490nm)に由来する2つの蛍光を示した.ここへ,各種金属イオンを加えたところ,Cu(II)とAg(I)に対して有意なスペクトル変化を示した.従来,人工レセプター分子によるCu(II)の蛍光検出は,有機溶媒中または水との混合溶媒中において行われている.また,その検出は,ほとんどの場合Cu(II)の蛍光消光作用が利用されている.一方,配位子2はCu(II)と錯体を形成することにより,キノリン部位の蛍光強度が著しく増大した.他の金属イオンの場合では,このようなスペクトル変化は観測されなかった.さらに,Fe(II),Co(II),Zn(II),Cd(II),Mg(II),Ca(II)などの金属イオン共存下においても,選択的にCu(II)と錯体を形成し,蛍光増大を示すことが分かった.以上の結果より,配位子2は,水中におけるCu(II)の蛍光検出に応用可能であることが分かった.一方,Ag(I)錯体の場合では,発達したナノファイバー構造を形成することが分かった.さらに,このナノファイバーは加熱・冷却により,解離・再構築され,自己組織性を有することが分かった.このような水溶液中における金属錯体のナノ集積構造は,バイオ分子をはじめとする様々な外部刺激によって分光学的,力学的特性が変化するものと考えられ,新しい刺激応答性ナノ材料として期待される.1.双安定性を示すCu(I/II)錯体の合成と酸化還元特性Cu錯体が酸化状態に依存して異なる配位構造をとることに着目し,Cu(I/II)錯体が双安定性を示すピンセット型の4座配位子(1,2-bis((6-nitroquinolin-2-yl)methylthio)ethane,1)を設計・合成した.さらに,配位子1とCu(II)(CF_3SO_3)_2から,Cu^<II>(1)錯体を調製した.アセトニトリル中において,UV-vis吸収スペクトルを測定したところ,d-d遷移に帰属される635nmの吸収が現れた.スペクトルの経時変化を調べた結果,2時間程度でCu(II)からCu(I)錯体へ変化することが分かった.また,蛍光測定において,Cu^I(1)錯体に特有の強い蛍光が現れた.すなわち,Cu^<I/II>(1)錯体は酸化状態に依存して,分光学的特性が大きく変化することが明らかとなった.つぎに,Cu^<II>(1)錯体のCV測定を行ったところ,+258mV(vs.Ag/Ag^+)に還元波が観測されたが,明確な酸化波は認められず,不可逆なレドックス特性を示すことが示唆された.配位子1のニトロ基をアミノ基に変換し,さらに適切なスペーサー部との連結を施せば,Cu(I/II)錯体が双安定性を示すものと期待される.2.電極表面におけるサンドイッチ型金属錯体の運動特性フェロセンの上下シクロペンタジエニル(Cp)環が自由回転することに着目し,疎水的な側鎖を導入した新しいフェロセン誘導体を合成した.金電極上に自己組織化膜を調製するため,片末端にS-S基を導入した.QCM測定により,電極表面への自己吸着を確認し,得られた単分子膜についてCV測定を行った.+670mVにフェロセニル基に由来する可逆的な酸化還元波が認められた.今後,支持電解質の種類や濃度,また電解液の極性などを系統的に変化させ,Cp環の動的挙動を評価する.昨年度,ピンセット形の4座配位子(1,2-bis((6-nitroquinolin-2-yl)methylthio)ethane,1)を合成した.本年度は1のニトロ基をアミノ基に変換し,ジグルコール酸無水物と反応させることにより,水溶性のビス(チア/キノリン)配位子(2)を新たに合成した.水中において配位子2は,モノマー種(380nm)とエキシマー種(490nm)に由来する2つの蛍光を示した.ここへ,各種金属イオンを加えたところ,Cu(II)とAg(I)に対して有意なスペクトル変化を示した.従来,人工レセプター分子によるCu(II)の蛍光検出は,有機溶媒中または水との混合溶媒中において行われている.また,その検出は,ほとんどの場合Cu(II)の蛍光消光作用が利用されている.一方,配位子2はCu(II)と錯体を形成することにより,キノリン部位の蛍光強度が著しく増大した.他の金属イオンの場合では,このようなスペクトル変化は観測されなかった.さらに,Fe(II),Co(II),Zn(II),Cd(II),Mg(II),Ca(II)などの金属イオン共存下においても,選択的にCu(II)と錯体を形成し,蛍光増大を示すことが分かった.以上の結果より,配位子2は,水中におけるCu(II)の蛍光検出に応用可能であることが分かった.一方,Ag(I)錯体の場合では,発達したナノファイバー構造を形成することが分かった.

さらに,このナノファイバーは加熱・冷却により,解離・再構築され,自己組織性を有することが分かった.このような水溶液中における金属錯体のナノ集積構造は,バイオ分子をはじめとする様々な外部刺激によって分光学的,力学的特性が変化するものと考えられ,新しい刺激応答性ナノ材料として期待される.
パルミトイル化脂質修飾による膜マイクロドメイン形成機構の解明

タンパク質のパルミトイル化修飾はタンパク質に飽和脂肪酸であるパルミチン酸が結合する翻訳後修飾で、パルミトイル化酵素と脱パルミトイル化酵素により触媒される可逆的修飾である。これまでのプロテオミクス研究から膨大量のパルミトイル化タンパク質が同定され、それらの多くが膜マイクロドメインに集積することが報告された。そのため、近年さまざまな分野で注目されている。しかしながら、この修飾系の一翼を担う脱パルミトイル化酵素は長年発見されておらず、そのパルミトイル化可逆的サイクルの詳細な解析には至れていない。昨年度申請者は、包括的な手法から脱パルミトイル化酵素の候補遺伝子群の単離に成功した。本年度は、これら候補遺伝子群の神経細胞における挙動を明らかにすることを目指した。神経細胞のポストシナプス膜に見られるポストシナプス後肥厚は典型的な膜マイクロドメインのひとつである。申請者はポストシナプス後肥厚の主要な構成成分で、パルミトイル化基質であるPSD-95に着目し、脱パルミトイル化候補遺伝子群の解析をおこなった。まず、脱パルミトイル化酵素活性を示す候補遺伝子群の神経細胞内局在をGFP融合タンパク質を用いて観察した。その結果、ポストシナプス膜近傍に選択的に局在するサブファミリーが存在することを明らかにした。PSD-95はポストシナプス膜近傍において脱パルミトイル化をされるため、これらのサブファミリーが主たる候補として考えられる。そこで、ポストシナプス膜に局在するサブファミリーを神経細胞に過剰発現させると、PSD-95のパルミトイル化レベルが減少し、ポストシナプスへの集積が著しく減少していた。そこで、ポストシナプス膜に局在する3つのサブファミリーメンバーのうち主要な遺伝子を特定するため、定量性PCR法により遺伝子発現量を比較定量した。その結果、神経細胞では1つの遺伝子が選択的に発現していることが分かった。現在、脱パルミトイル化候補遺伝子を欠損する神経細胞を作製し、生理的な意義の解明を目指している。昨年度、申請者は脱パルミトイル化酵素の候補遺伝子を得たが、本年はこれら遺伝子群の神経細胞における機能・局在・制御機構を明らかにした。また、神経細胞における最も主要な候補を明らかにすることができた。今後は脱パルミトイル化候補遺伝子の神経細胞における機能欠損実験を通じて生理的な脱パルミトイル化酵素の同定を目指す。神経細胞の膜マイクロドメインであるポストシナプス後肥厚に着目し、パルミトイル化酵素・脱パルミトイル化酵素の相互依存的な制御機構の解明を目指していく。タンパク質の脂質修飾はタンパク質の局在を決定し、その機能を制御する翻訳後修飾の総称であり、中でもパルミトイル化は唯一可逆的に制御された脂質修飾である。リン酸化/脱リン酸化に代表される可逆的な翻訳後修飾の制御機構は、刺激に応答したタンパク質の機能のオン/オフを決定するため、生物学的に非常に重要な意義を有している。しかしながら、タンパク質のパルミトイル化/脱パルミトイル化の可逆的制御は古くからその存在は認識されていたものの、修飾/脱修飾を担う責任酵素が同定されていないため、その解明はリン酸化に比べ大きく遅れをとっている。近年、遺伝学的手法からパルミトイル化を担う酵素群(DHHCファミリー)が同定され当該分野の発展に大きく寄与したものの、反対側である脱修飾酵素は未だ同定されておらず、可逆的修飾サイクルの全容解明には至れていない。生体膜のさまざまな機能を制御する膜マイクロドメインの形成機構にはパルミトイル化修飾サイクルが重要であり、脱修飾酵素の同定が望まれている。そこで本年度は、近年の多方面からの発展的研究結果を踏まえ、脱パルミトイル修飾酵素の包括的な探索を過剰発現系を用いた生化学実験によりおこなった。まず基質タンパク質として癌遺伝子Hrasを選択した。その結果、共通のドメイン構造を有する機能未知の新規タンパク質群がHrasに対して脱パルミトイル化活性を示すことを見出した。これら同定した酵素群は他のパルミトイル化基質に対しても活性を示し、また各酵素間で基質特異性を示すことを明らかにした。一方でsiRNAによるノックダウン実験ではHrasのパルミトイル化サイクルが有意に遅延することを明らかにした(関谷ら投稿準備中)。現在申請者は同定した脱パルミトイル化酵素群の生理的意義の解明に取り組んでいる。

まず、脱パルミトイル化酵素活性を示す候補遺伝子群の神経細胞内局在をGFP融合タンパク質を用いて観察した。その結果、ポストシナプス膜近傍に選択的に局在するサブファミリーが存在することを明らかにした。PSD-95はポストシナプス膜近傍において脱パルミトイル化をされるため、これらのサブファミリーが主たる候補として考えられる。そこで、ポストシナプス膜に局在するサブファミリーを神経細胞に過剰発現させると、PSD-95のパルミトイル化レベルが減少し、ポストシナプスへの集積が著しく減少していた。そこで、ポストシナプス膜に局在する3つのサブファミリーメンバーのうち主要な遺伝子を特定するため、定量性PCR法により遺伝子発現量を比較定量した。その結果、神経細胞では1つの遺伝子が選択的に発現していることが分かった。現在、脱パルミトイル化候補遺伝子を欠損する神経細胞を作製し、生理的な意義の解明を目指している。1970年代後半に存在が明らかになった可逆的なパルミトイル化修飾サイクルは30年以上、サイクルを担う酵素群が同定されていない。本年度申請者はこれら酵素群の同定に成功し、今後の当該分野の発展に大きく貢献できると考えている。昨年度、申請者は脱パルミトイル化酵素の候補遺伝子を得たが、本年はこれら遺伝子群の神経細胞における機能・局在・制御機構を明らかにした。また、神経細胞における最も主要な候補を明らかにすることができた。今回申請者が発見した脱パルミトイル修飾酵素群の機能解析を中心に進め、パルミトイル化修飾サイクルと膜マイクロドメイン形成メカニズムの相関関係をプロテオミクスの手法から明らかにしていきたい。また、これら新規酵素群の個体レベルでの生理機能の解明にも着手する。今後は脱パルミトイル化候補遺伝子の神経細胞における機能欠損実験を通じて生理的な脱パルミトイル化酵素の同定を目指す。神経細胞の膜マイクロドメインであるポストシナプス後肥厚に着目し、パルミトイル化酵素・脱パルミトイル化酵素の相互依存的な制御機構の解明を目指していく。
古典教育におけるドラマ教育の可能性についての研究

古典教育の新たな可能性を模索し、その成果を2回学会に発表し、2本の論文にして公表した。さらに、5つの大学から学生を集めて、古典文学を題材としたワークショップを開催した。具体的には、古典文学(中でも、和歌)を用いたドラマを作成し、即興で演じる活動である。これは、従来の古典教育を劇的に変換させるものである。古典文学を媒介として、学生の想像力を刺激することが、新しい古典教育の方向性であると提言した。古典教育におけるドラマ教育の有効性を切り拓くべく、大学の講義演習やゼミ学生の指導を通じて、様々な可能性を模索した。ドラマ教育を実施するためには、学習者が学習内容を身近なものに感じていることが必須であり、そしてそのためには、一方的なチョーク&トークでは無い授業スタイルを古典教育においても行うことが不可欠である。そこで当該年度においては、如上の課題を解決する範例とすべく、2013年10月18日に熊本大学教育学部附属中学校の1年生2クラスを対象に、『竹取物語』を素材とした授業実践を行った。授業者となったのは申請者の指導する学生であり、「携帯電話もインターネットもない平安時代にタイムスリップしたら、どうやって遠く離れた人とコミュニケーションを取るか?」という問いかけを足がかりとして、古典における「文(ふみ)」の意味、および『竹取物語』との関係などについて、学習者間および学習者と教師間の対話を重視した授業を展開した。直截ドラマ教育を実践したわけではないが、タイムスリップしたという仮定から来る身体的な学び、想像力を必要とする学びが、ドラマ教育の重要性を浮かび上がらせる結果となったことが、学習者の感想等から明らかになった。さらに当該年度末には、『国語国文研究と教育』第五十二号に「古典教育におけるドラマ実践ー『伊勢物語』「芥川」よりー」を執筆した。これは年度前半の大学の授業における、申請者のドラマ教育の実践を分析したものであり、古典教育におけるドラマ手法の有効性を改めて確認するとともに、今後高校などの場において実践する際の課題にも言及したものである。そこで挙がった問題をいかに解消するかが、次年度以降の研究の中心となるものと思われる。最終年度は、ドラマ活動を用いた新しい古典教育の検討、及びその実践と普及につとめた。より具体的には、2014年10月12日に広島大学でひらかれた、第50回日本教育方法学会において、「演劇的知の教育方法学的検討(2)ードラマ的な手法を用いた古典文学ー」と題した発表を行い、ラウンドテーブルの席上、研究者の提唱する古典教育の可能性について討議した。また、2014年11月7日に東京大学でひらかれた、第329回東京大学中世文学研究会においては、「古典研究と教育の架橋源氏・平家・徒然草」と題した発表を行った。同研究会は、古典文学研究の成果を発表することを旨としてきたものであり、その中で古典教育の発表が行われたことは、特に意義深いものであったと。なお、この研究会で発表した内容は、『国語と国文学』2015年11月号に掲載される予定である。さらに2015年3月27日には、10時30分より17時まで、法政大学ボアソナードタワーにおいて、「5大学合同わくわく♪文学ワークショップ」と題し、駒澤大学・成蹊大学・東京女子大学・日本大学・法政大学の5大学の学生30人を集めて、古典教育におけるアクティブ・ラーニングを実践した。研究者が全体のファシリテーターをつとめ、この2年間の研究蓄積をふまえた、古典文学のドラマ化を中心としたワークを行った。殆どの学生が初対面の中、対話を通じたグループワークによって、一つのドラマを作り上げることは、多くの学生にとって新鮮で貴重な体験となったことが、ワークショップ後のアンケート等から明らかになった。このワークショップの様子は、『リポート笠間』58号に掲載予定である。教科教育当該年度においては、大学、学外の幾つかの場において、実際に古典におけるドラマ教育の実践を行うことができ、またそれらの分析を原稿化して発信することができた。小中高の学校現場における実践を増やすことが出来ればなお良かったとは思われるが、それ以外はおおむね順調に達成出来たものと考えられる。前年度の実践で得られた課題を踏まえ、さらなるドラマ教育実践を行うことが求められる。本年度より本務校が熊本大学から東京女子大学へと変わったことをうけ、実践の場となる拠点作り、実践を受け容れてもらえる現場探しを、改めて行う必要がある。その上で、実践を重ね、より精緻な学習プログラムの開発を目指す。物品費に関しては、予想していたよりもやや安価に済ますことができた。旅行費に関しては、諸事情により出張の回数が当初の予想よりも少なくなってしまったことが原因である。本務校が変更となったため、当初の計画とは異なり実践の拠点作り等に必要な経費が増えることが予想される。前年度に余った予算は、こちらに回すこととなる。それ以外は、当初の計画通りである。
コミュニケーション科学の方法論-行動・認知科学の側面から遠隔教育の効果を実証する

本研究の目的は、急速に実用化しつつある遠隔教育の効果を人間の側から科学的に実証することにある。また、今後本格的到来が予想されるネットワーク社会における教育・学習という人間の知的活動を中心に、教師・学習者モデルの構築などコミュニケーション科学の方法論を構成を策定する。次の各研究題目に関して、実施した。(1)バーチャルリアリティ等、高度臨場感教育システムの研究:マルチメディアネットワークを介して、映像、音声、コンピュータデータ等を交換することにより、遠隔地においても距離を越えて、臨場感ある教育、学習、研究活動が行えるような教育システムの開発を目指し、実験を行う。この研究では、通常のTV会議システムで用いられるような映像、音声、計算機データに加え、バーチャルリアリティ技術を用いて、立体映像やデータグローブによる運動情報等を交換することにより、これまでの遠隔教育では不可能であった実技的要素を含む遠隔協調学習の可能性を検討する。(2)マルチメディア高等教育システム実験環境の基本設計:放送番組制作の新手法として、スタジオから大道具を排除し、特殊効果映像技術により仮想的スタジオセットを作るバーチャルスタジオ技術がある。バーチャルスタジオを用いて、教育番組を試作し、その際の講師の負担を分析し、講師に負担の少ない演出技法、バーチャルスタジオの利用法を検討する。(3)多面ディスプレイ・システムの広視野性や視覚効果について影響を測定する。1.研究目的:本研究は遠隔教育の効果を人間の側から科学的に実証することを目的とする.また,今後本格的到来が予想されるネットワーク社会における教育・学習という人間の知的活動を中心に.教師・学習者モデルの構築などコミュニケーション科学の方法論の構成を策定する.2.研究実施概要:上記に基づく研究実施概要を以下のとありである.(1)遠隔協調作業における視点共有の作業効率におよぼす影響を検討する実験と、昨年度に構築した作業支援システムの有構成の実証実験を行った。(2)パソコン組み立て指導をモデル課題にした多地点遠隔教育に関する実験を行った。(3)多面ディスプレイ・システム内での人間の認識特性に関する実験を行った。(4)多面ディスプレイ・システムを用いた、多地点遠隔協調作業のための多地点臨場感会議システムの構築、実験を行った。3.研究結果および経過:(1)次ページにあるように国内の学会あるいは研究会および国際会議等で発表,報告を行った。またその他の成果を論文とショートノートに執筆および準備中である。(2)各実験によって得られたデータを各種の統計・多変量解析等の手法を用いて分析中である.なお,このデータ分析手法の開発自体も研突対象の視点においている.(3)平成11年度の研究に備え,予備実験段階で測定法のめどをたてることができた。成果は学会あるいは研究会にて発表予定である。また研究・実験の途上のものは4月以降も継続的に実施していく予定であるが,特に平成11年度の始めに完成するヴァーチャル・スペース(バーチャル環境システム)の利用を予定している.本研究の目的は,急速に実用化しつつある遠隔教育の効果を人間の側から科学的に実証することにある.また,今後本格的到来が予想されるネットワーク社会における教育・学習という人間の知的活動を中心に,教師・学習者モデルの構築などコミュニケーション科学の方法論の構成を策定する.次の各研究題目に関して,実施した.(1)バーチャルリアリティ等,高度臨場感教育システムの研究:マルチメディアネットワークを介して,映像,音声,コンピュータデータ等を交換することにより,遠隔地においても距離を越えて,臨場感ある教育,学習,研究活動が行えるような教育システムの開発を目指し,実験を行う.この研究では,通常のTV会議システムで用いられるような映像,音声,計算機データに加え,バーチャルリアリティ技術を用いて,立体映像や,データグローブによる運動情報等を交換することにより,これまでの遠隔教育では不可能であった実技的要素を含む遠隔協調学習の可能性を検討する.(2)マルチメディア高等教育システム実験環境の基本設計:放送番組制作の新手法として,スタジオから大道具を排除し,特殊効果映像技術により仮想的スタジオセットを作るバーチャルスタジオ技術がある.バーチャルスタジオを用いて,教育番組を試作し,その際の講師の負担等を分析し,講師に負担の少ない演出技法,バーチャルスタジオの利用法を検討する.
微細加工磁性体におけるトンネル型磁気抵抗効果の理論的研究

強磁性トンネル接合における巨大な磁気抵抗効果の発見により、強磁性トンネル接合を磁気センサーやメモリに応用しようという研究が活発になされるようになった。しかしながら、このトンネル型磁気抵抗効果(TMR)の電子論的理解はいまだ不充分であり、物質設計の立場から電子論に基づいたトンネル伝導の基本的理解が望まれている。一方、強磁性トンネル接合の実用化の為には、そのトンネル抵抗自体をおよそ一桁低くすることが望まれている。このような背景のもとで、本研究課題では以下内容について理論的研究を行った。1.金属リード線の電子状態とそのスピン分極率と磁気抵抗率との関連。2.トンネル障壁内に強磁性微粒子を埋め込んだ構造を持つハイブリッド型トンネル接合における磁気抵抗効果。3.トンネル接合における熱電能。本研究で明らかになった点は以下のとおりである。・トンネル抵抗はリード線金属におけるs-d混成に大きく影響される。・強磁性トンネル接合でも大きな熱電能効果が期待される。・ハイブリッド型トンネル接合のコンダクタンスの温度依存性は弱く、低温で磁気抵抗効果が増大する。