hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物の新規な遺伝子ベクターの開発

日本型イネには、宿主に明確な病徴を示さず、種子及び花粉による垂直伝播のみが認められるといったプラスミド様性質を示す2本鎖RNAレプリコンが存在する。本研究は、イネ2本鎖RNAのプラスミド的な諸性質を利用して、植物における全く新しいタイプの遺伝子ベクター開発を目的とする。遺伝子導入用コンストラクトは、イネ2本鎖RNAの両末端をRT-PCRで増幅しT7プロモーターを付加したDNA断片に、選抜マーカーとしてハイグロマイシン抵抗性遺伝子およびレポーター遺伝子として緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を組み込んだものを作製した。このコンストラクトよりin vitroで転写したRNAを直接パーティクルガンで2本鎖RNAを保持するイネカルスに打ち込んだ。打ち込んだRNAは、複製酵素遺伝子を欠いているため、それ自身では複製できないが、2本鎖RNAを含むカルスに導入することにより、内在する2本鎖RNAがコードする複製酵素により複製し、ベクターとして機能することを期待している。RT-PCRで増幅する2本鎖RNAの両末端について400bp-1,500bpの範囲で種々の長さのコンストラクトを作成、2本鎖RNAを持つイネカルス(日本晴品種)に導入し、ハイグロマイシンを用いた選抜および緑色蛍光の観察等を行った結果、導入したハイグロマイシンおよびGFP遺伝子の発現が示唆された。これら遺伝子の発現を確認するため、導入したRNAの有無をノーザンハイブリダイゼーションにて解析したが、シグナルは検出できなかった。RT-PCRでは、GFP遺伝子RNAの存在が確認できたことから、導入したコンストラクトは一時的には複製するものの、その後の複製・維持に問題がある可能性が示唆された。より安定性の高いベクター開発を目標に実験を続けている。現在実用化されている植物遺伝子ベクターは、いずれも宿主ゲノムDNAに外来遺伝子DNAを組込むタイプのものであるが、細胞質でRNA分子のまま複製するタイプの遺伝子ベクターを想定している。遺伝子導入用コンストラクトは、イネ2本鎖RNAの両末端をRT-PCRで増幅しT7プロモーターを付加したDNA断片に、選抜マーカー遺伝子としてハイグロマイシン抵抗性遺伝子を組み込んだものを作製した。このベクターコンストラクトよりin vitroで転写したRNAを直接パーティクルガンで2本鎖RNAを保持するイネカルスに打ち込んだ。打ち込んだRNAは、複製酵素を欠いているため、それ自身では複製できないが、2本鎖RNAを含むカルスに導入することにより、内在する2本鎖RNAがコードする複製酵素により複製し、ベクターとして機能することを期待している。本年度は、RT-PCRで増幅する2本鎖RNAの両末端について300bp-1,000bpの範囲で種々の長さのコンストラクトを作成、2本鎖RNAを持つイネカルス(日本晴品種)に導入し、ハイグロマイシン添加培地で選抜後、イネ植物体を再生させ、再生植物体からRNAを単離し、導入したRNAおよび2本鎖RNAの有無をノーザンハイブリダイゼーションにて解析した。6個体を解析したが、いずれの個体も導入したRNAは検出されず、ハイグロマイシン選抜時にエスケープした植物体であった。現在、RT-PCRで増幅する2本鎖RNAの両末端を約2kbに増やし、新たなコンストラクトを作成中である。
低速電子回折装置を用いた振動相関熱散漫散乱測定システムの製作

本研究の目的は、市販ベースの低速電子回折装置を用いて表面構造を簡単に解析できる振動相関熱散漫散乱法を実現し、その普及をはかることである。平成12年度は、低速電子回折装置を組み込んだ振動相関熱散漫散乱測定装置とその制御システムを製作し、その性能試験を行なった。そして、製作した装置と制御システムにより、振動相関熱散漫散乱が測定可能であることを確認した。平成13年度は、その装置を用いて実際に振動相関熱散漫散乱を測定して表面構造解析を行った。試料表面としては、最近になってようやく構造が明らかになったSi(111)4x1-In表面を使用した。測定装置が、振動相関熱散漫散乱測定のために十分な性能を持っていることは昨年度に確認済みであるため、まず振動相関熱散漫散乱を自動計測するための計測ソフトウェアの作成を行った。また、測定した複数の2次元回折パターンから3次元的な逆格子空間像を構築するソフトウェアも合わせて作成した。これらのソフトウェアにより、一度の測定によりスクリーン上に現れた全ての回折スポット、強度をデータとして取り込むことが可能になった。このソフトウェア、ハードウェアを合わせた測定システムにより、これまでの10倍から100倍の効率で回折パターンを測定することが可能になった。Si(111)4x1-In表面で得られた回折パターンを逆フーリエ変換することによって得られたパターソン関数には、Si(111)4x1-In表面構造に対応するピークが正確な位置に現れた。したがって、当初の第一の目的である手法の実現は、達成できたと考えている。今後、手法の普及をはかるために作成したソフトウェアの配付等を行う予定である。本年度は、低速電子回折装置、反射高速電子回折用電子銃、超高真空試料マニピュレータ、超高真空槽、超高真空ポンプ等を購入し、本研究で実用化を目指す振動相関熱散漫散乱測定システムの組み立てと性能試験を行った。特に低速電子回折装置は、本研究の中心的な装置であるので性能を十分吟味したうえで機種の選定を行った。組み立て後の性能試験として第一に真空試験を行った。適切な排気手順により5x10^<-11> Torrという表面分析装置として十分な超高真空を達成した。次に低速電子回折装置の性能試験を行ったが、電子ビームのサイズは十分小さく、単色性も十分であった。低速電子回折装置の分光器のエネルギー分解能も、弾性散乱電子を選択するのに十分であった。ただし、電子線と分光器のエネルギーを独立に外部からコントロールできる様に、購入した装置のコントローラーの改造を行った。低速電子回折装置のスクリーンに写し出される熱散漫散乱像の観測は、既存の冷却CCDカメラで行うことになるが、スクリーンの明度が高いため感度の高い計測が可能であった。また、本研究では測定の高度な自動化が目的でもあるので、試料の回転はコンピューター制御によるモータドライブシステムを採用した。具体的には、試料マニピュレータの極角、方位角回転をステッピングモーターで制御した。以上のように装置の組み立ては完了し、装置が本研究目的に十分な性能を持っていることを確認した。本研究の目的は、市販ベースの低速電子解析装置を用いて表面構造を簡単に解析できる振動相関熱散漫散乱法を実現し、その普及をはかることである。本年度は、はじめに昨年度に組上げて性能試験を行なった低速電子解析装置を使用して、実際に振動相関熱散漫散乱をを測定して表面構造解析を行った試料表面としては、最近になってようやく構造が明らかになったSi(111)4x1-In表面を使用した。測定装置が、振動相関熱散漫散乱測定のために十分な性能を持っていることは昨年に確認済みであるため、まず振動相関熱散漫散乱を自動計測するための計測ソフトウェアの作成を行った。

また、測定した複数の2次元解析パターンから3次元的な逆格子空間像を構築するソフトウェアも合わせて作成した。これらのソフトウェアにより、一度の測定によりスクリーン上に現れた全ての回折スポット、強度をデータとして取り込むことが可能になった。このソフトウェア、ハードウェアを合わせた測定システムにより、これまでの10倍から100倍の効率で回折パターンを測定することが可能になった。Si(111)4x1-In表面で得られた回折パターンを逆フーリエ変換することによって得られたパターソン関数には、Si(111)4x1-In構造に対応するピークが正確な位置に現れた。したがって、当初の第一の目的である手法の実現は、達成できたと考えている。今後、手法の普及をはかるために作成したソフトウェアの配布等を行う予定である。
アマモ場の造成と管理を目指したアマモの生理学的研究

アマモの種子発芽から初期成長における生理メカニズムの解明を目指し、生理学的・分子生物学的研究を行った。約230のアマモ遺伝子を解析し、種子の休眠から発芽に至る時期には呼吸、塩耐性、吸水、植物ホルモン応答などに関与する遺伝子の発現変動が顕著であることが示された。アマモ遺伝子を組換えたシロイヌナズナでの解析から、少なくとも3遺伝子が塩耐性や低酸素耐性に関与することが明らかになった。光応答性の解析から、アマモにも光に応答して成長を調節する仕組みと赤色光と青色光の受容システムが存在することが示唆された。本研究を通して、アマモの種子発芽と初期成長に関与する遺伝子や環境要因の一端が明らかになった。アマモの種子発芽と初期成長の生理メカニズムの解明を目的に、以下の1から3の解析を行った。[1アマモ遺伝子の発現解析]既に得られている200種類のアマモ遺伝子について、配列解析と詳細な発現解析を行った。特に種子発芽過程については、ほぼすべての遺伝子の発現解析を終えた。その結果、200種類の遺伝子は157種類に整理された。うち4遺伝子については、塩濃度、浸透圧、温度、酸素濃度、植物ホルモンなどの条件を変化させた種子や葉における発現特性を明らかにした。また、植物ホルモンの生合成や応答に関わる遺伝子について、新たに12種類を単離した。これらについて、複数の植物ホルモンに対する発現応答性を明らかした。[2アマモ遺伝子の機能解析]4種類のアマモ遺伝子について、シロイヌナズナに遺伝子組換えを行い、主にストレス耐性に関する表現型を解析した。うち1遺伝子では、組換えシロイヌナズナの乾燥耐性と低温耐性が高くなり、この遺伝子が乾燥と低温の耐性に関与している可能性が示された。また、2遺伝子については、遺伝子組換え体の作出に問題が発生したため、遺伝子組換え用ベクターの改変を行った。[3種子発芽と初期成長における環境要因の解析]アマモの種子発芽と初期成長における光応答メカニズムを解明するため、解析対象の光色を白色光、赤色光、青色光、遠赤外光に定めた。それに合わせてLED照明装置や培養装置の条件設定を進めた。アマモの種子発芽と初期成長の生理メカニズムの解明を目的に、以下の1から4の解析を行った。[1アマモ遺伝子の発現解析]当初からの200種類のアマモ遺伝子に加えて、植物ホルモンの生合成、応答、代謝に関与する22種類の遺伝子についても発現解析を行った。22種類の植物ホルモン関連遺伝子の解析から、アブシシン酸とジベレリンについて、生合成される時期、作用する時期、代謝・不活化される時期がほぼ決定された。陸生植物と同様に、アマモ種子の休眠と発芽にもこの2種類の植物ホルモンが関与するが、その調節の変遷が緩やかに進行することが示唆された。遺伝子発現解析はほぼ終了した。[2アマモ遺伝子の機能解析]1種類のアマモ遺伝子について、遺伝子組換えシロイヌナズナ(組換えホモ個体)の環境ストレス耐性を解析した。この組換え体は高塩濃度でも成長が良好であり、この遺伝子が塩耐性に関与する可能性が示された。また、別の2遺伝子については、両者が共同して作用する可能性が高まったため、交配によって両遺伝子を保有する組換え体の作出を狙って、遺伝子組換え用ベクターの改変を行った。[3種子発芽と初期成長における環境要因の解析]基本条件となる光の波長や強度の設定を完了した。アマモ幼植物体について、白色光、赤色光、青色光の効果を解析した。いずれの光条件でも、暗黒条件に比べて幼葉鞘の伸長が抑制され、第一葉の出現が促進された。この結果から、陸生植物と同様にアマモにも光に応答して成長を調節するメカニズムと赤色光と青色光の受容体が存在することが示唆された。[4アマモ場造成での生育管理技術の開発]123から得られる成果をアマモ場造成に応用するため、実際のアマモ場造成での問題点を調査した。特に都市部に近い海域では、泥やヘドロの底質、低透明度による光合成の抑制、夏期の水温上昇、河川水の流入による低塩分などが主要な問題点であると考えられた。遺伝子組換え実験を進めていた2遺伝子について、両者が共同して作用する可能性が高まったため、交配により両遺伝子を保有する遺伝子組換えシロイヌナズナの作出を計画している。そのため、遺伝子組換え用ベクターの構築から実験をやり直している。この2遺伝子については、新しく遺伝子組換えシロイヌナズナの完成を待って、環境ストレス耐性などを解析する予定である。[1アマモ遺伝子の発現解析]2016年にアマモのゲノム情報が公開されたため、これまで解析してきた遺伝子との比較を行った。若干の塩基配列の違いはあったが、公開されたゲノム情報は日本産のアマモにも適用可能と判断された。また、遺伝子ファミリーの情報が得られたため、これらの発現解析を進めた。本研究を通して、ストレス応答や植物ホルモンに関連する約230の遺伝子を解析できた。[2アマモ遺伝子の機能解析]アマモ遺伝子を組換えたシロイヌナズナについて、おもに塩耐性と低酸素耐性を解析した。新たに1遺伝子について、遺伝子組換え体が高塩濃度や低酸素に耐性を示した。また、別の2遺伝子について、組換え用ベクターの改変を進めた。

本研究を通して、少なくとも2遺伝子が塩耐性や低酸素耐性に関与することが明らかになった。[3種子発芽と初期成長における環境要因の解析]白色光、赤色光、青色光、遠赤色光の応答性について解析した。白色光、赤色光、青色光下では、暗黒下に比べて幼葉鞘の伸長が抑制され、第一葉の出芽が促進された。遠赤色光下では、暗黒下と同様に幼葉鞘の伸長が促進されたが、第一葉の出芽も白色光、赤色光、青色光下と同様に促進された。これらの結果から、アマモにも赤色光と青色光の応答性は存在するが、遠赤色光の応答性は特殊であると考えられた。[4アマモ場造成での生育管理技術の開発]1から3の結果をアマモ場造成に応用するため、都市海域でのアマモの育成実験を行った。低率ではあるが1年間を通した育成に成功した。一方、底質の泥やヘドロ、低透明度による光量の減少、夏期の水温上昇、河川水による低塩分などが生育阻害のおもな原因と考えられた。特に、光量の減少の影響は大きく、光を量的・質的に調整してアマモの育成を調節できる可能性が高いと判断された。アマモの種子発芽から初期成長における生理メカニズムの解明を目指し、生理学的・分子生物学的研究を行った。約230のアマモ遺伝子を解析し、種子の休眠から発芽に至る時期には呼吸、塩耐性、吸水、植物ホルモン応答などに関与する遺伝子の発現変動が顕著であることが示された。アマモ遺伝子を組換えたシロイヌナズナでの解析から、少なくとも3遺伝子が塩耐性や低酸素耐性に関与することが明らかになった。光応答性の解析から、アマモにも光に応答して成長を調節する仕組みと赤色光と青色光の受容システムが存在することが示唆された。本研究を通して、アマモの種子発芽と初期成長に関与する遺伝子や環境要因の一端が明らかになった。2遺伝子の遺伝子組換えシロイヌナズナで導入遺伝子の発現が確認できなかったため、遺伝子組換え用ベクターの構築から実験をやり直している。この2遺伝子については、新しく遺伝子組換えシロイヌナズナの完成を待ってストレス耐性などを解析する予定である。また、LED照明装置の納入が遅れたこともあり、基本的な実験条件である光の波長や強度の設定が十分に行えなかった。平成27年度の早い段階で、その条件設定を完了し、生理学実験を開始する予定である。[1アマモ遺伝子の発現解析]平成27年度でほぼ終了したため、補足的な実験を設定する。[2アマモ遺伝子の機能解析]前年度に引き続き、アマモ遺伝子を組換えたシロイヌナズナの解析を進める。組換え体の作出は終了させ、塩分、溶存酸素、温度、光などの環境条件に対する遺伝子組換え体の反応性の解析に重点を置く。これにより、各アマモ遺伝子の生理的役割を明らかにする。[3種子発芽と初期成長における環境要因の解析]前年度に引き続き、種子発芽と初期成長での白色光、赤色光、青色光、遠赤外光への応答性を解析する。特に、赤色光と遠赤外光の相互作用、異なる時期(年)のサンプルについての解析を行う。また、海水中の光の波長特性から、緑色光の効果についても解析を行う。[4アマモ場造成での生育管理技術の開発]1から3の結果を活かし、アマモ場造成で種子発芽や初期成長をコントロールする実用的な方法の開発に取り組む。
POETS(Personalized Online Electronic Text Services)

POETS(Personalized Online Electronic Services)は、インターネットを利用したリーディング環境の構築をターゲットとして平成五年度から開始された研究プロジェクトであるが、平成7年度から8年度は本プロジェクトの最終段階を迎え、インターネット上の様々な電子テキストを効率よく利用できるリーディングインターフェースを完成させることを目指す。すでにインターネット上において公開されているPOETSのリーディング環境は、(URL:http://www.notredame.ac.jp)電子化された質の高い広い範囲のテキストを、その学習者の知的な興味あるいは必要度、または能力に応じて選択利用させ、その上で学習者が実際のリーディング過程で必要とする様々な語学的サポート、すなはち電子辞書を効率よく利用できるものとなっている。プロジェクトの主要な機能のひとつにテキストの蓄積があげられるが、平成7年度中に蓄積が進行しているテキストのうち、例えば、読売新聞社が編集しIBH Communicationsによって英文翻訳され出版されたChronicle: The Great Hanshin Earthquake(英文--記録「阪神大震災」)などは、POETSから発信されるテキストとして平成8年2月1日より一部公開を開始している。このテキストデータの公開は、テ-ワード「異文化交流/コンピューターネットワーク/英語」によって要約されるPOETSプロジェクトのひとつの成果として位置づけることができる。
C型レクチン受容体の生理機能の解析と疾病制御への応用

本研究は、Dectin-1、2領域にマップされる機能不明のC型レクチンの遺伝子欠損マウスを作製し、その生理機能やリガンドを解析すると共に、様々な免疫関連疾患の治療への糸口を見出すことを目的としている。今年度は、C型レクチン及び下流遺伝子改変マウスを用いた解析の成果として、3報の英文原著論文と1報の英文総説を発表した。特に、DECTIN-1の下流で誘導されるIL-17Fが腸内常在クロストリジウム属XIV細菌の増殖を抑制することで腸管制御性T細胞(Treg)の分化を制御し、潰瘍性大腸炎の病態形成に関与していることを明らかにした(Kamiyaら、Mucosal Immunol., 2018; Tangら, Nat. Immunol., 2018)。一方、マウス皮膚ラングハンス細胞が産生するIL-36αはC型レクチンによって誘導され、Th17関連サイトカインの発現を増強させることによって乾癬性皮膚炎を増悪化することも明らかにした(Hashiguchiら, J. Immunol., 2018)。また、DECTIN-1欠損マウスで過剰増殖している腸内乳酸菌L. murinusによる炎症性腸疾患改善の作用機序を解析し、死菌体の無菌動物への投与により、Tregの増加が認められたことから、代謝産物以外の菌体成分がTregの増加に関わることが分かった。さらに、DCAR1欠損マウスを用いた解析から増殖中のカンジダ菌体ではDCAR1のリガンドが存在することも分かった。上記の様に、研究計画に従い、C型レクチン遺伝子とそれらの下流遺伝子改変マウスを解析することにより、我々の研究が中心となった4報の論文と14報の共著論文を発表する事ができた。特にDECTIN-1下流サイトカインIL-17Fは従来IL-17Aと同じ機能を持つという理解に対し、腸管免疫と腸内細菌への影響においてIL-17Aとは明らかに異なる機能を持つことを明らかにし、C型レクチンの腸管免疫における役割の理解を格段に深めることができた。現在IL-17Fの中和抗体の炎症性腸疾患に対する治療・予防について特許出願中である。今後ともC型レクチンと下流因子をターゲットとして免疫関連疾患制御への応用を探っていく予定である。腫瘍形成におけるC型レクチンの機能解析において、当初予定していたDECTIN-1に加え、DCIR、CLEC1aそしてCLEC12bについて役割の解析を同時進行している。すでにDECTIN-1が腸管の腫瘍形成を促進することが分かっただけではなく、CLEC1aとCLEC12bはそれと正反対に腫瘍形成を阻止することを見出し、抗腫瘍免疫におけるC型レクチンの役割の全体像を明らかにしているところである。当初予定していたCLEC12aの遺伝子欠損マウスの作製は、従来のES細胞遺伝子相同組換え法に加え、最新のゲノム編集技術CRISPR/Cpf1法も用いて作製を進めている。また、DCIRの機能解析に関して、欠損マウスを用いて潰瘍性大腸炎と炎症依存性大腸腫瘍モデルを誘導して従来知られていた自己免疫性関節炎以外の炎症性疾患の病態形成における役割を解析している。さらに、DCIRの発現細胞の同定を行うため、現在DCIR抗体を作製しているところである。このように、遺伝子改変マウスの作製とその解析は順調に進展しており、研究計画は順調に進行している。以上の解析のうち、1)DCIR発現細胞の局在を解析するツールとして抗体の作製を続け、解析は来年度以降に行う。イメージングの手法を用い、リガンド発現細胞と受容体発現細胞との相互作用を明らかにする。2)CLEC12aの解析については、今年度中に遺伝子欠損マウスを作製完了次第、腫瘍形成への影響を検討する。3)CLEC1aについて、今年度中にはリガンドを同定し、来年度中の論文投稿に持ち込む。4)DCAR1については、現在リガンドの検討を進めており、手掛かりを得ている。今年度以降はCIAやEAE、OVA誘導気道過敏症、イミキモド(IMQ)誘導皮膚炎、DSS誘導大腸炎、などのモデルを用いて感受性を検討する。CLEC1A, DCAR1のリガンドについては、Fc融合蛋白質を合成し、糖鎖アレイを用いてリガンドを探索する。同じ手法を用いてDCIRリガンドの同定に成功しており、成功する見通しが高い。これらの解析により、生体内での役割、その分子メカニズムを明らかにする。これらの基礎的な解析と並行して、5)腸管免疫に於ける機能と6)腫瘍形成に於ける機能解析を進める。真菌感染や細菌感染、腸内フローラへの影響を詳しく調べる他、これらの微生物上のリガンド分子を探索する。KOの結果腸管炎症に影響が見られる分子については、阻害(促進)抗体や阻害分子による炎症性腸疾患の治療の可能性を検討する。また、腫瘍形成との関連が認められた受容体については、腸管遺伝子発現への影響や、腸内微生物叢への影響、炎症応答への影響などの多面的な解析を行い、当該受容体の関与メカニズムを明らかにする。

特に、DECTIN-1の下流で誘導されるIL-17Fが腸内常在クロストリジウム属XIV細菌の増殖を抑制することで腸管制御性T細胞(Treg)の分化を制御し、潰瘍性大腸炎の病態形成に関与していることを明らかにした(Kamiyaら、Mucosal Immunol., 2018; Tangら, Nat. Immunol., 2018)。一方、マウス皮膚ラングハンス細胞が産生するIL-36αはC型レクチンによって誘導され、Th17関連サイトカインの発現を増強させることによって乾癬性皮膚炎を増悪化することも明らかにした(Hashiguchiら, J. Immunol., 2018)。また、DECTIN-1欠損マウスで過剰増殖している腸内乳酸菌L. murinusによる炎症性腸疾患改善の作用機序を解析し、死菌体の無菌動物への投与により、Tregの増加が認められたことから、代謝産物以外の菌体成分がTregの増加に関わることが分かった。さらに、DCAR1欠損マウスを用いた解析から増殖中のカンジダ菌体ではDCAR1のリガンドが存在することも分かった。上記の様に、研究計画に従い、C型レクチン遺伝子とそれらの下流遺伝子改変マウスを解析することにより、我々の研究が中心となった4報の論文と14報の共著論文を発表する事ができた。特にDECTIN-1下流サイトカインIL-17Fは従来IL-17Aと同じ機能を持つという理解に対し、腸管免疫と腸内細菌への影響においてIL-17Aとは明らかに異なる機能を持つことを明らかにし、C型レクチンの腸管免疫における役割の理解を格段に深めることができた。現在IL-17Fの中和抗体の炎症性腸疾患に対する治療・予防について特許出願中である。今後ともC型レクチンと下流因子をターゲットとして免疫関連疾患制御への応用を探っていく予定である。腫瘍形成におけるC型レクチンの機能解析において、当初予定していたDECTIN-1に加え、DCIR、CLEC1aそしてCLEC12bについて役割の解析を同時進行している。すでにDECTIN-1が腸管の腫瘍形成を促進することが分かっただけではなく、CLEC1aとCLEC12bはそれと正反対に腫瘍形成を阻止することを見出し、抗腫瘍免疫におけるC型レクチンの役割の全体像を明らかにしているところである。当初予定していたCLEC12aの遺伝子欠損マウスの作製は、従来のES細胞遺伝子相同組換え法に加え、最新のゲノム編集技術CRISPR/Cpf1法も用いて作製を進めている。また、DCIRの機能解析に関して、欠損マウスを用いて潰瘍性大腸炎と炎症依存性大腸腫瘍モデルを誘導して従来知られていた自己免疫性関節炎以外の炎症性疾患の病態形成における役割を解析している。さらに、DCIRの発現細胞の同定を行うため、現在DCIR抗体を作製しているところである。このように、遺伝子改変マウスの作製とその解析は順調に進展しており、研究計画は順調に進行している。以上の解析のうち、1)DCIR発現細胞の局在を解析するツールとして抗体の作製を続け、解析は来年度以降に行う。イメージングの手法を用い、リガンド発現細胞と受容体発現細胞との相互作用を明らかにする。2)CLEC12aの解析については、今年度中に遺伝子欠損マウスを作製完了次第、腫瘍形成への影響を検討する。3)CLEC
恒星外周圏の構造に関する観測的研究

本調査研究は,進化の各段階にある恒星の外周圏について,その構造と活動性に関する観測資料を得ることを目的とする.特に,前主系列星,高温度星及び,低温度星について外周圏の探査観測及び,代表的恒星についての高分散分光観測を実施する.これらの観測により,恒星外周圏と星の進化課程及び,周辺の星間物質との相互作用についての総合的な知見を深めることが期待できる.本年度は,当初の研究計画に従って各分担者は,海外の望遠鏡による観測の申込を行った.観測プロポーサルの70%以上の11件が採択され,それぞれの観測を実施したが,幸い,各観測班とも観測条件に恵まれ,本研究課題を遂行するに必要な観測データが得られた.データはすベて磁気テープ等に記録されており,その処理は各分担者が実施中である.以下,各課題がとに観測実施状況を要約する.1)前主系列段階にある若い天体小暮・小倉は,オリオン座に検出されていた輝線星約50個の低分散分光観測を行い,それらが発達した外周圏をもつT Tau型星であることを見出した,小倉・吉田は,南天及び北天の星生成領域に見られる非星像天体に低分散分光観測を実施し,その多くが若い天体から流出したジェット状ガス流と星間雲との相互作用を示すHH天体であることを確認した.片坐・水谷は,若い星の高分解赤外観測によって若い星の外周圏構造の解析に必要なデータを得た.2)高温度星平田・門は,南天のB型輝線星65星について高分散分光によるHα輝線輪郭の観測を行った.岡崎は,近接連星の外周圏構造解析のため光電測光観測を実施した.3)低温度星辻は,発達した外周圏を持つ赤色巨星について赤外フーリエ分光観測を実施した.赤外域分子スペクトルの解析から低温度星外周圏の構造,特に分子形成層の特性を解明した.中田は,電波観測によって低温度炭素星の外周圏に水メーザー源の検出に成功した.4)二重星の観測恒星外周圏の研究には超高空間分解能の観測が必要であるが,磯部は,技術開発を兼ねてスペックル干渉法による二重星の観測を実施し, 50星について0.1秒角の二重星成分を分解することに成功した.昭和63年度には,上記観測のデータ処理を行うと共に,第2年次の計画に従って分担者それぞれの観測を継続する.本調査研究は,進化の各段階にある恒星の外周圏について,その構造と活動性に関する観測資料を得ることを目的とする.特に,前主系列星,高温度星及び,低温度星について外周圏の探査観測及び,代表的恒星についての高分散分光観測を実施する.これらの観測により,恒星外周圏と星の進化課程及び,周辺の星間物質との相互作用についての総合的な知見を深めることが期待できる.本年度は,当初の研究計画に従って各分担者は,海外の望遠鏡による観測の申込を行った.観測プロポーサルの70%以上の11件が採択され,それぞれの観測を実施したが,幸い,各観測班とも観測条件に恵まれ,本研究課題を遂行するに必要な観測データが得られた.データはすベて磁気テープ等に記録されており,その処理は各分担者が実施中である.以下,各課題がとに観測実施状況を要約する.1)前主系列段階にある若い天体小暮・小倉は,オリオン座に検出されていた輝線星約50個の低分散分光観測を行い,それらが発達した外周圏をもつT Tau型星であることを見出した,小倉・吉田は,南天及び北天の星生成領域に見られる非星像天体に低分散分光観測を実施し,その多くが若い天体から流出したジェット状ガス流と星間雲との相互作用を示すHH天体であることを確認した.片坐・水谷は,若い星の高分解赤外観測によって若い星の外周圏構造の解析に必要なデータを得た.2)高温度星平田・門は,南天のB型輝線星65星について高分散分光によるHα輝線輪郭の観測を行った.岡崎は,近接連星の外周圏構造解析のため光電測光観測を実施した.3)低温度星辻は,発達した外周圏を持つ赤色巨星について赤外フーリエ分光観測を実施した.赤外域分子スペクトルの解析から低温度星外周圏の構造,特に分子形成層の特性を解明した.中田は,電波観測によって低温度炭素星の外周圏に水メーザー源の検出に成功した.4)二重星の観測恒星外周圏の研究には超高空間分解能の観測が必要であるが,磯部は,技術開発を兼ねてスペックル干渉法による二重星の観測を実施し, 50星について0.1秒角の二重星成分を分解することに成功した.昭和63年度には,上記観測のデータ処理を行うと共に,第2年次の計画に従って分担者それぞれの観測を継続する.
PETを用いた変時性不全における心臓交感神経β受容体密度に関する研究

変時性不全とは、心臓が、身体活動に対して心拍数を適切に調節できなくなってしまう病態のことである。そのため、十分に運動できなくなり、その結果QOL低下に直結する。さらには、変時性不全は心血管死および全死亡と独立して関係があることが知られている。今回、交感神経βアドレナリン受容体のリガンドである[C11]CGP-12177をポジトロントレーサーとする心臓PET検査を用いて、変時性不全における心臓交感神経β受容体密度を評価した。変時性不全においてはβアドレナリン受容体密度が低値であり、変時性不全の原因である可能性が考えられた。今後は、βアドレナリン受容体をターゲットとした治療方法の確立が期待される。変時性不全とは、身体活動に対して心臓が心拍数を適切に調節できなくなってしまう病態のことであり、その存在は運動耐容能の低下、すなわちQOL低下に直結する。加えて、心血管死および全死亡の独立した予測因子でもあるため、そのメカニズム解明を通じて変時性不全の治療戦略の基盤を確立することが本研究の目的である。具体的には、PETをもちいた心臓交感神経β受容体密度の測定を行うことをその手段とする。本研究採択の結果をうけ、研究テーマ「PETを用いた変時性不全における心臓交感神経β受容体密度に関する研究」をPET施設である名古屋市総合リハビリテーションセンター倫理委員会に申請し、承認を受けた。その後、PET検査に必要な心筋交感神経β受容体リガンドである[11C]CGP 12177の合成装置の準備にとりかかった。秋には合成テスト、3ロット検定を終了し、2016年初頭にはすべての準備を完了した。変時性不全をともなう症例と年齢・性別を合致させた変時性不全をともなわない対照症例を試験対象としたため、まずは、2016年2月第1回臨床試験を健常ボランティアにおいて施行し、心臓交感神経βアドレナリン受容体密度の測定に成功した。また、対象例では、運動負荷検査、心エコーデ、血中カテコラミンを含む採血も行っている。第1回臨床試験以後順調に症例をこなし始めている。今後症例数が確保された時点より、予備的な解析を開始する予定である。PET検査は開始され、本研究は軌道にのったと考えている。変時性不全とは、身体活動に対して心臓が心拍数を適切に調節できなくなってしまう病態のことである。通常は、運動強度に応じて心拍上昇が生じるが、運動の初期から心拍応答が低下している一群があり、これらが変時性不全として定義される。その存在は労作時の息切れなどの運運動耐容能の低下、すなわちQOL低下と密接な関連が認められており、心血管死や全死亡の独立した予測因子であることも判明している。従来、変時性不全の原因として心臓交感神経βアドレナリン受容体密度の低下(down regulation)の関与が示唆されてきた。本研究テーマ「PETを用いた変時性不全における心臓交感神経β受容体密度に関する研究」では、交感神経βアドレナリン受容体のリガンドである[C11]CGP-12177をポジトロントレーサーとする心臓PET検査を用いて、他のモダリティでは証明困難な変時性不全におけるβアドレナリン受容体密度の変容を評価する。具体的には、運動負荷試験において変時性不全の基準を満たした症例と、年齢、性別を合致させた変時性不全を伴わない対照症例を対象とし、これらにおいて心臓交感神経βアドレナリン受容体密度を測定し、両群間で比較検討を行うことをその手法としている。これまでのところ、予備的な解析において2群間の心臓交感神経β受容体密度に統計学的な有意差を認めており、変時性不全と心臓交感神経βアドレナリン受容体密度との関係を明らかにしつつある。PETの撮像を、PET施設である名古屋市総合リハビリテーションセンターで開始した。現在、変時性不全群および対象群ともに順調に症例を積み増している。変時性不全とは、身体活動に対して心臓が心拍数を適切に調節できなくなってしまう病態である。その存在は、運動耐容能の低下、すなわちQOL低下に直結するのみならず、心血管死および全死亡の独立した予測因子であるため、そのメカニズム解明は急務とされている。今回、交感神経βアドレナリン受容体のリガンドである[C11]CGP-12177をポジトロントレーサーとする心臓PET検査を用いて、変時性不全と心臓交感神経βアドレナリン受容体密度(Bmax)との関係を検討した。心臓PETにおいて、投与された[C11]CGP12177は組織に移行し、βアドレナリン受容体に選択的に結合するため、投与後の放射能分布をPETで測定することにより、Bmaxの定量化が可能となる。左室体軸横断像上のうち左室容積が最大となるスライスに関心領域(ROI)を置き、左室壁を、左前下行枝、左回旋枝、右冠動脈の冠動脈3領域に分け、それぞれの領域、および全領域におけるBmaxの測定を行った。変時性不全は、運動負荷試験において、運動時最大心拍数が年齢予測から算出される最大心拍数の85%に到達しないものと定義した。β遮断薬を内服するものは本研究から除外した。年齢・性別をマッチさせた変時性不全群と、健常コントロール群とで、Bmaxを含む諸指標を比較検討した。両群間で、左室駆出率、血漿BNP値には有意な差を認めなかった。

変時性不全群の運動時最大心拍数は、健常群と比較して有意に低下していた。冠動脈3領域いずれにおいてもBmaxは変時性不全群で有意に低値を示していた。また、全領域においても同様に変時性不全群のBmaxは低値を示した(4.0 ±1.8 vs. 6.6 ±2.0 pmol/ml, p = 0.01)。変時性不全の成因として、ポストシナプスにあたる心臓Bmaxの低下が関連していると考えられた。変時性不全とは、心臓が、身体活動に対して心拍数を適切に調節できなくなってしまう病態のことである。そのため、十分に運動できなくなり、その結果QOL低下に直結する。さらには、変時性不全は心血管死および全死亡と独立して関係があることが知られている。今回、交感神経βアドレナリン受容体のリガンドである[C11]CGP-12177をポジトロントレーサーとする心臓PET検査を用いて、変時性不全における心臓交感神経β受容体密度を評価した。変時性不全においてはβアドレナリン受容体密度が低値であり、変時性不全の原因である可能性が考えられた。今後は、βアドレナリン受容体をターゲットとした治療方法の確立が期待される。今後は、さらなる症例の積み増しと並行してデータ解析を進める予定である。可能な限り症例を蓄積し、本研究の結果をより確実なものとしたい。不整脈[11C]CGP 12177の合成装置の準備に費やした期間が長く、臨床試験開始時期がずれ込んだため本研究テーマであるCGPをトレーサーとしたPET撮像の割り当て回数が現在のペースで最大であったため。予定通りの進行を見込んでいるため、28年度分も消化する予定である。現在のペースで症例をこなしていくことで研究テーマを完遂する予定である。
繊毛虫テトラヒメナで見つかった脊椎動物特異的な膜貫通型ヌクレオポリンの機能解析

繊毛虫テトラヒメナには、1つの細胞中に大核(栄養核)と小核(生殖核)という機能と構造の異なる2つの核が存在する。我々は、大小核の核膜孔複合体の構造を研究し、膜貫通型の核膜孔タンパク質として、大核特異的なPom121と小核特異的なPom82が存在することを発見した。これらの核特異的な膜貫通型核膜孔タンパク質の分子機能を検討した。Pom121については大核分化過程での明確な役割を見出せなかった。一方、Pom82については栄養増殖細胞中での小核の位置決めに必須であることが分かった。この発見は、核の位置決めに核膜孔タンパク質が関与することを初めて明らかにしたものである。繊毛虫のテトラヒメナは、Pom121に類似した核膜孔タンパク質を有している。Pom121は膜貫通型の核膜孔タンパク質で、これまで脊椎動物でしか見つかっていなかった。テトラヒメナで見つかったPom121様タンパク質は、二核性の繊毛虫類が持つ二種類の細胞核、大核と小核のうち、大核の核膜孔だけに局在する。このことは、脊椎動物以外で繊毛虫だけがPom121様タンパク質を持つことと、繊毛虫が二核性システムを成立させたこととの関連性を予想させる。繊毛虫核の構造的・機能的な分化に、Pom121様タンパク質がどのように関わっているのかを明らかにすることが本研究の目的である。H27年度は、初めに、Pom121様タンパク質の機能解析に用いる遺伝子ノックアウト株の作成を目指した。ターゲティングベクターを小核に導入し、2倍体小核ゲノムのPom121様遺伝子がヘテロにKOされた株を作成した。現在、この株から、遺伝学的手法によって小核と大核の全てのPom121様遺伝子コピーが破壊された完全KO個体を作成中である。次に、Pom121様タンパク質が大核の核膜孔複合体にだけ局在する仕組みを明らかにするため、Pom121様タンパク質に大核局在化活性をもつシグナル配列が存在するかを調べた。GFPと融合したPom121様タンパク質の様々な断片をテトラヒメナに発現させたところ、いつかの断片が大核内に特異的に局在した。このことから、Pom121様タンパク質の内部には大核局在化活性を持つ領域が存在することが明らかになった。H27年度に計画していたPom121様遺伝子のノックアウトは、現在、小核ゲノム上の遺伝子を破壊した株が得られており、間もなく完全KO株が完成する見込みである。また、Pom121様タンパク質の内部に大核局在化活性をもつ領域が存在することを明らかにできた。このような状況から、研究はおおむね順調に進行しているといえる。Pom121は膜貫通領域を持つ核膜孔タンパク質で、これまで脊椎動物でしか見つかっていなかった。テトラヒメナで見つかったPom121様タンパク質(遺伝子ID:TTHERM_00312730)は、テトラヒメナの二種類の細胞核、大核と小核のうち、大核の核膜孔だけに局在する。このことは、脊椎動物以外で繊毛虫だけがPom121を持つことと、繊毛虫が二種類の核を持つこととの関連性を予想させる。繊毛虫の大核と小核の構造的・機能的な分化に、Pom121がどのように関わっているのかを明らかにすることが本研究の目的である。H28年度はまず、Pom121が核膜孔複合体内のどの部分に組み込まれているのかを免疫電子顕微鏡法で調べた。その結果、Pom121は核膜孔複合体の核内側に存在することが明らかになった。次に、Pom121が局在しない小核の核膜孔複合体に局在するPom121に類似した核膜孔タンパク質を探索し、新たに小核特異的な膜貫通型核膜孔タンパク質(遺伝子ID:TTHERM_00375160)を発見した。このタンパク質は分子量が約82 kDaであったことからPom82と命名した。Pom82はC末端部に膜貫通領域を1箇所、N末側にPhe-Glyリピート領域を持ち、膜貫通領域をN末端部に1箇所、Phe-Glyリピート領域をC末側に持つPom121とは正反対の分子形状を示す。免疫電子顕微鏡観察の結果、Pom82は小核核膜孔複合体の細胞質側に存在し、大核核膜孔複合体におけるPom121の存在位置とは異なっていることが分かった。Pom82のような分子形状および核膜孔複合体内の位置を占める膜貫通型核膜孔タンパク質は他の生物種では報告がなく、テトラヒメナに特異的な核膜孔タンパク質と考えられる。当初の研究計画にはなかったPom121の核膜孔複合体内における局在位置を免疫電子顕微鏡法で明らかにできたこと、さらには、予想外であった小核特異的な膜貫通型核膜孔タンパク質Pom82が見つかり、大小核の核膜孔複合体の膜貫通領域の違いが明確になったことによって、核膜孔複合体の構造的・機能的分化における膜貫通領域の役割についての理解が大きく前進したため。繊毛虫のテトラヒメナは、体細胞核に相当する大核と生殖系列核に相当する小核という二種類の機能の異なる核をもつ二核性の単細胞生物である。

本研究は、大核の核膜孔複合体に特異的に局在する膜貫通型核膜孔タンパク質Pom121がテトラヒメナ核の分化にどのように関わっているのかを明らかにすることを目的とした。本年度は、小核から大核が分化する過程でPom121が核膜上に出現するタイミングを調べた。その結果、Pom121は別の大核特異的な核膜孔タンパク質であるMacNup98A, Bより遅れて新大核の核膜上に出現することが明らかとなり、Pom121が大核分化における先導的な役割を担っている可能性は高くないと考えられた。そこで、前年度に発見した小核核膜孔に特異的に局在する膜貫通型核膜孔タンパク質Pom82について、小核機能との関連性を明らかにすることを目指し、遺伝子破壊株の表現型解析を行った。Pom82遺伝子破壊株は活発に増殖したが、小核の個数に異常をきたし、通常1細胞あたり1個であるところ0個から十数個まで様々な個数の小核を持つ細胞が観察された。細胞質分裂に先立って起こる小核の有糸分裂が正しく細胞長軸方向に起こっていない細胞が多く見られたことから、分離後の二つの小核がそれぞれ前後に分かれる娘細胞に確実に分配されないため小核の個数に異常が生じるものと考えられた。この結果は、繊毛虫固有の核膜孔タンパク質であるPom82が小核の挙動と安定的な維持に関与していることを示しており、繊毛虫が進化過程でPom82を獲得したことが二核性の成立における極めて重要な要因であったと予想される。繊毛虫テトラヒメナには、1つの細胞中に大核(栄養核)と小核(生殖核)という機能と構造の異なる2つの核が存在する。我々は、大小核の核膜孔複合体の構造を研究し、膜貫通型の核膜孔タンパク質として、大核特異的なPom121と小核特異的なPom82が存在することを発見した。これらの核特異的な膜貫通型核膜孔タンパク質の分子機能を検討した。Pom121については大核分化過程での明確な役割を見出せなかった。一方、Pom82については栄養増殖細胞中での小核の位置決めに必須であることが分かった。この発見は、核の位置決めに核膜孔タンパク質が関与することを初めて明らかにしたものである。Pom121様遺伝子の完全KO株が得られた後、様々な顕微鏡システムを駆使してその表現型の解析を行う。また、完全KO株にPom121様タンパク質の部分欠損変異体を導入するレスキュー実験を行って、表現型に関与する分子内の機能領域の特定を目指す。一方、大核局在化活性を持つ最小配列を特定する。その配列領域を小核局在化シグナル(小核特異的タンパク質から同定済み)と置き換えた変異体を作成し、Pom121様タンパク質を小核の核膜孔に異所局在させた時に、小核の核膜孔複合体の構造と機能、さらには小核の形態にどのような影響が出るか調べる予定である。H28年度に計画していたPom121遺伝子破壊株の作成とその表現型解析、および生細胞観察による有性生殖(接合)過程でのPom121の挙動解析については現在進行中であり、H29年度も継続して実施していく。分子細胞生物学消耗品の使用量が予定していたより少なかったため、物品費の支出に差額が出た。消耗品の使用量が予定していたより少なかったため、主に物品費の収支に差額が出た。当該年度に使用量が予定に満たなかった消耗品については、次年度に使用量の増加が見込まれるので、次年度使用額は全額物品費(消耗品)に当てる。当該年度に使用量が予定に満たなかった消耗品については、次年度に使用量の増加が見込まれるので、次年度使用額はその全額を物品費(消耗品)に当てる。
「個別支援×集団研修」のハイブリッド型小学校理科指導力向上プログラムの開発

本研究の目的は、理科を専門としない小学校初任・若手教員に対する、理科指導力向上のための効果的な支援プログラム(教員研修とウェブサイト教材)を開発することである。2018年度の実績の概要は以下の通りである。1.昨年度と同様に、小学校の若手教員に対して、2017年度の調査結果を踏まえて改善した研修を実施した。その上で、受講者を対象とした、理科指導力、科学・技術への関心、及び研修が与えた影響に関する調査(無記名、研修当日直前、研修直後、3か月後)を実施した。調査の結果によれば、2018年度の研修は前年度に比べて受講者の満足度が高く、研修で学んだ内容の定着、理科授業に関する意識の変容に関しても、ある程度達成できていると推測された。一方、学んだ内容の授業への活用に関しては、状況の把握が十分にできなかった。以上を踏まえ、来年度に向けた研修内容と方法の改善について、研究代表者、分担者、連携研究者、および研究協力者の間で議論を行った。2.1.で実施した若手教員対象の調査結果と比較するために、小学校免許取得を目指す大阪教育大学学生、および大阪青山大学学生に対して調査を実施した。その結果、小学校若手教員は大学生に比べて科学・技術への関心・関与度が高いが、小学校理科の基本的な内容の理解度は低いこと等が明らかになった。この結果より、小学校若手教員のための支援策だけではなく、小学校教員を目指す学生の理科指導力向上という新しい研究課題についての着想を得た。3.若手教員の理科の授業準備のための、スマートフォンやタブレットで見られるウェブ教材の試作版を作製し、1.の研修参加者に各自の端末から視聴してもらい、感想を調査したところ反応は良好であった。さらに、若手教員必要とされるコンテンツについて、アンケートや聞き取りで調査を行った。以上に関して平成30年8月の日本科学教育学会で口頭発表した。前年度の研究成果をベースに、若手教員を対象とした研修を計画通り実施した。受講者を対象に、若手教員の理科指導力や科学・技術に関する関与・関心の実態や、研修が教員に及ぼした影響についての調査を行い、有用な知見を得た。併せて大学生対象の調査と比較することにより、研究の視野を広げることができた。若手教員の理科授業準備のためのウェブ教材作成については試作版の作成とモニター視聴を終了し、次の段階であるニーズの調査とコンテンツのピックアップに入った。以上、研究課題は当初の予定通りおおむね進行している。また研究の遂行に当たり、研究代表者・分担者・連携研究者・研究協力者が頻繁に交流し、活発な議論を行っっている。平成29年度、平成30年度に引き続き、小学校教員を対象とした教員研修を、受講者に対する前年度の調査結果に基づいて修正していくサイクルを継続する。本年度は特に、学んだ内容が受講者の授業により具体的に活かせる研修へのステップアップを目指す。小学校教員のためのウェブ教材については、必要なニーズとコンテンツについて引き続きラインナップし、研究協力者、連携研究者とともに本格的に制作を進めていく。本年度は出発点として、支援対象である小学校の若手教員に対する調査項目を検討した。若手教員の現状に見合った内容の支援プログラムを開発し、さらにそのプログラムの効果を正しく評価するためにはどのような調査項目が有効なのかを探るため、理科指導力や科学に対する態度についての幅広い調査項目を検討した。調査方法は無記名のアンケートで、研修当日の事前、事後、及び3か月後の3回にわたって実施した。その結果、小学校若手教員の教科専門と科学に対する関与度の間に高い相関が見られる等の有意義な知見が得られた。教員に対する調査と併せて、小学校教員免許取得を目指す大学生に対しても、平成27年度全国一斉学力調査小学校理科の問題を用いた学力調査を行い、分析を試みた。これらの調査結果の一部を平成29年8月の日本科学教育学会で口頭発表した。教員支援プログラム開発のうち、教員研修については、平成28年度の研修のアンケート調査の分析を踏まえ、問題が指摘されていたアクティブ・ラーニングに関わる部分を大きく修正して29年度の研修を実施した。受講者アンケートの結果から、研修の効果を測るために有効な調査項目を検討した。上記の日本科学教育学会で、得られた成果の一部を口頭発表した。教員研修と並行して、理科の授業準備のためのウェブサイト教材の開発に着手した。IT環境はスマートフォンを前提とすること、教員のOJTの機会として授業準備を重視すること、若手教員のニーズを適正に把握すること、等の基本方針を設定した上で、スマホ画面対応のフレームをサーバ上に構築した。IICT技術を活用した教員支援の可能性に関して、平成29年10月の日本教育大学協会研究集会にて口頭発表した。研究実施計画の以下の項目1.若手教員に対する理科学力・指導力の調査、教員研修の実施と記録、2.教員研修の実施、3.研修を受講した教員を対象とする事前・事後および3か月後の追跡調査と結果の分析、4.初任若手教員を対象とする理科授業準備支援のためのウェブ教材作成の準備すべてをおおむね予定通り実施し、成果を学会で口頭発表した。また研究の遂行に当たり、研究代表者・分担者・連携研究者・研究協力者が頻繁に連絡を取り、ミーティングを行い、活発な議論を行うことができた。

2018年度の実績の概要は以下の通りである。1.昨年度と同様に、小学校の若手教員に対して、2017年度の調査結果を踏まえて改善した研修を実施した。その上で、受講者を対象とした、理科指導力、科学・技術への関心、及び研修が与えた影響に関する調査(無記名、研修当日直前、研修直後、3か月後)を実施した。調査の結果によれば、2018年度の研修は前年度に比べて受講者の満足度が高く、研修で学んだ内容の定着、理科授業に関する意識の変容に関しても、ある程度達成できていると推測された。一方、学んだ内容の授業への活用に関しては、状況の把握が十分にできなかった。以上を踏まえ、来年度に向けた研修内容と方法の改善について、研究代表者、分担者、連携研究者、および研究協力者の間で議論を行った。2.1.で実施した若手教員対象の調査結果と比較するために、小学校免許取得を目指す大阪教育大学学生、および大阪青山大学学生に対して調査を実施した。その結果、小学校若手教員は大学生に比べて科学・技術への関心・関与度が高いが、小学校理科の基本的な内容の理解度は低いこと等が明らかになった。この結果より、小学校若手教員のための支援策だけではなく、小学校教員を目指す学生の理科指導力向上という新しい研究課題についての着想を得た。3.若手教員の理科の授業準備のための、スマートフォンやタブレットで見られるウェブ教材の試作版を作製し、1.の研修参加者に各自の端末から視聴してもらい、感想を調査したところ反応は良好であった。さらに、若手教員必要とされるコンテンツについて、アンケートや聞き取りで調査を行った。以上に関して平成30年8月の日本科学教育学会で口頭発表した。前年度の研究成果をベースに、若手教員を対象とした研修を計画通り実施した。受講者を対象に、若手教員の理科指導力や科学・技術に関する関与・関心の実態や、研修が教員に及ぼした影響についての調査を行い、有用な知見を得た。併せて大学生対象の調査と比較することにより、研究の視野を広げることができた。若手教員の理科授業準備のためのウェブ教材作成については試作版の作成とモニター視聴を終了し、次の段階であるニーズの調査とコンテンツのピックアップに入った。以上、研究課題は当初の予定通りおおむね進行している。また研究の遂行に当たり、研究代表者・分担者・連携研究者・研究協力者が頻繁に交流し、活発な議論を行っっている。基本的には平成29年度のように、小学校教員を対象とした教員研修を、受講者に対する前年度の調査結果に基づいて修正していくサイクルを継続する。併せて、ウェブサイト教材コンテンツの制作とネット環境への実装までを行う。教材サイトを量的・質的に充実させていくためのテンプレートとして、30年度に制作するコンテンツを位置づける。平成29年度、平成30年度に引き続き、小学校教員を対象とした教員研修を、受講者に対する前年度の調査結果に基づいて修正していくサイクルを継続する。本年度は特に、学んだ内容が受講者の授業により具体的に活かせる研修へのステップアップを目指す。