hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チロシナーゼ遺伝子ファミリーと色素細胞の機能進化

本研究の目的は、原索動物マボヤチロシナーゼ遺伝子ファミリーの構造を明らかにすることを第一義的な目的とした。特にマボヤチロシナーゼ関連タンパク質(TRP)をコードする遺伝子にイントロンや重複が認められるか否か、をまず解析した。これまでにクローニングに成功しているマボヤTRPcDNAをプローブにして、EMBL-3ファージに組み込んだマボヤゲノムライブラリーをスクリーニングし、多くの陽性クローンを得ることができた。インサーションを解析したところ、次のことが明らかになった。1.マボヤチロシナーゼ遺伝子は短いイントロンをわずか一つしか持たないことがすでに我々の研究から明らかになっていたが、まだゲノムの全長に渡る配列解析は完全でないものの、TRP遺伝子にはすでに幾つかの長いイントロンが見つかった。従って、ゲノムサイズが小さいのでチロシナーゼのようにイントロンが少なく、あっても短いかもしれないという予想は事実にあっていないことが分かった。2.これまでのゲノミックサザン法による解析では、TRP遺伝子には重複が認められないようである。これも重複した偽遺伝子を正常な遺伝子の下流にタンデムに持つチロシナーゼ遺伝子と異なっている。3.マボヤTRP遺伝子の5'調節領域を含むサブクローンが得られ、現在その配列を解析中であるので、これまで脊椎動物で見つけた保存されているシスエレメントが存在するか否かを推定することがまもなく可能になると期待している。4.現在当該遺伝子の調節領域を、レポーター遺伝子につないだミニ遺伝子を作成し、マウス色素細胞に導入することで、この調節領域の機能的な保存性を解析しようとしている。
アキラル結晶のキラル結晶への不斉変換と不斉自己触媒反応

多くの有機化合物には鏡像異性体が存在し,生体関連物質であるアミノ酸や糖類にも鏡像異性体が存在する。しかし,生体を構成するアミノ酸はL型,糖類はD型であり,一方の鏡像異性体から構成され,これは生命のホモキラリティーと呼ばれている。これまでホモキラリティーの起源として提唱されているのは水晶や円偏光,アキラルな有機化合物の不斉結晶などが挙げられている。本研究では, DNA, RNA中で遺伝情報の維持・伝達を担う重要な物質の一つである核酸塩基シトシンに着目した。本研究の主目的はアキラルなシトシン一水和物結晶の脱水による不斉発生制御と共に,その脱水過程を明らかにすることである。本研究により,いかにして不斉結晶が生成し,不斉の起源として作用してホモキラリティーへと至ったのか議論・検討が可能となると共に生体が共通に利用する物質に不斉起源としての可能性を見出すことができれば,その科学的意義は非常に大きなものとなる。すでに,アキラルなシトシン一水和物単結晶のエナンチオトピック面から加熱脱水することにより絶対構造を制御したシトシンのキラルな無水和物結晶が得られることを明らかにした。今回,脱水手法を検討することにより,室温でエナンチオトピック面から減圧脱水すると,加熱脱水した場合とは逆のキラリティーを有するシトシン結晶が生成することを見出した。さらに,アキラルなシトシン一水和物結晶の脱水過程の粉末X線回折測定結果より,温度の上昇によって結晶構造が変化する際にa軸とc軸の長さが増加することを明らかにした。以上の成果は,アキラルな核酸塩基であるシトシンのアキラルな一水和物結晶が,そのエナンチオトピック面からの減圧脱水によりキラルな無水物結晶に変換され,不斉自己触媒反応によりホモキラリティーに至る化学プロセスを具現化したものと言える。これまでアキラル結晶であるシトシン一水和物単結晶のエナンチオトピック面から加熱脱水し,結晶水除去を行うことによりキラル結晶が得られ,不斉発生制御できることを見出した。さらに,減圧脱水した場合,加熱脱水とは逆のキラル結晶が得られることを見出した。さらに,アキラルなアデニンが形成するキラルなアデニン二硝酸塩が不斉自己触媒反応を誘導することを明らかにしている。以上のようにアキラルな核酸塩基やN-(2-チエニルカルボニル)グリシンが形成するキラル結晶が不斉自己触媒反応と組み合わさることにより,キラル分子のホモキラリティーに至る化学プロセスを具現化することができた。アキラルなシトシン一水和物結晶の加熱脱水・減圧脱水によるキラリティー発生機構の解明,およびアキラル結晶からキラル結晶へと不斉発生制御可能なアキラル化合物の探索を引き続き行う。さらに,アキラル化合物からキラル結晶を形成する他の結晶の検討を行う。L-アミノ酸などに見られるように,生体関連化合物には一方のエナンチオマーが存在することが多く知られており,それらの不斉の起源とホモキラリティーに至る過程は長年にわたり謎とされてきた。アキラルな結晶であるシトシン-水和物のエナンチオトピック面を加熱することにより,結晶水を除去して,キラル結晶が生成する条件の精査を行った。加熱するエナンチオトピック面と生成するキラル結晶のキラリティーが相関することを明らかにした。さらに,生成したキラルなシトシン結晶が不斉自己触媒反応の不斉開始剤として有効に作用し,極めて高い鏡像体過剰率のキラル分子が生成することを明らかにした。これにより,二次元のキラリティーであるアキラル結晶のエナンチオトピック面の加熱が起源となって結晶に生じる不斉と三次元のキラリティーであるキラル分子の不斉とを関連付けることが出来た。さらに,シトシン-水和物結晶からの結晶水の除去が加熱しなくても起きることを明らかにした。また,アキラルな有機化合物であるN-(2-チエニルカルボニル)グリシンがキラル結晶を形成することを見出し,生成したキラル結晶が不斉自己触媒反応の不斉開始剤となることを明らかにした。さらに,N-(2-チエニルカルボニル)グリシンのキラル結晶の絶対構造を単結晶X線構造解析により明らかにすると共に,CDスペクトルとの相関関係を決定した。また,キラル結晶の絶対構造と不斉自己触媒反応により生成する化合物の絶対配置との相関を説明するためのモデル計算を行った。さらに,アキラルなアデニンが形成するキラル結晶を用いる不斉自己触媒反応を行った。L-アミノ酸やD-糖など,生体関連有機化合物に見られるホモキラリティーの起源として,これまでに水晶などの不斉無機結晶や円偏光,アキラルな有機化合物の不斉結晶などが提唱されてきた。本研究においては,シトシンのキラル結晶に見られるような,アキラル結晶からキラル結晶へと不斉変換でき,かつ,その絶対配置を制御可能なキラル有機結晶が不斉起源として作用した可能性を明らかにすることを主目的とする。アキラルなシトシン及びアデニンが形成するキラル結晶について検討を行った。核酸塩基の一つであるシトシンは,水から結晶化させるとアキラルな一水和物結晶(P2_1/c)を与える。今回,シトシン一水和物単結晶のエナンチオトピック面から加熱脱水または減圧脱水することにより絶対不斉を制御したシトシンのキラルな無水結晶が得られることを明らかにした。しかも脱水方法によって互いに逆のキラリティーを有する結晶が得られることも見出した。

さらに,シトシンのキラルな無水結晶を不斉開始剤として用いる不斉自己触媒反応を行い,キラル結晶のキラリティーに相関した絶対配置を有する生成物が得られた。また,アデニン二硝酸塩がキラル結晶として不斉自己触媒反応を誘導することを見出した。本成果は,いかにして不斉結晶が生成し,不斉の起源として作用して今日の地球上で見られるようなホモキラリティーへと至ったのかを議論・検討するヒントを与える可能性をもつものと考えられる。さらに,シトシン及びアデニンは,核酸塩基の1つであり,DNA,RNA中で遺伝情報の維持・伝達を担う重要な物質の一つである。このように生体が共通に利用するアキラルな化合物である核酸塩基シトシン及びアデニンが不斉起源として作用する本研究の成果は意義深いものと考えられる。多くの有機化合物には鏡像異性体が存在し,生体関連物質であるアミノ酸や糖類にも鏡像異性体が存在する。しかし,生体を構成するアミノ酸はL型,糖類はD型であり,一方の鏡像異性体から構成され,これは生命のホモキラリティーと呼ばれている。これまでホモキラリティーの起源として提唱されているのは水晶や円偏光,アキラルな有機化合物の不斉結晶などが挙げられている。本研究では, DNA, RNA中で遺伝情報の維持・伝達を担う重要な物質の一つである核酸塩基シトシンに着目した。本研究の主目的はアキラルなシトシン一水和物結晶の脱水による不斉発生制御と共に,その脱水過程を明らかにすることである。本研究により,いかにして不斉結晶が生成し,不斉の起源として作用してホモキラリティーへと至ったのか議論・検討が可能となると共に生体が共通に利用する物質に不斉起源としての可能性を見出すことができれば,その科学的意義は非常に大きなものとなる。すでに,アキラルなシトシン一水和物単結晶のエナンチオトピック面から加熱脱水することにより絶対構造を制御したシトシンのキラルな無水和物結晶が得られることを明らかにした。今回,脱水手法を検討することにより,室温でエナンチオトピック面から減圧脱水すると,加熱脱水した場合とは逆のキラリティーを有するシトシン結晶が生成することを見出した。さらに,アキラルなシトシン一水和物結晶の脱水過程の粉末X線回折測定結果より,温度の上昇によって結晶構造が変化する際にa軸とc軸の長さが増加することを明らかにした。以上の成果は,アキラルな核酸塩基であるシトシンのアキラルな一水和物結晶が,そのエナンチオトピック面からの減圧脱水によりキラルな無水物結晶に変換され,不斉自己触媒反応によりホモキラリティーに至る化学プロセスを具現化したものと言える。アキラルな結晶であるシトシン-水和物のエナンチオトピック面を加熱することによる結晶水の除去でキラルなシトシン結晶が生成する条件を確立することが出来た。さらに,キラルなシトシン結晶が不斉自己触媒反応の不斉開始剤として作用することを明らかにした。また,N-(2-チエニルカルボニル)グリシンのキラル結晶の絶対構造を明らかにし,不斉自己触媒反応に用いることが出来た。アキラルなアデニンが形成するキラル結晶を用いる不斉自己触媒反応を行うことが出来た。アキラル結晶であるシトシン一水和物単結晶のエナンチオトピック面から加熱脱水し,結晶水除去を行うことによりキラル結晶が得られ,不斉発生制御できることに加え、減圧脱水した場合もキラル結晶が得られることを見出した。
大腸癌予後に関与する転写因子の同定と分子標的治療の可能性

近年、癌治療において遺伝子発現プロファイルに基づいたオーダーメイド治療や分子標的治療が登場し脚光を浴びているものの、膨大な遺伝子情報の中から癌治療における有用な標的遺伝子を同定することは極めて困難であるため、いまだ有効な遺伝子治療法は確立されていないのが現状である。我々はこれまで癌細胞の増殖や浸潤・転移、薬剤耐性、アポトーシスに関連する転写因子を同定し、それら遺伝子群の発現制御機構の解明を進めてきた。その転写因子の1つにOct1が挙げられる。Oct1は細胞増殖や細胞障害ストレスとの関連が報告されているが、癌細胞におけるOct1の機能や標的遺伝子群はまだ解明されていない。そこで今回我々は、転写因子Oct1に着目し、大腸癌手術症例の予後因子としての可能性を検討した。当教室で施行された大腸癌手術症例(105例)の大腸切除標本を使用し、抗Oct1抗体を用いた免疫組織染色を行い、予後との相関を検討した。癌部における転写因子Oct1の発現と予後とは有意な相関関係を示した(単変量解析にてp=0.0066、多変量解析にてp=0.O111)。Kaplan-Meier法によるOct1高発現症例の5年生存率は61.7%に対して、低発現症例では86.4%であった(Logrank検定にてp=0.0040)。また免疫組織染色にてOct1が高発現していた症例では確かにOct1蛋白の発現量も増加していることをウエスタン・ブロット法にて確認した。また大腸癌細胞株を使用したDNAマイクロアレイを行い、現在Oct1の標的遺伝子群の同定を進めている。今後は転写因子Oct1の標的遺伝子群を同定し、癌治療における分子標的の可能性を追求する。Oct1に着目したゲノムワイドな解析を行うことで新しい分子標的の探索や創薬に寄与するべく更なる検討を続けたい。
貝殻の貝柱接着面で形成される光輝層における筋タンパク質の機能解析

アサリやハマグリなどの二枚貝では閉殻筋と貝殻が強固に接着している。これは貝殻表面と閉殻筋との機械的結合と考えられているが、その分子メカニズムは不明である。最近、貝殻の閉殻筋接着面にみられる結晶構造である光輝層に、閉殻筋に特徴的な筋タンパク質が含まれていることが分かったことから、筋肉組織が貝殻結晶内に食い込んで両者が強固に接着できる可能性が考えられた。光輝層構造は閉殻筋が形成していると考えられているが、その分子メカニズムもまた不明である。そこで本研究では、筋タンパク質が光輝層形成においてどのような役割を担っているのかを明らかにするとともに貝殻と閉殻筋の新しい接着構造モデルの構築を試みる。
日本語学習者と日本語母語話者の談話能力発達過程の研究-文章・音声の母語別比較-

日本人同士の相談場面と接触場面における相談場面を比較した結果、以下のことが明らかになった。1.学習者発話が対話型の言い切り発話から、聞き手に会話への参加を誘いかける「聞き手働きかけ」の多い母語話者型の発話に近づく。2.意見交渉の談話で感じられる違和感を,コミュニケーション原理の違いとして示すことを試みた結果、談話を支配するコミュニケーション原理は,学習者の日本語の運用能力が上がるほど、母語話者との違いが鮮明になる。3.学習者は、「提案要求」に即答し相手の「提案」にも明確に応答するが、日本人は、相手の「提案要求」や「提案」に対して即答を避ける傾向がある。4.日本人同士の場面では両者の情報獵巽で話段が構成されるが、接触場面においては母語話者の質問に学習者が答えるというインタビュー・スタイルが観察される。5.日本人は交渉の場面において理解・共感型のあいづちの使用によって融和的な交渉を進めるが、対日歴の浅い学習者にはその種のあいづちの使用が少ない。6.日本人同士の意見交換の談話を分析した結果、反対意見表明は非優先的位置でなされること、「自己引用」の形式(「...かなって」)で反対意見を述べること、などの傾向が見られ、距離感を持って意見を述べ、親愛関係を築こうとする様子が窺えた。平成10年度は、日本語学習者の談話能力およびその習得過程を明らかにするためのデータ収集を行った。具体的には、平成10年9月11月に、明海大学、桜美林大学、秀明大学およびお茶の水女子大学において、それぞれの大学ごとに5人の学習者、合計20人を対象に第1回目の調査を行った。学習者のレベルは上級で、主な母語は中国語、ネパール語、英語である。データの収集方法としては、日本人母語話者と学習者が1対1で次のようなタスクを行い、それをテープ録音した。(1)レストランを決める。(2)日本の交通機関の問題点について話し合う。第2回目の調査は現在実施中である。今回は、次のようなタスクでデータを収集中である。(1)2泊3日のゼミ合宿を行う場所を決める。(2)日本の若者について話し合う。各回ともアンケート形式のフォローアップインタビューを実施した。これらの調査結果から見ると、意見表出のパターンおよび条件表現や受け身の使用傾向に違いが観察された。現在、データ収集と平行して録音データの文字起こしを行い、データベースを作成中である。そのデータベースをもとにこれらの違いが個人的なものなのか、あるいは母語によるものなのかを分析し、学習者の談話能力およびその習得過程を明らかにしていく。日本語学習者の談話能カおよびその習得過程を明らかにするために、平成10年度はデータ収集を行った。平成11年度はデータ収集および収集した音声データのデータベース化と2件の報告を行った。集めたデータは日本語母語話者と日本語学習者の談話15組およびそれらと比較対照するために日本語母語話者同士の談話20組である。なお日本語母語話者と学習者の談話については、日本語学習者の談話能力の発達をみるためにデータ収集を2回行った。学習者の主な母語は中国語・ネワール語である。これまでの研究で明らかになったことをもとに日本語教育学会第7回研究集会において「日本語母語話者と非母語話者の談話の実態-日本語母語話者のフォリナートークの分析から-」(発表者:佐々木泰子(研究分担者))、次に日本語教育学会第9回研究集会において「「と」相談場面での日本語母語話者と非母語話者の談話の比較-条件表現を用いた「ひき」の方略-」(発表者:木山三佳(研究協力者))の2件の報告を行った。1)初来日の台湾からの短期留学生9名と日本語母語話者との一対一の話し合いを、来日当初と五ヶ月後の2回収録し、水谷(1980)の共話の概念を用いて母語話者同士の話し合い(10組)と比較分析を行った。その結果、日本語母語話者の特徴とされる発話の共話的特質を、聞き手への働きかけ発話、話し手への協力発話という観点から数値的に明らかにした。

また、学習者発話の「聞き手働きかけ」発話の比率は約半年後には66%へと増加し、同時に話し手の発話のみで完結する対話的な「言い切り発話」が減少していることがわかった。このことについて、次のとおり研究報告を行った。「日本語学習者の談話能力の発達-『対話』型から『共話』型へ」大塚純子・藤井桂子(研究協力者)2000年度日本語教育学会秋季大会(10月8日)2)日本語母語話者と外国人日本語学習者との会話をザトラウスキーの手法で分析してみることで、日本語母語話者同士の会話とのリズム上の違いを炙り出すと共に、学習者の通時的な変化の様相も明らかにした。今回は第一段階として、台湾(T)からと英語圏(E)からの学習者各1名の、日本人インタビューアー(K)との会話資料2回分を選び、日本人学生(J)のそれと比較した。その結果、Jにおいては、ザトラウスキーによる「日本語会話のリズムの特徴」のうち、3項目が当てはまった。K、Eの場合は、「相づち」および「繰り返し」の点でJとの違いが見られた。各人に通時的な変化が見られ、リズムの習得を表しているようである。TとEの母語別の特徴を検出するには至らず、今後の課題として残された。「接触場面における会話のリズム分析の事例報告」棚橋明美(研究協力者)第五回日本研究・日本語教育国際シンポジウム(香港中文大学)(11月26日)日本人同士の相談場面と接触場面における相談場面を比較した結果、以下のことが明らかになった。1.学習者発話が対話型の言い切り発話から、聞き手に会話への参加を誘いかける「聞き手働きかけ」の多い母語話者型の発話に近づく。2.意見交渉の談話で感じられる違和感を,コミュニケーション原理の違いとして示すことを試みた結果、談話を支配するコミュニケーション原理は、学習者の日本語の運用能力が上がるほど,母語話者との違いが鮮明になる。3.学習者は、「提案要求」に即答し相手の「提案」にも明確に応答するが、日本人は、相手の「提案要求」や「提案」に対して即答を避ける傾向がある。4.日本人同士の場面では両者の情報提供で話段が構成されるが、接触場面においては母語話者の質問に学習者が答えるというインタビュー・スタイルが観察される。5.日本人は交渉の場面において理解・共感型のあいづちの使用によって融和的な交渉を進めるが、対日歴の浅い学習者にはその種のあいづちの使用が少ない。6.日本人同士の意見交換の談話を分析した結果、反対意見表明は非優先的位置でなされること、「自己引用」の形式(「...かなって」)で反対意見を述べること、などの傾向が見られ、距離感を持って意見を述べ、親愛関係を築こうとする様子が窺えた。
混合モチーフ、代数K理論、レギュレーターの研究

代数K理論とレギュレーターを主要なテーマとして研究した。とりわけ、楕円曲面の代数K群についてのサントミックレギュレーターを集中的に研究し、ブロック・加藤のセルマー群に新しい元を構成するなどのいくつかの著しい成果を挙げた。また、0サイクルのなすチャウ群のねじれ部分群についても研究を行い、成果を挙げた。本年度は、p進レギュレーターとp進L関数について研究した。これはp進ベイリンソン予想およびブロック・加藤予想との関係で行った研究である。すでに佐藤周友氏との共同研究で、楕円曲面のテート予想について成果をあげており、その応用として、代数K群の元でp進レギュレーターが消えない元を構成することに成功した(11.研究発表参照)。しかし一方で、これとp進L関数の特殊値とを結びつける研究は全く取り残されたままであった。本年度は特にp進L関数について詳しく勉強および研究したが、いまだ十分な成果が挙がっているとはいえず、今後も引き続き研究を行う予定である。本年度は、その他に、p進局所体上定義された代数曲面の0サイクルについても研究した。これについては、斎藤秀司との共同研究でpと素なねじれ部分群が無限群になる例を構成していた。それは十数年前から予想されていた問題に対して反例を構成したというもので、専門家たちを驚かせた(斎藤秀司氏との共同研究はすでに出版済み)。しかし、pべきで割れるねじれ部分群の無限性については、この問題の是非は取り残されたままであった。実際、pべきねじれ部分群が無限になる例を構成しようとすると、あるエタールコホモロジー群の部分群に多くの元を構成する必要がある。これは代数K理論を用いて構成できるだろうと予想しているが、非常に難しい問題であり、いまだ成功していない。現在も精力的に取り組んでいるが、来年度も引き続き研究を継続する予定である。2010年度も、引き続き混合モチーフ、代数K理論およびレギュレーターについて研究を行った。まず年度のはじめに、p進体上定義された代数曲面の0サイクルのなすチャウ群のねじれ元に関する研究を行い、成果をあげた。すでに先行する研究として斎藤秀司氏(東京大学)および筆者による、位数が1(pと異なる素数)べきであるようなねじれ元の研究があった。すなわち、われわれはそのような元が無限に存在することを初めて示すことに成功した。一方、位数がpべきである場合は、われわれの研究以降、未解決の懸案となっていた。今回、それを完全に構成することができた。より詳しく、3次元射影空間内の5次曲面として構成した。この結果は、論文として投稿し、現在査読が行われている最中である。一方、楕円曲面のK1群におけるp進レギュレーターないしサントミックレギュレーターの研究も精力的に行った。これは、佐藤周友氏(名古屋大学)と筆者の共同研究の延長線上にある研究である。われわれは、数多くのK1群の元に対して、そのp進レギュレーターが消えないことを示すことに成功した。この結果を援用して、筆者は非常に数多くの楕円曲面に対して、p進レギュレーターを計算したところ、非常に興味深い計算結果を得た。この研究はまだ途上段階にあり、現在も引き続き研究を続けている。最終年度である次年度もこの問題に精力的に取り組む予定である。当該年度は、海外招待講演を2件(2010年7月バルセロナ大学、2011年3月南京大学)、国際研究集会1件(2011年1月東京大学)を含む研究発表講演を数多く行った。そこでは一流の研究者と多くの有意義な議論、交流をもつことができた。当該年度においては、サントミックレギュレーターに関する研究を行い、それによって、2本の(査読つき)論文出版および、招待講演1件を果たした。まず、佐藤周友氏(中央大学)との共同研究ついて説明する。代数的サイクルに関するテイト予想は高次代数K理論に対しても自然な形で拡張され、それはベイリンソン・テイト予想とよばれている。私は佐藤氏と共同で、楕円曲面の場合に、この予想を研究した。主な道具として、サントミックコホモロジーを用いて攻略している。それによって、非自明な具体例の構成に成功し、また、ブロック・加藤のセルマー群に新しい元を構成するなどの成果を挙げた。この論文は、Journal of ALgebraic Geometryに出版予定である。その他に、チャウ群のねじれ部分群に関しても論文出版を行った。これについて説明する。これまで、p進体上定義された多様体の0サイクルのなすチャウ群のねじれ部分群は、一般には有限でないことが知られていたが、私はこの研究をさらに精密化させ、pべきねじれ部分群が無限群になる例を構成した。実際には、5次曲面でそのような例を構成した。これは自明な一般化ではない。以前に行った方法では、pと素なねじれ部分群が無限になることが分かっていただけであり、pべき部分群について攻略するには、新しいアイデアを必要とした。以上の2件の研究は、p進レギュレーターないしサントミックレギュレーターと深くかかわっている問題であり、レギュレーターの詳しい研究に負うところが大きい。

当該年度には、p進レギュレーターの研究をさらに深化させる研究を行った。すなわち楕円曲面のK_1群のサントミックレギュレーターのp進展開を具体的に求めるという研究を行った。この研究は東北大学において成果発表した。これは今後も発展が期待でき、意義が大きいと思われる。
EFLにおける中高英語カリキュラムの構造に関する研究

平成11年度からスタートした公立中高一貫校の増加に伴い、従来の中学、高校のカリキュラムの有機的な連携や中高6年間一貫の新たなカリキュラムの作成が求められるようになっている。しかしながら、現在採用されている中学・高校の英話カリキュラムがコミュニケーション能力を育成する上で効果的なカリキュラムなっているかというと、そうではないのが現状ではないだろうか。本研究では、まず現在の私学を含めた中学校・高校における英語カリキュラムの構造(目標、教材、題材、文法配列、単元構造、授業構造、評価)の分析をアンケート調査や学校訪問を通して行った。特に私学は公立学校とは違った独自の教科書や教材を使用している学校が多い。その中には文法事項の学習が中心である学校もあれば、コミュニケーション能力を高める上で効果的なカリキュラムを作成している学校も見られた。調査の結果をデータ処理することにより、私立・公立の中学・高校におけるカリキュラムの傾向の分析を行った。また、海外の日本と同じEFL環境である韓国やタイなどにおける英話カリキュラムの構造を文献や資料を通して、コミュニケーション能力を育成するカリキュラムを作成する上で必要な要素の分析を行った。コミュニケーション能力を育成するカリキュラム作りの視点としては、(1)4技能を統合させた目標の設定(2)国際的視野を育てる視点からの6年間を通した教材・題材の選定(3)コミュニケーション能力を育成する上で必要な文法事項の選定とその配列(4)6年間を通した単元の選定と単元構造のあり方(5)コミュニケーション能力を育成するための授業構造のあり方(6)生徒の学習意欲を引き出す評価のあり方、が重要な要素であることが分かった。今後、以上のそれぞれの視点についてさらに具体的な提案を行うとともに、EFL環境においてコミュニケーション能力を育成する上で効果的な具体的なカリキュラムの提言を行いたい。
生理活性脂質産生を介した細胞質型ホスホリパーゼA2の生体における機能の解明

ホスホリパーゼA2(PLA2)はグリセロリン脂質sn-2位のエステル結合を加水分解する。反応の結果として生じる遊離脂肪酸やリゾリン脂質は、それ自体あるいは代謝物が生理活性を発揮することが知られている。これまでのcPLA2α欠損マウスの解析から炎症・アレルギー性疾患における枢要な役割が想定されるにいたっている。炎症・アレルギー性疾患に深くかかわるサイトカインネットワークとcPLA2αとの機能連関を明らかにするという観点より、敗血症疾患モデルとされるCLP(caecal ligation and puncture)を施行した。cPLA2α欠損マウスではプロスタグランジン、ロイコトリエン量の顕著な減少が認められると同時に、腹膜炎に伴う炎症性サイトカイン誘導が著明に減弱していることが判明した。しかしながら、致死率については、遺伝型による統計的に有意な差は認められなかった。CLPモデルにおいて生理活性脂質が炎症性サイトカイン量に影響を与えるメカニズムならびに個体の反応への寄与に関して知見をまとめ、投稿準備を進めている。また、遺伝子データペース検索より同定した新規cPLA2については、cPLA2δ,ε,ζと命名して生化学、細胞生物学的解析を進めた。ノーザン解析ではこれらの新現cPLA2は特定の臓器に偏った発現分布を示し、基質特異性もcPLA2αとは異なっていることが明らかとなった。2004年12月、J.Biol.Chem.誌に投稿、現在、追加実験ならびに改訂作業をおこなっている。cPLA2a欠損マウスの解析をすすめ、コラーゲン誘導関節リウマチモデルたおいて関節炎の症状が著明に減弱していること、炎症性刺激に対する破骨細胞の誘導が抑制され炎症性骨吸収が減弱していることを見いだし、Journal of Experimental Medicine誌に発表した。炎症・アレルギー性疾患に深くかかわるサイトカインネットワークとcPLA2aとの機能連関を明らかにするという観点から、腹腔マクロファージのサイトカイン産生量を測定した。LPS刺激した際のプロスタグランジンE2産生はcPLA2a欠損マウスにおいて約10分の1に低下するが、このときに同時に産生されるTNFa量は逆に増加していることを見いだした。個体レベルでの実験では、敗血症の疾患モデルとされるCLP(caecal ligation and puncture)、腹腔内LPS投与による致死作用の違いを検討したが、cPLA2aの有無は致死率に影響しないという結果を得た。現在、これらの疾患モデルにおける血清中の炎症性サイトカイン量の定量と臓器障害の評価を行っているところである。また、遺伝子データベース検索を行ったところ、既知cPLA2と相同性を有する新規cPLA2が複数見いだされ、マウスよりRT-PCR法でcDNAクローニングした。これらの遺伝子産物の一過性発現系を構築し、ホスホリパーゼA2活性を有することを確認した。現在、生化学的性状の解析、ノーザンブロットによる発現臓器の同定を進めている。
大麦の根に存在する二種の硝酸還元酵素の分離精製と細胞内局在性

研究計画に基づき、大麦幼植物の根に存在する2種の硝酸還元酵素、すなわちNADH要求性酵素とNAD(P)H要求性酵素をブルーセファローズに吸着させ、0.1mMNADPHで、次いでNADHで溶出するとそれぞれNAD(P)H酵素とNADH酵素が分離された。本研究の特色であるNAD(P)H酵素をさらにブルーセファローズによる再クロマトにかけ、NADPHによるグラジエント溶出を行い、高比活性(2.56ユニット/mgタンパク質)のNAD(P)H酵素を得た。この酵素はNADPHをNADHより有効に利用し、活性比は1.2であり、この酵素反応ではNADPH酸化量と等量の亜硝酸とNADP^+が生成し、NO^-_3に対するKm値は0.19mM、至適phは7.5であり、これまで得られている同種の酵素と類似していた。大麦の葉にはNAD(P)H酵素が検出されず、NADH酵素のみが存在した。葉のNADH酵素と根のNADH酵素には免疫学的に識別出来なかったが、根のNAD(P)H酵素とは異なると推察された。根に存在する2種の酵素の細胞内局在性を調べるため、まずトリトン×100の添加がNADH酵素よりもNAD(P)H酵素の可溶化を促進することからNAD(P)H酵素は膜に結合している可能性が示唆された。そこで購入したスイングロータを用いて水性2層分配法により原形質膜画分を調整し、NADPH活性を調べたが、活性が極めて小さく、操作途上で失活した。現在失活防止条件を詳細に検討しているところであるが、スイングロータを活用して原形質膜にNAD(P)H酵素が存在することを確認したいと考えている。NAD(P)H酵素は培地にNO^-_3が存在しなくても検出され、また根軸に沿った分布ではほぼ均等に分布した。これは、NADH酵素と著しく異なり、NAD(P)H酵素はNADH酵素とは別の機能を担っている可能性を示唆しており、それが原形質膜に存在すれば大変興味深い。
実験研究現場の自発的リスク管理を支援するリスク評価ツール及び教育プログラムの開発

大学などの実験研究現場において、学生を含む実験研究者が自らの実験作業のリスクや危険性を自発的に認識し、適切な作業環境での実験作業を支援するための合理的で実効的なリスク評価支援ツール及び教育安全プログラムの開発を目的とした。事故災害防止のための集合教育資料、化学物質リスク情報取得サイト、溶剤使用に起因する環境負荷の評価支援のフレームワーク、火災事故体感教材の素材、地震対策の実験室内設備チェックリストを作成し、また、人移動による気流乱れの影響評価、安全意識の潜在因子の抽出、実験作業の作業工程の類似性に基づく分類手法について検討した。本研究では、大学などの実験研現場において、学生を含む実験研究者が自らの実験作業のリスクや危険性を自発的に認識し、適切な作業環境での実験作業を支援するための合理的で実効的なリスク評価支援ツール及び教育安全プログラムの開発を目的としている。得られた研究成果は以下の通り。1大学実験室における法人化以後の実験事故事例の収集と解析を行なった。収集した事例は大阪大学・東京大学の約2400件であり、発生時間帯や被災者の研究分野などで整理した。事故の背景の解析から、重大事故につながり易い化学薬品が関わる事故が、化学とその他の分野では異なるパターンで生じていること、事故につながる作業と作業者間の相対的な関係の不適切さが5つのパターンに分類されることが明らかとなった。また、背景的要因や社会心理学的要因の調査プロトコルを作成した。2事故やヒヤリハットが、物理的な因果関係にとどまらず、作業者の安全意識の違いや教育環境現場の実情が背景要因となっていると考え、実験室の環境安全に関するアンケートを実施した。得られた結果を主因子法により因子分析し、学生の安全意識を構成する潜在的因子を抽出した。3実験室内で人の移動による危険物質の拡散、特にドラフトからの危険物質の逆流をCFD解析する基礎的検討を行った。単純形状での移動を伴う気流、汚染拡散の検討は可能だが、実験室形状及び人体形状を、ある程度実現象に対応するよう複雑化させた場合に関してはさらに検討する必要性が示された。4室内漏洩や健康リスク要因となる化学物質に関して漏洩量と室内環境変数による濃度変化を推算する既存の化学物質運命暴露モデルを調査した。その解析から、排出源と排気設備の位置関係、室内空気交換に関わる物やヒトの移動と健康リスクの関係について明らかにした。本研究では、大学などの実験研究現場において、学生を含む実験研究者が自らの実験作業のリスクや危険性を自発的に認識し、適切な作業環境での実験作業を支援するための合理的で実効的なリスク評価支援ツール及び教育安全プログラムの開発を目的としている。1.有機化学の学生実験を対象として、作業者の実験作業における巧拙の因子と、実験を構成する作業工程の巧拙とを相関分析することにより、各作業工程の類似性に基づく分類の可能性を実証した。2.収集された事故災害事例等における事故発生状況等の自由記載情報から背景要因及びヒューマンファクターを解析者が想定していない要因を含めて抽出するために、テキストマイニング手法の応用について検討し、形態素解析、構文解析によるデータ化の手法を整備した。このことにより、分析者の主観の介入を低減し、計量的に事故災害の分析及び分類が可能となった。3.人体移動および室内気流分布の影響による化学物質の拡散性状変化が実現象に対応できるよう、人体形状や解析方法に対する検討を行った。人体移動の再現に伴う数値解析時間の増加を抑えるために、モデリングおよび解析の方法に対する更なる検討の必要性が示された。4.実験室における化学物質リスクおよび環境影響の要因を分析し、それぞれの定量的に評価するために収集すべき情報を整理した。そして、実験室内における化学物質への暴露や環境への放出に起因する環境影響を評価するためのツールの構造を設計した。また、実験中だけでなく、実験廃液を処理するための廃液処理プロセスについて、実際にプロセスをライフサイクルアセスメントを用いて評価し、評価結果の解釈を行った。5.レーダーチャートによる危険有害性の可視化や、事故事例、管理情報など、化学物質のリスク情報を物質ごとに簡易に取得できるサイトを作成し、Web上にテスト公開した。1.大学内での事故災害報告に対してテキストマイニング手法による解析を行い、計量的に事故災害の分析・分類を行った。ヒューマンファクター及び背景要因に対する事故災害防止のための集合教育用資料を作成した。また、化学物質のリスク情報を簡易取得できるサイトを作成し、データ拡張のために、大学で事故の原因となる化学物質や保持量の多い物質を抽出し、その物質情報を作成した。2.実験室での溶剤使用に起因する環境負荷をライフサイクルアセスメントで評価した。

また、溶剤使用による実験者への化学物質リスク評価に必要な情報が実験室内で収集できるかを考慮しながら評価手順を明らかにし支援システムのフレームワークを構築した。3.水の秤量及びガラス管の穴あけをモデルとした被験者実験を実施し、各作業を表現する指標を抽出し、それによる作業のなされ方を記述した。作業者の相違や経時変化の仕方をこの指標により記述し、作業と作業者の関連を検討した。4.大学研究機関の実験室内で起こる火災事故に関して、火災の規模や被害を体感できる講習、そのための教材の開発を目的として、消防署の協力の下,有機溶剤の引火実験、白衣等の着衣の燃焼実験、ドラフト内での火災実験等を行い、教材として活用できる映像を撮影し、編集、作成した。5.地震に備えた実験室環境を整備する目的で、実験室内の設備や装置に関して、安全確保のために満たすべき項目と活用道具をリストアップし、チェックリスト形式に整理した。
発達期視覚野の可塑性における内因性脳由来神経栄養因子の役割

発達期の哺乳類視覚野は視覚遮断に強く反応し、生後初期に一方の眼の視覚入力を短期間遮断するだけで、視覚野ニューロンは遮断された眼に対する反応性を失う。この可塑性にMAPキナーゼ(ERK)の活性が必須であるとの報告がなされたが、視覚遮断により実際にこれらの分子の動態に変化があるかどうかは不明な点が多い。そこで、片眼遮蔽によりERKの量や活性が調節されるかどうか、その効果は年齢依存的かどうかを明らかにするため、ラットの一次視覚野で、ERKの活性化状態であるリン酸化ERKの片眼遮蔽による変化を、免疫組織化学染色法により調べた。24時間の短期片眼遮蔽により、遮蔽眼から入力を受けている領域でリン酸化ERK陽性細胞の有意な減少が見られた。両眼遮蔽動物では、片眼遮蔽よりも顕著な陽性細胞の減少が観察された。両眼遮蔽では片眼遮蔽のような急速な可塑性は発現しないことが知られている。従って、ERKの活性は可塑性発現に依存して変化するのではなく、視覚入力の強さを反映すると考えられる。成熟動物においても、臨界期動物と同じく、視覚遮断によるリン酸化ERK陽性細胞の減少が認められた。このことから、ERKのリン酸化は生後齢にかかわらず視覚入力により調節されていることがわかった。すなわち、臨界期の高い可塑性はERKの活性調節の違いによって作り出されているのではないと考えられる。次にERKの核移行に注目したところ、臨界期の短期片眼遮蔽によって、核がリン酸化ERK陽性である細胞の割合が劇的に増大していることがわかった。さらに、このような変化は両眼遮蔽や成熟期動物では見られなかった。これらの結果は、臨界期のみに見られる高い可塑性発現にERK1/2の核移行が重要な役割を果たす可能性を示すものである。発達期の哺乳類視覚野は視覚入力の変化に対してとりわけ高い経験依存的可塑性を示すことが知られている。例えば、生後初期に一方の眼の視覚入力を短期間遮断するだけで、視覚野ニューロンは視覚遮断された眼に対する反応性を失い、さらにその入力が投射する皮質領域(眼優位コラム)は退縮する。私はこれまでおこなった研究において、発達期の動物の一次視覚野にBDNFを持続的に投与すると、すでに出来上がった眼優位性コラムが拡大し、コラム構造が見られなくなることを見いだした。このことはBDNFが発達期の視覚野において、視床からの入力線維の皮質内分布に影響を与えうることを示唆する。さらに、入力線維の形態を定量的に解析した結果、BDNF投与領域の軸索は、その皮質内での長さや分枝数が対照皮質に比べて小さくなっていることがわかった。しかし、それら退縮した軸索が占める皮質面積には有意な変化は見られなかった。この結果から、BDNF投与による眼優位コラムの拡大は、視床からの入力線維がBDNFの作用により伸長したといった単純なものではなく、全体として退縮しながら皮質上に一様に分布するよう再編成されたことを反映するものと考えられる。最近、BDNFが抑制性ニューロンの機能を亢進するということが最近報告されつつある。また、私は以前に、皮質ニューロンを抑制すると入力軸索に強力な退縮効果が見られることを報告した。これらのことから、BDNF投与が皮質内抑制系をupregulateし、皮質ニューロンの活動を低下させることで、活動依存的なメカニズムにより軸索の退縮を引き起こした可能性が考えられる。実際にBDNF投与領域の皮質ニューロンから光反応を記録してみると、対照皮質に比べて減弱しており、BDNF領域の皮質ニューロンは入力に対して強い反応を示さないことがわかった。さらに、抑制性伝達物質であるGABAの合成酵素GAD65を免疫組織学的に検索したところ、BDNF投与皮質では強い陽性反応を示すニューロンが多数観察された。このことは、BDNF投与により皮質内抑制機構が亢進していることを示唆する。

次にERKの核移行に注目したところ、臨界期の短期片眼遮蔽によって、核がリン酸化ERK陽性である細胞の割合が劇的に増大していることがわかった。さらに、このような変化は両眼遮蔽や成熟期動物では見られなかった。これらの結果は、臨界期のみに見られる高い可塑性発現にERK1/2の核移行が重要な役割を果たす可能性を示すものである。
PLK1による分裂期における両極性紡垂体形成機構のメカニズムの解明

我々は、PCS細胞に、bipolarキネシンであるEg5のインヒビターであるモナストロール処理を施すと、正常細胞では単極性紡錘体となりmitotic arrestを引き起こすのに対して、PCS細胞では、モナストロール存在下でも両極性紡錘体を形成し、またBubR1の欠損があるため、紡錘体形成チェックポイントをすり抜けてM期を脱出してしまうことを発見した。Eg5はCdkl/Cyclin BやAurora-Aによりリン酸化されて活性化され、そのモーター活性により両極性紡錘体を形成することが知られているが、PCS細胞では、Eg5非依存的に両極性紡錘体形成が引き起こされ、増殖を続けることがわかった。この結果から、我々は、Plklの活性が亢進しているPCS細胞では、Plklによって制御される未知のキネシンが存在し、そのキネシンの活性化により両極性紡錘体形成を引き起こすのではないかという仮説をたて検証したところ、microtubule depolymeraseであるKif2aがPlklにより分裂期に中心体上でリン酸化され、Kif2aが本来持っているmicrotubuledepolymerase活性が一時的に抑制され、microtubuleが安定化する方向に傾いて両極性紡錘体形成が引き起こされことを見出した。またmetahase-anahase transitionの際、Plklが中心体上から離脱し、それに伴ってPlklによるKif2aのリン酸化が解除され、その結果、Kif2aが本来持っているmicrotubuledepolymerase活性が急上昇し、姉妹染色分体が一気に両極に移動して細胞分裂が完了するというメカニズムを発見した(Izumi et al. submitted)。Polo-like kinase1(Plk1)は、細胞周期のM期において中心体の成熟や両極性紡錘体形成のほかに姉妹染色分体の解離や細胞質分裂をコントロールしている重要な鍵分子である。Plk1による中心体の成熟や姉妹染色分体の解離、細胞質分裂については、最近、急速に研究が進んでいるが、Plk1による両極性紡錘体形成機構のメカニズムについては、まったく解析が進んでいない。最近申請者らは、Plk1と結合する、Eg5以外の両極紡錘体形成に関わる新規キネシン(キネシンX)を同定した。そこで本研究では、Plk1によってどのようにキネシンXが制御され、両極性紡錘体形成するのかを明らかにした。具体的には、(1)Plk1は細胞周期のG 2/M期でタンパク質量、活性とも最大になるが、キネシンXがこの時期と一致してPlk1と結合することがわかった。(2)さらにキネシンXは、M期でリン酸化されるリン酸化タンパク質であることがわかった。(3)His-Plk1とGST-キネシンXを用いてin vitro kinaseassayを行い、Plk1がdirectにキネシンXをリン酸化することを明らかにした。(4)さらに細胞を用いてPlk1をノックダウンして、M期のキネシンXのバンドシフトを指標にキネシンXはin vivoでもPlk1によりリン酸化されているかどうかを検証したところ、キネシンXは、Plk1の生理的基質であることが示唆された。
民主体制下における先住民運動の多様な政治行動に関する構成主義を用いた比較分析

現代ラテンアメリカ政治の主要な政治アクターである先住民運動は、民主体制下において多様な政治行動を取る。本研究は最も活発な運動を有するボリビアとエクアドルにおける、アンデス高地帯と低地帯の運動4組織を比較した。先住民を取り巻く政治的環境は非常に似ているにもかかわらず、国政選挙参加と制度外的権力獲得(ゲリラ活動や権力機構の二重化)のタイミングは全く異なる。本研究は、行動の差の原因は各運動組織の形成する規範にあり、何を適切な行動とするかを判断する独自の見方を形成してきたことを示した。本年度は、研究実施計画に記載の通り、ボリビアおよびエクアドルの低地先住民運動を中心に、両国先住民運動の政治規範と行動にまつわる研究を行った。国内での資料講読を進めるほか、2010年8月よりエクアドルに約1カ月(エクアドル先住民連合(Confederacion de Nacionalidades Indigenas de Ecuador))、2011年2月末にボリビアに約2週間(ボリビア国立民族学博物館(Museo Nacional de Etnologia y Folklore)図書室)、3月にアメリカ合衆国(ジョージタウン大学)およびエクアドル(エクアドル先住民連合)に約2週間滞在し、現地にて新たな資料収集を行った。本研究の期待する、類似した状況に置かれた各運動が異なる形で特定の政治行動を正当化する(あるいはしない)という、多様な解釈の存在がこれらの資料より裏付けられた。研究の成果を発表する機会は複数あった。2010年6月には、比較政治学における構成主義の方法論について、先住民運動を事例に用いつつ日本比較政治学会にて発表した。また、2011年3月には、先住民運動を含むボリビア政治全般の状況について、国際シンポジウムにて発表した("Las politicasde desarrollo yconflictos sociales en lapresidencia de Evo Morales",国際シンポジウム「ポストネオリベラル期ラテンアメリカにおける国家社会関係一紛争、格差と民主主義一」京都大学地域研究統合情報センター、京都大学稲盛財団記念館3階大会議室、2011年3月20日)。最後に、ボリビア低地先住民運動に関する論文を査読付き学術誌に投稿した。本年度末時点で校正中であり、来年度6月には発表される予定である。研究計画の2年目にあたる本年度は、研究を十全なものにまとめあけると共に、それを発表することにあてられた。本研究の課題は、民主体制下においてラテンアメリカで成長を遂げた先住民運動について、特にその活動が活発なエクアドルとボリビアの2国を比較することである。各国の地理はアンデス高地とアマゾンを中心とする低地に分けられ、それぞれに先住民運動の拠点がある。2国2地域の計4組織について、民主体制下における政権獲得行動(国政選挙参加と、ゲリラ活動をはじめとする制度外的行動)を比較すると、各行動を始めるタイミングや組み合わせ方が四者四様であることがわかった。両国の運動を取り巻く条件は政治経済を含めて非常に類似していることから、行動の差異の原因は内面的なもの、すなわち正当する行動に関する考え方の違いにあるというのが、本研究の仮説である。4組織の文書および関係者の発言を総合すると、民主体制下で取るべき行動に関する解釈に大きな差があることが判明した。例えば、政党政治に対しては、それを政権獲得のための場と見ることもあれば、伝統的に政界を支配してきた非先住民の勝利が約束された場で、参加に値しないと見ることもあった。こうした規範内容の差は実際の行動に対応したものであった。規範形成を行動の説明に生かす枠組みは政治学で構成主義と呼ばれる。複数の事例を分析対象とする比較分析において、構成主義の有効な事例が発表されることは少なく、本研究は有意義な事例研究を提供出来たと言える。
スマート構造コンセプトによる圧電材料を利用した構造ヘルスモニタリング法の構築

本研究では,圧電材料を構造物に埋め込み,力学的特性を電気的特性に変換して計測することで,定量的かつ高信頼性のヘルスモニタリングを実現することを目指すものである.すなわち,構造物自体を圧電センサー化し,自己診断を実現することを企図するものであり,自律適応的なスマート構造コンセプトの具現化であると考えられる,そこで,圧電材料利用のスマート構造によるヘルスモニタリングの実現に向けて,圧電スマート構造物内の波動特性を明らかにし,可聴域の波動を利用することを目指して研究を進めた.具体的には,杜会基盤施設の構造寸法における損傷検出を念頭に,基礎的な一次元間題について振動数領域の波動伝播力学的特性と電気的特性の定量的関係を確立した.特に,前聴振動数領域の力学的特性・波動伝播特性は,損傷形態の影響や応力条件,対象構造物の形態・境界条件の複雑な影響を強く受け,また,構造部材の力学的特性と電気的特性の関連は強い非線形的関係であるため,実験検討に基づいて理論モデル化を進める方法で基礎的研究を進めた.具体的な実験対象構造物としでは,基本的構造部材である棒材と板材を採用し,圧電材料膜を接着して電気インピーダンス計測を行い,力学的特性と電気的特性の関連を明らかにした.圧電材料は,圧電効果によって構造部材内の波動を電気信号に変換して計測するセンサーとして用いること可能なのみならず,逆圧電効果によって構造物内に波動を発生させるアクチェータとして波動源の役割も果たすことも可能である.そこで,電気インピーダンス計測によって,単一の圧電素子をアクチェータ・センサー両用に用いることでこの特性を生かし,簡単な機構で安定した計測結果を得ることに成功した.さらに,計測結果に基づいて,棒材の応力ならびに損傷検出の逆解析理論を構築した.本研究では,圧電材料を構造物に埋め込み,力学的特性を電気的特性に変換して計測することで,定量的かつ高信頼性のヘルスモニタリングを実現することを目指すものである.すなわち,構造物自体を圧電センサー化し,自己診断を実現することを企図するものであり,自律適応的なスマート構造コンセプトの具現化であると考えられる,そこで,圧電材料利用のスマート構造によるヘルスモニタリングの実現に向けて,圧電スマート構造物内の波動特性を明らかにし,可聴域の波動を利用することを目指して研究を進めた.具体的には,杜会基盤施設の構造寸法における損傷検出を念頭に,基礎的な一次元間題について振動数領域の波動伝播力学的特性と電気的特性の定量的関係を確立した.特に,前聴振動数領域の力学的特性・波動伝播特性は,損傷形態の影響や応力条件,対象構造物の形態・境界条件の複雑な影響を強く受け,また,構造部材の力学的特性と電気的特性の関連は強い非線形的関係であるため,実験検討に基づいて理論モデル化を進める方法で基礎的研究を進めた.具体的な実験対象構造物としでは,基本的構造部材である棒材と板材を採用し,圧電材料膜を接着して電気インピーダンス計測を行い,力学的特性と電気的特性の関連を明らかにした.圧電材料は,圧電効果によって構造部材内の波動を電気信号に変換して計測するセンサーとして用いること可能なのみならず,逆圧電効果によって構造物内に波動を発生させるアクチェータとして波動源の役割も果たすことも可能である.そこで,電気インピーダンス計測によって,単一の圧電素子をアクチェータ・センサー両用に用いることでこの特性を生かし,簡単な機構で安定した計測結果を得ることに成功した.さらに,計測結果に基づいて,棒材の応力ならびに損傷検出の逆解析理論を構築した.