hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外科侵襲後の低酸素環境におけるエネルギー代謝上の調節とリンの役割

12時間毎にhypoxiaを負荷すると,(1)hypoxia負荷時に尿中PiとcyclicAMP排泄量はともに低下した.(2)酸素濃度を大気濃度に戻すと,尿中PiとcyclicAMP排泄量は対照レベルに戻った.考察:以上の結果はつぎのことを示唆する:(1)Hypoxia負荷で,PTHに対する腎応答は低下する.(2)これは,hypoxia負荷に特異的な反応である.(3)これは,腎尿細管でPTH刺激性cyclicAMP産生前の障害による.(4)これらは,腎でのnorepinephrineの産生増加とdopamine産生低下が関与している可能性がある.前年度ではつぎのことを明らかにした:手術後のhypoxiaでは,(1)エネルギー産生上,重要なelementである無機リン(Pi)の排泄は抑制される;(2)腎からのnorepinephrine排泄は増加し,dopamine排泄は低下する.Hypoxia時のPiの体内貯留は,腎でのnorepinephrine産生増加と関係しているとわたしたちは考え,つぎの実験をおこなった.目的:Hypoxiaを本態とするendotoxemiaでは腎神経切除(DNX)によって,Piの体内貯留が抑制されてPi排泄(u-Pi)が高まるか,ratsで調べた.結果:(1)腎機能:Et投与はGFRを有意に低下させた(saline投与に比べて).この低下したGFRはDNXによってsaline投与レベルに回復した.(2)u-Pi:Et投与ではu-Piは有意に低下した(saline投与に比べて).この低下したu-PiはDNXによってsaline投与レベルまでには回復しなかった.まとめ:Et投与による早期のu-Pi低下作用はDNXによって回復しなかった.この実験で用いたラットはintactな上皮小体をもっていること,u-Piに影響する最大の因子はPTHであることから,Et血症ではPTHのPi排泄能に交感神経は大きな役割をもっていないようである.
サブミリ波ESRによる磁性半導体超構造の電子状態の研究

磁性半導体超構造を用いたスピンエレクトロニクス実現のために、III-V族半導体であるGaAsに遷移金属をドープした時に生じる強磁性発現の機構やその電子状態の理解することは重要である。本年は、前年から継続してサブミリ波ESRを用いて強磁性状態でのGaMnAsを研究した。さらに本年度は、ESRにくわえて遠赤外分光実験も行った。分光実験では、赤外領域に価電子帯からMnのアクセプターレベルへの遷移と思われる吸収と、遠赤外領域に低波数にひろがったブロードな吸収を見いだした。後者の強度は、強磁性転移温度以下で大きく増大することから、強磁性秩序によってホッピング伝導が増加していると考えられる。このことは、キャリア誘起強磁性の証拠であるが、同時にMn濃度が数%のところでは、ホッピング伝導が見られたことから、電子状態は完全に金属的にはなっておらず、半導体との中間的な様相を示すことも明らかとなった。さらにII-VI属磁性半導体のCdMnTeにおいて少量のFeをドープしたときに現れる強磁性の発現機構に関してESRで調べた。その結果、強磁性は鉄のスピンの周りでMnスピンが強磁性的に揃えられることにより起きることを示唆する結果を得た。この場合Feの異方性が強い事が、スピンを揃えることを促進していると考えられ、さらにII-VI属磁性半導体においては2種類の磁性イオンを同時にドープすることによって、強磁性的な配列を作りうる可能性があることを示した。
「東方領土」問題と戦後ドイツのナショナリズム

今回の科研費の交付期間では、主として1972年のブラント政権下のドイツ連邦共和国(BRD)における東方諸条約批准までの時期に限定し、東方領土の放棄の過程がいかにして進行したのかを、政府や主要政党、被追放者集団の公的言論を題材としながら検討した。研究の結果、東方領土領域の放棄が、戦後ドイツのナショナル・アイデンティティの解釈範型の転換と密接に関係していることがわかった。それを私は<帝国>アイデンティティから<ホロコースト>アイデンティティの転換と名づけた。戦後しばらく、BRDではワイマール時代を含むナチス領土拡大以前のドイツの国家的枠組(これを「帝国Reich」と呼ぶ)との連続性を前提としてドイツの領土を考える傾向が強く残っていた。これが<帝国>アイデンティティであり、この枠組に依拠する限り東方領土の放棄は認められないことになる。しかし1960年代にはそれに代わって、「ナチス犯罪」がドイツ人民(民族)に平和のための特別な義務を課しているという別のアイデンティティ範型が影響力を増大した。1969年に成立したブラント政権は、そのような戦後的なドイツのアイデンティティに依拠しながら、ポーランドとの「和解」を一つの課題として新東方政策を展開した。オーデル=ナイセ線の「不可侵性」の承認も、このアイデンティティの解釈範型によって正統化されたのである。これ以後のBRDでは、このアイデンティティの範型が主流となり、被追放者団体が中心となって主張する、東方領土を含んだ「ドイツ帝国」の連続性の主張は傍流化していく。しかし後者の<帝国>アイデンティティも決して消滅したわけではなく、BRDは依然として公式にオーデル=ナイセ線をドイツの国境としては認めなかったのである。今後は、新東方政策から「再統一」にかけての東方領土をめぐる言説の分析(二つのアイデンティティ範型のせめぎ合いとの関連で)が課題になる。今年度は資料の収集とその読解が作業の中心であった。夏のアメリカでの資料収集では、主として第二次大戦末期から戦争直後にかけて「オーデル=ナイセ線」形成の外交レベルでの過程に関する文献を読んだ。また冬のドイツでの資料収集では、ベルリン国立図書館Staatsbibliothekの膨大なドイツ語資料を用いながら、(1)議会における東方領土問題に関する討議、(2)放逐民達の政治活動を中心としたドイツ国内での東方領土に関する政治や世論の動向、(3)1968年以後の「新東方政策」のインパクト、(4)1990年の「再統一」時における東方領土問題の理解のされ方等に関して調査した。また放逐民協会Bund der Vertriebenenの本部で、彼らの活動に関する資料の収集や役員へのインタビューを行い、彼らの東方領土に関する立場に関しての理解を深めた。これらの調査の結果、第二次大戦後、ヒットラーの対外拡大以前のドイツ領(1937年時点)の四分の一にあたる東方領土を戦後のドイツが「忘却」したのは、放逐民協会が主張するような「民族の否定」や「放棄の政策Verzichtpolitik」といったネガティブな概念でのみ理解することには問題があるということがわかってきた。この東方領土の「放棄」は、ナチズムの影を背負った戦後のドイツが、「報復主義」への懐疑を払拭して周囲のヨーロッパ諸国の「信頼」を回復し、ヨーロッパにおける独自の存在感をアピールしようとする、きわめて戦後的なドイツのナショナリズムと表裏一体になっているということである。来年度は、東方領土がいかに「否定」され「無視」されたのかを、主として社会民主党や自由民主党の主要な政治家の言論をたよりに解明していく。またこのようなドイツ政治と世論の動向に対して放逐民達はどのような主張を提示し、そこに将来のドイツおよびヨーロッパを考える際に無視することができない点が含まれているのではないか、という点に着目していきたい。
インタラクティヴなドイツ語作文添削システムおよびweb学習システムの開発と評価

一般に外国語を学習する際に当該外国語で文を作ることが有効であるが、ドイツ語のように、名詞や動詞が比較的大きく変化する言語では、作文の難易度は高い。本研究では、日本人のドイツ語学習者がドイツ語作文をする際におかしがちな語形・文法事項などに関する誤りを解析するプログラムを作成し、webを経由して学習者の誤りをインタラクティヴに指摘するシステムを構築して、実際に試用した。26年度は、web学習システムの構築にもっぱら力をそそいだ。web学習システムのうち、主に学習者の利用するページにさまざまな機能をあたえることが、開発の中心となった。学習者の利用するページの機能のうち、主なものは、正解か不正解かを異なった色で示す入力欄・(大きな問題に関しては)正解に達するまでに要した解答回数を表示する欄・入力欄をリセットしたり復元したりする機能、ページにブックマークをつけあるページを見ている時にダイアログの形でほかのページを参照する機能、ページのテキストの任意の位置にメモを貼りつける機能、全文検索機能、未回答の入力欄を示す機能、などである。システムを実際に試験的に運用しつつ、ユーザ(学習者)に批判的な意見を寄せてもらいながら、ユーザにとって使い勝手のよいシステムとはなにか模索した。教師の視点からではなかなか気づくことの難しいような指摘をいくつか受け、システムのユーザビリティの向上に貢献した。たとえば、「正解に達するまでに要した解答回数」の表示は、そういうものが欲しいというユーザの要望を受けたものである。また、不用意に教材内のページを移動しても、入力だけしてあってサーバに送信(して正誤判定)する前のデータも保存して、再びそのページを開いた時にそのデータを復元する、なども、ユーザの指摘にこたえたものである。システム自体の構築とは別に、試験的に運用するためのコンテンツの開発も行った。違ったタイプのコンテンツを開発することによって、システムの汎用性およびユーザビリティの向上をはかった。今年度は、web学習システムのうち、学習者向けのページの完成度を高めることをもっぱらの活動とした。昨年度から実装した、本システム独自のものである、学習者のためのメモの貼り付け機能、複数ページを同時に閲覧することを可能にするbookmark機能の実装を見直し、よりいっそう堅固なものとした。また、学習者の自発的な復習をうながす、入力のリセット・リストアについて、送信されていないデータのあつかいを再考し、たとえば、リストアした時に、入力欄には正解が入力されているにもかかわらず、それが不正解であると表示されるような不具合を解消した。コンテンツの開発は、従来のドイツ語だけでなく、高校教諭の協力を得て、高校世界史のコンテンツの作成もおこなった。世界史のコンテンツを作成することにより、ドイツ語コンテンツの作成だけでは見えていなかった課題に気づくことができ、本システムの汎用性を高めることができた。実際の運用では、ドイツ語の授業で2クラスで計およそ80人、世界史の授業で2クラス計およそ100人の学習者に本システムを試験的に提供した。そのことによって、ユーザの利用方法の実態についての知見を得ることができた。ドイツ語作文添削プログラムのインタラクティヴ化については、なにか実装をすることはなかったが、作文の入力とそれに対するシステムのリスポンスのログを増やすことができた。来年度以降のインタラクティヴ化にあたって有益なデータとなることが期待されるところである。上に述べたとおり、システムの実装については、javascriptによるユーザ提示用のページは順調に進んでいる。Rubyによる、ドイツ語作文システムのインタラクティヴ化は、実装自体は未着手であるものの、そのためのデータの収集は着実に進展している。ユーザの感想・意見を自由に書いてもらったところ、高校世界史のユーザから次のような意見があり、興味深かった。「タブレットで使っていた。わざわざ紙の教科書を引っ張りだして勉強するのはちょっとハードルが高いけれど、タブレットだと、Twitterなどを見たあとでそのまま楽にweb教科書を見ることができ、世界史の勉強時間が増えたと思う」。「検索機能を使うと、概念の理解を深めることができる。例えば、「荘園」という語を検索すると、どの地域で、いつごろにそれが存在したか(しなかったか)を知ることができ、荘園というものの特質についての理解が深まった気がする」ついパーソナルコンピュータ中心に開発を進めてしまいがちなところを、こういう意見を実際に目にすることで、軌道修正することができた。ある程度まとまった数のユーザに使用してもらうことで、システムのうち、さらなる高速化をする必要のあるところの存在を確認することもできた。今年度は、e-learningシステムについては、教師(管理者)用のページを作成することを活動の中心とした。教師(管理者)が、授業中に、現在利用している学習者の学習状況をリアルタイムで知ることができることがのぞましいことは言うまでもない。本システムがそなえるべき機能としては、この、教師(管理者)がいつでもリアルタイムでクラスの学習状況を知ることができる、という機能だけでなく、授業中にさらにきめ細かく学習者とかかわることができるようになるため、特定の学習者の学習状況を知ることができる機能を考えなければならない。それに加え、コンテンツ全体の学習状況を、クラスごとに俯瞰することを可能とするような機能もあった方がよい。これにより、学習があまり進んでいないコンテンツの一部分について、教材そのもの、あるいは教室でも教え方などを、見直すことが可能になり、コンテンツ・授業の進め方双方の改善をうながすことができる。下に示すように、これらの機能のほとんどの部分を実装することができた。

ドイツ語作文解析システムについては、インタラクティヴ化のために、定性的なものではあるが、学習者のログを精査するなどして、どの誤りについてインナラクティヴにヒントを与えるのが効果的か、ひきつづき考察した。教材コンテンツでは、新たに英語の教材を作成した。協力校において試験的に運用してシステムが機能することを確認し、また、学習者の感想を得るなどすることができた。e-learningシステムについては、javascriptにより実装をすすめ、その結果、上で述べたことはほぼ実現することができた。具体的には、教師(管理者)は、いつでも、1)任意のクラスの任意のページの各設問について、学習者がどれくらい正しく解答しているか知ることができ、また、2)特定の問題につき、正解している、あるいは正解していない学習者の一覧を得ることができ、3)さらに、特定の学習者の当該のページを、学習者の学習状況をそのまま反映した形で見ることができるようになった。また、4)任意のコンテンツの任意のクラスについて、各ページにおいてどのくらいの学習者がどのくらいの割合で正解に達しているか、一覧を見ることができるようになった。3)に関しては、実際の授業において、教授者が学習者の顏と名前を一致させることが容易になるといった、予想外の効果も得ることができた。英語の教材についても実験的な運用を始めた。世界史教材については、たとえば「教科書レベルの知識すら曖昧で市販の一問一答にも手がつけられない中、WEB教材では教科書の単語を逐一確認することができ、基本的な知識の獲得に非常に役立ちました。さらに教科書の表現を覚える助けにもなり、論述力も向上しました」などという、このシステムについて好意的な感想を得ることができた。ドイツ語作文解析システムでは、学習者がおかしがちな誤りの中でも、非常に限定的な誤りがいくつかあることが確認された。今年度は、e-learningスシテムについては、Web Speech APIのspeechSynthesisUtteranceを使用して、英語、ドイツ語、フランス語、日本語、中国語、韓国語の、音声再生・音声認識機能を実装した。一般的な機能としては、(1)ブラウザ上の任意のテキストを指定し、それに対応する各言語の音声を再生させる、(2)マイクでひろったユーザの音声を指定の言語として解析した結果の文字列を返す、(3)指定したテキストを読み上げたユーザの音声を解析し、その結果を指定の文字列と比較して誤っていると思われるところを指摘する、などである。音声の再生では、再生速度を0.5倍から2倍の間で選択できるようにした。ドイツ語教材の中では、より容易にこの機能を利用することができるよう、教師から見て音声の再現が必要であると思われる部分のほか、ユーザが正答を答えたすべての作文の問題の解答である文ににつき、ワンクリックで音声を再生するためのアイコンを配置した。ドイツ語作文解析では、懸案であった、語順の間違いの指摘の精緻化に着手した。ことがらの性格
作曲(音楽デザイン)と視覚デザインの統合システムのための研究

音のよる構成(音楽)や形や図像による構成(デザイン)の共通の性質に注目し、それらを結びつけるための方法や原理を研究し、そのためのソフトウェアを開発し、それを用いて作品を制作した。本研究、初年度である2008年度は空間認知、視覚的認知、音楽認知(特に分節化と階層構造)の個別研究を行いつつ、心理実験のための準備と予備実験を行った。そしていくつかのマルチモーダルな認知に関係する仮説のもとに、それらの身体化、感覚を通した検証を試みた。1. InSEA国際美術教育学会世界大会のシンポジウム+ミニワークショップ「身体・メディアから見た特別支援教育」【8月8日14:00-15:40/Room2】音楽と視覚を統合した自作のワークショップの構成を紹介する。2.障害児のためのメディア・アート・ワークショップ「盲学校deアート2008 in maebashi」において「かたち・おと・うごき・からだの共鳴と共振」のタイトルのもと、音による空問認知にもとづくワークショップを行う【12月16日(日)群馬県立盲学校】また、視覚と聴覚の関係性について以下のような研究発表を行った。3.生存科学研究所「脳科学と芸術」第二回シンポジウム「音楽の進化と脳科学」において「音楽における階層構造について」のテーマのもと視覚的、空間的構造認知の階層性との比較を行い講演する。【8月29日13:00-18:20/銀座フェニックスプラザ(紙パルプ会館)】4.フェスティバルSound&Visionvo1.3にて音を視覚化する19世紀の装置、ハーモノグラフを残された図面から研究、再構築しインスタレーションとして展示した。【10月11日26日/ZAIM(財団法人横浜市芸術文化振興財団)】現在、心理実験を重ねており、それらの学会での発表は今年度と次年度に行う予定である。本研究の第2年度である本年度は発展研究期間として、主に昨年度(研究準備期間)に行なった、空間認知、視覚的認知、音楽認知(特に分節化と階層構造)の予備研究を基礎とし、ソフトウェアの開発を進めつつ、それを使って心理実験を行った。この形式言語によるメタ構造を表現する創作のための視覚/音楽の統合のためのソフトウェアの開発はほぼ2009年度に終え、心理実験と平行し、それらを使って、創作の前段階である、視覚と音楽とを同じゲシュタルトレベルで扱う創作課題の実施実験も行いその結果を検証し、ソフトウェア開発へとフィードバックした。これらのシステム構築と研究結果に関連して、以下のような活動を行なった。(論文発表は別記)2)韓国/安山市の国立京幾道現代美術館において視覚と音楽を使ったメディア・アート・ワークショップを行う【8月2日5日】3)また、音楽と言語の認知の基層にある共通のシンタックスに関して、東京藝術大学-理化学研究所連携協力記念シンポジウム「未来を拓く科学と芸術の交差」において科学者の岡ノ谷一夫氏とともに「音について」というテーマで講演を行なう。【11月15日】本研究は、数理科学的な方法で、抽象レベルでのシンボリックな記号上の操作が可能な(視覚や聴覚の認識の構造のメタレベルにある)仮想構造空間を用いて説明し、それらを基に実際の表現へと結びつけるための方法の探索や実験システムの開発を行ってきたこれまでの活動、研究をもとに、さらに新しい研究手法を取り入れ、最新の知見とも照らし合わせ、作曲などの聴覚を使った音の構成法とデザインなどの視覚・空間構成法の共通の深層構造から出発し、それらを統合するメタ構成法を実践的に研究するものであることから、昨年度までの研究においてプロトタイプが開発、完成されて、その使用方法と実効性が確認されているマルチモーダル表現のための、表現の多元性を柔軟に扱う事を可能とするゲシュタルトエディター(ソフトウェア)を使用し実際に制作を行った。この作品創作は主に研究代表者の古川が中心となって行なった。また本研究は、研究内容を作品として、定着し、社会の中に発信することまでも含めた上での研究であり、作品、成果物の外部からの評価を分析し、本研究の意図がどのようにリアリゼーションとして実現されたか、またそれらの行為を通してどのような問題が発見されたかを検証した。それから本研究の骨子の一つである、自己観察法(何をどう考えてどう処理したかを記録しそれを観察する)による、専門知識の抽出を創成過程の分析を通して得られた、作曲やデザインという複雑な思考過程の形式化についてとりまとめた。
超対称ヒグス粒子の探索

ヒグス粒子を探索する上で必要なヒグス粒子の質量、崩壊モード、生成断面積、CP対称性に関する性質等を調べる目的で超対称性理論を基に研究を行った。1.中性ヒグス粒子の質量に対する輻射補正を超対称シーソー模型に基づいて研究した。超対称シーソー模型では、ニュートリノとその超対称パートナーであるスカラーニュートリノによって最も軽い中性ヒグス粒子が輻射補正をうける。本研究ではまずニュートリノとスカラーニュートリノによる中性ヒグス粒子の質量に対する輻射補正を研究した。質量に対する繰り込みをおこなうための質量カウンター項を質量補正の発散部分を計算することで決定した。結論としては、発散は超対称性を破るSoft-Breaking Termの和に比例しており,(ml^2+mr^2+A^2)の形に比例している対数発散の形をしていることを示した。ここでml,mr,Aは超対称性を破る項でそれぞSU(2)2重項、SU(2)1重項のスカラーニュートリノのSoft BreakingtermおよびA termの係数である。このカウンター項を使って質量補正の有限部分の一部を計算した。2.有限部分の計算を行うためには、ニュートリノの質量行列(一重項-二重項)およびスカラーニュートリノの質量行列を研究して質量スペクトル、混合角をきめる必要がある。このために、CP対称性が保存する簡単な模型の場合に、スカラーニュートリノの質量行列を研究した。ニュートリノ側は2行2列のシーソー行列になり、よく知られている小さな質量と大きな質量が生じる。質量行列を対角化するための混合角は、デイラック質量とマヨラナ質量の比で書くことができる。一方、スカラーニュートリノの質量行列はそれぞれCP偶と奇の実スカラーニュートリノに対応して2つの2行2列の行列になる。スカラーニュートリノの質量固有値および混合行列を求め、超対称の破れによって、それらがどれだけニュートリノ側の質量固有値や混合角とずれるのかを求めた。今後の展開は(1)(2)を基に質量補正を確定し、探索実験に提言する。本研究では、CDF実験での超対称性ヒグス粒子の探索に関して、超対称性の模型によってヒグス粒子の生成確率や崩壊幅がチャンネルごとにどのように変わるかを高次補正やQCDのジェットの扱いを考慮して調べるのが主要な目的である。すでに、トップやW質量の精密測定とミューオンの崩壊幅に対するヒッグス粒子の高次補正の研究から標準模型のヒッグス質量の予測値が得られている。本研究では、まず、これらの標準模型のヒグス粒子の性質に関する基礎的な理論計算を確認する作業から開始した。超対称性模型に関しては、外部がら講師を招き最小超対称ヒグス模型(MSSM)に関して理解を深めた。ヒグスの物理の研究に関して広島大学でヒグス研究会を3日間にわたって開催し、理論、実験家を含む専門家を招いた。そこでなされた、主な研究報告は以下のとうりである。2.ヒグスとシーソー模型3.電弱バリオン数生成の条件を考慮した超対称ヒグス模型(NMSSM)4.余剰次元のヒグスレス模型5.パートン分布関数に関するQCDの側面6.イベントジェネレーター2が本研究グループによる報告である。研究会ての報告を基に2,3,4の異なるヒグス粒子の理論的観点から実験的な探索にどのようなフィードバックが得られるかをさらに研究することにした。これらの模型はニュートリノ振動、ニュートリノ質量の存在やナチュラルネス、バリオン数生成の問題を解決しようという動機に基づいており、標準模型や最小超対称ヒグス模型の問題点を解決しているという意味で強い動機がある。今後、この研究会でのCDF RUNIIの報告に対して、超対称性の模型に依存したヒグス粒子の生成崩壊幅や特徴的なシグナルを予測し、実験と比較できる結果を得ることが課題である。

質量行列を対角化するための混合角は、デイラック質量とマヨラナ質量の比で書くことができる。一方、スカラーニュートリノの質量行列はそれぞれCP偶と奇の実スカラーニュートリノに対応して2つの2行2列の行列になる。スカラーニュートリノの質量固有値および混合行列を求め、超対称の破れによって、それらがどれだけニュートリノ側の質量固有値や混合角とずれるのかを求めた。今後の展開は(1)(2)を基に質量補正を確定し、探索実験に提言する。
日本語学習者の読解プロセスを測定するシステムの開発研究

教師には、現場で指導する学習者の読解プロセスを記述することによってその特徴をつかみ、指導に反映させていくことが必要である。しかし、この読解プロセスを調査するための従来の方法は、時間とコストがかかりすぎるため、簡単に把握する方法が求められてきた。これを「読解プロセスを測定するシステム」として実現するのが、本研究の目的である。昨年度は、このシステムに載せる具体的なコンテンツの検討とプロセスを測定するための方法について検討を行い、試作版を作成した。本年度の大きな研究実績は、昨年度の試作版を再検討し、Webサーバー上にシステムを実現させたことである。これにより、学習者や教師は、通常のWebブラウザからサーバーにアクセスして利用できるようになった。具体的には、(1)インターネットを利用して読む際の学習者の読みの特徴や問題点についての調査、(2)(1)をもとに、学習者の読解をサポートする情報の検討(語彙、文型、談話、構造の4つの情報)、(3)テキスト本文と4ヶ国語によるサポート情報の作成(英語、韓国語、中国語、ベトナム語)、(4)(3)をもとにしたHTMLファイルの作成、(5)学習者の読解プロセスを記録するためのPHPスクリプトの作成、(6)(4)(5)をもとに構成されるWebアプリケーションの作成、(6)Web上にシステムを実現、(7)システムのデザインや見やすさ、使いやすさなどの検討、(8)結果データをcsv形式によりexcelやグラフで簡単に表示させる方法の検討、(8)学習者や教師によるデータの収集・分析までを行った。この研究成果については、口頭及び誌上で発表した。口頭発表では、本システム開発についての関心が集まり、システムの完成が待たれるとの高い評価が得られた。現在、大学や大学院の正規生として学ぶ外国人留学生が増加している。留学生は学位を取るために、多くの日本語文献を読み、それらを理解し、論文にまとめなければならない。また、最近は、印刷物だけではなく、インターネットを利用して情報を収集する必要性も高まっている。こうしたニーズに応えるため、日本語教師には「インターネットによる情報統合型の読解」を効果的に指導することが求められている。それには、教師が学習者の読解プロセスを記述し、その特徴を把握し、指導に反映させることが不可欠である。しかし、実際に読解プロセスを記述するには、従来の方法では時間がかかりすぎてしまい、大量にデータを集めることはできない。そこで、本研究では、読解プロセスの測定を簡易化するために、「コンピュータを利用した読解プロセスの測定システム」の開発を、研究期間2年の予定で進めている。初年度(本年度)は、システムのコンテンツとなる日本語の文章を新聞記事や書籍などを中心に収集した。また、学習者がこうした文章を読む際にどのような支援を必要とするのかについても検討し、その支援方法を具体化させた。その上でコンピュータ上に実現するための仕様を決定し、現在までに、日本語、英語、中国語、韓国語、ベトナム語によるコンテンツを作成した。システム開発協力者とともに、これらのコンテンツを多言語のフォントも含め、ウェブ上に効果的に表示する方法や、読解プロセスを記録するためのログの取り方とその表示方法などについても検討し、簡易試作版を作成した。来年度は、試作版をもとに学習者から実際にデータを測定し、学習者の読解プロセスの特徴をつかむとともに、システムが適切かどうかについても評価・検討を行う予定である。
刺激応答性生物様運動システムの構築

本共同研究のねらいは生体の駆動システムの優れた機能を合成材料を用いて模倣し、生体模倣駆動システムの実現を目指そうとするものである。本年度は、ビンセント博士の提唱した植物運動システムの原理にもとづき、申請者から、膜厚方向にスルホン酸基の密度の異なる傾斜膜を作製することを試みた。まず、スルホン酸基を有するナフィオン膜上に、様々なプラズマ重合条件でスチレンプラズマ重合膜を堆積させ、二層膜を作製した。この膜について外部の環境を変化させたときの変形挙動を検討したところ、膜の屈曲の程度が湿度に対して再現性よく変化することを見い出した。また、その屈曲挙動をレーザー変位計を用いることによりμmオーダーで測定し、その応答性を検討した。(1)複合膜の作製ナフィオン膜を乾燥させた状態で、片面にスチレンのプラズマ重合膜を堆積させた。プラズマ重合条件は、プラズマ出力50W、真空度0.4mbar、重合時間560分で行った。作製したプラズマ重合膜は表面平滑で、黄褐色であった。(2)外部環境を変化させたときの変形挙動この膜を湿度の異なる恒湿槽におき、変形挙動を測定した。(I)恒湿槽の作製硫酸を用いて恒湿槽を作製した、まず一定の濃度の硫酸溶液を、ガラスシャーレに入れ容器の底の方におき、ゴムパッキンの付いた蓋をして容器を密封した。次に容器内の空気を小型扇風機によって攪拌し、約2時間放置した。これで湿度は一定となった。この方法で硫酸の濃度を変化させることにより種々の湿度を有する恒湿槽を作製した。(II)屈曲挙動の測定法、傾斜膜の屈曲挙動はレーザー式変位計を用いて測定した。半導体レーザーから放出されたレーザー光によって測定物に光点を作り、この光点の像をレンズによってPSD(位置検出素子)に形成させ、測定物の変位を測定した。今回用いた装置の分解能は0.05mmである。恒湿槽内の湿度はセラミック抵抗式デジタル温湿計(CTH-70)を用いて測定した。(III)傾斜膜の変形挙動硫酸によって恒湿状態にした膜を2時間放置し、屈曲の程度が一定になったときの変位を測定した。膜が屈曲すると半導体レーザーによって生じた光点がセンサーに対して垂直に移動し、その変位を測定した。この変位(屈曲の程度)と湿度の関係が図1である。図に示すように湿度25%以下の状態ではほとんど膜は屈曲しないが、湿度が上昇するにつれて膜は屈曲した。湿度変化に対する膜の変位の割合いは、湿度約4060%で大きく、40%以下、60%以上では小さくなった。図2に湿度を31%の状態から48%の状態に変化させたときの傾斜膜と応答特性を示す。湿度変化とともに速やかに応答し、変位の値が一定になるまでには約30分要した。比較としてセラミック式センサーの応答特性を測定した結果、約10分で一定の値を示した。このような応答挙動の違いは、セラミック式センサーが金属酸化物表面上に水が吸着することによる抵抗値変化を測定しているのに対して、傾斜膜の場合、傾斜膜に対する水の浸透による膨潤変化を測定しているためと考えられる。つまり、金属酸化物の水の吸着と傾斜膜の水の浸透の速度差が応答特性に影響していると考えられる。(III)傾斜膜の変形挙動

硫酸によって恒湿状態にした膜を2時間放置し、屈曲の程度が一定になったときの変位を測定した。膜が屈曲すると半導体レーザーによって生じた光点がセンサーに対して垂直に移動し、その変位を測定した。この変位(屈曲の程度)と湿度の関係が図1である。図に示すように湿度25%以下の状態ではほとんど膜は屈曲しないが、湿度が上昇するにつれて膜は屈曲した。湿度変化に対する膜の変位の割合いは、湿度約4060%で大きく、40%以下、60%以上では小さくなった。図2に湿度を31%の状態から48%の状態に変化させたときの傾斜膜と応答特性を示す。湿度変化とともに速やかに応答し、変位の値が一定になるまでには約30分要した。比較としてセラミック式センサーの応答特性を測定した結果、約10分で一定の値を示した。このような応答挙動の違いは、セラミック式センサーが金属酸化物表面上に水が吸着することによる抵抗値変化を測定しているのに対して、傾斜膜の場合、傾斜膜に対する水の浸透による膨潤変化を測定しているためと考えられる。つまり、金属酸化物の水の吸着と傾斜膜の水の浸透の速度差が応答特性に影響していると考えられる。
炭化水素分解によるカーボンナノファイバーの合成とその応用

金属酸化物ナノチューブはナノスケール材料の一つであり,主にテンプレート法により合成されている.しかしテンプレート法には,(1)テンプレートの形状に多様性が乏しいため,生成する金属酸化物ナノチューブの形状が限定的になる,(2)複合金属酸化物でテンプレートを被覆することが困難であるため単一金属酸化物ナノチューブの合成が主となっている,などの問題点がある.我々はナノスケールで形状の制御が可能であるカーボンナノファイバー(CNF)に注目し,これをテンプレートに用いて金属酸化物ナノチューブ合成を行った.その結果,螺旋状ナノチューブ合成,内径を制御したナノチューブ合成が可能であることを見出した.また金属硝酸塩,金属アルコキシドといった金属酸化物前駆体をCNF表面のみに選択的に集積させる手法を見出し,従来困難であった複合金属酸化物ナノチューブの合成に成功した.圧力損失が低く取り扱いが容易であることから,新規な触媒担体としてマクロ構造体が注目を集めており,マクロ構造体表面の高機能化が課題となっている.そこで機能性材料である金属酸化物ナノチューブのマクロ構造体上への固定化を検討した.マクロ構造体上に成長させたCNFをテンプレートに用いて金属酸化物ナノチューブ合成を行ったところ,マクロ構造体は大量の金属酸化物ナノチューブで均一に被覆され,新規なナノ・マクロ構造体を形成していることが明らかとなった.さらにこれらを触媒反応に供したところ,従来の粉末触媒よりも高い活性を示すことがわかった.すなわち調製したナノ・マクロ構造体はマクロスケールでの形状の特性のみならず,ナノチューブ化による触媒活性の向上も見込まれることが示唆された.カーボンナノチューブの発見以来、ナノテクノロジーに関わる科学の進展が目覚しい。カーボンナノファイバー(CNF)はナノ炭素材料の一つであり、その合成・応用が盛んに検討されている。本研究では、炭化水素分解によるCNFの大量合成を試みた。その結果、Pd系合金触媒を用いることで、効率よく炭化水素が分解し、短時間に大量のCNFが得られることを明らかにした。次にCNFの新規応用法の開発を試みた。形状を高度に制御した金属酸化物ナノチューブの合成は、ナノテクノロジーにおける重要研究課題の一つである。金属酸化物ナノチューブの多くはテンプレート法により合成される。テンプレート法とは、テンプレート(ナノワイヤー等)の周囲を金属酸化物で被覆した後テンプレートのみを除去することで金属酸化物ナノチューブを合成する手法である。従来のテンプレート法では,テンプレート自身の形状に多様性がないため、得られるナノチューブの形状も極めて限定されていた。そこで本研究ではテンプレートとして形状の異なる種々のCNFを用い、ナノスケールで形状を制御した金属酸化物ナノチューブの合成を検討した。CNF上に一種あるいは二種の金属前駆体(アルコキシドまたは塩化物)を吸着させた後、これらを水蒸気により直ちに加水分解することでCNFを金属酸化物で被覆した。空気中での加熱処理によりCNFのみを除去したところ、種々の金属酸化物ナノチューブが生成した。得られた金属酸化物ナノチューブの構造を透過型電子顕微鏡により詳細に解析したところ、CNFの形状を変えることで、直線的・曲線的・螺旋状といった形態の異なる金属酸化物ナノチューブが得られることが分かった。特に螺旋状ナノチューブの合成は困難とされており、ナノ材料合成におけるテンプレートとしてCNFを利用する優位性が示されたと考えている。金属酸化物ナノチューブはナノスケール材料の一つであり,主にテンプレート法により合成されている.しかしテンプレート法には,(1)テンプレートの形状に多様性が乏しいため,生成する金属酸化物ナノチューブの形状が限定的になる,(2)複合金属酸化物でテンプレートを被覆することが困難であるため単一金属酸化物ナノチューブの合成が主となっている,などの問題点がある.我々はナノスケールで形状の制御が可能であるカーボンナノファイバー(CNF)に注目し,これをテンプレートに用いて金属酸化物ナノチューブ合成を行った.その結果,螺旋状ナノチューブ合成,内径を制御したナノチューブ合成が可能であることを見出した.また金属硝酸塩,金属アルコキシドといった金属酸化物前駆体をCNF表面のみに選択的に集積させる手法を見出し,従来困難であった複合金属酸化物ナノチューブの合成に成功した.圧力損失が低く取り扱いが容易であることから,新規な触媒担体としてマクロ構造体が注目を集めており,マクロ構造体表面の高機能化が課題となっている.そこで機能性材料である金属酸化物ナノチューブのマクロ構造体上への固定化を検討した.マクロ構造体上に成長させたCNFをテンプレートに用いて金属酸化物ナノチューブ合成を行ったところ,マクロ構造体は大量の金属酸化物ナノチューブで均一に被覆され,新規なナノ・マクロ構造体を形成していることが明らかとなった.さらにこれらを触媒反応に供したところ,従来の粉末触媒よりも高い活性を示すことがわかった.すなわち調製したナノ・マクロ構造体はマクロスケールでの形状の特性のみならず,ナノチューブ化による触媒活性の向上も見込まれることが示唆された.
「人・もの・こと」との関係に着眼した小学校理科「エネルギー」単元の授業改善

1研究の目的小学校理科の「エネルギー」に関する単元の中で、臨床的なアプローチから子どもの学びの様相や学ぶ姿を分析し、様々な「他者(人・もの・こと)」と相互作用を繰りひろげながら自然法則などの「こと」に向かう子どもの姿と教師の手立てや役割について考察を試みる。そして、そこで明らかになった教師の手立てや役割と子どもの姿から、積極的に自然事象に働きかけていく子ども、1つまり習得した知識・技能を活用しながら探究する子どもをはぐくむ理科の授業改善を提言する。2研究方法(1)小学校理科の授業公開とその分析(2)上記の成果から授業改善の試みと実践(3)授業改善に基づく実践とその結果の分析とその有効性の検討3研究成果5学年「振り子の運動」を試みた。教科書では、条件を制御しながら周期に作用するであろう要因を順番に比較検討する実験が記載されている。教師から与えられたような実験をこなすこと、つまり受動的な活動を繰り返すことでは、自らはたらきかけようとする意識が高まらないことがわかった。そこで、「1秒振り子をつくる」という目的をもたせることで、自由な試行を繰り返し行うような活動を仕掛けることとした。1秒という周期を目指し、仲間と協力しながら、錘を変え、糸の長さを変え、振り幅も変えながら振り子の周期のきまりを、経験知を増やすことを大切にしたのである。子どもの意志で自由に要件を変えることで、繰り返す中で明らかになった知とデータを結びつける姿が見られた。また、そこで見付けたきまりから「2秒振り子」づくりへと発展していった。「子どもの使いやすい器具を使用したこと」(もの)、「『1秒振り子』を目的にしたこと」(教師の手立て)、「データを仲間と整理させたこと」(人)で、子どもが意欲的に「振り子のきまり」(こと)にアプローチしていくことが可能となった。意味のある目的をもたせることが、有効なのである。
音声認識技術を活用した教育支援方法に関する研究

本研究では、音声認識技術を活用した(1)音声字幕付き教材配信システムおよび(2)要約復唱(リスピーク)方式による情報支援システムの開発を行うとともに、同システムを実際の大学講義に導入し、事例研究にもとづく教育効果の定性的分析および実用化のための課題整理を行った。これにより、情報保障および教育効果のベンチマークが明らかになり、市販の音声認識エンジンを活用した実用的な教育支援モデルの提案を行うことができた。本研究では、音声認識技術を活用した教育支援方法を開発し、情報保障としての効果と広く一般的な教育効果を検証することを目的とする。音声情報の文字化は、単に障害のある学生への情報支援としての利用だけでなく、講義内容の理解を高めるツールとしての応用が可能である。音声認識技術を活用した教育支援方法の開発では、認識率をいかにして上げるか?誤認識の編集作業をいかに効率よく負担を少なくできるか?教育効果をどのようにして上げていくか?という点がポイントになる。そこで、本年度は、実用性・実行性の高い教育支援システム確立のための課題整理とモデルシステムの構築を行った具体的には、次のような内容のシステム開発を遂行した。1.リスピーク方式の情報支援システムの開発: 5名のリスピーク通訳者を育成し、リスピーク方式による認識率と作業負担のモニタリングを行った。本年度は、リスピーク通訳による字幕データの編集時間を録音時間と同程度に抑えることを目標としてモニタリングを行った結果、要約率50%認識率90%というベンチマークが明らかになった。この数値は、人的負担および情報伝達率の観点からも、要約筆記等の他の情報保障の方法に代わり得る数値だと考えられる。平成21年度は、リスピーク通訳による字幕の意味認識率、情報伝達度などの評価を行う予定である。2.音声字幕付きWEB教材配信プロセスの構築本年度の研究では、録音から字幕つき教材配信までの期限を一週間に設定し、次の6つの観点から教育支援システム構築のための課題を整理した。(1)不特定話者対応(2)遠隔システム(3)言語モデル強化のプロセス(4)音声認識エンジンの比較(5)ワイヤレスマイク等の音響設備の整備(6)Web配信のフォーマット本研究では、音声認識技術を活用した教育支援方法を開発し、情報保障としての効果と広く一般的な教育効果を検証することを目的とする。そこで、本年度は、「研究実施計画」に従い昨年度に構築した教育支援システムを改良・拡充し、実用性・実効性の高い教育支援システムを構築するとともに、課題整理を行った。具体的には、次のような内容のシステム開発と事例研究を遂行した。1.リスピーク方式の情報支援システムの開発:話者の言葉を音声認識ソフトに理解しやすい言葉に通訳するリスピーク通訳者を育成し、誤認識編集を前提としない要約リスピーク方式による情報支援システムを開発するとともに、同システムの導入負担および教育効果の分析を行った。本研究代表者が担当する講義を対象に検証を行った結果、要約率80%程度で認識率93%をマークし、利用者の内容理解度も実用的なレベルに到達しうることが示せた。2.音声字幕付きWEB教材配信プロセスの構築講義から配信までの時間を一週間以内に収めることを可能とするプロセスの構築をおこなった。本年度は、教員の音声をそのまま文字化するダイレクト方式とリスピーク方式による音声字幕付き教材の作成を並行して行い、双方のWEB教材配信プロセスの構築とともに課題の整理を行った。上記1.2.の事例研究により、(1)認識率および導入負担(2)講義特性との相関(3)音声字幕化による教育効果(4)情報保障効果に定性的分析に基づく音声認識技術を活用した実用的な教育支援モデルを提案することができた。
肝細胞／類洞／胆管を複合した新規肝再構築技術の創出

細胞の立体組織化は再生医療等に有望なアプローチであるが、肝小葉構造を再現することは困難を極めている。本研究では、初代肝細胞、類洞内皮細胞、胆管細胞を立体配置して“効率的な物質交換を実現する肝細胞/類洞索状構造"と“胆汁排泄を担う胆管"を有するヒト肝臓を立体再構築する基盤技術を確立する。ヒト初代肝細胞と類洞内皮細胞の二次元配列・三次元培養とリプログラミングに基づく肝毛細胆管ー肝内胆管構造・機能の再構築技術を融合し、肝細胞/類洞内皮細胞(類洞)/胆管細胞(胆管)配列組織(A-HECT)を作製する。肝再生刺激を誘発し得るマウスにA-HECTを移植し、機能的な類洞及び胆管構築を実現する。
産業動物に対する迅速な新規疾病ウイルスの検出と分離の試み

ヤギの下痢便について次世代シーケンサーを用い、メタゲノム解析をおこなった。エンテロウイルスに高い相同性を持つ塩基配列が得られた。これらの配列の5`非翻訳領域についてプライマーをデザインしRT-PCRを行ったところ、ウシおよびヒツジのエンテロウイルスに相同性(77-87%)を示す563塩基配列が得られた。我々はヤギから得られたこのウイルスをヤギエンテロウイルスG1(GEV-G1)と名付けた。系統樹解析により、GEV-G1はヒツジエンテロウイルスのクラスターに属することが示された。本研究は、日本のヤギに感染したエンテロウイルスの塩基配列についての初めての報告である。本年度は新規ウイルスを探索するために、次世代型シークエンサーを用いた解析を実施した。沖縄のヤギの下痢便(2検体:検体名G1、G2)について、イルミナ社のMiSeqでメタゲノム解析をおこなった。本解析で得られたリード数は、検体G1で3,280,164、G2で3,390,671であった。これらのリード数は次世代型シークエンサーの反応が正しくおこなわれたことを示している。ここからコンティグを作成し下痢便中に含まれる主な病原体の探索を試みた。G1からは1387コンティグ、G2からは73コンティグが得られた。これらのコンティグをBlastを用いてウイルスや細菌への相同性について検索した。検体G1からはPorcine enterovirus B、Possum enterovirus W1、Human enterovirus A、Bovine enterovirusなどのエンテロウイルスに相同性のあるコンティグが含まれていることが明らかになった。一方、検体G2からはClostridium subterminale、Clostridium baratii、Clostridium perfringens、Bacteroides fragilis、Bacteroides helcogenesなどの細菌のゲノムに相同性のあるコンティグが含まれていた。また、G1にはErysipelothrix rhusiopathiae、Escherichia coli O157、Helicobacter pyloriにやや相同性を有するものもあった。なお、G2からはウイルス様遺伝子は検出されなかった。本年度の研究により、G1のエンテロ様ウイルスについてはヤギの下痢の原因になっている可能性が高いと考えられた。このエンテロ様ウイルスは新規ウイルスの可能性があり、今後検討をおこなう。昨年度、ヤギの下痢便から抽出した核酸を用いて、次世代シーケンサーにより新規エンテロウイルス様の核酸を検出したことを報告した。今年度は次世代シーケンサーで得られた塩基配列をもとに、5'非翻訳領域でPCR用のプライマーを設計した(PCR産物は650bpに設定)。RT-PCRを実施したところ、ヤギ検体G1(次世代シーケンサー陽性)からバンドが得られたが、G2(次世代シーケンサー陰性)からはバンドが得られなかった。G1のバンドを切り出してダイレクトシーケンスをおこなったところ、過去にヤギから検出されたヒツジのエンテロウイルスに近縁であるが、新しいエンテロウイルスであることが確認された。ヤギのエンテロウイルスの報告は日本では初めてである。次世代シーケンサーで得られた遺伝子配列が少ないために、この新しいウイルスのゲノム全長を明らかにできなかった。そこで、下痢便からウイルス分離を試みた。細胞傷害を観察できたのでRT-PCRをおこなったところ、ウイルスが増殖していることが明らかになった。今後は、次世代シーケンサーを用いた全ゲノム解析を行う予定である。原因不明の産業動物の疾患を解明するためには、まず既知のウイルスや細菌などを検査し、これらの病原微生物が関与していないことを確認したうえで、未知のウイルスを探索しなければならないと考えた。そこで、初年度は産業動物の中でもウシとブタのウイルスに対象を絞り、検出しなければならないウイルスを選出した。アフリカ豚コレラウイルスなどの重要疾病ではあるが、日本において発生が認められないウイルス感染症については対象に含めないことにした。その結果、ウシでは25種類、ブタでは31種類のウイルスについての検出系(PCR)を構築することにした。ただし、この中には牛乳頭腫症の原因であるパピローマウイルスのように少なくとも5種の型が存在するものもあり、すべての型を検出することを目的としているので、ひとつのウイルスであっても複数のプライマーセットを用意することもある。本研究においては、それぞれのウイルスの検出に関する論文を検索し、最も適していると考えられるプライマーを用意している。しかしながら、論文に掲載されているプライマー配列を遺伝子バンクに登録されているウイルス群について、検出可能か否かを検討してみると、明らかに検出できない例もあった。そこで、最も適したプライマーセットをデザインするために、ウイルス群をアライメントした後に共通領域を抽出してくるプログラムを作成した。さらに、このプラグラムからプライマーをデザインできるソフトも作成中である。

本研究において、ヤギの下痢便から新規エンテロウイルスが検出された可能性があり、目的を達成していると考えている。ウシでは教科書では、エンテロウイルスは下痢の原因とされているが、実際に下痢の原因か否かは不明である。本研究ではヤギの下痢便からエンテロウイルス様遺伝子が検出されたことから、このウイルスが原因であると考えられる。初年度は未知のウイルスを検出するための第一段階として、既知のウイルスのPCRによる検出系の作成にとりかかった。家畜で発生した感染症が未知のウイルスであることを確認することは困難であり、まず既知のウイルス感染であることを否定するためである。したがって、初年度は未知のウイルスについての解析を行えなかったが、必要なプロセスを踏んでいると考えている。それゆえ、現在の達成度はおおむね順調であると考えられる。初年度の問題点として、ウシやブタなどの産業動物では仮に未知のウイルスが検出されたとしても、酪農家から学会や論文発表することに異議を唱えられる可能性があることがわかった。特に昨年は東日本大震災に関連した原発問題により、農産物を中心とした放射能汚染による風評被害が問題となった。この問題は放射能汚染された藁や植物を主食とするウシやブタにも降りかかってくることが予想される。ウシロタウイルスやウシ下痢粘膜病ウイルスのように、日本に常在していることがすでにわかっており、毎年ある程度の感染が認められるウイルス感染症においては、報道されることがないので、酪農家は不評被害を気にすることはないと考えられる。一方、未知のウイルスに関しては、実際には病原性は低い場合であっても、病原性や感染様式などはすべて不明であり、風評被害の対象になりうる。次年度は、この問題点を踏まえて、ウシやブタなどの産業動物から検体を採取する際に、事前に十分な対策を練ることが必要と考えられる。次年度はさらにヤギのエンテロ様ウイルスの全ゲノム塩基配列を決定する試みをおこないたい。また、本ウイルスの迅速診断系を確立し、ヤギについての疫学調査を実施して、本ウイルスの感染浸潤度を検討したいと考えている。達成度の項目に挙げたように、実際に未知のウイルスを検出する際に問題となることは、未知のウイルスを発見したときに、酪農家が風評被害を恐れて学会発表や論文発表ができなくなる可能性が高いということである。この問題を解決できない限り、本研究はたとえ成果が得られても学術的には発表されないことになってしまう。そこで、次年度の推進方策としては、産業動物の獣医師などの協力のもと、本研究を理解いただける酪農家を探すことから始めなければならないと考えている。具体的には、麻布大学からは毎年15名程度の卒業生が産業動物の獣医師として就職しているので、彼らから情報を得て、早い時期にご協力を得られる酪農家を選出する。ウシやブタを飼育している10件の酪農家からの協力を目標とする。
凍結破砕技術を利用した個体組織におけるタンパク質―DNA間相互作用解析系の開発

研究目的:グルココルチコイド(GC)応答性遺伝子発現の中核を担う転写因子、GCレセプター(GR)は全身に発現しており、その遺伝子発現制御機構の解明は、生物学的・医学的に重要な課題である。本研究では、動物生体組織を対象としたクロマチン免疫沈降法(ChIPアッセイ)を確立する事を目的とし、モデルとしてマウス・ラット骨格筋におけるGC応答性遺伝子を標的として用いる。研究方法:凍結破砕技術による組織の細断化が、個体組織中のタンパク質、DNA、RNAを革新的に高効率で抽出した事に着目し、凍結破砕条件、GR-標的DNAの溶液中への抽出とその断片化の為に行うソニケーション条件、各々の最適化を試みた。これら各条件の評価は、培養筋芽細胞系を用いたChIPアッセイの結果との対比により行った。研究成果:培養筋芽細胞系において、GC応答遺伝子(MuRF1,atrogin-1,FKBP5,REDD1)のプロモーター領域内に、GRがデキサメタゾン(DEX)依存的に結合する位置を既に同定している。ゲノムDNAと転写因子を化学的にクロスリンクする際、解剖後の生組織をそのまま、あるいは勇刀にて約1mm立方に裁断した状態で行った場合、GRと共沈するDNA断片の収量が一定しなかった。一方、生組織を液体窒素中で凍結した後に、圧縮空気駆動のステンレス製圧砕機にて、約0.1mm立方に凍結破砕した上で行った場合、動物腓腹筋、ヒラメ筋におけるGC応答遺伝子プロモーター上へのDEX依存的なGRリクルートメントを再現性良く検出できた。この時、対象組織の重量に応じて凍結破砕のプレス時間を実証的に検討・調節する事が再現性に重要であった。生組織の凍結破砕技術は、ChIPアッセイに供する試料の調製において、極めて有用である事が示された。