hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水素結合性２次元超分子構造をテンプレートとしたキラルな結晶性金属ナノシートの構築

2次元に広がった水素結合ネットワークから形成されるキラルなシート型超分子(分子集合体)構造に着目し、この表面を金属配位能を持つ分子で修飾することで、金属ナノシート構築のテンプレートとして利用する。これにより、様々な金属を用いたキラルな結晶性金属ナノシートの作製を目指している。採用第2年目の成果を以下に示す。1.構造解析法として、粉末X線回折からの結晶構造解析の手法を学んだ。実際に、低分子ゲル化剤として知られている長鎖アルキル基を持つ分子の結晶構造解析に成功した。この手法により、良質な単結晶の作製が困難なサンプルの構造解析が可能となる。2.結晶化時に金属溶液と2次元超分子テンプレートを形成する有機塩溶液を混合した結果、結晶性の固体が得られた。ほとんどのものでは金属塩単体のピークパターンが観測されたが、一部のものでは金属塩や有機塩単体のものとは異なるピークパターンが得られた。3.長鎖アルキル基を持たないカルボン酸とアミンの組み合わせによる有機塩を用いて結晶構造解析を行った結果、確率は高くないが2次元超分子構造が形成されることがわかった。このことから、2次元超分子構造を形成するには、長鎖アルキル基間の相互作用だけでなくその他の要因も考慮する必要があるといえる。ピコリルアミン類と長鎖アルキルカルボン酸および長鎖アルキルアミンとニコチン酸類を用いて結晶を作製した場合、ほとんどのもので良質な単結晶は得られなかった。しかし、粉末X線回折測定によって一部の有機塩では結晶性が確認された。そこで、これらの有機塩結晶の構造解析を行うため、粉末X線回折からの結晶構造解析法を専門家のもとで学んだ。この手法を用いることで、長鎖アルキル鎖を持つ低分子ゲル化剤として用いられている分子について結晶構造解析に成功した。これは、ゲル化の機構解明につながる成果となっている。自身の扱っている系に関しては粉末X線回折のピークがブロード化しているため、結晶構造解析は困難である。そこで現在は、より結晶性が高く、シャープな回折ピークを示す結晶サンプルの作製を行っている。また、長鎖アルキル基をもたない分子においても2次元超分子構造の形成を確認できた。これは、長鎖アルキル基を導入した場合に結晶化しにくいという問題を回避できる可能性を示す結果である。一方で、ほとんどの有機塩で1次元の水素結合ネットワークによるカラム型超分子が形成されていた。その構造を詳細にしらべたところ、2回らせんを形成してキラリティをもつものと反転中心をもちキラリティをもたないものが確認できた。分子構造設計によってキラリティ制御を行ううえで、これらのキラリティの有無の要因を明らかにすることは重要である。現在までに、CH/pi相互作用の関与を確認しており、シミュレーションの結果を組み合わせて評価している。2次元の超分子構造は、集積させる単分子の構造に応じてキラリティの発現や金属ナノシート作製のためのテンプレートとしての利用が期待できる。このような機能性超分子の構築と機能発現の機構解明を行った。採用最終年度の成果を以下に示す。1.キラル結晶化の機構解明:単純な構造を持つアキラルなカルボン酸アンモニウム塩を用い、結晶化によるキラリティの発現を調査した。
転移性肝癌に対するGalectin-9の抗腫瘍効果とそのmicroRNA基盤

本研究において、我々が見出した新しい生理活性物質ガレクチン-9(Gal-9)が、種々の消化器癌に対して、抗腫瘍効果があることを示し、その機構としてGal-9が腫瘍細胞内・組織内のmicroRNAを変化させることにより、抗癌作用を有することを証明してきた。本研究の目的は、Gal-9の転移性肝癌に対する抗腫瘍効果の証明と、腫瘍内のmicroRNAだけではなく、癌細胞からの放出されたエクソソーム(細胞外分泌小胞器官)内のmicroRNAにも変化を及ぼし、そのmicroRNA分子もまた、抗腫瘍活性を持つ可能性について検討をする。つまり、Gal-9が新たな癌抑制機構のエクソソームを標的とした治療戦略に成り得る可能性についての基礎研究を行うことである。
支援費制度下における重症心身障害児・者と家族へのケマネジメント上の課題

今年度の研究目的は、3つのライフステージの重症児(者)と家族介護者に特徴的な在宅ケアアセスメント項目を明確にし、ケアマネジメント上の課題を検討することである。研究方法は、昨年度に引き続き、重症児(者)の家族12事例を対象に追跡調査を実施した。また、10事例については、在宅ケアアセスメントMDS-HC2.0を用いてライフステージごとの在宅ケアプラン指針(以下CAPs)を抽出した。幼児期(3名、46歳)のCAPs共通項目は、コミュニケーション、保健予防サービス2項目。個別項目は、社会的機能、転倒、皮膚と足の状態、認知、褥瘡、排便の管理、尿失禁と留置カテ7項目。支援費サービスは、児童デイサービス事業2名。学童期青年前期(4名、1114歳)のCAPs共通項目は、コミュニケーション、IADL(支援)(B)、保健予防サービス、視覚、認知、口腔衛生、褥瘡排便の管理、尿失禁と留置カテ、在宅サービスの削減10項目。個別項目は、順守1項目。支援費サービスは、短期入所2名。青年後期成人期(3名、1620歳)のCAPs共通項目は、IADL(支援)(B)、コミュニケーション、視覚、認知、口腔衛生、褥瘡、保健予防サービス、排便の管理、尿失禁と留置カテ9項目。個別項目は、健康増進、順守、在宅サービスの削減3項目。支援費サービスは、通所更生施設3名、訪問介護1名。CAPsは、コミュニケーション、保健予防サービスが共通し、ライフステージが上がるごとに個別項目よりも共通項目が多くなった。重症児(者)の状態像は多様であるが、年齢と共に在宅介護やケア項目の固定化が示唆された。また、介護給付ニーズは高いとアセスメントされるが、支援費サービス利用状況は2年間を通して変化はみられない。これは、日中のデイサービス事業利用および養護学校通学等を生活の中に組み入れ、家族介護者が3040歳代であり、介護を受け入れていること等が関連していると考えられる。以上、重症児(者)のケアマネジメント上の課題は、サービスの調整にとどまらず重症児(者)と家族の将来像が描けるよう、生涯にわたり、健康的な生活が送れるような制度・障害福祉サービスについて、共に考え、支えていく視点を持って臨むことであると考える。目的:今年度は重症心身障害児者(以下、重障児者)を3つのライフステージに分類し、1.在宅介護サービスの現状把握と経年的変化の追跡、2.ライフイベント上の問題点の抽出、3.在宅介護支援ニーズの明確化の3つに重点を置いた。対象:重障児者家族12名(全員母親・地域の家族会所属)、3050歳代。重障児者は、幼児期3名、学童期5名、成人期4名。男女比2対1。身障手帳1級8名、同2級1名。家族構成は、核家族8名、3世代同居4名。倫理的配慮として、個人情報の匿名化、在宅サービス利用に影響のないことを保障。調査方法:個別面接は1回23時間、場所はB施設、A市福祉会館、自宅と対象の希望を優先。MDS-HC2.0への記入は、郵送法で依頼(回収10件、83.3%)。期間:H16.6H17.3。結果:[在宅介護サービス利用状況]幼児期:なし。学童期:通所介護月2回1名、週5回1名、短期入所月1回1名、年1回1名。成人期:通所介護週5回1名、送迎、入浴サービス週3回1名。[在宅介護支援ニーズ]幼児期:<専門家の早期の指導・助言>、<経験者の助言・交流>、<介護者への勇気づけ>、<疾患・障害・ADLの理解>、<家族内の役割調整>、<同胞の育児との両立、><新たな状況・環境への対処方法>。学童期:<家庭内の介護体制の調整>、<同胞の育児との両立>、<介護者の社会参加支援>、<専門家の家族への期待の軽減>、<親の介護の知恵を共有できる専門家の存在>、<リハビリの充実>、<住宅改造>、<医療ケア付通所介護、短期入所>、<利用者本位のサービス体制>、<満足感のあるサービス利用方法>、<思春期への対応>、<支援の継続性>、<家庭以外の社会生活環境の確保>、<入所の相談>。成人期:<レスパイトケアの充実>、<慣れた環境での短期入所・ナイトサービスの提供>、<身近な地域へのグループホーム・信頼できる医療機関の設置>、<子の将来の生活基盤の確保>、<子の多様な感情表現・能力を抽き出す機会>。考察:ライフステージが上がるごとに、現状の課題解決のみならず子離れ・親離れを意識した重障者の生活の場の確保等、長期的かつ継続性を持った社会的支援を伴った在宅介護支援ニーズが強くなると考えられる。

また、10事例については、在宅ケアアセスメントMDS-HC2.0を用いてライフステージごとの在宅ケアプラン指針(以下CAPs)を抽出した。幼児期(3名、46歳)のCAPs共通項目は、コミュニケーション、保健予防サービス2項目。個別項目は、社会的機能、転倒、皮膚と足の状態、認知、褥瘡、排便の管理、尿失禁と留置カテ7項目。支援費サービスは、児童デイサービス事業2名。学童期青年前期(4名、1114歳)のCAPs共通項目は、コミュニケーション、IADL(支援)(B)、保健予防サービス、視覚、認知、口腔衛生、褥瘡排便の管理、尿失禁と留置カテ、在宅サービスの削減10項目。個別項目は、順守1項目。支援費サービスは、短期入所2名。青年後期成人期(3名、1620歳)のCAPs共通項目は、IADL(支援)(B)、コミュニケーション、視覚、認知、口腔衛生、褥瘡、保健予防サービス、排便の管理、尿失禁と留置カテ9項目。個別項目は、健康増進、順守、在宅サービスの削減3項目。支援費サービスは、通所更生施設3名、訪問介護1名。CAPsは、コミュニケーション、保健予防サービスが共通し、ライフステージが上がるごとに個別項目よりも共通項目が多くなった。重症児(者)の状態像は多様であるが、年齢と共に在宅介護やケア項目の固定化が示唆された。また、介護給付ニーズは高いとアセスメントされるが、支援費サービス利用状況は2年間を通して変化はみられない。これは、日中のデイサービス事業利用および養護学校通学等を生活の中に組み入れ、家族介護者が3040歳代であり、介護を受け入れていること等が関連していると考えられる。以上、重症児(者)のケアマネジメント上の課題は、サービスの調整にとどまらず重症児(者)と家族の将来像が描けるよう、生涯にわたり、健康的な生活が送れるような制度・障害福祉サービスについて、共に考え、支えていく視点を持って臨むことであると考える。
有機カチオン系トランスポーターを考慮した乳汁への精神科系薬物移行と新生児への影響

母体20名に29薬剤が使用されていた。フルニトラゼパムやゾルピデム等の多剤併用が多かった。基礎疾患はうつ病、統合失調症、不安障害が多かった。全例で母乳と人工ミルクとの混合栄養であったが、血中濃度測定は実施したが、余剰乳汁が得にくく乳汁は困難だった。19例を4か月から35か月間観察し、2名に言語発達遅滞を認めたが、それ以外は月例相当の成長発達だった。3名は母体が育児困難となっていた。Oct1ノックアウトマウスの検討は、まだ十分な検体を得るに至っていない。自家繁殖において予期しない事情が生じたためである。本研究はまだ進行中であり、発達フォローや動物実験結果をもとに、より適切な情報提供を進めたい。臨床における濃度測定に関しては、臨床現場における児の血液サンプル採取を順次進めている。ヒト母乳に関しては、時間的制約があるが、可能な限り進めている。マウス実験系に関しては、平成28年度に繰り越しを行い、OCT1/2ダブルノックアウトマウスを搬入した。搬入後繁殖を継続中であるが、まだ引数などで十分ではなく、動物実験は終えていない。再度繰り越した平成29年度に、同実験を予定している。なおサンプルの薬物濃度測定系に関しては、高速液体クロマトグラフィー質量分析装置での測定方法がすでに確立している。関連する学会発表としては、2015年の第42回小児臨床薬理学会において、「ヒト乳腺薬物輸送におけるトランスポーター寄与に関する網羅的検討」と題して発表した。同演題はプレナリーセッション(優秀演題)として採択された。また2016年の第43回小児臨床薬理学会において、「トランスポーターの寄与を考慮したヒトでの薬物乳汁移行の予測」と題して発表した。さらに同学会雑誌において、「ヒト乳腺薬物輸送におけるトランスポーター寄与に関する網羅的検討」の原著論文を投稿し採択された。さらに、2015年10月には、第12回日本周産期メンタルヘルス学会学術集会,において、「向精神薬の乳汁移行と母乳育児支援」と題して教育講演を行った。平成27年度分の予算(平成28年度に繰り越しすみ)は、こうしたマウス購入や維持、実験資材の購入において使用した。臨床における濃度測定に関しては、児の血液サンプルは複数名分がレボメプロマジン(ヒルナミン)、ジアゼパム(セルシン)、フルニトラゼパム(サイレース)、ゾルピデム(マイスリー)に関して血液サンプルを採取している。測定はこれからである。モルヒネは当該期間にモルヒネ使用授乳婦はいなかったため、検体採取は出来ていない。搾乳実験に使用するOct1/2ダブルノックアウトマウスについて、国内当該研究所からの搬入が困難であることが想定外にも判明した。他に当該マウスを繁殖できる国内研究機関がないため、米国業者より繁殖する国内研究機関があり、米国業者より新規購入する必要があり、研究に遅延が生じた。平成28年1月までに搬入し、3月までに繁殖予定であったが、予定よりも7か月遅れの平成28年10月に搬入繁殖となった。その後繁殖を継続中しているが、実験に必要な条件を満たした引数がまだ確保されていない。測定系に関しては、高速液体クロマトグラフィー質量分析装置での測定方法がモルヒネなど複数の薬物に関して測定系を確立している。期間中の学会発表においては、2015年の第42回小児臨床薬理学会において、「ヒト乳腺薬物輸送におけるトランスポーター寄与に関する網羅的検討」と題して発表を行った。2016年の第43回同学会でも「トランスポーターの寄与を考慮したヒトでの薬物乳汁移行の予測」と題して発表した。ともにプレナリーセッションで優秀演題として採択された。また2017年の第44回同学会では、「新生児薬物離脱症候群により挿管管理を要した2症例」と題して、臨床症例の報告を行った。本年度の臨床における新生児の薬物測定に関しては、合計31名の抗精神病薬服薬妊娠症例があった。うち16名がNICU管理の必要性があると判断され、NICUに入院した。この16名の新生児薬物離脱症候群の診断を受けた患者から同意を得て、児の血液検査が実施できた。同時に、母児16名において乳汁および母体の血漿中薬物測定を検討したが、16名中2例で母乳の希望がなかった。また多くの症例で乳汁分泌量自体があまり多くなく、そのため新生児への投与が優先され余剰乳汁が得にくく、同意が得られなかった。搾乳自体が負担になり、途中から母体の精神疾患が増悪したため、母乳育児を断念した症例も認めた。まだ研究は継続予定であるが、今後も少しでも多くのデータを集積予定である。またカチオン系薬物に限定したマウス実験系での検討は、まだ本実験の十分な検体を得るに至っていない。自家繁殖した12匹のOCT1/2 DKOマウスにおけるパイロット研究を行い、薬剤投与量などの調整は進めることができた。ただし、食殺や仔マウス数の調整、搾乳時の乳汁への血液の混入、実験中の死亡など予期しない事情が生じた。当初は同時期に授乳に至った6匹を、並列で実験に使用する予定に切り替え、引き続き研究を進める予定である。

全例で母乳と人工ミルクとの混合栄養であったが、血中濃度測定は実施したが、余剰乳汁が得にくく乳汁は困難だった。19例を4か月から35か月間観察し、2名に言語発達遅滞を認めたが、それ以外は月例相当の成長発達だった。3名は母体が育児困難となっていた。Oct1ノックアウトマウスの検討は、まだ十分な検体を得るに至っていない。自家繁殖において予期しない事情が生じたためである。本研究はまだ進行中であり、発達フォローや動物実験結果をもとに、より適切な情報提供を進めたい。可能な限り効率よくマウス繁殖を進め、遅れている動物実験を早急に実施する。また臨床サンプル濃度測定に関しては、可能な限り数多くサンプルを集め、測定を終了する。こうして得た結果を該当の学会で発表したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。新生児学28年度が最終年度であるため、記入しない。
構造化照明法による軟X線顕微鏡の超解像化

構造照明による超解像を利用した結像光学実験を行うために、構造照明を実現するための照明光学系の作製・評価と、試料を透過した光の位相情報を得るための5軸マニピュレータの作製を行った。軟X線領域の点光源を用いた軸対称の照明光学系を実現するために、反射多層膜を蒸着したトロイダル鏡の設計・製作を行い、波長4.5nm近傍で反射率が0.32となるトロイダル鏡を実現した。光の位相情報を得るために新たに5軸マニピュレータの設計・製作を行い、平均で25nm/pulseの移動量のマニピュレータを実現した。これらの装置を用いてマウスの肝臓細胞の撮影を行ったところ、60秒の露光でマウス肝臓の撮像に成功した。13年度は、構造照明による超解像を利用した結像光学実験を行うために、構造照明を実現するための照明光学系の作製・評価と、試料を透過した光の位相情報を得るための位相検出装置の作製を行った。また、得られた像から数値計算により像を再構成するための準備を行った。開発した照明光学系は、NA=0.25のトロイダル鏡の表面に、炭素の窓の波長4.5nmの光を反射するC/Coの反射多層膜をコートした。反射多層膜の設計により、トロイダル鏡の中心部での入射角77.2度で0.48の値を示し、その前後の入射角でも0.4から0.48の変化で収まった。結果として、トロイダル鏡上の反射面で入射角が異なっても、すべて同一の反射多層膜構造で対応できる反射多層膜を設計することができた。研究室内の蒸着装置を用いてトロイダル面上に反射多層膜を蒸着し、その反射率を、KEK、Photon Factory BL11Dの光学素子評価ビームラインを用いて測定した。トロイダル面上の各点でs偏光反射率の値が0.32以上となり、ほぼ設計通りの性能を満たした。位相検出装置は、透過型回折格子とこの回折格子を回転させるための回転機構から成る。光軸調整を容易に行うため、透過型回折格子の回転は真空外からマニピュレータを通じて行うこととしていた。マニピュレータの作製は、設計を13年8月までに終了しすぐに作製にかかったが、光軸調整機構と回転を導入するための機構を両立させるための仕掛けが複雑になり、現時点ではまだ完成していない。13年度に引き続き、構造照明による超解像を利用した結像光学実験を行うために、構造照明を実現するための照明光学系の作製・評価と、試料を透過した光の位相情報を得るための位相検出装置の作製を行った。昨年度に設計・開発した照明光学系の反射多層膜が基板から剥離した。照明光学系と同時期に平面基板上に蒸着した反射多層膜は剥離を示さなかったことから、球面基板上で膜の応力が平面基板に比べて強いためと考えられる。研究を推進するため反射材としてCo/C多層膜の使用の代わりに広帯域で反射する反射材料としてAuを選び、照明光学系を作製しなおした。計算から予想される反射率はCo/C多層膜の2桁ほど小さい。昨年度に完成した透過型回折格子を回転させるための回転機構を備えた5軸型のマニピュレータの設計図面を基に、マニピュレータの作製と評価を行った。高精度のレーザー変位計を用いて移動量、回転量の精度測定を行ったところ、移動量は信号パルスあたり約25nm、回転量は8x10^-4degで移動した。従って測定に必要な高い精度の移動量、回転量を備えたマニピュレータを作製できた。以上の装置を既設の密着型軟X線顕微鏡に組込み、パルス幅150psecのNd:YAGレーザーを用いたレーザー生成プラズマ光源を用いて電顕試料用の200メッシュの透過像の撮像を行い、透過光学系の評価を行った。おおよそ2秒の露光でピクセルあたりのカウント数が6となった。またマウス肝臓の200nm厚の切片試料を使って撮像したか結果、60秒の露光でマウス肝臓の撮像に成功した。軟X線光学構造照明を実現するための照明光学系の開発は計画通り終了したが、位相情報を検出するための透過回折格子を真空中で回転させるための回転機構の開発が遅れている。また年度当初に購入予定だった回転機構用の真空部品の購入は、回転機構の形状に合わせて購入する必要があるため、予算を今年度に繰り越すことにした。一方で、得られた画像解析を行うために新たに専用のソフトウェアを購入し、ソフトウェア開発の負荷を減らすこととした。14年度は透過型回折格子を搭載するためのマニピュレータの完成を急ぐが、間に合わない場合に応じて実験をおこなうために以下のような簡易的なセットアップを考える。

当初の計画では真空槽の外側から光学アライメントを崩さずに回折格子を回転させる予定だったが、これをあきらめ回折格子を回転させるたびに光学アライメントを行うことにする。そのために市販の回転ステージを新たに購入し、その上に回折格子と試料を設置する。これをPhoton Factoryの光学素子評価ラインのBL11Dに付設されている反射率計のxyzステージ上に配置し、実験を行う。位相情報を検出するための透過回折格子用のマニピュレータ開発に合わせて真空物品の購入を見合わせた一方で、画像解析を行うために新たに専用のソフトウェアを購入し、ソフトウェア開発の負荷を減らすこととしたため。実験計画を変更し、回折格子を回転させるたびに光学アライメントを行うこととし、そのための回転ステージを新たに購入する。またこのステージに合わせた形状の透過型回折格子を購入する。実験は、Photon FactoryのBL11D光学評価ラインを予定し、その往復旅費を計上する。
インターネットの教育利用の実践上の問題とその支援体制のあり方

本研究の成果は,およそ以下の4点に集約される。(1)インターネット導入時のトラブルやその回避に関わる問題インターネット導入時のシステム設計は,学校レベル,教育委員会管轄レベル,全国レベルでさまざまに行われるべきであり,そのトータルコーディネーションこそがポイントであることを示した。(2)インターネットを活用した地域・社会と学校との連携に関わる問題例えば学校ホームベージにどんな情報を掲載するべきか,あるいは学校が情報を発信することが地域や社会のどのようなニーズに応えることになるのか,これらによって開かれた学校が実現できるのかなどの論点が示され,事例分析が行われた。(3)インターネットを活用することでハイグレードな教育を実施するための仕組みに関わる問題インターネット上の教材,学習材,共同学習システムなどの,子ども用インタフェイスやカリキュラムとの連動などについて,実践研究を通して一定の成果が得られた。(4)教員の資質向上に関わる問題今日的な課題としての情報教育や,インターネットが学校に導入される理由,総合的な学習の時間の運用などについて,教員が正確に情報を得るための研修システムの提言を行なった。本研究は,失敗の許されない現実を扱う研究である。したがって,各組織と協力しながら,現実に学校現場への支援体制を組織し,それを運用しながら問題点を把握し,その解決過程と解決効率を評価しながら,次第に最適な支援方法を求めていくという形態で研究を進めている。平成9年度については,以下のように研究が進行した。(1)インターネットの教育利用において,その実践上の問題点を明確にした・全国の諸事例を取り上げ,そこで起こった問題点や回避方法を,文献調査および訪問・インタビュー調査で明らかにした。・富山県内の情報教育設備および教員の意識の実態について,悉皆のアンケート調査を行った。・以上の調査等をもとに,支援の必要な問題点について,設備の問題・ネットワーク技術の問題・運用体制の問題・学習指導上の問題などに分類した。(2)これらの支援体制のあり方を検討した・富山県のインターネット教育利用委員会(富山県教育委員会事業)に委員として所属し、富山県における具体的な支援体制を検討した。・研究者・教育委員会・地域ネットワークの運営団体・ボランティアなどの役割を明確にし,モデル化した。(3)実際に支援体制を組織し,運用を開始した・定例会を持ったり,メーリングリストやWWWの運用と通じて,学校現場から問題点を集め,解決する過程を記述した。・実際に各学校に出向し,ボランティア等の協力を得ながら,必要な支援を行った。(2)インターネットを活用した地域・社会と学校との連携に関わる問題例えば学校ホームページにどんな情報を掲載するべきか,あるいは学校が情報を発信することが地域や社会のどのようなニーズに応えることになるのか,これらによって開かれた学校が実現できるのかなどの論点が示され,事例分析が行われた。
若年層選手に向けた身体負荷の少ない短距離走スタート法(HPJS)の開発と実践研究

我々は実践指導を繰り返して、High Position Jump Start(HPJS)を開発した。本研究では、三次元動作解析システムを用いて、一般的なCrouching Start (CS)とHPJSのスタート動作を比較した。その結果、HPJSは股関節の屈曲及び伸展角速度と疾走速度との間に有意な相関関係が認められた。一方、CSはHPJSとは異なり膝関節伸展角速度と疾走速度との間に有意な相関関係が認められた。したがって、HPJSは先行研究による指摘(スタート動作においては股関節で大きな力を発揮させ、膝関節の屈曲及び伸展を小さくさせるべき)を満足させる有効なスタート方法であることが示唆された。短距離走のスタート方法に関する先行研究によると、腰を低くして構えるクラウチングスタート(以下「CS」)は技術的にも体力的にも非常に難易度の高いものであることが報告されており、特に若年層においては身体的成長と筋力の成育実過程にまで充分考慮したスタート方法の開発が求められている。しかし、実際にはこれらの条件を満たすスタート方法は、現段階では明らかにされていない。このような背景から、我々は実践指導を繰り返し、腰を高くした構えから股関節の伸展動作を使って前方へ飛び出す腰高ジャンプスタート(High Position Jump Start,以下「HPJS」)を開発した。本年度は、スタンディングスタート(以下「SS」)、CS、HPJSの動作的特徴・差異を明らかにするため、動作分析実験環境の構築と小・中・高校生の若年層被験者を対象とした動作分析実験により各スタート法の分析データを取得することを目的に研究を進めた。動作分析実験環境は整い、予備実験を実施した後、27名の若年層被験者による計測実験を終えることが出来た。しかし、被験者数及び試技数が多いことと新たに導入した分析システムに不慣れなため3次元解析データの算出に非常に多くの時間を要したため、現在のところスタートから10mまでのタイム計測データの比較にとどまっている。3種類のスタート方法の10mタイムについては、SS<CS(有意差あり)、HPJS<CS(有意差あり)という結果が認められ、HPJSのCSに対する優位性が示唆された。動作分析実験環境は計画通り整い、27名の若年層被験者による計測実験が終了した。しかし、被験者数及び試技数が多く、さらには新たに導入した分析システムに不慣れなため、3次元解析データの算出に非常に多くの時間を要している。これは、実験時に全力疾走でのスタート動作を行ったため、動作分析システムカメラでマーカーを撮影し切れていない部分が多く存在し(欠損データ)、それを計算により補う作業に膨大な時間を要しているためである。そのため、現在のところスタートから10mまでのタイム計測データの比較にとどまっており、予定していた3次元解析データの比較分析作業まで進められていない。短距離走のスタート方法に関して、「短距離選手を対象としたクラウチングスタート(以下「CS」)の指導では、股関節で大きな力を発揮させ、膝関節の屈曲伸展を小さくすることが重要である」との報告がある。本研究では、我々が開発した腰を高くした構えから股関節の伸展動作を使って前方へ飛び出す「腰高ジャンプスタート:High Position Jump Start(以下「HPJS」)」について、一般的なCSとの比較実験を実施し、それぞれの動作的な特徴を明らかにするとともにHPJSの優位性を検討することを目的とした。被験者は、1119歳の男女24名(年齢12.4±2.6歳、身長147.2±13.4cm、体重38.6±11.7kg)であった。実験には、三次元動作解析システムを使用し、10mタイム、setの構えからブロック離地までの身体各関節角度及び屈曲・伸展角速度等について分析を行った。その結果、10mタイムはHPJSの方がCSより有意に速かった。setの構えについて、HPJSはCSより腰が高い、前脚及び後脚つま先がスタートラインに近い、前脚・後脚膝関節角度及び大腿角度が大きかった。また、後脚のブロック離地時において、HPJSは前脚の伸展角速度と疾走速度との間で有意な相関関係が認められたがCSでは認められなかった。逆に、CSは前脚の膝関節角速度との間で有意な相関関係が認められた。前脚のブロック離地時において、CSでは前脚膝関節伸展角速度と疾走速度との間に相関関係が認められたが、HPJSでは後脚股関節屈曲角速度との間に相関関係が認められた。これらの結果から、HPJSは股関節の屈曲・伸展動作を用いて推進力を得ているのに対して、CSは膝関節伸展動作を用いて推進力を得ていることが推察された。したがって、HPJSは先行研究の報告を満足させうる有効なスタート方法であることが示唆された。平成28年度早期に、3次元データ解析作業を行い、それぞれのスタート方法の動作的特徴を明らかにしたい。

その上で、追加実験の必要性が認められた場合には解析項目を絞って計測実験を実施しデータ解析を実施する。これらの解析データを基に学会発表を実施すると共に、若年層向けのスタート動作指導マニュアル作成を試みる予定である。コーチ学研究分担者の旅費として計上していたが、実験時に他の業務との関係で都合が付かず実験参加できなかったため。次年度、実験及び研究打合せの際、旅費として使用する予定である。
精神障害者当事者参加型の地域精神保健福祉システムのあり方に関する研究

精神障害当事者自身がサービス提供者として活動することの限界と可能性について検討することを目的に、ホームヘルプサービスに焦点を当てて、利用者の立場からみた評価を行った。精神障害者ピア・ホームヘルパー養成事業を行った自治体と協力体制をとり、精神障害者ホームヘルプサービスの全利用者903人を対象に質問紙調査を実施した。質問紙の回収率は502人(57.8%)だった。サービス全般に対する評価、ピア・ヘルパー(以下、「ピアHr」)に対する認知状況や利用希望を把握した。その結果、サービス全般は満足だが、5割の人でヘルパーの交代に苦労していること、話相手への希望が5割と高く、安心できる人間関係がサービスに必要とされることが示唆された。「ピアHr」の認知度は、「ピアHr」の利用者が56人(11%)、「知っている(利用中も含む)」が21%、「聞いたことはあるが詳しく知らない」が13%で、十分な認知を得てはいないことがわかった。「ピアHr」の利用者は、8割が「ピアHr」の利用の継続を希望し、「わからない」は8人(14%)、「やめたい」は0人と概ねよい評価だった。非利用者のうち、「ピアHr」の利用希望者が14%、「利用したいと思わない」が25%、「わからない」が42%だった。希望する理由には、病気や障害の理解が得られる安心感、「ピアHr」の姿を通して就労、回復者のモデルが得られることがあげられた。「ピアHr」を利用しない理由は、「ピアHr」の資質や業務遂行能力に対する不安、障害者同士でのマイナス面や健常者との関わりへの期待、「ピアHr」のことをよく知らない、などがあげられた。ホームヘルプサービスには、話をよく聞き、理解してくれる支援者が求められ、「ピアHr」の長所が活かされる可能性がある。しかし、利用者は業務遂行能力への不安があり、ピアが活躍できる場を支えるために、十分な教育支援体制も必要とされる。I.当事者同士によるピア・サポートの生活支援サービスの機能と役割、そしてその効果の明確化に向けて、今年度は大阪府での精神障害者ピア・ヘルパー養成事業の修了者を対象に同窓会でのグループ討議の参与観察と質問紙調査を実施した。就労状況の把握や就労者の就労生活や援助の実際への適応に関する課題を探索、整理することを目的とした。当事者20人、支援者17人の質問紙調査の結果や参与観察から、就労者らは他者の役に立っているということへの満足感があると同時に、援助技術の未熟さや自信のなさ、就労生活のストレスへの対処も重要な課題として挙げられた。また修了者同士のサポート関係を展開できる同窓会には半数以上の者が肯定的な評価をし、同窓会が重要なサポート資源となっていることがわかった。参考事例として当事者職員が就労する生活支援センターでのヒアリングから、当事者(被援助者)と当事者援助者との曖昧な境界のとり方が難しいことが伺えた。また、ピアという対等性は長所だが、援助者職員という枠を導入することで対等性のよさが相対的に弱まることがある。以上からピアというオルタナティブなケア方法を、公式な制度の中に組み入れて行うことの限界や条件をさらに検討しなければならない。II.地域精神保健福祉システムの中でどのように当事者参加の促進していくのか、2つの予備的調査を実施した。1つは精神障害者の当事者参画に対する行政職の意識を郡部の町・県行政職の628名の回答から分析し、70%は当事者の保健福祉計画立案や協議への参画や施設運営への参画に賛成ということがわかった。もう1つはサービス利用者側の意識について、当事者自身がピアの立場で援助を受けたいのか、都市部B市在住の保健センターグループワーク、小規模作業所の利用者に質問紙調査を実施した。分析対象者69人のうち「ピア・カウンセラーへの相談」を7割が希望し、悩みごとの相談への期待が高いということが明らかになった。平成13年度に大阪府による精神障害者ピア・ヘルパー養成事業の修了者を対象に、ピア・ヘルパー(以下、PHr.と略)としての就労の課題に焦点を当てて、2つの調査を実施した。1つPHr.活動の発展と障害の特性を考慮してどのような就労の支援環境が必要か検討することを目的に事業所のコーディネーターを対象に、2つめは、就労者本人を対象に調査した。コーディネーター調査は、府内8箇所を対象に訪問面接調査を行った。その結果、PHr.の課題は、利用者との関係づくりは得意だが、障害の特性から臨機応変な対応・事務処理・家事援助が苦手であることが明らかになった。量的な労働負荷がかからないような勤務形態であり、コーディネーターは精神的な負担回避のため、利用者とヘルパーのマッチングへの配慮や訪問終了後にその都度話を聞いたりミーティングをもつなどの実践が明らかになった。これらの実践の背景には、精神障害の特性を十分理解し、関わりの経験をもつコーディネーターであったことが影響していると考えられた。一方、就労者本人の調査では、就労者12名に面接調査を呼びかけ、呼応した5名に半構造化面接を行った。面接協力者のすべてに生活への興味や関心の拡がり、自信の獲得など、精神的な充実感が認められた。また、すべての人が援助過程の中で悩み、体調管理の重要さなど困難も認識しているが、周囲の関係者に相談するなどの対処がされ、前向きに就労に取り組まれていた。

これらの結果の要因として、彼らは共通して精神障害者社会復帰施設関連で雇用され、事業所職員らが就労者の障害特性を理解している環境での就労であること。そして、彼らはある程度の社会人間関係の経験をもち、周囲の人に相談するなど、困難に対処できる資源や力があったからと考える。また、彼らは相談できる人や機会が確保されることを要望しており、ストレス対処を考慮した支援環境が求められることが明らかとなった。精神障害のある本人(精神障害者当事者)同士の支えあいの場で、当事者職員としての立場を得た場合、精神障害者の就労という側面が加わり、様々な課題が生じてくる。精神障害者地域生活支援センター(以下、センター)では、精神障害者当事者が職員として就労しているケースがしばしば紹介されることがある。しかし、全国的にみて、当事者職員の実態は把握されていない。センターでの当事者の就労実態を全国的に把握すること、当事者職員が就労しやすい環境づくりや就労に伴う課題を把握することを目的に、全国418箇所の施設を対象に質問紙調査を実施した。回収率は55.7%(233箇所)であった。常勤、非常勤を含めて調査時点で当事者職員として雇用していたのは40箇所で、82人の当事者職員が就労していた。そのほとんどは、非常勤であった。主に担当している業務はピア・カウンセリングなど相談・助言、セルフヘルプ活動に関すること、見学者の対応や案内などであった。雇用実績のある施設は、その7割が当事者職員の配置を目的に、職員や関係者の推薦によって採用者を決定していた。就労環境として、施設の36%が当事者雇用に関する助成金を活用していた。そして、ほとんどの施設が当事者が就労するのになんらかの工夫をしていた。特に体調に配慮し労働時間等の工夫が72%と最も高かった。当事者職員の就労での課題として、「体調をみながら業務内容をあわせていくこと」「適性や希望を取り入れながら業務内容をあわせていくことが高い割合であげられた。精神障害の特性に合わせた体調管理の支援や業務内容の調整が重要であることが明らかとなった。また、各センターは特色ある活動を行っており、そのなかで当事者職員に対する業務内容の調整も雇用施設側が配慮していることがうかがえた。精神障害当事者自身がサービス提供者として活動することの限界と可能性について検討することを目的に、ホームヘルプサービスに焦点を当てて、利用者の立場からみた評価を行った。精神障害者ピア・ホームヘルパー養成事業を行った自治体と協力体制をとり、精神障害者ホームヘルプサービスの全利用者903人を対象に質問紙調査を実施した。質問紙の回収率は502人(57.8%)だった。サービス全般に対する評価、ピア・ヘルパー(以下、「ピアHr」)に対する認知状況や利用希望を把握した。その結果、サービス全般は満足だが、5割の人でヘルパーの交代に苦労していること、話相手への希望が5割と高く、安心できる人間関係がサービスに必要とされることが示唆された。「ピアHr」の認知度は、「ピアHr」の利用者が56人(11%)、「知っている(利用中も含む)」が21%、「聞いたことはあるが詳しく知らない」が13%で、十分な認知を得てはいないことがわかった。「ピアHr」の利用者は、8割が「ピアHr」の利用の継続を希望し、「わからない」は8人(14%)、「やめたい」は0人と概ねよい評価だった。非利用者のうち、「ピアHr」の利用希望者が14%、「利用したいと思わない」が25%、「わからない」が42%だった。
スパース接尾辞木を用いた高速マルチストリーム索引の研究開発

本研究課題は,大規模なマルチストリームデータに対する検索やマイニングのために,スパース接尾辞木に基づいた低メモリ性と,オンライン性,多重性,適応性をもつ高速マルチストリーム索引の構築方法と周辺アルゴリズムを開発することを目標としている.平成29年度は主として研究目標である"文字列データのための省メモリな索引の研究開発"に取り組んだ.特に,索引対象の文字列に繰り返し構造が多く含まれる場合,元データサイズよりも省領域を実現する圧縮索引の実現に取り組んだ.この課題は,バージョン管理システムやヒューマンゲノムシーケンスなど非常によく似た文字列の集合に対する索引構造を構築する際の重要な問題である.これを解決するために,申請者は全文索引の1つであるコンパクト有向非巡回語グラフ(Compacted directed acyclic word graph, CDAWG)のグラフ構造が元文字列を生成する文脈自由文法の構文木になっていることを示し,それを用いて圧縮領域でCDAWGを実現する方法を示した.CDAWGは接尾辞木の同型な部分木を1つにまとめ,サイクルがないグラフ構造である有向非巡回グラフとして表現されるものである.このCDAWGは申請者がこれまで主として研究してきた接尾辞木よりも必ず小さい領域で表現できることが知られている.提案データ構造は元データよりも圧縮できる可能性があるにもかかわらず,検索クエリに要する時間は線形領域索引と変わらずパターン長に対して線形時間で可能である.また,CDAWGと文脈自由文法の関係を明らかにしたことも文字列組み合わせ分野としての1つの成果である.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は,大規模なマルチストリームデータに対する検索やマイニングのために,スパース接尾辞木に基づいた低メモリ性と,オンライン性,多重性,適応性をもつ高速マルチストリーム索引の構築方法と周辺アルゴリズムを開発することを目標としている.平成27年度は,オンライン接尾辞木構築アルゴリズムのマルチストリーム化(多重性)に取り組んだ.これは,単一情報源からの入力しか受け付けていなかった接尾辞木を,多数の情報源から非同期に到着するデータに対しても索引を作り直すことなく構築する問題であり,線形時間アルゴリズムの存在は文字列理論分野における20年来の未解決問題であった.申請者は研究指導者の有村博紀教授と,九州大学の稲永俊介准教授との共同研究でこれを肯定的に解決し,マルチストリーム接尾辞木を線形時間で構築するアルゴリズムを与えた.具体的には,まず複数の情報源に対する索引構築問題とし「完全オンライン構築問題」を定義した.次に,申請者は接尾辞木とは別の接尾辞系索引である部分語グラフ(Directed acyclic word graph, DAWG)が線形時間で完全オンライン構築可能であることを示した.しかしながら,接尾辞木の完全オンライン構築は,更新箇所の判別と葉ラベルの管理が難しいという問題点があった.そこで,部分語グラフの最長パスのみからなる木構造(Longest path tree, LPT)の分岐ノードと接尾辞木のノード間に対応が取れることに着目し,部分語グラフ-LPT-接尾辞木間でリンクを張り,木上のクエリである最近印付き祖先問題を解くことで部分語グラフの更新箇所を接尾辞木に伝えられることを示した.さらに葉ラベルの管理を部分語グラフ上で行う手法を提案し,最終的に,接尾辞木の完全オンライン構築を線形時間で行う初めてのアルゴリズムを与えた.年次計画の1つである,「複数クライアントからの入力に対応するようなマルチストリーム処理のためのスパース接尾辞木の開発」については,スパース接尾辞木の基礎となる接尾辞木を複数クライアント入力に対応させることに成功した.これは部分語グラフと接尾辞木を対応させることで達成するアルゴリズムである.この結果は文字列理論分野の国際会議であるCPM2016に採択され,平成28年6月に発表予定である.よってこの研究項目については進展があったと考える.年次計画の2つめである「亜線形時間を達成する簡潔文字列接尾辞木の開発」についても,接尾辞木などの基本構造である圧縮動的コンパクトトライを,レジスタ演算と順序辞書を用いた高速化に加えて,ハッシュ表を用いた高速化に成功した.これは,現在論文執筆中である.本研究課題は,大規模なマルチストリームデータに対する検索やマイニングのために,スパース接尾辞木に基づいた低メモリ性と,オンライン性,多重性,適応性をもつ高速マルチストリーム索引の構築方法と周辺アルゴリズムを開発することを目標としている.研究目標であるスパース接尾辞木を用いた高速マルチストリーム索引を開発するためには,接尾辞木の各種操作を高速にサポートする必要がある.平成28年度は接尾辞木を含む様々な索引構造の元表現であるコンパクトトライの高速化に取り組んだ.これは,申請者が特別研究員に採用される前に提案したアルゴリズムの拡張であり,レジスタによる高速演算を利用したPacked stringのテクニックに加え,ハッシュ構造を利用した手法である.これにより接尾辞木のみならず枝に文字列が付随した木構造のアルゴリズムを高速化することが可能となる.この課題は,より高速な処理が求められる高速マルチストリーム索引を実現する重要な問題と言える.これを解決するために,申請者は与えられた大きな木をレジスタサイズの小さな木(micro trie)に分割するmicrotrie decompositionを提案した.さらにmicro trie内を順序辞書とレジスタ演算を用いて高速に処理する手法を提案した.また,micro trieとハッシュ構造を組み合わせることで,より高速な処理が実現可能になった.応用として,コンパクトトライを用いる様々なアルゴリズムの計算量を改良している.

具体的には,全文索引であるスパース接尾辞木の構築や圧縮アルゴリズムであるLZD factorizationの高速化に成功している.昨年度の年次計画の1つであった「亜線形時間を達成する簡潔文字列索引の開発」について,スパース接尾辞木の基礎となるコンパクトトライの高速化を達成することで,スパース接尾辞木の高速化が実現可能になった.これについて国際会議,学術雑誌ともに受理された.また,このアルゴリズムについての実装実験も行うことができた.よってこの研究項目については進展があったと考える.また,マルチストリームに対する接尾辞木構築に関する研究について,国際会議で発表を行った.今年度の年次計画の1つ目である「与えられた上限以内でスパース接尾辞木を適応的に管理する索引」の研究開発については,来年度において論文執筆,発表が目標である.これら上記の結果を踏まえ,平成29年度は引き続き高速マルチストリーム索引の研究・開発を行う.本研究課題は,大規模なマルチストリームデータに対する検索やマイニングのために,スパース接尾辞木に基づいた低メモリ性と,オンライン性,多重性,適応性をもつ高速マルチストリーム索引の構築方法と周辺アルゴリズムを開発することを目標としている.平成29年度は主として研究目標である"文字列データのための省メモリな索引の研究開発"に取り組んだ.特に,索引対象の文字列に繰り返し構造が多く含まれる場合,元データサイズよりも省領域を実現する圧縮索引の実現に取り組んだ.この課題は,バージョン管理システムやヒューマンゲノムシーケンスなど非常によく似た文字列の集合に対する索引構造を構築する際の重要な問題である.これを解決するために,申請者は全文索引の1つであるコンパクト有向非巡回語グラフ(Compacted directed acyclic word graph, CDAWG)のグラフ構造が元文字列を生成する文脈自由文法の構文木になっていることを示し,それを用いて圧縮領域でCDAWGを実現する方法を示した.CDAWGは接尾辞木の同型な部分木を1つにまとめ,サイクルがないグラフ構造である有向非巡回グラフとして表現されるものである.このCDAWGは申請者がこれまで主として研究してきた接尾辞木よりも必ず小さい領域で表現できることが知られている.提案データ構造は元データよりも圧縮できる可能性があるにもかかわらず,検索クエリに要する時間は線形領域索引と変わらずパターン長に対して線形時間で可能である.また,CDAWGと文脈自由文法の関係を明らかにしたことも文字列組み合わせ分野としての1つの成果である.平成28年度は,次の3つの項目について年次計画である研究開発と初年度の研究実績の推進を一層進める.(1)省メモリ索引として初年度に開発した圧縮コンパクトトライを用いた索引の実装.(2)初年度で開発したマルチストリーム索引構築
電子・光機能を有する電場感応性分子集合体の創製

本研究の目的は、電子・光機能性を有する電場感応答性分子集合体を創製することである。特にスルホニル基やホスフィンオキシド基の永久双極子と電子受容性を活用した新しいπ共役液晶や分子集合体ファイバーを開発することを目指した。電場感応性トリアリールホスフィンオキシド液晶の創製:プロペラ型分子構造を有する長鎖アルキル基置換トリアリールホスフィンオキシド誘導体を設計・合成した。これらの分子は、室温でヘキサゴナルカラムナー液晶相を発現した。パターン化ITO電極間に液晶試料を封入し、直流電場を印加したところ、カラム構造のモノドメイン垂直配向が得られた。これはカラム軸方向に一次元的に配列したホスフィンオキシド基の双極子モーメントに起因すると考えられる。YAGレーザーを用いてTime-of-Flight(TOF)法により電荷移動度の測定を行った。カラムナー液晶相において約10-3 cm2V-1s-1のホール移動度を示すことが明らかとなった。さらに電荷輸送機能の向上を目指して、チオフェン環やオキサゾール環を導入することでπ共役構造を伸長した誘導体を合成した。これらについても、室温を含む幅広い温度範囲でヘキサゴナルカラムナー液晶相を発現させることに成功し、溶液状態および薄膜状態で高効率に発光する液晶材料を構築することができた。環化トリアリールボロン液晶の電荷輸送機能評価:ディスク状分子構造を有する長鎖アルキル基が置換した環化トリアリールボロン誘導体は室温を含む幅広い温度範囲でヘキサゴナルカラムナー液晶相を示すことが共同研究者らにより見出されている。本研究では、ポリイミド配向膜を利用することにより、この環化ボロン液晶をモノドメイン垂直配向させることに成功した。さらに、TOF測定により液晶状態で電子およびホールが伝導することを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、電子・光機能性を有する電場感応性分子集合体を創製することである。特に、スルホニル基やホスフィンオキシド基の永久双極子と電子受容性を活用した新しいπ共役液晶や分子集合ファイバーを構築することを目指した。電場感応性カラムナー液晶の開発:π共役構造のビス(フェニルエチニルフェニル)スルホンの両端にトリアルコキシベンジルエーテル型のデンドロン部位を導入した分子を設計・合成した。この分子は、スルホニル基の永久双極子-永久双極子相互作用およびπ-π相互作用により一次元スタッキングし、サーモトロピックヘキサゴナルカラムナー液晶相を発現した。2枚のITO導電ガラス電極間にカラムナー液晶を封入し、6Hzの三角波電圧を印加したところ、電極基板上でカラムナー液晶が垂直配向することを見出した。さらに、電流電圧測定を行ったところ、分極反転に由来する電流が流れることが分かり、開発したカラムナー液晶が強誘電性を示すことが明らかとなった。電場感応性分子集合ファイバーの構築:ビスフェノールスルホンと長鎖アルキルイソシアネートを反応することにより、ビスカルバメート誘導体を合成した。オクタデシル鎖やドデシル鎖を導入した分子は、トルエンやドデシルベンゼンなどの有機溶媒中で分子間水素結合およびスルホニル基の永久双極子-永久双極子相互作用により一次元ファイバーを形成し、溶媒をゲル化することが分かった。これらのゲルを加熱してゾルとし、櫛形金電極間に封入した後、直流電場を印加しながら冷却した。電極間を橋渡しする配向したファイバーが形成することを見出した。

26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画にしたがって、電場感応性分子集合体の開発に成功した。スルホニル基を分子コアに導入した屈曲性分子を永久双極子-永久双極子相互作用およびπ-π相互作用を活用して一次元に自己組織化することにより、強誘電性カラムナー液晶および電場配向性分子集合ファイバーを世界で初めて構築することができた。強誘電性カラムナー液晶および電場配向性分子集合ファイバーに関する研究成果を論文として報告する予定である。スルホニル基を有するπ共役分子が電場配向性カラムナー液晶性を発現することが明らかとなったので、アルキル鎖の代りにオリゴエーテル鎖などのイオン伝導性部位を導入した分子設計も行い、電場配向性イオン伝導体の開発も検討する。これにより、高効率な電池用電解質の開発が期待できる。
胚乳インジェクション法を用いたイネ科胚乳組織分化の分子機構の解明

穀類の胚乳形成に関する研究は、胚乳組織における貯蔵物質合成に関わる遺伝子の器官レベルの解析が行われてきた。しかし、胚乳形成を制御する分子機構は未だに明らかにされていない。これまでに、胚乳形成期の種子におけるトランスクリプトーム解析を行い、胚乳分化期に強く発現する遺伝子を多数得た。本研究では、それら候補遺伝子が胚乳分化とどのように関係するのかを明らかにするため、未分化状態の生きた胚乳組織へ「胚乳インジェクション法」を用いて合成RNAを直接導入し、「mRNA過剰」や「RNA干渉」を誘導することで、候補遺伝子の機能解析を行うことを目的として研究を進めた。しかし、合成RNA分子をインジェクションすると胚乳組織が形態異常を示し、3年間で目的を達成するのは困難であると判断した。そこで本年度は、RNAiを誘導する分子を導入した形質転換イネを用いて機能解析を行った。【胚乳組織におけるRNA干渉の誘導】胚乳組織で合成・蓄積する「プロラミシ」を候補遺伝子として、RNA干渉を誘導する分子を設計し、矮性イネ、及び日本晴を用いて遺伝子導入した。その結果、多重遺伝子として存在するプロラミン遺伝子群を抑制し、内在性プロラミン分子種の量を減少させることに成功した。更に、RNAi誘導ベクター上で、外来遺伝子を強発現すると外来性タンパク質を多量に蓄積することが明らかとなった。【分化期特異的遺伝子の発現解析】胚乳分化期である開花後5日目の胚乳組織を用い、アリューロン層となる部位、デンプン性胚乳となる部位の網羅的遺伝子発現解析をイネ44kオリゴマイクロアレイを用いて行った。その結果、それぞれの組織で特異的に発現する貯蔵物質関連遺伝子が、既に胚乳分化期から発現していることが明らかになった。それら遺伝子中には転写制御因子遺伝子が存在したので、RT-PCR法を用いて詳細な発現解析を実施した。穀類の胚乳形成に関する研究は、これまで胚乳組織における貯蔵物質合成に関わる遺伝子の器官レベルの解析が主であった。最近、イネ科胚乳組織における機能性成分の利用に注目が集まっているが、胚乳形成を制御する分子機構は未だに明らかにされていない。そこで、イネをモデルに胚乳発生・分化の分子機構を解明し、その成果に基づきイネ科胚乳組織の改変による機能成分の高度な利用を目指して研究を進めている。本研究では、それら候補遺伝子が胚乳分化とどのように関係するのかを明らかにするため、未分化状態の生きた胚乳組織へ「胚乳インジェクション法」を用いて候補遺伝子由来のRNAを直接導入し、「mRNA過剰」や「RNA干渉」を誘導することで、候補遺伝子の機能解析を行うことを目的とした。本年度は、主に3項目の実験を行った。【分化期胚乳の準備】胚乳インジェクション法の技術開発には「矮性イネ」を用いた。栽培条件を検討し、人工気象器内で年間を通して分化期(多核化状態)の生きた胚乳組織を容易に使用出来る状態を作ることに成功した。【分化期特異的遺伝子の探索】イネ種子形成期に経時的に発現する遺伝子の網羅的な発現解析を行った。その解析データ(約3万種類のmRNA)から、胚乳形成期の各ステージで発現するmRNA量を比較し、胚乳分化期に特異的な発現をする遺伝子を特定し、胚乳制御遺伝子の候補とした。【RNA干渉誘導RNAの調製】種子形成期で多量に発現する貯蔵タンパク質遺伝子の中からプロラミン遺伝子を選び、これまでの研究で「RNA干渉」を誘導することが示された遺伝子配列の一部を参考に、「RNA干渉」誘導用のRNAを合成した。この合成RNAの純度や量を検定し、「胚乳インジェクション」法に用いるために必要となる実験条件を準備した。本年度は、主に2項目の実験を行った。【分化期胚乳への合成RNAのインジェクション】倭性イネを用いて未分化状態(多核化期)の生きた胚乳組織を準備し、実体顕微鏡下でイネ胚乳組織へ「合成RNA」をマイクロインジェクションする条件を検討した。胚乳へのマイクロインジェクションは、手法としては可能であったが、コントロールとして用いた「滅菌水」のインジェクションで胚乳組織の形態変化を誘発した。条件を検討しながら試行したが、ほとんどの胚乳組織で形態異常を引き起こした。【分化期特異的遺伝子の発現解析】