hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多価イオン性に着眼した電気二重層キャパシタ用イオン液体の合成とその機能

間もなく評価が終了する予定。機能高分子化学多価カチオン型は室温で液体の塩にはならなかった。今年度はベタイン型のアンモニウム塩合成経路の確立と合成、それを用いた電気二重層キャパシタ特性の評価を実施する予定。多価アンモニウム塩(一分子内に3つのアンモニウム塩を有する)の合成に成功した。4カチオン、2カチオンの合成にも目途をつけたので、一連の多価アンモニウム塩の電解質特性を把握できる予定であり、順調に進行している。ベタイン型の電解質合成はH26年度に実施する。予想より消耗品使用額が少なかったので、次年度に回した。クリック反応を利用したベタイン型イオン液体の合成に挑戦する。2から4の多価アンモニウム塩についての合成、イオン液体性調査、電解質性能調査を実施していく。学会での研究発表旅費に使用する。キャパシタ試作を実施するので、その費用として使用する。予想よりも1年目の消耗品額が少なかったため次年度に回した。国際会議での研究発表を行う予定のため、その費用に充填する。電気二重層キャパシタ試作の為の消耗品を購入する予定。
プロトン伝導性イオン性液体と無加湿中温型燃料電池用高分子固体電解質膜への展開

本年度は一つ目にイオン液体中でのイオン伝導性と構造や、Pt電極上での水素の酸化、酸素の還元挙動など燃料電池用電解質として用いる際に重要となる特性の詳細について調べた.2つ目に、融点が低いだけでなく、耐熱性、イオン伝導性、酸素還元特性が優れていた新規イオン液体である[dema][T_fOH]の発電試験を行い、他のイオン液体や既存の酸性水溶液との比較や、温度依存性、耐久試験を行うことで燃料電池用電解質としての可能性について調査した。1つ目の結果については、磁場勾配NMRを用いて、イオン輸送の温度依存性を評価し、NMRによってプロトンの状態を調べた。また理論計算により、実験結果との整合性やイオン構造の温度依存性についても調べた。その結果、同じカチオン構造でも、アニオンの種類によりその構造が異なること、また酸由来の活性プロトンが塩基と共有結合ではなく、水素結合しているときに速いプロトン輸送機構であるGrotthuss mechanismが発現することを明らかにした。また水素の酸化、酸素の還元は吸着種でるアニオンの構造により大きく異なり、その中でも[dema][T_fOH]は酸素還元が良いことが明らかとなった。2つ目の結果については、イオン液体を電解質として用いて簡易燃料電池を作成し、[dema][T_fOH]の発電特性を調べた結果、発電特性は温度とともに飛躍的に向上することが明らかとなった。また発電において既存の酸性水溶液とは異なり水素の酸化反応が律速しているが、硫酸やリン酸型燃料電池の電解質でもある無水リン酸よりも取り出すことができる電流密度が高く、超電力も300時間以上安定であるなど耐久性も良好であるため、この[dema][T_fOH]が燃料電池用電解質として有望であることを明らかにした。本年度は1つ目としてプロトン伝導性イオン液体を燃料電池用電解質として用いる際に重要となる水素の酸化、酸素の還元反応について、一般的な電極触媒であるPtだけでなく、Ag、Au、Fe、Mo、Nb、Ni、Pd、Sn、Ta、Ti、Zrといった金属やカーボンを用いて調べた。また2つ目としてプロトン伝導性イオン液体含有高分子電解質膜の合成を主に進めた。1の結果については、水素の酸化触媒活性については白金族及び金において確認され、特に白金が酸性水溶液と同様に最も高い活性を示した。酸素の還元触媒活性について触媒活性の違いはあるがほぼすべての金属及びカーボンにおいて観測された。特にPt、Zr、カーボンが高い活性を示した。酸性水溶液中では電極自身の溶解または活性を示さないZrやCがイオン液体中において高活性を示したことは興味深く、イオン液体を用いることで空気極の燃料電池用電極触媒として非白金系電極の可能性を見出した。2の結果については、プロトン伝導性イオン液体をポリビニリデンフルオライド(PVdF)多孔膜に真空含浸させる方法とポリベンズイミダゾール(PBI)とイオン液体を混合しキャスト法を用いて製膜することで2種類のプロトン伝導性イオン液体含有高分子電解質膜を合成した。初めのイオン液体含浸PVdF多孔膜の熱的性質は膜の空隙にイオン液体が物理的に保持されているため、構造支持体であるPVdF自身の性質に依存する結果であった。一方イオン液体含有PBI膜はPBIとイオン液体との間でプロトン交換が起こることでイオン液体が保持されている。つまりプロトン交換によりフリーなブレンステッド塩基が生成するため、この膜の熱的性質は生成した塩基の性質に依存することを明らかにした。本年度は1つ目にプロトン伝導性イオン液体のプロトン輸送機構について調べた。2つ目として新規プロトン伝導性イオン液体を合成し、その熱的性質、イオン伝導性、水素の酸化、酸素の還元特性について調べた。1つ目の結果についてはベンズイミダゾール(BIm)とビストリフルオロメタンスルホニルイミド(HTFSI)からなるプロトン伝導性イオン液体のプロトン輸送機構についてラマン分光測定、PGSE-NMR測定、熱分析測定、イオン導電率測定により調べた。その結果、本系は[BIm]/[HTFSI]=5/5、2/1の組成では単一の融点を示した。5/5の組成では熱的に安定な構造をとるが2/1の組成では熱安定性があまりない準安定構造をとることが明らかとなった。そしてこれらの組成におけるプロトンは主にBImの自由拡散と共に輸送される(ヴィークルメカニズム)。一方[BIm]/[HTFSI]=8/2のように多成分で形成される組成では複数成分間で、グロータスメカニズムと呼ばれるプロトン交換による早い拡散によってプロトンが輸送されることを明らかにした。2つ目の結果については、アルキル鎖長の異なるアルキルアミンとオキソ酸からなるイオン液体を合成した。耐熱性はアルキルアミンとオキソ酸のΔpKa値が大きいものほど、アルキル鎖長が長いものほど高いことが明らかとなった。融点はカチオンとアニオン間での水素結合性が弱まるため、塩基に3級アミンを用いたものが比較的低くなることを見出した。イオン伝導性についてはアルキル鎖長が短いものほど高いことが明らかとなった。水素の酸化反応では1,2級アミンを用いたILが高い電流密度を示した。これは1、2級アミンが複数の活性プロトンを持つためである。そして酸素の還元特性はILを構成する酸に大きく依存することが明らかとなった。

本年度は一つ目にイオン液体中でのイオン伝導性と構造や、Pt電極上での水素の酸化、酸素の還元挙動など燃料電池用電解質として用いる際に重要となる特性の詳細について調べた.2つ目に、融点が低いだけでなく、耐熱性、イオン伝導性、酸素還元特性が優れていた新規イオン液体である[dema][T_fOH]の発電試験を行い、他のイオン液体や既存の酸性水溶液との比較や、温度依存性、耐久試験を行うことで燃料電池用電解質としての可能性について調査した。1つ目の結果については、磁場勾配NMRを用いて、イオン輸送の温度依存性を評価し、NMRによってプロトンの状態を調べた。また理論計算により、実験結果との整合性やイオン構造の温度依存性についても調べた。その結果、同じカチオン構造でも、アニオンの種類によりその構造が異なること、また酸由来の活性プロトンが塩基と共有結合ではなく、水素結合しているときに速いプロトン輸送機構であるGrotthuss mechanismが発現することを明らかにした。また水素の酸化、酸素の還元は吸着種でるアニオンの構造により大きく異なり、その中でも[dema][T_fOH]は酸素還元が良いことが明らかとなった。2つ目の結果については、イオン液体を電解質として用いて簡易燃料電池を作成し、[dema][T_fOH]の発電特性を調べた結果、発電特性は温度とともに飛躍的に向上することが明らかとなった。また発電において既存の酸性水溶液とは異なり水素の酸化反応が律速しているが、硫酸やリン酸型燃料電池の電解質でもある無水リン酸よりも取り出すことができる電流密度が高く、超電力も300時間以上安定であるなど耐久性も良好であるため、この[dema][T_fOH]が燃料電池用電解質として有望であることを明らかにした。
魚類エドワジェラ症原因菌GAPDHの抗原構造と免疫賦活能に関する研究

本研究実施者は、これまでに魚病細菌Edwardsiella tarda外膜タンパク質glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)が、同菌の異血清型株に対してヒラメでの免疫防御効果を示すこと、および他の菌種にも同等のタンパク質が存在することを明らかにし、本タンパク質の大腸菌リコンビナント生成系を確立している。これらを背景に、本タンパク質の広範な感染防御性を明らかにしようとした。E.tardaのGAPDHの全アミノ酸シーケンスを決定したところ、Escherichia coli、Salmonella enterica、Shigella flexneriと80%、Vibrio choleraeと91%の高い相同性を示した。つぎに、E.tardaのGAPDHを大腸菌で発現・精製したものやGAPDHを発現した大腸菌自体の免疫効果を、異なった魚種と病原体を用い注射免疫法により調べた。その結果、ヒラメでビブリオ病菌(Vibrio anguillarum)感染に対する効果、ブリで類結節症原因菌(Photobacterium damselae subsp. piscicida)感染に対する効果、およびマダイイリドウイルス(RSIV)感染に対する効果が確認された。これらの結果から、E. tardaのGAPDHによる免疫は、ヒラメ以外の魚種においても防御免疫応答を誘導し、E. tardaとは抗原的な関連がない細菌やウイルスに対しても防御効果を示すことが明らかになった。以上のように、1種類の抗原を使用した免疫によって多種類の感染症を防御する予防法開発の可能性が示された。これらの防御効果は、共通抗原(GAODH)の存在と、本タンパク質の免疫を増強効果(免疫賦活生)がもとになっていると推察された。・主要な魚類病原性細菌のGAPDHとのアミノ酸シーケンスの比較は実施中である。・大腸菌系を用いたEdwardsiella tardaのrGAPDH(リコンビナント生成GAPDH)の精製法を確立した。酵母の発現系を用いたrGAPDH生成と糖鎖付加は実施継続中である。・rGAPDHの大量生産法について、大腸菌を使用する方法についてはほぼ確立することができた。酵母を使用する方法については実施継続中である。・rGAPDH(大腸菌発現)をヒラメに経口投与し、エドワジェラ症に対する免疫効果の確認を行ったが、まだ再現性の点で十分な効果が示されるとはいえない実験状況であるため、18年度に実施を重ねて結論を得ることとしたい。・rGAPDH(大腸菌発現)をヒラメ・マダイ・ニジマスに対して注射法により免疫し、抗体の産生を確認した。主要病原細菌に対する防御効果の検討は実施継続中である。・rGAPDH免疫による、細菌以外の魚類病原体に対する防御効果の検討は実施できていない。18年度に実施する予定である。魚病細菌Edwardsiella tardaの外膜に存在するタンパク質GAPDHで免疫したヒラメが、同種の異なった血清型菌に対しても防御効果を示すことから、本タンパク質のさらに広範な免疫原性を調べるため、大腸菌を用いて発現させたE.tardaEF-1株のGAPDH精製物、およびGAPDHを発現した大腸菌自体の免疫効果を、異なった病原体と魚種を用いて以下のように調べた。(1)精製GAPDHで免疫したヒラメの、魚病細菌Vibrioanguillarum感染に対する効果、(2)GAPDH、ブリ類結節症原因菌(Photobacterium damselae subsp.piscicida)のホルマリン死菌(FKC)、およびGAPDH+FKC混合の3種類のワクチンで免疫したブリの、類結節症感染に対する効果。(3)マダイイリドウイルス(RSIV)の代表タンパク抗原351R、GAPDHおよびその両方の遺伝子を組み込み発現させホルマリン不活化した3種類の大腸菌ワクチンで免疫したマダイの、マダイイリドウイルス感染に対する効果。その結果、(1)V.anguillarumに対する感染防御効果が認められた。

(2)GAPDH+FKC混合ワクチンが最も高い効果を示した。(3)GAPDH+351Rを発現させた大腸菌ワクチンが最も高い効果を示した。また、GAPDH単独発現の大腸菌ワクチンも、351R発現大腸菌ワクチンと同程度の効果を示した。これらの結果から、E.tardaのGAPDHによる免疫は、ヒラメ以外の魚種においても防御免疫応答を誘導すること、およびE.tardaとは抗原的な関連がない細菌やウイルスに対しても防御効果を示すことが明らかになった。海水魚・淡水魚に広く病原性を持つ細菌Edwardsiella tardaの外膜タンパク質として存在するglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)が、各種血清型のE.tardaのみでなく他の魚病細菌、ヒト・畜獣病原細菌、さらに他の病原微生物に対しても、感染防御性を示す可能性が示唆される。そこで、本研究では、大量生産が可能なリコンビナント生成したrGAPDHをワクチンとして用いた経口投与法の可能性、複数血清型のE.tardaや他の魚病細菌、細菌以外の病原体の感染に対するGAPDHの感染防御性、rGAPDHの特異的感染防御性と非特異的感染防御性、および免疫賦活能を検討した。rGAPDHの免疫は、経口投与と注射投与により実施したが、経口投与では抗原量が十分でなかったためか十分な効果は得られなかった。しかし、注射投与により、マダイのウイルス病(イリドウイルス病)とブリの細菌病(類結節症)感染に対して、本タンパク質の免疫ならびに、免疫を増強する効果(免疫賦活生)が確認できた。なお、マウスでの感染防御実験は、ヒトやほ乳類への感染防除のための施設管理体制が十分でないと判断されたこと、また、サイトカインを使用した実験は、使用した実験魚の不良と再入手が時期的に困難であったために、実施を見送った。本研究によって、血清型が異なるE.tardaに対して、共通抗原に基づく感染防御だけでなく、菌種が異なる病原細菌やウイルスに対し、共通抗原あるいは免疫賦活性(≒アジュバント作用)により、広汎な感染防御性を示すことが明らかになった。これにより、1種類の抗原の免疫によって多種類の感染症を防御する予防法開発の可能性が示された。
アーベル多様体の整数論

2次元アーベル多様体は、一般に、種数2の超楕円曲線のヤコビ多様体であることが知られている。2次元アーベル多様体の整数論的性質を調べるための一つの手段として、種数2の超楕円曲線の合同Zeta関数を計算するプログラムを作り、幾つかの種数2の超楕円曲線の例について、そのZeta関数を計算したところ、それらのヤコビ多様体(2次元アーベル多様体)がsimpleでない(2つの楕円曲線(1次元アーベル多様体)の直積に同種である)という予想を得た。この様なヤコビ多様体の分解についての総括的な知識は、既に多くが知られているのだが、実際にそれを用いて判定するのには非常に厄介な計算が必要なため、なかなか判定できない。また、幾つかの分解の型に関して具体的な形が与えられているのだが、ここで得た例はそれらに合わないもの、すなわち、新しい分解の型をもつ具体例である可能性があった。全てではないが、その幾つかについては、分解の様子を記述することに成功した。また、非常に大きな位数の有理等分点を持つ2次元アベール多様体を構成した。これは、無限に多くの存在の示されているものとして、現在、最大の位数のものである。計算の道具にもなったものだが、大阪大学理学部の山本芳彦教授との共同研究の中で、ヤコビ多様体の点の位数の計算に、実2次体の連分数展開の理論との類似点を見つけ、ヤコビ多様体における連分数展開の理論を構築した。これは、Abel,E.Artinらの研究の再発見であったが、それ等を包括し、更に新しいものを含むものである。以上の研究成果は、研究集会、談話会等の場での発表はしているが、論文としては、現在、投稿中あるいは投稿準備中である。
好中球蛋白分解酵素による血小板凝集と血栓形成の機序及びその治療薬の作用機序の解明

1.蛋白分解酵素阻害剤(アプロチニン,ウリナスタチン^*),PGE_1^*,Sodium nitroprosside,ニトログリセリン^*,ヘパリン,PDE III阻害剤(アムリノン^*,ミルリノン^*)、高分子キニノーゲン^*は、すべてカセプシン-Gの血小板凝集を抑制し、薬剤相互に相加作用が認められた(^*は臨床濃度で抑制が認められた薬剤)。2.血小板と好中球の活性化測定システム(本研究設備)により、カセプシン-Gは血小板と好中球を活性化する際に、Ca^<2+>とATP放出を促進した。蛋白電気泳動法、Western Blotting法により,カセプシン-Gは血小板膜のGPIb-V-IXとIIbIIIa受容体に作用して凝集を起こすことが分かった。上記の凝集抑制剤のうち、蛋白分解酵素阻害剤と高分子キニノーゲンは血小板膜の受容体に結合させることにより、またPGE_1,NOドナー,PDE III阻害剤は血小板内のcAMPを増加させることにより凝集抑制効果を発揮することが分かった。しかし、ヘパリンはカセプシン-Gに結合することにより凝集能を阻害した。3.冠動脈血栓誘発モデル犬において、カセプシン-Gの血栓形成作用の力価はin vitroでの実験から得られた濃度に類似し、100μgを冠動脈に直接注入することで血栓形成が認められた。この血栓形成作用は好中球エラスターゼの存在下で高められた。上記の凝集抑制剤の冠動脈内又は静脈内投与により血栓形成は抑制され、in vivoにおいても有効な凝集抑制作用が認められた。(1)正常人のゲル濾過血小板において、好中球蛋白分解酵素:カセプシン-Gによる血小板凝集作用のEC_<50>は0.26±0.03μMで、トロンビン:1.5±0.2μM,、エピネフリン:1.8±0.3μM、プラスミン:0.25±0.02μMに匹敵する強い凝集作用を示した。好中球から放出されたカセプシン-Gの濃度は0.4-2.0μMであり、血小板凝集による血栓形成の引き金となりうることが分かった。この血小板凝集能は好中球エラスターゼの存在下で高められ、EC_<50>は0.10±0.01μMと低下した。(2)蛋白分解酵素阻害剤(アプロチニン,ウリナスタチン^*),PGE^*_1,Sodiumnitroprosside,ニトログリセリン^*,ヘパリン,PDE III阻害剤(アムリノン^*,ミルリノン^*)、高分子キニノーゲン^*は、すべてカセプシン-Gの血小板凝集を抑制し、薬剤相互に相加作用が認められた(^*は臨床濃度で抑制が認められた薬剤)。(3)血小板と好中球の活性化測定システム(本研究設備)により、カセプシン-Gは血小板と好中球を活性化する際に、Ca^<2+>とATP放出を促進した。(4)冠動脈血栓誘発モデル犬において、カセプシン-Gの血栓形成作用の力価はin vitroでの実験から得られた濃度に類似し、100μgを冠動脈に直接注入することで血栓形成が認められた。

3.冠動脈血栓誘発モデル犬において、カセプシン-Gの血栓形成作用の力価はin vitroでの実験から得られた濃度に類似し、100μgを冠動脈に直接注入することで血栓形成が認められた。この血栓形成作用は好中球エラスターゼの存在下で高められた。上記の凝集抑制剤の冠動脈内又は静脈内投与により血栓形成は抑制され、in vivoにおいても有効な凝集抑制作用が認められた。
親の支援構造に関する研究

インターネットを利用した親子の行動パターン診断プログラムを開発した。本Webアプリケーションは、3次元CGの動画コンテンツで再現された各生活シーンにおいて、シーン内で再現される子どもの行動や言動に対する親(ユーザー)の対応を選択肢から選んでいくことにより、ユーザーの養育態度を判定し、アドバイスを表示することができるプログラムである。なお、本プログラムで再現した各シーンや質問は、過去2年間に行った研究結果に基づき、親の養育態度が顕著に表れやすいシーンや言動から構成した。また、ユーザーに取り組んでもらい易いようシナリオ性を持たせるため、「子どもが学校から帰ってきてから就寝までのシーン」を取り上げた。動画部分のコンテンツについては、各種3次元CGソフトを活用して製作し、各シーンごとに特に子どもの表情やしぐさの変化をリアルに再現することで、ユーザーの普段の養育態度が引き出されやすいように配慮した。プログラムは、研究室内のサーバ用PC上で動作確認した後、中学生を持つ母親数名に評価してもらい、改良後、現在はレンタルサーバ上で稼動させ、一般に公開している。今後もこのプログラムを活用し、生活シーンを増やしたり、中学生以外の年齢層を対象としたシーンについても製作していくことができる。また、ユーザーが各シーンで選択した結果は、最後のアンケートページで入力された属性データ(性別・年齢等)と共に、自動的にデータベースに蓄積されていくため、アンケートデータ収集プログラムの機能も有し、後の研究用データに供することができる。子どもの問題行動の背景にある家族の支援システムの変化や低下が指摘されている。本研究は,まず現代の親の子どもに対する支援行動が1996年調査と比較して,どのように変化しているのかを調査し,明らかにすることを目的としている。今回の調査対象者の中学生の親は1960年から1965年頃に生まれた新人類世代で,団塊の世代と団塊ジュニアの中間に位置する。この世代は,生まれた時から家にテレビがあった最初の世代とされ,それまでの世代とは違った新しい価値観を持つ世代とされている。親の支援行動については,ポジティブな支援行動として「賞賛」「自己決定の尊重」「奨励」「献身」「受容」「協力」「承認」,ネガティブな支援行動として「過干渉」「過保護」「過剰期待」「禁止」「強制」「放任」「無視」からなっているが,10年前の親世代と比べて,母親の「過干渉」「過保護」傾向が進み,男子に対しては「過剰期待」が強くなっていた。父親不在の傾向はさらに進み,より「放任」の親が増加していた。親からすれば良いと思ってしているが,子どもにとってはネガティブな支援の増加によって,本来なら癒しの場である家庭が,子どものストレス源になっていることが,今回の調査を通して確認できた。また,親は,子どもの心の不安や心理社会的ストレスに気づき,救いの手を差しのべることが必要だが,それができていない親も一部おり,親側も多くの問題を抱えていることが明らかになった。次の研究の段階としては,調査結果を基に,実践的な子育て支援Webシステムを開発する。平成20年度からは、親の子どもに対する支援構造に関する調査結果を踏まえて、実践的なインターネットを利用した親子の行動パターン診断プログラムを開発している。インターネットを媒体とした子育て支援の事例としては、これまで子育て相談のホームページなどで、取り組みがなされてきた。しかし、それらはあくまで一方的に親の立場から状況説明する相談者と専門家の間で行われる二次的な状況再現による相談であり、実際に家庭で演じられている親子間のコミュニケーションの状況が正確に伝達されているとは言い難い。一方、本研究で提案するものは、実際に日常的に行われている親の役割をシナリオの中で演じさせるという直接的なアプローチを用いることで、自分でも気づいていない子どもとの間に形成されているコミュニケーションパターンを再現させることができ、客観的な状況再現と分析を可能にする。また、閲覧者が選択肢から行動を選択することで、インタラクティブにシナリオが進行し、ゲーム感覚で取り組むことができる。そのため、閲覧者の分析されているという意識や身構えが除外され、より自然な日常的な振る舞いを再現させることができるため、事実に基づいたより適切な分析とアドバイスが可能になると考えられる。平成20年度は、親がネット上で操作した結果をWebサーバ上のデータベースに蓄積するプログラムを作成し、続いてシナリオ展開で次々に表示される生活シーンの作成に取り組んだ。

また、ユーザーが各シーンで選択した結果は、最後のアンケートページで入力された属性データ(性別・年齢等)と共に、自動的にデータベースに蓄積されていくため、アンケートデータ収集プログラムの機能も有し、後の研究用データに供することができる。
乳児突然死症候群(SIDS)の成因に関する臨床的ならびに生化学的研究-筋肉ミトコンドリア電子伝達系の機能についての検討-

乳児突然死症候群の病因は現在不明である。われわれは、未然型乳児突然死症候群(near-miss SIDS)を対象に、生化学的、電子顕微鏡的検索を行い、乳児突然死症候群の病因が重要臓器のミトコンドリア酸化機構の障害にあるとする仮説を提唱した。本研究は、上記仮説をより直接的に検証するため、針筋生検により採取しうる微量筋肉試料(湿重量、10-15mg)のチトクロムおよび酸素代謝に関連する諸酵素を分画定量する方法を確立することにある。1)石村、坂口らによって実験動物試料中のチトクロムP450を測定する目的で開発された4次微分スペクトル法を、ひと骨格筋試料中のチトクロムオキシダーゼ測定に適用し、その臨床応用の可能性を明らかにした。2)チトクロムオキシダーゼ4次微分スペクトル法は、血液の混入が不可避であるひと骨格筋生検試料中のチトクロムオキシダーゼ含量を、前処置を施すことなく、正確に測定しうることが明らかにされた。3)チトクロムオキシダーゼ4次微分スペクトル法は、試料のサイズにより測定値が変動せず、15mg以下の筋生検試料中のチトクロムオキシダーゼ含量を正確に測定しうることが明らかにされた。4)対照10例、未然型乳児突然死症候群1例の骨格筋中のチトクロムオキシダーゼ含量を4次微分スペクトル法により測定した。本研究期間中、乳児突然死症候群(死亡例)の測定をする機会は得られなかった。今後、本法を用い、乳児突然死症候群の病因における電子伝達系の異常の役割について検討を行う予定である。1筋生検試料中に含まれるチトクロムオキシダーゼの4次微分スペクトル法による定量法の確立坂口らによって報告されたチトクロムP450の定量法と原理的に同一である。微量の骨格筋試料(10mg)の60倍ホモジネートを10,000rpmで5分間遠心し、得られた沈澱をグリセロール緩衝液で懸濁し、測定に用いた。試料(還元型)と対照(酸化型)の差スペクトルとその4次微分スペクトルは日立557自動分光光度計を用い測定した。チトクロム濃度は既知濃度の標準試料を外部より加え、チトクロムオキシダーゼに特徴的な微分シグナル強度の外挿より求めた。本定量法の最大の問題点は、測定値をmg湿重量あたりで表示するため、微量の筋肉試料に混入する血液の影響が無視しえないことである。現在、同一個体より得られた、異なる重量の筋肉試料について、測定値の相関を検討中である。1.筋生検試料中に含まれるチトクロムオキシダーゼの4次微分スペクトル法による定量法の確立骨格筋試料の60倍ホモジネートを10,000rpmで5分間遠心し,得られた沈澱をグリセロール緩衝液で懸濁し,測定に用いた.試料(還元型)と対照(酸化型)の差スペクトルとその4次微分スペクトルは日立557自動分光光度計を用い測定した.チトクロム濃度は既知濃度の標準試料を外部より加え,チトクロムオキシダーゼに特徴的な微分シグナル強度の外挿より求めた.本定量法の最大の問題点は筋肉に混入する血液の影響が無視しえないことで,本年度もこの問題の検討を引き続き行っている.2.対照乳児の骨格筋チトクロムオキシダーゼ測定値autopsy時,大腿四頭筋より採取した数グラム大の筋試料より各々10mg大の計8個の試料を求め,そのチトクロムオキシダーゼを測定した.症例1(対照)3.33±0.25pmol/mg湿重量2(対照)3.58±0.383(対照)

4.23±0.33なお,本年度はSIDS試料は分析する機会が得られなかった.症例1 8ヵ月男ミトコンドリア著増(クリスタ増加,不整)2 1ヵ月女ミトコンドリア中等度増加(比較的均一)3 2ヵ月女ミトコンドリア中等度増加(大小不同,不整)共通する所見として,筋鞘膜下及び核周辺にミトコンドリアの集積像が認められた.本年度は筋生検試料中に含まれるチトクロムオキシダーゼの4次微分スペクトルによる定量法の検討を引き続き行って、次のような成績をえた。1)共同研究者、石村らによって開発されたチトクロム4次微分スペクトル定量法は、針筋生検によって得られる微量試料(1015mg湿重量)のチトクロムオキシダーゼの測定に適用しうることを明らかにした。2)骨格筋チトクロムオキシダーゼ含量は、筋試料採取部位(大腿四頭筋、腸腰筋、肋間筋、甲状舌骨筋)、対象の年齢、性別により大きく異ならぬことを示した。3)骨格筋チトクロムオキシダーゼ定量値は、試料のサイズによって大きな影響を受けないことを示した。4)死後長時間(12時間以上)経過し採取した剖検筋試料中に含まれるチトクロムオキシダーゼ含量は低値となることを示した。乳児突然死症候群の病因は多様と考えられるが、少なくともその一部は、ミトコンドリア呼吸鎖酵素系の障害によると推測される。今回検討を行った4次微分スペクトル解析は、チトクロムオキシダーゼのみならず、種々のチトクロム類の測定に応用可能であり、乳児突然死症候群と呼吸鎖酵素系の障害の因果関係を解明する上で、有用な手段となるものと期待される。
教師のキャリア・ステージにおけるコンピテンシー研究による21世紀型教員の質保証

変化が激しく予測不可能な未来社会において自立的に生き、社会の形成に参画する児童生徒の教育を担う教員の育成を、個人のキャリア形成と養成・研修を担う教育行政や教育機関との関連でとらえ、その課題を解明し、21世紀型教員の質保証のシステムを構築することを目的とする。その際、2008年に創設された教職大学院の新たな教員養成の機能に焦点を当てる。具体的には、児童生徒のキャリア教育を担当する教師のキャリアステージ及びステージで求められるコンピテンシーを明らかにする。さらに、教師のキャリアステージにおけるコンピテンシーを身に付けるカリキュラム開発を行い、21世紀型教員の質保証システムの構築を目指す。
日本の大衆文化における「うた」と「おどり」の諸相

本研究によって得られた成果を、以下のようにまとめることができる。(1)日本における「うた」と「おどり」の様相を異文化との影響関係において見るという立場を保持し、アメリカのポピュラー音楽、ミュージカル映画、フランスのミュージックホール、日本の歌謡曲、初期オペラ、唱歌、ならびに世界各地の民族音楽など、文献資料のみならず、さまざまな視聴覚資料を調査・分析した。と同時に、その視聴覚資料については体系的なデータベース化が行われ、「歌謡曲・ポピュラー音楽デジタルアーカイヴ」に20000タイトル近くを収録することができた。このアーカイヴは、当該研究の基本的な資料体として活用されうるとともに、さらに発展的に教育の現場でも効果的に利用しうることが期待される。(2)研究分担者それぞれの研究成果は、「うた」のリズム構造と身体の関係、中世芸能のパフォーマンスとその宗教的トポス、日本における現代音楽と現代詩の相関性、舞踊における「前衛」と「伝統」、戦前の「ボーイズ」芸の基礎的調査など、具体的な形で発表され、全体として本研究の問題領域を幅広くカバーすることができた。(3)20世紀にあっては、植民地時代の宗主国の「うた」の規範に逆行する様式が特権化して、アメリカからそれ以外の世界に伝播するという現象が顕著であった。この現象の究明は、アメリカを中心とする今日的なグローバル・システムの理解に非常に有用であり、従来の比較文化の方法を脱して行う「うた」の研究が広範な適用可能性を持つことが確認された。本年度の研究は、(1)視聴覚資料の収集とその体系的整理、(2)方法論ないし理論的枠組みの構築、この2点を主たる内容とするものであった。以下、それぞれの項目について実績の概要を記す。(1)日本における「うた」と「おどり」の様相を異文化との影響関係において見るという立場から、アメリカのミュージカル映画、日本の初期オペラや唱歌、ダンスホール音楽、70年代歌謡曲などの視聴覚ソフトを現在の時点で可能なかぎり収集し、かつそのデータベース化をおこなった。このデータベース化作業は、東京大学表象文化論研究室による「アジアの映像メディア研究」とも密接な関連をたもちながら遂行されたが、その作業の過程で、データベース化にあたっての基本的な概念の再考や技術的な側面での実験が繰り返しおこなわれ、次年度の継続的調査収集のための準備がほぼ固まったといえるだろう。(2)研究分担者がそれぞれの担当について分析した解析結果を総合的に検討し、とりわけ「大衆文化」を問題とする場合、焦点を「日本」に合わせれば合わせるほどなおさらいっそうグローバルな視野が要求されるという逆説があきらかになった。このような多分野にわたる理論的知見をさらに一層深化させ、具体的な収集分析作業をおこないつつ活用することは翌年度以降の課題となるが、今年度における研究発表にも、すでにその萌芽を見出すことができる。なお、収集された第一次資料は、資料そのものをデジタル化して保存することが予定されていたが、より高い精度とより広い汎用性を目標としたため、今年度はそのための予備的実験段階にとどまった。著作権問題に関する研究も含めて、これもまた次年度以降の大きな課題である。本年度の研究は、(1)視聴覚資料の総括的な収集と分析の継続、および(2)各分野での研究の一層の深化と、そこで得られた知見の相互的な比較対照、この2点を主たる内容とするものであった。以下、それぞれの項目について、実績の概要を記す。(1)日本における「うた」と「おどり」の様相を異文化との影響関係においてみるという立場を引き続き保持し、今回は、とくに前年度に調査の不十分であったアメリカポピュラー音楽や、フランスのミュージックホール、ならびに世界各地の民族音楽に関連するさまざまな視聴覚資料を調査・分析した。また、研究分担者のひとりが合衆国に赴き、実地での資料収集も行った。(2)研究分担者それぞれの研究成果は、すでにさまざまな局面で発表されている。

たとえば、「うた」のリズム構造と身体運動に関する基礎論的研究、中世芸能のパフォーマンスとその宗教的トポス、日本における現代音楽と現代詩の相関性、戦後の「ボーイズ」芸に関する基礎的調査など、本研究の軸となる問題系が明示的に立ち現れてきた。しかしその一方、各分野を比較対照するという点に関しては、まだ十分に踏み込んだ討議がなされるには至っていない。これが、次年度での最大の課題となると思われる。なお、資料の収集と同時進行で行われているデータベース化とデジタル化実験は、音声資料に関する技術的問題をほぼクリアーした。著作権問題に対する詳細な検討を行いつつ、継続的に実験が行われている。現在、20000タイトルを収録する歌謡曲デジタルアーカイヴの構築準備が整っており、その目標にむかっての作業もすでに開始されている。最終年度を迎えた本年度の研究は、(1)視聴覚資料の総括的な収集と分析の継続、ならびに(2)分担者それぞれの研究成果を比較対照し、分野横断的な観点から大衆文化現象の解析・検討を行うことを、主たる内容とするものであった。以下、それぞれの項目について、実績の概要を記す。(1)日本における「うた」と「おどり」の様相を異文化との影響関係において見るという立場を引き続き保持し、今回はとくにアメリカのポピュラー音楽、戦後から90年代にかけての日本の歌謡曲、民族音楽や日本伝統音楽、昭和初期の映像資料など、さまざまな視聴覚資料を調査・分析した。(2)研究分担者それぞれの研究成果は、前年度までに明確に立ち現われてきたいくつかの問題系の軸を中心に、たとえば、「うた」のリズム構造と身体の関係の文学ジャンルへの応用、中世芸能における空間とパフォーマンス,新作オペラと文化史的コンテクスト、舞踊における「前衛」と「伝統」など、具体的かつ発展的な成果として発表されている。しかし、各分野を比較対照するという点に関しては、個別的な討議というレベルにとどまっており、その反省を踏まえ、今後、最終的な成果報告書をまとめていく過程で、十分に踏み込んだ討議を重ねて研究の総括をはかることになっている。また、資料収集と同時進行で行われた視聴覚資料のデータベース化ならびにデジタル化実験に関しては,当初目標とした20000タイトル近くを収録する「歌謡曲デジタルアーカイヴ」が構築されたことが大きな成果であり、その作業で得られた知見は、その他のジャンルの視聴覚資料に関する基礎的アーカイヴの構築のために活用されるだろうと十分に期待される。
空間反転対称性の破れたバルク結晶におけるワイル・ディラック物性の研究

空間反転対称性の破れた超伝導体PbTaSe2のTa核NQR測定を行い、核スピン・格子緩和時間の振る舞いからs波的な超伝導状態が支配的であることを明らかにした。一方で、熱起電力や電気抵抗率の測定によりノーダルライン上に位置するフェルミ面に起因すると期待される複数の量子振動の観測にも成功した。また、フラックス法により希土類元素を含んだ磁性ワイル半金属の単結晶を複数種類合成した。それらの中には、強磁性秩序とともに巨大な異常ホール効果を示す物質も見つかった。これらの物質群では、磁気秩序構造と電気伝導特性が密接に関係していることが確認されたため、阪大強磁場センターにおいて55テスラの強磁場下での磁化と電気抵抗率の測定を行い、非相反伝導やカイラルアノマリーの観測に向けて研究を進めている。さらに、ワイル半金属NbAsを対象として、様々な磁場方向で量子振動の位相を解析し、ワイル点ペアを含んだ系で実現するランダウ準位構造について調べた。その結果、電子系のトポロジーは変化しないにも関わらず、磁場方向によって位相が0とπのどちらかの値を取ることと、その間の変化が不連続であることを発見した。また、ワイル半金属TaAsの単結晶を合成し、学外の研究グループに提供して共同研究を進めている。この他にも、キャリア密度を調整したラシュバ型伝導体の単結晶を合成し、東大物性研強磁場施設において量子極限状態の電気伝導特性について研究を進めている。ワイル点ペアを含んだ系のランダウ準位構造についての実験的研究が、当初の計画通り進行した。その結果、磁場方向に依存してベリー位相が不連続に変化することが明らかとなり、当初予想していなかった新たな発見があった。また、空間反転対称性の破れたPbTaSe2の超伝導状態についてもNQR測定により明確な結論を得ることができた。熱起電力の測定からこのノーダルライン半金属において初めて明瞭な量子振動を観測することに成功した。さらに、複数種類の磁性ワイル半金属の大型単結晶の合成にも成功し、磁気構造の影響を受けた電気伝導特性を観測した。この他にも、ラシュバ型伝導体単結晶のキャリア密度の制御も行い、本研究課題で対象とするスピン分裂キャリアを含む様々なバルク単結晶の合成に成功している。これらを用いて、物質中のワイル・ディラック粒子の電場や磁場に対する応答やそれに基づいた現象の発見に向けて詳細な研究を進めていける環境が整った。希土類元素を含む磁性ワイル半金属単結晶について、阪大強磁場センターで55テスラまで電気抵抗率の測定を行い、非相反電気伝導やカイラルアノマリーなどの観測に取り組む。また、磁化測定から磁気構造を決定して、電気伝導特性との関係について研究を進める。これにより、磁性体中のワイル粒子の電場・磁場応答についての知見を得るとともに磁気構造の変化を介した電気伝導特性の制御性について明らかにしていく。さらに、熱起電力やネルンスト効果についてその大きさや磁場依存性を測定し、ワイル粒子固有の性質について検出することを目指す。また、ラシュバ型伝導体について量子極限状態での電気伝導特性を解明する。さらにキャリア密度の最適化により超伝導の発現も目指す。これらを遂行することにより、空間反転対称性の破れた物質中のスピン分裂キャリアによる量子現象についての理解を進展させる。

この他にも、ラシュバ型伝導体単結晶のキャリア密度の制御も行い、本研究課題で対象とするスピン分裂キャリアを含む様々なバルク単結晶の合成に成功している。これらを用いて、物質中のワイル・ディラック粒子の電場や磁場に対する応答やそれに基づいた現象の発見に向けて詳細な研究を進めていける環境が整った。希土類元素を含む磁性ワイル半金属単結晶について、阪大強磁場センターで55テスラまで電気抵抗率の測定を行い、非相反電気伝導やカイラルアノマリーなどの観測に取り組む。また、磁化測定から磁気構造を決定して、電気伝導特性との関係について研究を進める。これにより、磁性体中のワイル粒子の電場・磁場応答についての知見を得るとともに磁気構造の変化を介した電気伝導特性の制御性について明らかにしていく。さらに、熱起電力やネルンスト効果についてその大きさや磁場依存性を測定し、ワイル粒子固有の性質について検出することを目指す。また、ラシュバ型伝導体について量子極限状態での電気伝導特性を解明する。さらにキャリア密度の最適化により超伝導の発現も目指す。これらを遂行することにより、空間反転対称性の破れた物質中のスピン分裂キャリアによる量子現象についての理解を進展させる。
ＡＧＥｓのエピジェネティック異常を介した糖尿病性腎症発症機序についての検討

母体への高AGE負荷が、仔の腎疾患発症に如何に関与するかを明らかにするため12週齢の雌SDラットに高脂肪食・高フルクトース水(HFF)を6週間投与し仔ラットを生後16週まで観察した。HFF出生群では出生直後に血清アディポネクチン(Adi)が低下していた。4週齢の時点で血清脂質過酸化は上昇し、8週齢には尿アルブミン排泄が増加しはじめ、16週齢まで持続した。16週齢においてHFF出生仔はクレアチニンクリアランス低下、メサンギウム基質増加、腎組織中TGF-b発現亢進を認めた。このことから母体への高AGE負荷は、仔のAdi低下や酸化ストレス亢進を介し、将来の腎障害を惹起する可能性が示唆された。昨年度から継続して母体への高脂肪食+高フルクトース水が、仔の腎臓病の発症に関与しているかを明らかにする実験を継続した。12週齢の雌SDラットを通常食群(NF)と高脂肪食+高フルクトース水(HF)の2群に分け6週間飼育した。その後18週齢で同週齢の雄ラットと交配を行った。4週間の離乳期間は、両群ともNFとHFを継続した。離乳後は両群ともNF食とした。仔は雄のみ16週齢でsacrificeした。HF群の仔ラットは出生直後は、NF群の仔ラットと比べて低体重であったが、8週齢から体重は逆転した。またHF群の仔ラットは、4週齢の時点で酸化ストレスマーカーが上昇していた。腎障害の指標であるアルブミン尿に関しても、HF群の仔ラットでは8週齢からアルブミン尿が増加してきており、組織学的にもメサンギウム基質の増加を認めていた。腎組織中のTGF-βの発現に関してもHF群の仔ラットで亢進していた。このことから母体におけるHF食が胎児の腎機能に影響していることが示唆された。本研究では糖尿病性腎症発症進展メカニズムとしてのAGEsによるエピジェネティクス異常の関与を明らかにすることを目的としている。母親の妊娠期における環境因子が後の子供の肥満症や糖尿病・高血圧・脂質異常症の発症に深く関わっていることが報告されている。そこで本研究において我々は、母親ラットに高AGE食(高脂肪高フルクトース食)を与えた群(HF)とコントロール食を与えた群(NF)から生まれた胎児を更に出生後HFとNFを与える4群とし16週間観察し、のちに腎障害発症への関与を検討した。(NF-NF、NF-HF、HF-NF、HF-HFの4群で、NF-NFとは母親がNFで、胎児のNFで育えたことを意味する)出生後1日、7日、14日、16週後にsacrificeし、腎臓などの臓器を摘出した。また出生後4週、8週、16週に蓄尿、血圧測定など行っている。8週後で既にHF-HF、HF-NF群で、尿中アルブミン排泄の増加を認めた。またreal-time PCRにて出生後1日目におけるcTGFなどのpro-sclerotic factorの発現がHF群で増加している傾向にあった。現在各群から出生したラットの腎臓の組織標本も作製し、組織学的変化の違いなどを確認している。これらのことから生後1日目にHF群においてpro-sclerotic factorが増加しており、HF-NF群でもアルブミン尿が増加していることから母体におけるAGEの上昇が胎児の腎障害の発症に影響を与えた可能性が示唆される。順調に動物実験もすすんでおり、動物実験において母体環境がのちの腎症発症に影響を与えることを確認した。高AGE食を与えた母ラットから生まれた胎児のアルブミン尿は著明に増加しており、生後1日目からpro-sclerotic factorの異常を引き起こしていることからAGEsによるエピジェネティクス異常の関与が示唆される。今後は低AGE食、高AGE食群においてそれぞれ生まれた仔マウスの腎臓をバイファルサイト法によりどの部位のDNAが脱メチル化されているか、またアセチル化されているかを網羅的に検索する。有力な脱メチル化、アセチル化部位が同定できれば、その遺伝子の転写因子活性を検討する。さらに、ヒストンテールの脱メチル化についてもクロマチン免疫沈降法(H3K4m1, H3K4m2, H3K4m3, Set7/9, H3K9m3)にて確認し、p65(RelA)、FOXO等の転写活性をreal-time PCRにて確認する。さらに母体にAGE阻害薬やヒストンメチル化阻害剤などの投与を行い胎児の腎症が抑制されうるかの抑制実験も行う。該当なし
高齢者の歩行能力を安全かつ簡便に定量評価しうる測定方式の研究

背景長寿少子化傾向が著しい我が国でも約9割の高齢者は年齢相応に元気に暮らしている元気に暮らすためには視聴覚や知力も大切だが,自力歩行能力は特に重要で健康を象徴するものと位置づけられている.目的本研究の目的は,歩行時の体幹動揺を3次元的に計測する歩行能力測定器の試作と,それを健康状態の判定手段として用いることの妥当性を評価することである.歩行時の体幹上下動と運動強度とのリニアな関係については既に多くの報告があるが,左右方向の動揺も腹筋や脚筋力の低下あるいは左右非対称性ならびに平衡感覚の失調等が影響することから健康状態に関する重要な情報を含んでいる.そこで,3軸加速度計を用いて歩行時の体幹動揺を3次元的に計測し,その結果を脚筋力計や重心動揺計の計側結果と対比して解析する.研究内容下記作業を通して,健康状態を把握する手段としての歩行能力測定器の妥当性や有用性を評価した.(1)3軸加速度計を内蔵する歩行能力測定器の試作(2)上記測定器の計測結果から歩行特性を求めるソフトの試作(3)計測実験の実施(4)歩行時の体幹動揺と健康状態との関係解析研究成果今回試作した歩行能力測定器の有用性は高いが,健康状態を一意に表す指標の決定には至っていない。しかし,安全性や操作性に関する評価は極めて高いので,本測定方式は集団スクリーニングの手段として有望と思われる.背景長寿少子化傾向が著しい我が国でも約9割の高齢者は年齢相応に元気に暮らしている元気に暮らすためには視聴覚や知力も大切だが,自力歩行能力は特に重要で健康を象徴するものと位置づけられている.目的本研究の目的は,歩行時の体幹動揺を3次元的に計測する歩行能力測定器の試作と,それを健康状態の判定手段として用いることの妥当性を評価することである.歩行時の体幹上下動と運動強度とのリニアな関係については既に多くの報告があるが,左右方向の動揺も腹筋や脚筋力の低下あるいは左右非対称性ならびに平衡感覚の失調等が影響することから健康状態に関する重要な情報を含んでいる.そこで,3軸加速度計を用いて歩行時の体幹動揺を3次元的に計測し,その結果を脚筋力計や重心動揺計の計側結果と対比して解析する.研究内容下記作業を通して,健康状態を把握する手段としての歩行能力測定器の妥当性や有用性を評価した.(1)3軸加速度計を内蔵する歩行能力測定器の試作(2)上記測定器の計測結果から歩行特性を求めるソフトの試作(3)計測実験の実施(4)歩行時の体幹動揺と健康状態との関係解析研究成果今回試作した歩行能力測定器の有用性は高いが,健康状態を一意に表す指標の決定には至っていない。しかし,安全性や操作性に関する評価は極めて高いので,本測定方式は集団スクリーニングの手段として有望と思われる.目的歩行時の体幹動揺は腹筋・脚筋力の低下もしくは非対称性ならびに平衡感覚失調等の影響を受けることから健康に関する重要な情報を含んでいる.そこで,高齢者の歩行時の体幹動揺を立体的に計測する3軸加速度計を試作し,その結果を脚筋力計や重心動揺計の計測結果と対比することで健康状態との関係を明確にして高齢者の健康状態のスクリーニング手段として用いることの妥当性を評価する。本年度研究内容初年度作業として,歩行能力測定器の試作と評価作業野一部を下記のように実施した。(1)歩行能力測定器の試作歩行時の体幹動揺を計測するため3軸加速度計を使用し携帯可能な歩行能力測定器を試作した。加速度計の実装方法に関する仕様決定に手間取り完成時期が年度末にずれ込んだため,現在,基本機能の検証作業を実施している。ただし,歩行時の体幹動揺等の歩行特性を脚筋力計や重心動揺計の計測結果と対比し妥当性を評価する作業については,手持ちの3軸加速度計を用いて一部実施した。(2)歩行能力解析ソフトの試作計測結果を,健康状態を適切に表現できる指標に変換するソフトの開発は次年度に繰り延べた。(3)歩行能力測定器ならびに解析ソフトの検証試験試作した測定器やソフトの仕様・操作性に関する問題点の洗い出し作業も次年度に繰り延べた。研究の目的本研究の目的は,3軸加速度計を用いて歩行時の体幹動揺を3次元的に計測する測定器の試作と,それを高齢者の健康状態の判定手段として用いることの妥当性を評価することである.歩行時の体幹の上下方向の動揺と運動強度との関係については多くの報告があるが,左右方向の動揺も腹筋や脚筋力の低下あるいは非対称性ならびに平衡感覚の失調等が影響することから健康に関する重要な情報を含んでいる.そこで,歩行時の体幹動揺を3次元的に計測し,この結果と健康状態との関係を明らかにし,試作した測定器を健康状態のスクリーニング手段として用いることの妥当性を評価した.本年度の研究内容前年度に試作した歩行能力測定器をベースに下記の作業を行なった.(1)歩行能力測定器の改良と解析ソフトの検証試験前年度に試作した3軸(3次元)加速度計を内蔵する歩行能力測定器の有用性と,その計測結果を用いて健康状態を適切に表現できる指標に変換するソフトウェアの妥当性を評価し,操作上の不都合や仕様上の不備等を本年度の改造作業に反映させた.改良作業完了後、歩行能力測定器と解析ソフトを組み合わせて,下記の実験と総合評価を実施した.

(2)実験結果の評価前年度の反省を交えて,被験者数や計測時間や回数の増大ならびに計測環境や手順等を変更した後,計測実験を実施し,各被験者の歩行時の体幹動揺を解析して歩行特性を求め,本研究で試作した歩行能力測定器を健康状態のスクリーニング手段として用いることの妥当性や有用性を評価した.
線虫をモデルとした記憶を忘れる分子メカニズムの解明

動物が生きていくためには、環境から獲得した膨大な量の情報を神経回路で処理し、環境に対して適切に応答しなければならない。このためには、重要な記憶が保持されるとともに、不必要な記憶が忘却されることが重要である。しかし、忘却がどのような分子によりどのように制御されているのかこれまでほとんど明らかにされていない。このような、忘却の制御機構を明らかにするために、単純な神経系を持つ線虫は非常に有用なモデル生物である。私は、遺伝学的スクリーニングや変異体の解析によりP38MAPK経路の変異体において、線虫の嗅覚順応と一種の連合学習が野生型よりも長く保持される事を明らかにした。これらの変異体において、野生型では4時間以内に失われる嗅覚順応の記憶が24時間以上、30分以内に失われる塩走性学習の記憶が1時間以上保持される表現型を示す。イメージング解析の結果、嗅覚順応後には匂い物質の受容に働くAWA感覚神経のCa2+応答が低下し、変異体においてはこれらの応答の低下が野生型よりも長く続くことが明らかになった。また、記憶の忘却においてP38/MAPK経路が働く神経細胞を探索したところ、匂い物質の受容や嗅覚順応には関与しないAWC感覚神経で働くことが明らかになった。さらに、AWC神経細胞における神経伝達物質の放出を促進することによりP38/MAPK経路の変異体の記憶の伸びが抑制されることから、AWC感覚神経はおそらく記憶の忘却を促進するシグナルを放出することでAWA感覚神経における嗅覚順応の忘却を促進していることが示唆された。本研究は線虫における積極的な忘却機構の存在を初めて明らかにしたものであり、今後、哺乳類における忘却機構の解析の糸口になると考えている。私は、線虫の嗅覚順応と一種の連合学習である塩走性学習との2つの行動可塑性をモデルに記憶を忘れにくい変異体qj56を単離した。qj56ま野生型では4時間以内に失われる嗅覚順応の記憶が24時間以上、30分以内に失われる塩走性学習の記憶が1時間以上保持される表現型を示す。このように、qj56変異体は様々な行動可塑性の記憶を長く保持することから、様々な記憶が共通の忘却機構により制御されていることが示唆された。qj56変異体の原因遺伝子を解析したところ、qj56変異体は哺乳類のSARMタンパク質と相同性があるTIR-1をコードする遺伝子の欠失変異体であることが明らかになった。SARMタンパク質は哺乳類の脳で発現しているが、まだその機能は明らかにされていない。分子遺伝学的解析から、TIR-1が1対の感覚神経でp38/JNK MAPキナーゼ経路を介して記憶の忘却を制御することを明らかにした。この感覚神経が正常に分化しない変異体では記憶が忘れにくいことから、この神経が記憶の忘却を促すようなシグナルを他の神経に放出している事が示唆された。哺乳類においても線虫と同様の忘却機構が使われている可能性も高く、本研究は哺乳類の忘却機構の解析の糸口になると考えている。