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光合成系Ⅱにおける水分解反応の学理解明

光合成光化学系II(PSII)による水分解反応の機構を解明するため、フェムト秒X線自由電子レーザー(XEFL)を用いてPSIIのX線無損傷構造を高分解能で解析し、天然状態のMn_4CaO_5クラスターの構造を解明した。さらにXFELを利用して反応中間体のひとつS_3状態の構造を解明し、反応機構の解明に重要なO=O結合の形成部位を明らかにした。得られた構造を元に理論計算を行い、可能な反応経路を明らかにした。そして赤外分光を中心とする分光法により、反応に伴う配位場や水素結合ネットワークの変化を追跡し、プロトン移動経路を特定した。1.Mn4CaO5クラスター中のCaをSrで置換し、PSIIを精製・結晶化し、2.1 A分解能で構造を解析した。その結果、Caに結合していた2つの水分子のうち、W3のみがSrとの結合距離が長くなり、この水分子はCaとの結合が弱く、水分解反応に関わっている可能性が示唆された。2. PSII単結晶を用いて、S2中間体を得るための光照射の温度と時間を検討した。3.これまで解析した1.9 A分解能のMn4CaO5クラスター構造について、S1状態における8個のスピン状態、各スピン状態における6個の混合原子価状態の計48個の可能な電子状態について、量子力学計算(QM)を行い、最も安定な基底電子状態を得ることに成功した。得られた基底状態について構造最適化を行い、X線解析で得られた構造と比較した結果、帰属が不明であった酸素原子O5の可能な状態(H2O, OH-, O2-)を明らかにした。さらにX線結晶構造解析によって得られたMn-Mn, Mn-Ca, Mn-Oの結合距離の一部が構造最適化の結果と一致しないことが分かり、その原因について考察した。4.フーリエ変換赤外分光法(FTIR)を用いてPSIIの電子移動をモニターすることにより、水分解反応の各中間状態遷移(S0→S1,S1→S2,S2→S3,S3→S0)の効率を見積もる新たな手法を開発した。この手法を用いて、酸素が放出されるS3→S0遷移において最も遷移効率が低くなることを明らかにした。5.電子スピン共鳴(ESR)を用いて、Mn4CaO5クラスター上のスピン分布について調べ、S2状態でMn1が+3価で、残りの3つのMnが+4価であることが示された。理論計算によるS2状態の構造最適化を行い、左側(Mn4)あるいは右側(Mn1)のMnがIII価になる非対称構造が得られ、後者の方が前者より安定で、ESRの結果と整合することが解った。Mn_4CaO_5クラスターの構造に関して、X線損傷を受けない精密構造を解析するため、X線自由電子レーザーSACLAのフェムト秒パルスX線を利用して、約200個のPSII結晶から分解能2.0Åの回折データを収集し、予備的解析から無損傷の構造が得られた。また、紅藻Cyanidium caldarium由来PSIIの結晶構造解析に成功し、真核生物として初めてのPSII構造を得て、原核生物のPSIIにない新たなサブユニットの構造や結合部位を明らかにした。水分解反応に関わる補因子に関して、フーリエ変換赤外分光法を用い、水分解反応のS3-SO遷移におけるプロトンの放出経路とそれに関与するCl^<->イオンの役割を明らかにした。また、紅藻の表在性蛋白質による水分解反応の制御機構を明らかにした。さらに電子スピン共鳴を用い、マンガン原子に結合する水分子のプロトンを検出し、その構造を明らかにした。酸素発生反応の理論解析においては、Mn(IV/V)=0の活性種における酸素一酸素結合時に1電子移動と電子ペアでの電子移動が見られた。反応における軌道の相互作用解析(軌道とスピンの相関)により、詳細な電子状態変化を議論し、Mnクラスターに関するEXAFSの測定結果との比較検討を行った。また、QMとQM/MM計算により、PSII-OEC周辺の水素結合ネットワークによるMnクラスターの閉じ込め効果について検討し、水素結合構造によりプロトンリリース経路(PRPI, II)の役割を検討した。Mn_4O_4コア構造における混合原子価状態のJahn-Teller (JT)効果について検討し、MnをCa/Srに置換したOECモデルによりCaドーピングのMnクラスターの構造への効果を明らかにした。さらにPSII-OECの人工触媒としての応用についても検討を行った。1.光化学系II(PSII)の無損傷構造を、大型結晶と理化学研究所SACLAのフェムト秒X線自由電子レーザー(XFEL)を利用して1.95Å分解能で解析し、水分解のS_1状態におけるMn_4CaO_5クラスターの天然構造を明らかにした。その結果、Mn-Mn, Mn-0の原子間距離に関するより精密な情報が得られ、水分解反応機構の解明に必要な基盤を確立した。2.フーリエ変換赤外分光法(FTIR)および量子化学計算を用いて、Mn_4CaO_5クラスターの直接の電子供与体であるチロシンY_zの反応と水素結合構造を調べ、Mn_4CaO_5クラスターからY_zを経由する新規なプロトン放出機構を提唱した。3. FTIR分光電気化学計測を用い、PSIIにおけるMn_4CaO_5クラスターと非ヘム鉄-キノン複合体との長距離相互作用の存在を明らかにした。

また、FTIR測定により、シアノバクテリアの表在性タンパク質の水分解反応における役割を明らかにした。4.水分解反応のS_3中間体について、Mn_4CaO_5クラスターの電荷・スピン状態、配位水のプロトン化状態、水素結合パターンの違いを考慮した密度汎関数法(DFT)による構造最適化を実施し、得られた結果に基づき、タンパク場や水素結合ネットワークによるMn_4CaO_5クラスターの構造、電子状態、反応性への制御様式を明らかにした。また、2015年に発表されたPSIIの無損傷構造を理論的に検討し、05がプロトン化(OH)されている可能性を確認した。Mn_4CaO_5クラスターの構造を特徴づけるMna-Mnb距離とMna-05距離の相関について経験式を導き、これまでの実験と理論結果をすべて網羅的に解析した。1.水分解反応の中間体構造を解析するため、大型PSII結晶を用いて低温で連続光照射により中間体を作成し、X線構造解析を行ったが、顕著な構造変化は見られなかった。このため、結晶のサイズを小さくし、室温における閃光照射により中間体を作成し、X線回折データを収集した。通常の条件下で作成した小型結晶は分解能が著しく低下したため、析出条件を最適化し、2.5Å以上の分解能が得られる小型結晶の最適条件を確立した。2.共同研究により、PSIIのMn_4CaO_5クラスターに近いモデル化合物の合成に成功した。さらにこのモデル化合物の理論解析を行い、Mn3とMn4を結ぶオキソ原子のうち、欠けている04を導入(構造最適化)することで、Mn1-Mn4距離が広がり、天然系に近い構造になることを示した。そのため、04の存在が天然系の特徴的構造(壊れた椅子型構造)を形作る重要な因子であることを示した。3. PSIIと並んで高効率に光エネルギーを吸収・変換している光化学系I (PSI)について、高等植物のPSIコアと集光性アンテナIからなる超分子複合体の結晶化に成功し、その構造を2.8Åで解析した。4.フリーエ変換赤外分光法(FTIR)と量子化学計算を用い、水分解系のMn_4CaO_5クラスター近傍に存在する水分子ネットワークの役割について調べ、Ca近傍の水ネットワークがプロトン放出および基質水分子の取り込みに重要な役割を果たしていることを示した。また、チロシンY_ZとY_Dの光酸化に伴うプロトン放出反応を調べ、プロトン移動距離の顕著な違いが反応速度の大きな違いを生じ、水分解反応の高い量子効率が実現することを示した。5. PSIIの末端キノン電子受容体Q_Bの酸化還元電位を、FTIR分光電気化学計測を用いて初めて測定し、Mn_4CaO_5クラスターが不活性化した際のPSIIの光保護機構を解明した。6. Y_Zを含むQM領域を持つQM/MMモデルを用いてS2->S3遷移について理論解析を行った。S2->S3遷移でCaに配位する水(W3)がMn(III)サイトに移動する2つの経路(L, R反応)のうち、Mn4サイトに水分子が入るL反応機構はMn1サイトに入るR反応機構より進みやすいことを示した。さらに理論解析によりS3状態は多くの構造を取りうる事を示し、PSIIでの反応が極めて複雑かつ柔軟に変化しうる事を示唆した。水分解反応の機構を解明するため、その中間体の構造を解析することは不可欠であるが、これまで多くの研究者が試みてきたにもかかわらず、中間体の構造は依然不明である。当グループも従来用いてきた、高分解能を与えるPSII結晶を用いて、低温(200-240K)における連続光照射により中間体の作製・構造解析を試みたが、明らかな構造変化は見られなかった。
メダカを用いたヒト遺伝的多型の生体機能解析実験系の構築

【背景】近年ヒト集団において膨大な遺伝的多型が報告されてきているが、対立遺伝子(アレル)間の機能的差違や進化的意義は不明な場合がほとんどである。【目的】メダカを用いた多型の機能差を計る実験系を構築する。【平成22年度の成果】(1)野生メダカ地域集団試料の収集:勝村啓史(協力者)は昨年に引き続き野生メダカのサンプリングをおこなった。特に北部九州(弥生時代に水田農耕が伝播したと考えられる地域)4地点でメダカ採取を行った。(2)メダカCYP遺伝子多型の細胞系を用いた活性測定:勝村啓史(協力者)は培養細胞にGAL4/UAS系を用いてメダカCYPを導入し、活性の違いを測定し、メダカにヒトで見られるのと類似した「高活性型」「低活性型」のCYPが存在することを発見した。(3)勝村啓史(協力者)と尾田正二(協力者、東京大学大学院新領域創成科学研究科・准教授)はミュータジェネシスにより人工的にアミノ酸の入れ替えを行い、「高」「低」活性型を決定するアミノ酸置換の探査をおこなったが、1つ1つのアミノ酸の入れ替えでは酵素活性に変化が無いことが分かった。(4)勝村啓史(協力者)は薬剤応答に関する行動実験:上記のCYP多型をもつ野生メダカをもちいて薬剤(現在のところ主にカフェイン)を投与し、その行動の画像解析を行い、統計学的に有意な差異の検出を試みている。(5)勝村啓史(協力者)は採取した日本全国の野生メダカのミトコンドリア・ゲノム(mtDNA)塩基配列を集団遺伝学的に解析し、現在の野生メダカが、既に日本列島全体に生息していたより古い集団に、北部九州から拡散した集団が混ざるように広がった可能性を示した。これは野生メダカが水田の拡散に伴い、日本列島全体に広がった可能性を支持する(Katsumura et al.投稿準備中)。【目的】メダカを用いた多型の機能差を測る実験系を構築する。【平成21年度の成果】(1)ヒト高Fst値SNPに対応するメダカの多型スクリーニング:ヒトにおいて高Fst値を示すSNPsを含む遺伝子のメダカorthologue遺伝子領域について野生集団の直接駅配列決定を行った結果、ヒトで集団間分化が進んだ11遺伝子座のうち1つの遺伝子でメダカでも高い集団間分化を示した(Matsumoto et al.2009)(2)野生メダカの集団内多様性解析:野生集団の効率的サンプリング法を選択する目的で、三谷啓志(連携研究者)の研究室で維持されている野生メダカ系統と新たにサンプリングした野生メダカ地域集団を用い、多地域から1検体ずつサンプリングする場合と1地域から複数検体サンプリングする場合を比較した結果、多型スクリーニングには後者が効率的であることを明らかにした(Katsumura et al.2009)。(3)野生メダカ地域集団試料の収集:日本列島のその他の地域(沖縄本島や岡山など)で野生メダカのサンプリングをおこなった。(4)メダカCYP遺伝子の多型スクリーニング:勝村啓史(協力者)は、ゲノムデータベースに登録された様々な生物種のCYPのアミノ酸配列にもとづく分子系統樹を作成し、クラスター・パターンとゲノム配列のシンテニー・パターンからorthologue対応関係を推定した。これらのうち4つを多型スクリーニングし、メダカCYP多型を検出した。(5)細胞系を用いた活性測定:培養細胞にGAL4/UAS系を用いてメダカCYPを導入し、活性の違いを測定した。(5)勝村啓史(協力者)は採取した日本全国の野生メダカのミトコンドリア・ゲノム(mtDNA)

塩基配列を集団遺伝学的に解析し、現在の野生メダカが、既に日本列島全体に生息していたより古い集団に、北部九州から拡散した集団が混ざるように広がった可能性を示した。これは野生メダカが水田の拡散に伴い、日本列島全体に広がった可能性を支持する(Katsumura et al.投稿準備中)。
ハイスピ-ド画像処理装置を用いた不整脈発生機序の生理学的・形態学的研究

ヒトの心臓死の大きな割合を占める不整脈発生の機序を細胞レベルで検討するため、病的心筋細胞内で生じるであろう不均一な現象を画像として捉えることのできるシステムを開発し、単離心筋細胞をカルシウム過負荷の状態にして生じるカルシウム波をモデルに、電気生理学的解明だけでなく、発生時の形態学的変化をも捉えることを目的とした。開発したのは、高速の画像入力が可能な2つのカメラとpipeline systemを持つ画像処理システムと速いカルシウムイオンの変化に対応できる倒立型共焦点レ-ザ走査顕微鏡システムである。これらのシステムの開発によって初めて単離心筋細胞における速い細胞内カルシウム濃度の変化を捉えることができ、次の結果を得た。心筋細胞を脱分極状態に保つことによって細胞の様々な場所からカルシウム波が生じた。カルシウム波は、急峻な立ち上がり(約10ミクロンの間に500nMから1200nMにそのカルシウム濃度が上昇する)と緩やかな下降脚というプロフィ-ルと一定の速度(100μm/sec前後)を持つことが分かった。さらに、走査時間、共焦点レ-ザ走査型顕微鏡・画像処理装置間のインタ-フェイス、正確なステ-ジ動作、減衰や迷光の少ない光路系等を改良することによって、細胞内カルシウム濃度の測定がミリ秒単位で可能となり、このカルシウム波は、一度生じると細胞内だけではなく近接した細胞にも伝播することができ、そのスピ-ドやプロフィ-ルはその間ほとんど変わらないことが分かった。これらの結果は、病的心筋細胞内で生じるであろう不均一な現象を細胞の形態変化とカルシウム等機能分子の空間的・濃度的変化について同時に知ることができることを意味しており、不整脈発生の機序を細胞レベルで捉えるという当初の目標は達成したと思われる。2つのカメラとpipelinesystemを持つ画像処理装置を使用することによって、単離心筋細胞における速い細胞内カルシウム濃度の変化を捉えることができた。これによって、初めてカルシウム波をモデルとして不整脈発生の最小単位である細胞レベルでの研究を行うことが可能となった。その結果は、(1)17msecのインタ-バルにて得た正常収縮像心筋細胞の膜電位を-45mVから+10mVに脱分極することによって、細胞内カルシウム濃度は細胞全体で均一に上昇し始め、110msec付近でピ-クに達するが、細胞は引き続き収縮し177ー444msecにて最も短くなる。1011msecでは両者とも前の状態に戻った。(2)67msecのインタ-バルにて得たカルシウム波像心筋細胞を脱分極状態に保つことによって細胞の様々な場所からカルシウム波が生じた。カルシウム波は、急峻な立ち上がり(約10ミクロンの間に500nMから1200nMにそのカルシウム濃度が上昇する)と緩やかな下降脚というプロフィ-ルと一定の速度(100μm/sec)を持つことが分かった。このように、当初の研究計画にそって、(単離心筋細胞における速い細胞内カルシウム濃度の変化を捉えることができた。今後の問題点として、カルシウム波のメカニズムを知るため細胞膜や細胞内小器官といった微細な領域でカルシウムイオンの動きを直接みるなどにより精度の高い検討を行う必要が生じた。これを可能とするため、高速の共焦点レ-ザ走査顕微鏡の開発にも取り組みたい。この変更によって、これまで以上の高い時間的、空間的解像度を期待でき、より微細な細胞内コンパ-トメントにおけるカルシウム濃度の変化を捉えることができると考えられる。ヒトの心臓死の大きな割合を占める不整脈発生の機序を細胞レベルで検討するため、病的心筋細胞内で生じるであろう不均一な現象を画像として促えることのできるシステムを開発し、単離心筋細胞をカルシウム過負荷の状態にして生じるカルシウム波をモデルに、電気生理学的解明だけでなく、発生時の形態学的変化をも捉えることを目的とした。

開発したのは、高速の画像入力が可能な2つのカメラとpipeline systemを持つ画像処理システムと速いカルシウムイオンの変化に対応できる倒立型共焦点レ-ザ走査顕微鏡システムである。これらのシステムの開発によって初めて単離心筋細胞における速い細胞内カルシウム濃度の変化を捉えることができ、次の結果を得た。心筋細胞を脱分極状態に保つことによって細胞の様々な場所からカルシウム波が生じた。カルシウム波は、急峻な立ち上がり(約10ミクロンの間に500nMから1200nMにそのカルシウム濃度が上昇する)と緩やかな下降脚というプロファ-ルと一定の速度(100μm/sec前後)を持つことが分かった。さらに、走査時間、共焦点レ-ザ走査型顕微鏡・画像処理装置間のインタ-フェイス、正確なステ-ジ動作、減衰や迷光の少ない光路系等を改良することによって、細胞内カルシウム濃度の測定がミリ秒単位で可能となり、このカルシウム波は、一度生じると細胞内だけではなく近接した細胞にも伝播することができ、そのスピ-トやプロフィ-ルはその間ほとんど変わらないことが分かった。これらの結果は、病的心筋細胞内で生じるであろう不均一な現象を細胞の形態変化とカルシウム等機能分子の空間的・濃度的変化について同時に知ることができることを意味しており、不整脈発生の機序を細胞レベルで捉えるという当初の目標は達成したと思われる。
蛍光収量XMCD実験によるウラン化合物のメタ磁性転移の研究

大型放射光施設SPring-8の原子力機構専用ビームラインBL22XUにシリコンドリフト検出器を備えたXMCD計測系を構築し、その立ち上げを行った。このXMCD計測システムを用いて、磁性アクチナイド化合物に対するM_<4,5>吸収端でのXMCD実験による研究を開始し、メタ磁性転移を示すアクチナイド化合物として重要なNp115型化合物に対するM_<4,5>吸収端でのXMCD実験を行った。実験の結果、測定物質の異なる磁気秩序相の間の5f磁性状態の相違点についての重要な知見を得た。本年度は、大型放射光施設SPring-8の原子力機構専用ビームラインBL22XUに設置された超伝導旨マグネットチェンバー内にシリコンドリフト検出器を備えたXMCD計測系を構築し、その立ち上げを行った。ここでの実験内容はアクチナイドのM45吸収端でのXMCD実験を目指したものであり、使用するエネルギー領域は34keVである。このエネルギー領域のX線はビームラインのビーム輸送経路での減衰が無視できないほど大きく、入射光強度を大きく取ることが困難である。XMCD測定は、円偏光のヘリシティを変えた際の吸収スペクシリコンドリフト検出器はエネルギー分解により必要な蛍光成分だけを抽出することで高い統計精度での蛍光検出ができる検出器である。この検出器の本計測システムでの使用において最大の検出能を実現するために、検出器本体から先端検出部までの距離を300mmと長くした設計を採用するとともに、超伝導マグネットチェンバー内において試料のできるだけ近くに検出器先端部を設置できるように設置治具を製作した。これにより検出部の取り込み立体角を大幅に大きくすることに成功した。蛍光収量のテスト実験により所定の性能が達成されていることを確認し、アクチナイドのMas吸収端でのXMCD実験を行う環境の準備が整った。今年度は、このXMCD計測システムを用いて、磁性アクチナイドに対するM45吸収端でのXMCD実験を本格的に開始した。当初計画で最初に実験する予定であったUCu2Si2試料については、単結晶試料の育成が成功せず、今年度に確保したビームタイムへの試料供給が間に合わない見込みとなったため、メタ磁性転移を示すアクチナイド化合物の関連物質として緊急に実験を行うことが求められていたNp115型化合物に対するXMCD実験に今年度のビームタイムは当てることになった。今年度の実験で測定したNpNiGa5は、温度効果とともに強磁性からcant反強磁性へと二段階の磁気転移を示すことから興味が持たれている物質である。容易軸に垂直な面に強磁場をかけるとcant反強磁性がそろえられて強磁性となるメタ磁性的振る舞いが観測されている。今年度の実験ではNpNiGa5の二つの磁気秩序における5f電子の磁性状態の違いを明らかにすることを目的として、NpM4,5吸収端でのXMCDの温度依存性の詳細測定を行った。実験の結果、二つの磁気秩序状態のそれぞれについて、軌道磁気モーメントをスピン磁気モーメントの大きさを分離して定量的に求めることに成功し、その結果から期待されるNp5f電子数を定めた。また、二つの磁気秩序状態間で軌道磁気モーメントとスピン磁気モーメントの比が変化する傾向にあることを明らかにし、二つの磁気秩序状態の発現機構がNp5f電子の遍歴・局在の変化と密接に結びついている可能性を示唆する重要な結果が得られた。以上の実験結果については、現在論文をまとめて投稿準備中である。
核融合炉ブランケット工学の総合的研究(第5班総括)

本研究はエネルギー特別研究(核融合)第5班「核融合炉ブランケット工学」の総合的推進と研究の組織化を目指し、構造強度・熱・流体工学と中性子工学・トリチウム増殖の2サブ班の有機的結合のもとに進められ、核融合炉ブランケット設計の立場から見た要望に対する総合的研究計画の策定とその推進を行なった。また今年度から新しく参加したトリチウム回収関係の研究者グループとの連係を密にすることにも重点が置かれた。本研究班は直接的に個々の研究の実施に当るものではないが、これらの方向付けに対しては積極的なリーダーシップを持つ必要性があり、各サブ班の提案を待つ受け身の立場にとどまることなく、自らもブランケット設計の立場から、かなり明確な問題設定や評価を実施し、発散しがちな対象の集的化に当ることを責任としてきた。又、総合総括班や他班とも協力して他分野との境界領域での今年度の研究推進に参加する際の窓口としても機能した。本年度におけるブランケット工学総括班会議及び成果報告会が次の様に開催された。尚、(拡大)と記した会は総括班員と各研究課題代表者の参加をも求めたものである。内容は各種連絡の他に毎回中心となる話題があり、(第1回S61,4/21)S61年度の計画概要策定(第2回,拡大6/5)各課題毎の年度内での計画研究発表・討論,(第3回10/18)次年度以降の班構成と計画研究課題険討,(第4回1/301/31)各課題の年度内研究成果報告とそのまとめかたの協議等である。尚、年間の主な審議事項は次の通りであった。(1)総合総括班関係報告及び事業申請・推薦(2)科研費による共同利用研究推進への協力と報告、(3)評価委員会関係の報告,(4)昭和5860年間の科研(核融合)報告会関係協議(5)各課題の年度内研究計画の発表報告(拡大)(6)昭和61年度成果のとりまとめと刊行について,(7)昭和62年度以降の計画研究の検討,(8)昭和62年度以降の研究組織について,(9)その他。
定理証明方式に基づく非同期式回路の検証に関する研究

本研究では,定理証明法を用いて,データ長nに依存した回路(パラメタライズ回路)の検証を特定の小さなnの回路(基本回路)の検証に帰着させ,従来の非同期式回路の検証技術を用いて基本回路を検証するというアプローチを取ることを目指した.本研究の現状は以下の通りである.(1)定理証明器としては,米国SRIが試作・無料配布しているPVSというシステムを検討し,簡単な回路の検証等を通し,使用方法・方式等を理解し,本研究に用いることを決定した.(2)当初,定理証明器では『基本回路が,nを含まない使用(基本使用)に対して正しい』ことを表す補助定理を用いて,主にnに関する帰納法により,パラメタライズ回路の動作がパラメタライズ仕様に含まれることを証明しようとした.検証対象とした非同期式回路が,比較的規則的な構造をしている場合は,この方式がうまく働くことがわかったが,データパス部に制御信号が複雑に入り込んだ回路の場合,補助定理がほとんど自明の命題となり,大部分の証明は帰納法による部分で行わなければならないことがわかった.(3)回路によってはこの部分の証明は容易ではないので,データを『コード』,『スペ-サ』,『変化途中の状態』,および『不正なデータ』に抽象化し,時間に対する帰納法を用いることを考案した(抽象化の正しさは別途証明する).同期式回路の場合,共通のクロックが存在するため,それに対する帰納法を用いれば比較的容易に証明を行えるが,非同期式回路の場合,クロックが存在しないため状態遷移を考える必要がある.現在,やや複雑な非同期式回路を例に取り,この手法を試用中である.証明はほぼ可能であるが,まだ,一般の回路に適応できる共通の手法としてまとめ上げるには至っていない.証明手法を解析し,ある程度一般的な証明戦略としてまとめることが今後の課題である.本研究では,定理証明法を用いて,データ長nに依存した回路(パラメタライズ回路)の検証を特定の小さなnの回路(基本回路)の検証に帰着させ,従来の非同期式回路の検証技術を用いて基本回路を検証するというアプローチを取ることを目指した.本研究の現状は以下の通りである.(1)定理証明器としては,米国SRIが試作・無料配布しているPVSというシステムを検討し,簡単な回路の検証等を通し,使用方法・方式等を理解し,本研究に用いることを決定した.(2)当初,定理証明器では『基本回路が,nを含まない使用(基本使用)に対して正しい』ことを表す補助定理を用いて,主にnに関する帰納法により,パラメタライズ回路の動作がパラメタライズ仕様に含まれることを証明しようとした.検証対象とした非同期式回路が,比較的規則的な構造をしている場合は,この方式がうまく働くことがわかったが,データパス部に制御信号が複雑に入り込んだ回路の場合,補助定理がほとんど自明の命題となり,大部分の証明は帰納法による部分で行わなければならないことがわかった.(3)回路によってはこの部分の証明は容易ではないので,データを『コード』,『スペ-サ』,『変化途中の状態』,および『不正なデータ』に抽象化し,時間に対する帰納法を用いることを考案した(抽象化の正しさは別途証明する).同期式回路の場合,共通のクロックが存在するため,それに対する帰納法を用いれば比較的容易に証明を行えるが,非同期式回路の場合,クロックが存在しないため状態遷移を考える必要がある.現在,やや複雑な非同期式回路を例に取り,この手法を試用中である.証明はほぼ可能であるが,まだ,一般の回路に適応できる共通の手法としてまとめ上げるには至っていない.証明手法を解析し,ある程度一般的な証明戦略としてまとめることが今後の課題である.
総合的学習を支援する学習環境の設計と評価に関する研究

総合的学習で特に必要とされる,新しい学習環境を構成するには,さまざまな意図的・教育学的な配慮がなされなければならないことを確認し,その方法を以下の3つの方向から検討できた。◇空間設計評価に関する研究学校建築やその他の物理環境における様々な活動への対応について,建物設計,学校家具の種類や配置,掲示板等情報環境の配置などをデジタルカメラで撮影し,それを複数の評価者で評価することで,物理的な学習空間の教育的機能を明らかにした。◇学習環境の機能分析に基づく授業設計方法に関する研究総合的学習における単元設計の手順が目標から学習活動をつくるのではなく,学習活動のストーリーから目標を練り上げる方法で行われることを明らかにし,その中で学習環境のありかたが「学び」を保障するかどうかを規定することを明らかにした。また,そのために学習環境の機能を核にした単元指導案の在り方などを提案した。さらに,学習環境を構成する教師の意図についての調査を行い,どのような学習環境の機能が,どのような意図で利用されるかを検討した。◇学校情報流通モデルに関する研究学校での情報流通調査を行い,それをもとに学校における情報流通を促進する条件を同定し,イントラネットモデルを構築した。また,インターネットを利用した共同学習などの総合的学習における,新しい学習形態モデルを検討した。◇空間設計評価モデル作成学校建築における様々な活動への対応について、建物設計、学校家具の種類や配置、掲示板等情報環境の配置など、いかに総合的な学習に適する環境として設計しているか評価できる項目をリスト化した。◇総合的学習カリキュラムにおける活動分析総合的学習での学習活動を類型化・リスト化した。その結果、総合的学習における学習活動のレパートリーをおおむね明らかにでき、それぞれにおける学習環境設計のための基礎データを得ることができた。◇総合的学習におけるメディア機能分析単元案、指導計画の収集を行い、記述されたカリキュラムから推論できるメディア機能の分析を行った。収集した資料で不明な点については、訪問調査によって補足情報を収集した。その結果、各単元での学習環境設計における教師の意図を明らかにすることができた。◇学校サーバーモデルの構築学校での情報流通調査を行った結果、5つの情報流通モデルを同定し、それをもとに学校におけるインターネット・サーバーのモデルを構築した。◇空間設計評価学校建築における様々な活動への対応について,建物設計,学校家具の種類や配置,掲示板等情報環境の配置などをデジタルカメラで撮影し,それを複数の評価者で評価することで,物理的な学習空間の教育的機能を明らかにした。◇メディアの機能分析の基づく授業設計方法総合的学習における単元設計の手順が目標から学習活動をつくるのではなく、学習活動のストーリーから目標を練り上げる方法で行われることを明らかにし、その中で学習環境の在り方が「学び」を保障するかどうかを規定することを明らかにした。また、そのために学習環境の機能を核にした単元指導案の在り方などを提案した。◇学校イントラネットモデル学校での情報流通調査を行った結果,5つの情報流通モデルを同定し,それをもとに学校におけるインターネット・サーバーのモデルを構築した。その中で,特に個々の利用者が情報を運用するモデルの重要性から、さらに、学校における情報流通を促進するイントラネットモデルを構築した。また、ネットワーク導入のトラブルを支援する方法等についても検討した。
霊長類における染色体構造および複製ドメイン構造の分子進化に関する研究

本研究では、ヒトと他の霊長類との特徴(共通点、相違点)を染色体、ゲノム構造変化といった点から解明し、ゲノムの再構成による染色体の進化を示すモデルを構築することを目的とした。まず第一に霊長類の全分類群をカバーして、進化的に相同な染色体領域を特定し、霊長類での染色体のモザイク構造、再構成領域を明確にする。第二に、ヒトへと至る染色体の分子進化で生じた染色体の再構成領域に注目し、周辺領域を含めたゲノム領域の特徴をDNA複製時期と複製ドメインレベルから霊長類間で詳細に解析する手法によって研究を展開する。最終的には、本研究で得られた結果をとりまとめ、ヒトへの染色体進化を解明出来るモデルを構築することを目標とした。基礎技術としては霊長類における染色体構造および複製ドメイン構造の分子進化に関する研究を詳細に行う開発を中心とした。ガラス表面上へのDNA分子を固定化し、DNAを一分子レベルで一定の長さで引き伸ばし、クローン間の正確な距離や位置関係などを一分子のDNA上で解析できる方法としてMolecular Combing法があり、本研究では一分子DNA上でのゲノム解析を可能にするために、この方法を導入し安定してDNAを引き伸ばす方法の確立を検討した。最初にガラスのコーティング法とDNAの結合について検討した。結果、DNA抽出処理、長さの異なる、酵母、ヒト培養細胞、ソーターで回収した染色体などについても同様に行ったところ全てを安定して引き伸ばすことに成功した。続いて、引き伸ばしたDNAを利用してCombing FISHについて検討した。結果、コハク酸によるマスキング処理、又はハイブリダイゼーション溶液中に界面活性剤を添加することによりCombing FISHを用いて明瞭なシグナルを検出することに成功した。BACクローンおよびクローン間の距離の検討引き続いてCombing DNA上でのFISHを用いて正確な距離を測定出来るかについて検討した。結果、それぞれ長さは、BACクローンは約84um(193kb)、60um(138kb)、ギャップサイズは約60um(138kb)であり、BACクローンおよびクローン間の距離を正確に測定することが可能であることを示した。この期間中の成果として、従来、非常に難易度が高く簡単に導入することが出来ない技術であるMolecular CombingおよびCombing FISHを簡便な形で確立することに成功した。
次世代テクノロジーを駆使した疾患モデルマウス開発の高速化

独自に開発したENU変異マウスライブラリーが有する点突然変異を、従来法の1000倍以上の効率で超高速高精度に検出し、リソースとして公開する基盤を確立した。成功の鍵は、次世代シーケンサーとマウスexome濃縮システムの導入であった。ゲノム全体のコーディング変異に特価した検出が可能となったことで、変異間相互作用をも捉え、複合形質や多因子疾患のモデルマウス開発へと当初の目的を越えて一気に開発を進めた。急速に開発が進むゲノム解析システムを駆使してENU変異マウスライブラリーに蓄積した点突然変異をカタログ化する。さらに、変異マウス系統の分子表現型を高速高精度に実施できるシステム開発を行う。カタログ化については、まず従来法HRM検出でより安価簡便高速に年間100変異発見を達成した。また、2009年4月に市販化されたSureSelectシステムを利用して、分担者福村が2匹の変異マウスゲノム中のタンパク質コーディングエキソン総数3.7Mb領域を濃縮するシステム開発に着手した。濃縮したゲノムDNAをIllumina次世代シーケンサーを用いて連携研究者河合が解析し2010年1月にシーケンスデータが送られて来た。福村を中心として解析したところ従来1Mbに1個発見していたENU誘発変異を1匹の3.5Mb領域から2週間ほどの情報解析によってすでに6個発見した。まだ完全にデータを網羅していない可能性を考慮するとこれまでの倍以上の変異が発見できる可能性があり、現在、マウス全タンパクコーディング配列を濃縮してIlluminaおよびSOLiDの両次世代シーケンサーを用いて解析する予定である。この担当であるオミックス領域河合は理研内外のシーケンシング解析を担っており依頼してデータが送られてくるまで半年ほどかかっているのが律速段階となっているが、第1の目標としていた次世代シーケンサーでコーディング配列上の変異発見が可能であることをすでに証明し、あとは費用対効果も含め多数変異系統をカタログ化し公開していく。第2の目標である分子表現型においては、SuFu遺伝子点突然変異系統が脳発生異常を示すことを分担者牧野が確立し、その12。5日胚の脳からmRNLを抽出し、河合によってIlluminaを用いてトランスクリプトームデータが送られてきた。現在懐石中である。分担者村田は、結核治療薬イソニアジドに強い副作用を示すNat1変異系統にイソニアジドを投与し肝臓や尿糞などを回収し、連携研究者菊地がNMRメタボロームで解析した。基礎結果を村田が分子生物学会にて発表した。3千万の点突然変異をランダムに有するENU変異マウス1万系統のライブラリーから、次世代テクノロジーを駆使して高速に変異を検索する方法確立を目指している。本年度は、ゲノムの1%強を占めるタンパク質コーディング配列全領域に誘発された変異を検索できるシステムを計画2年目にしてすでに確立した。まずアジレントテクノロジー社との連携でマウスゲノムDNAから全コーディング配列49.6Mbを濃縮するシステムを確立した。次に、超高速シーケンサーAB SOLiD3plusを用いて解析した結果、1ゲノムから67変異を検出できた。また、再現性を4ゲノムで確認したところ、2ヶ月間で約219変異を検出できた。すなわち、1ゲノム当たり少なくとも50変異、年を通してこの解析に集中すれば24ゲノムから1200以上の変異を発見できる。年間当たり100変異ほど発見してきた従来法に比べ何と12倍も早く検出できるシステムを確立できた。この新しいシステムの確立により以下のような全く新しいモデル開発が可能となった。いままで国内外に提供してきた標的遺伝子に変異をもつマウス系統には、発見変異以外に数千の変異をどこかに有するため6世代の戻し交配を2年以上実施して除外したのち表現型解析を行っていたが、次世代シーケンサーでゲノム上50以上の変異を網羅できるようになったことで周囲の変異のなかで影響を及ぼす変異をも直接同定できるようになり、戻し交配が不要となった。すなわち戻し交配を不要とするので直ちに表現型解析が行えるうえ、いままで除外していた遺伝子間相互作用をもたらす変異さえも同定したモデルマウス開発が可能となったのである。この成果を2010年度日本遺伝学会で発表報告しベストペーパー賞を受賞した。超高速シーケンサーとそのインフォーマティクス基盤を確立したことで、RNAタグ解析に基づく大規模トランスクリプトーム解析も並行して進めている。疾患モデルなど提供するため、外部研究者が要望する標的遺伝子に点突然変異をもつ生きたマウス系統を、理研変異マウスライブラリーから検出し提供している。この従来法は2002年9月公開以来、総数809の点突然変異を発見した。現在は安定して年間約90の点突然変異を発見していて、世界最大規模最高速度の、逆遺伝学的点突然変異マウス提供システムである。1変異発見費用も10万円と極めて安い。しかし理研変異マウスライブラリーには、コーディング変異だけでも百万個ある。個々人のゲノム情報に基づくパーソナルメディスン/日々の健康管理を目指す21世紀ライフサイエンスに必須なモデル化加速のため、飛躍的な変異発見高速化を本研究で開始した。

3年目が完了する今現在、実質1000倍以上の高速化に成功した。その第一の鍵は、次世代シーケンシングテクノロジーを、全マウスゲノムではなく、12%を占める全コーディングエキソン配列のみ濃縮精製して配列決定できるようになったことである。2009年にまず4.7Mbのゲノム10領域のコーディング配列濃縮を試み成功した。そこで2010年度には全コーディングエキソン(exome)49.6Mbを濃縮するシステムを共同開発した。その結果、2012年2月現在で、コーディング変異に特化した1444の点突然変異をこの3年間の本研究ですでに発見した。最新の実験では1回8ゲノム解析するのに2ヶ月要し728変異発見できた。年間フル稼働すれば4368変異発見できる計算で、従来法の48.5倍のペースである。1変異発見する費用も4400円と、従来法より費用対効果を22.7倍高めた。すなわち、総合的に変異発見効率を1100倍以上高めたことになる。予想を遥かに超えた大成果といって申し分ない結果である。この高速化を基盤に多因子疾患やヒト体質気質を解析するための遺伝子間相互作用モデル開発も提案し注目されている。コーディング配列49.6Mbを標的濃縮するシステムと、超高速DNAシーケンシングを組み合わせ、理研変異マウスライブラリー13000系統の個々の系統から100以上の点突然変異を検出するシステムを確立した。要する時間、費用、人手を総合すると、従来のPCR法に基づく高速高精度変異検出法よりもさらに1000倍以上の高速変異検出システムとなっている。ライブラリーから発見した変異も2000を越え要望に応じて提供できる。実際に解析した変異系統からは、Wntシグナル伝達の鍵となるbetaカテニン遺伝子に発見した変異が、普遍的に発現している遺伝子でありながら、極限られた発生時期のそれも限られた生殖組織にのみ異常をもたらし、結果として卵や精子は正常ながら不妊を呈する疾患モデルが確立できた。また、Hhシグナル伝達においてGli転写因子を正負両面で制御しているSufu遺伝子に発見した変異からは、これまでのGli制御の定説を覆す新しい分子機構を明らかにした。いずれも標的遺伝子に10を越えるさまざまな点突然変異群をライブラリーから発見樹立し、1アミノ酸置換による機能低下型の表現型の解析可能になったために新発見および新しいヒト疾患モデルの開発につながった。また、ライブラリーのそれぞれの変異系統はこれまで少なくとも平均3000個の点突然変異を有すると推定していたが、超高速DNAシーケンシングによって変異検出精度があがったために、1系統あたり少なくとも平均5000個有することが新たにわかった。従来は標的遺伝子に発見した変異の単一効果のみを解析するため3年以上かけて戻し交配し他の変異を取り除くのが常法であったが、1系統あたりゲノム全体に100以上のコーディング変異を網羅できるようになったことで、戻し交配をすることなく即座に交配し修飾遺伝子など変異間相互作用まで捉え体系的な多因子疾患モデル開発が可能となった。
スパースモデリングによるナノデバイスシミュレーション解析

平成27年度は「ニューラルネットワークによる機械学習を用いたアモルファス中のイオン拡散経路の理論的同定」という課題に取り組んだ。アモルファスは周期的な原子構造を持たないため高次元の構造自由度を有しており、機能と構造に関する解析は非常に困難である。そのため、アモルファスが有する高次元構造自由度をスパース化し、機能と関連付けられる形でモデリングすることがデバイス・及び材料開発の現場では強く望まれている。我々は、アモルファスのイオン拡散機能と構造の関係性を明らかにするためイオン拡散ネットワークを理論的同定が必要であると考え、アモルファス中でCuイオンが感じる原子間力ポテンシャルのニューラルネットワークを用いたモデリングによる、拡散経路の高速探索手法を開発した。構成したポテンシャルモデルの性能を評価したところ、テストデータの誤差は0.1 eV程度であり、必要な精度を満たすモデルを構築することができた。そしてこのモデルを用いることで、一度のエネルギー評価にかかる時間を全てDFTで計算する場合に比べ数千分の一に削減することに成功した。学習データ作成に必要な計算コストがあるとはいえ、これはDFTであれば1年かかる計算をわずか数時間で実現できるほどのインパクトがある。Cuイオンは準安定配置をノードとしたネットワークの中を流れていくと考えられる。本モデルを用いることで、このネットワーク内をCuイオンが移動する際のエネルギーコストも高速に評価することに成功した。得られたネットワークの解析から今後、拡散機能と構造の関係性が明らかになると期待される。本プロジェクトの成果として学会誌への解説記事1報、学会発表6件を行った。また本年度の成果をもとに2報の論文を執筆中である。また、本研究成果をもととして5件の共同研究に結びつけた。27年度が最終年度であるため、記入しない。単分子架橋系を用いた分子デバイスは技術的限界が見え始めたシリコンデバイスを超えるデバイス候補として盛んに研究が行われている。これまでの理論計算による研究は、特定の架橋構造に限定して計算を行い個別の解釈を与えるケースが多く、架橋構造が電気伝導特性に及ぼす影響を包括的に理解することは困難だった。そこで本研究では、架橋構造と電気伝導特性の関係を明らかにするため、様々な架橋構造に対して得られた電気伝導特性の計算結果を、統計的手法を用いて解析した。本研究では計算対象として金電極間に1,4-ベンゼンチオール(BDT)分子を架橋した分子架橋系を採用した。モンテカルロ法を用いてランダムなBDT分子架橋構造を作り出し、それぞれの構造に対して透過係数や構造パラメータ等を計算することでデータセットを作成した。これを用い、フェルミレベルでの透過係数の値を目的変数として、構造パラメータなどを用いて重回帰分析等の多変量解析を行った。また透過係数のスペクトル形状と分子軌道の関係を明らかにするため、透過係数スペクトルを、フェルミレベル近傍の形状の類似性に基づいて分類し、構造とスペクトル形状の包括的な理解を試みた。多変量解析の結果、説明変数間の相関関係が明らかとなり、得られた結果が物理的直感と整合性が取れていることを確認できた。また複雑な線形重回帰モデル式を使用すれば、よい精度で透過係数を予測することができた。また様々また様々な架橋構造に対して計算した透過係数スペクトルの分類を行い、各クラスタ内での説明変数の平均値を元に、クラスタがもつ特徴を抽出した。最もよい変数はBDT分子のLUMO軌道準位の値であったが、構造に関しても、幾つかの説明変数を組み合わせることによって各クラスタがもつ構造の特徴を理解することができ、結果、構造とスペクトルの間の関係性を明らかにすることができた。H26年度計画では、各種ナノデバイスシミュレーションで得られた電気伝導特性を、等価回路によってモデリングすることを目標とした。そのためにも、量子力学的な効果を含んだスペクトルを、どのように統計処理してモデル化するか、が大きな問題であった。

しかし解析を進めるうちに、量子力学計算の結果は、高度に非線形であり、線形回路素子を用いたモデリングは容易ではなく、まず、どの計算結果がどの程度モデリング可能なのか、といった基礎的な視点に立ち返り、研究を進めるに至った。H26年度成果では、情報学で広く用いられるいくつかの情報処理手法を使って、ナノデバイスシミュレーション結果に対してどの程度有効か評価することができた。具体的には、重回帰分析などの結果、重要な変数の選別がある程度可能であること、スペクトルの分類結果は、物理的な解釈ともよく一致する点である。本結果は、スパースモデリングによって複雑なナノデバイスシミュレーション結果が解釈可能であることを示しており、当初目的であった「スペクトルの統計処理によるモデル化」を達成したといえる。そのため、「概ね順調に進展している」と評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の展開として、H26年度に展開したスパースモデリング手法を駆使して以下の課題に取り組む。(1)アモルファス酸化物における構造と物理量の相関解析:アモルファス酸化物は様々な電子デバイスに広く用いられているが、その構造は酸素組成比によって大きく変化することが知られている。このような変化を正しく考慮することは、例えば抵抗変化型スイッチング素子の動作機構を理解する上で重要と考えられている。そこでタンタル酸化物の平均的構造を解明し、欠陥生成エネルギーなどの物理量との関連性を明らかにする。(2)新しい指標に基づく新規触媒材料の探索:全固体型の燃料電池を実現するには酸素還元触媒の低温度動作が不可欠であり、そのため新規触媒の設計が積極的に進められている。Hwang(連携研究者)はペロブスカイト型酸素還元触媒に関して過去の実験データを収集し、電気伝導度とイオン伝導度、触媒活性の間の関係性を発見した。そこで電気伝導度とイオン伝導度の第一原理計算によって評価し、ハイスループット・コンピューティングによって新たな触媒の発見を試みる。(3)固液界面構造・化学反応の解析:リチウムイオン電池などの蓄電デバイス開発の多くは電解液を必要としており、電極ー電解液界面における現象理解が、デバイス性能の向上につながると期待されている。本研究代表者は電場印加第一原理分子動力学を用いて本系の誘電特性や電気化学反応を解析してきた。一方で第一原理計算によるシミュレーションは計算コストが高く、長時間スケールのシミュレーションを行うことが難しい。そこで上記(1)の手法を基に,界面の構造に関する状態密度を把握し、効率的サンプリング手法の検討を行う。また、Blue Moon法とスパースモデリングを組み合わせて、電極界面における電気化学反応や脱溶媒和の自由エネルギーの解析を行う。
ランニングにおける至適ピッチとストライド長の決定要因に関する研究

ランナーがピッチやストライド長を規定されずに自然に走る時が最も効率的であるというそのメカニズムを調べる目的で,低速度と高速度についてそれぞれ4種類の異なるピッチでのランニングを行わせ,異なるピッチのランニングが酸素摂取量や心拍数および脚の筋内酸素動態(近赤外分光法)に及ぼす影響を検討した。対象は陸上競技の中・長距離選手を含む男子10名であった。方法:低速度(60%VO_2max),高速度(80%VO_2max)の2速度において、自由走行に加えそれぞれ4種類の異なるピッチ(自由走行時のピッチを基準として、+57%、+1012%、-5-7%、-10-12%)でのランニングを各4分間ずつ行わせた。この時の換気量、酸素摂取量、心拍数、血中乳酸濃度、および右脚腓腹筋のOxy-Hb・Mb濃度の変化(近赤外分光装置(オムロン社製))を測定した。4種類の異なるピッチでのランニング時の値は、換気量、酸素摂取量および心拍数においては低、高速時ともにいずれの条件においても自由走行時の値よりも有意に高値を示した。血中乳酸濃度については、低速度ではピッチを最も少なくした条件(-10-12%)にのみ有意に高い値を示し、高速時では、ピッチを最も少なくした条件と多くした条件(+10-12%)で自由走行時に比べ有意に高値を示した。筋の酸素動態を示すとされているOxy-Hb・Mb濃度(運動中の平均吸光度を指標)については、血中乳酸濃度の動態とほぼ同様の傾向を示した。以上のことから、ランニングにおけるピッチやストライドを変化させた場合の生体における換気量、酸素摂取量および心拍数の反応と筋の酸素動態や血中乳酸濃度などの末梢の反応とは異なることが示唆された。
Ageing and Illness in British and Japanese Children's Picturebooks 1950-2000: Historical and Cross-Cultural Perspectives

研究者の基課題は、主にイギリス文学・文化作品の分析を通じて、老い、それと関連が強い認知症、広義の「病い」の文化的意味を明らかにし、その根底にある思想構造を見直すことを目的としている。この研究の加速発展のため、本課題では、二つの国際共同研究活動を行う(1.国際研究ネットワーク構築、2.日英児童絵本における老いや病の歴史比較研究)。この二つについて、今年度は下記のことを行った。1.2019年9月に共同研究者と開催予定の国際シンポジウムの準備として、基調講演の手配、広報活動、研究発表の公募と選考を行った。3月に共同研究者及び運営補助者と面会、今後の業務を協議、確認した。さらに、研究セミナー('The Constraints of Age(ing)',於ロンドン)に出席し、ヨーロッパ系文学の老い研究者と交流、シンポジウムの広報を行った。フランス研究者の発表参加が決まり、プログラムの多様化につながった。2.準備段階として、資料収集と調査を行った。共同研究者とそれぞれ、二次資料の収集を進めた。一次資料については、下記の調査を行った。1国会国立図書館国際子ども図書館にて、児童文学だけでなく、児童向け絵本に特化したレファレンス資料を閲覧した。これは、研究対象となる一次資料を特定するのに非常に役に立った。また、何点かの一次資料を調査することもできた。2ハダースフィールド大学資料室で、共同研究者と児童文学の新刊を紹介する雑誌のバックナンバーを閲覧した。当時の児童文学出版の文化状況を垣間見、主要な児童文学賞やシリーズ、出版社もいくつか特定できた。これらの資料調査により、1950年代と1960年代には本課題の対象となりうる一次資料(老いや病についての児童絵本)の出版数が極めて少数であることが確認された。この要因として、児童文学出版の在り方、人口・家族構成の違いが考えられた。2019年9月に開催予定のシンポジウムの準備は予定通り進んでいる。シンポジウムをもとにした論文集の出版を計画しており、この企画に関心を示した出版社と連絡を行っている。日英児童絵本の比較研究は、予定した通り、資料調査を行った。1.9月開催のシンポジウムに向けて準備を継続する。論文集の企画については、詳細を検討し、出版社との連携を密にしていく。2.日英児童絵本比較研究では、資料調査と収集を継続する。上述の通り、研究対象となる第一次資料の出版点数が増加するのは1970年代以降とみられるため、それ以降の時代に研究の焦点を据えることが適当と思われる。研究対象の有効な選定のために、さらなる資料調査が必要である。シンポジウム開催後は、ある程度焦点を絞ったうえで、作品分析を開始したい。今年度の具体的な活動として、夏期の長期滞在中に、共同研究者と面会予定である。シンポジウム開催に備えるほか、児童絵本の資料調査収集の成果を共有し、今後の詳細な研究計画を協議する。さらに、一次資料が所蔵されている機関(大英図書館など)を訪問し、共同で資料調査を行うことを予定している。内定年度:2017研究者の基課題は、主にイギリス文学・文化作品の分析を通じて、老い、それと関連が強い認知症、広義の「病い」の文化的意味を明らかにし、その根底にある思想構造を見直すことを目的としている。

2.日英児童絵本比較研究では、資料調査と収集を継続する。上述の通り、研究対象となる第一次資料の出版点数が増加するのは1970年代以降とみられるため、それ以降の時代に研究の焦点を据えることが適当と思われる。研究対象の有効な選定のために、さらなる資料調査が必要である。シンポジウム開催後は、ある程度焦点を絞ったうえで、作品分析を開始したい。今年度の具体的な活動として、夏期の長期滞在中に、共同研究者と面会予定である。シンポジウム開催に備えるほか、児童絵本の資料調査収集の成果を共有し、今後の詳細な研究計画を協議する。さらに、一次資料が所蔵されている機関(大英図書館など)を訪問し、共同で資料調査を行うことを予定している。