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『六十種曲』を中心とする中国古典戯曲の研究

本研究は、明末に編纂された戯曲集『六十種曲』に収録される作品を対象とする。作品ごとに、現存する異本を可能な限り蒐集し、それらを詳細に比較検討することにより、『六十種曲』編纂の過程を明らかにすることを目的とした。検討するにあたり、異本の残存状況によって、60種の作品を複数のグループに分けた。複数の異本を持つ作品の比較を行った結果、特徴的な異同状況を示す作品について、論文にまとめ公表した。『六十種曲』は60種の戯曲作品を収録する戯曲集である。本研究は、『六十種曲』収録の各作品の来歴を明らかにするために、『六十種曲』と同時代に他の出版業者(書坊)から刊行された異本との比較調査を行うことにより、『六十種曲』成立の過程を探ることを目的とする。したがって初年度は、異本の現存状況の調査をもとに、異本資料の収集と比較調査の基礎的作業(校勘)を中心としながら、調査の成果を論文としてまとめることを目指して研究を進めることとした。異本については、『古典戯曲存目彙考』(上海古籍出版社)や『明代伝奇総目』(人民文学出版社)などを参照し、(1)作品ごとの異本の現存状況、(2)書坊ごとの現存状況、という二つの面から調査した。その結果、異本が現存するのは40種弱で、これらを代表的な書坊ごとに見ると、多い順に富春堂14種、継志斎10種、世徳堂9種、文林閣7種であった。異本の比較調査に関しては、テキストを収集できたものから、順次校勘による調査を進めた。本年度調査しえた作品は、『尋親記』『香嚢記』『錦箋記』『精忠記』『千金記』などである。調査の結果、『尋親記』は富春堂本に、『香嚢記』は継志斎本に、『錦箋記』は継志斎本と文林閣本に、それぞれおおむね一致していることがわかった。『精忠記』については、先行作品『東窓記』(富春堂本)との継承関係を分析し、「岳飛をめぐる戯曲作品についてー『東窓記』から『精忠記』への改編を中心にー」(『集刊東洋学』中国文史哲研究会、第110号、2015年)として発表した。『千金記』は現在、校勘作業を継続して進めている。また、関連する研究として、「『董西廂』から『西廂記』への継承ー曲辞と構成の側面から」(『中国文学報』第82冊〔2013年6月の刊行〕)も発表した。本研究は、60種の戯曲作品を収録する戯曲集『六十種曲』を主な対象とし、収録作品の来歴を明らかにすべく、『六十種曲』と同時代に他の出版者から刊行された異本を用いて比較調査を行うことにより、『六十種曲』成立の過程を探ることを主たる目的とし、さらに『六十種曲』以外の明代の戯曲版本についても調査を進める。本研究二年目は、異本の現存状況の調査結果をもとに、一年目に収集し得た資料の調査を進め、その結果を論文としてまとめること、及び継続して異本資料の収集を行いながら、明代の戯曲版本の調査も行うことにより、明代戯曲における『六十種曲』の位置づけを視野に入れて研究を進めることとした。異本については、一年目に参照した目録以外に、『傅惜華古典戯曲提要箋証』(学苑出版社)など近年出版された目録を参照し、異本の現存状況を改めて整理した。異本の比較調査は、昨年度に引き続き収集できたものから順次調査を進めた。本年度調査しえた作品は、『琴心記』『灌園記』『玉けつ記』『千金記』などである。その結果、『琴心記』『灌園記』『玉けつ記』はそれぞれ異本として富春堂本が現存(昨年世徳堂本としたのは誤り)し、いずれも六十種曲本とおおむね一致していた。したがって、いずれも富春堂本またはその祖本が基づくテキストであった可能性がある。『千金記』については異本との継承関係を分析し、「千金記版本考」(『集刊東洋学』第112号、2015年)に掲載予定である。さらに明代の戯曲版本の研究として、明代の刊本も残る雑劇を扱った『元刊雑劇の研究(三)』(共著、汲古書院、2014年。巻末の校勘表作成を担当)を出版した。本研究は、60種の戯曲作品を収録する戯曲集『六十種曲』を主たる対象として、その成立と編纂意図を明らかにすることを目的としている。『六十種曲』は、中国戯曲文学の傑作とされる作品や、本書にのみ収録される作品などを収録しており、中国戯曲史における本戯曲集の存在価値は非常に大きいといえる。本研究を進めることは、明末清初における中国戯曲史の一端を明らかにする一助となると考える。本研究目的を達成するために、『六十種曲』収録作品のうち、異本が存在する作品を抽出し、比較調査を進めている。本年度は主として、これまでの2年間で収集した資料について整理・調査を進めるとともに、その成果を論文として発表した。調査を行った作品は、前年度から継続している『琴心記』『灌園記』のほか、新たに着手した『紅拂記』『八義記』『節侠記』などである。

また、前年度から調査を進めていた『千金記』について、研究成果を論文一編にまとめ公表した。『千金記』は、『史記』韓信列伝等を典拠とする作品である。本作品には、六十種曲本以外にも4種のテキストが現存するだけでなく、先行作品として平話・雑劇も存在する。このように複数のテキストが存在するため、内容の変遷やそれぞれのテキストの性格を比較することができる。調査の過程で、研究開始当初に明らかでなかった異なる版本の存在が判明したため、その異本を新たに調査対象に加えた上で調査を行い、全体として結論を見なおすことになった。その結果、六十種曲本『千金記』は、ある1種類の版本にのみ拠っているのではなく、富春堂本の祖本と想定される版本をベースにしつつ複数のテキストを用いて改編されていることがわかった。本論文の結果は、今後『六十種曲』所収の他の作品と異本との関係を探る上で、指標の一つとなりうると考える。前年度から調査を進めていた『千金記』について、研究成果を「『千金記』版本考」として論文にまとめ、公表することができた。前年度に引き続き、異本が現存する状況によって、作品をグループ分けしながら調査を進めている。なお、異本が存在しない16種は、調査対象から除いている。現存する異本が1種のみで、かつ現時点で入手済み或いは入手可能であるのは、8種である。入手済みの作品に関しては、六十種曲本とかなり一致するグループと、逆に異同が多いグループとに分類しうる。現存する異本が複数あり、かつ異本の出版者が共通する作品についても、グループに分けて調査を進めている。現時点では、次のような傾向が明らかとなりつつある。(1)富春堂本と世徳堂本の2種が現存するグループでは、六十種曲本の本文は富春堂本に近い傾向がある。(2)世徳堂本と継志斎本の2種が現存するグループでは、六十種曲本の本文は継志斎本に近いケースが見られる。しかしながら、最終年度においてさらに調査が必要である。本研究は、明末に刊行された戯曲集『六十種曲』の成立・編纂意図を明らかにすることを目的とする。『六十種曲』は、その名の通り60種類の作品を集めた戯曲集であり、名作として名高い『琵琶記』『西廂記』『還魂記』などを収録し、中国演劇史において重要な位置を占めている。しかしながら、『六十種曲』を総体的に扱った研究はこれまで十分に行われているとは言い難い。そこで本研究では、『六十種曲』を中心に据え、収録作品の精密な校勘作業・語彙調査を通して考察を行うものとする。異本の現存状況を目安として『六十種曲』所収の作品をグループ分けし、そのグループごとに調査を行った。調査の過程で、次に挙げる3つの書坊の刊本を指標とした分類をすることとなった。すなわち、異本の現存が、1富春堂本のみ、2富春堂本と世徳堂のみ、3世徳堂本と継志斎本のみ、4その他の版本、である。研究期間内に、複数の作品について論文を公表した。これまでに浮かび上がってきた問題として、次の傾向があることを指摘できる。(1)富春堂本と世徳堂本の2種が現存する作品では、六十種曲本の本文は富春堂本に近い傾向がある。(2)世徳堂本と継志斎本の2種が現存するグループでは、六十種曲の本文は継志斎本に近い傾向がある。最終年度の調査結果として、さらに次の2点を付け加えたい。(3)1と2の富春堂本が現存する場合、六十種曲本の本文は富春堂本に基づきながら、しばしば全面的に改編の手が加えられていることがある。(4)「4その他」に分類した書坊のうち、1つの異本しか残っていない作品では、その異本と本文が一致する場合が複数見られる。このことは、編集者が『六十種曲』編集の際、どのように収録作品を選んだかを知るてがかりとなるだろう。まだ公表出来ていない研究結果については、できるだけ速やかに公表を進めることする。本研究は、明末に編纂された戯曲集『六十種曲』に収録される作品を対象とする。
産業副産物を吸着剤とした放射性核種の拡散防止技術の開発

放射性核種の中で重要なヨウ素(I)のセメント系吸着剤への吸着挙動を窒素雰囲気下のグローブボックス中で,バッチ法で検討した.合成した純粋なAFtを20.0mMのKIO_3溶液(液固比100mL/g)に浸漬させ,42日間浸漬後,試料の上澄み溶液のI濃度をICP-AES(島津製作所,ICPS-1000IV)を用いて測定し,収着が平衡状態に達していることを確認した.この試料を孔径0.45μmのメンブランフィルターを用いて固液分離して,脱離実験のためのIO_3^-を収着させた固相試料を得た.IO_3^-を収着させたAFt 0.0900gを,H_2O,20.0mM K_2SO_4溶液,20.0mM K_2SO_3溶液,AFt溶解液(全てKOHを用いてpH10.6に調整済み)の各9mlの脱離液(液固比100ml/g)に浸漬させた.浸漬期間は1時間42日間とした.一定期間浸漬後,メンブランフィルターを用いて固液分離し,液相についてはpH,及びICP-AESを用いてAl, S, Ca, I濃度を測定した.また,イオンクロマトグラフィー(島津製作所,LC-VP)を用いて,脱離したヨウ素のスペシエーションの測定を行った.固相については,アセトンで洗浄した後,真空乾燥させ,得られた粉末試料に対して,powder-XRD測定を行なった.本研究の結果から、各脱離液によってIO_3^-は,約1%8%脱離することがわかった.また,K_2SO_4溶液やK_2SO_3溶液による脱離量が,H_2OやAFt溶解液に比べて多いことから,AFt固相中のIO_3^-が,SO_4^<2->やSO_3^<2->と置換したと考えられた.さらに,K_2SO_3溶液による脱離量が最も多いことから,IO_3^-との置換にイオンの構造が関係している可能性が示唆された.しかし,K_2SO_3溶液を用いた上澄みのpHが初期のpHよりも高くなっていたことから,pHの違いにより脱離が促進されたことも考えられた.また全ての脱離液について,1日目以降,IO_3^-の脱離割合が時間とともに減少している.このことから,脱離したIO_3^-が固相に再収着した可能性が示唆されたが,この挙動について今後更なる検討を要することがわかった.さらにIO_3^-をAFt合成時に添加したヨウ素酸型AFtからの脱離実験も行っており,その結果との比較も行った.産業副産物を原料とする吸着剤の機能を、表面科学的手法を用いて明らかにし、核種の吸着剤としての適用可能性を明らかにすることを目的とする。安価かつ入手が容易な産業副産物として、石灰灰や伐採材など表面活性の高い吸着剤の利用を目指し、吸着剤へのアクチニド元素の吸着特性ならびに吸着種の安定性を評価し、あわせて生態系への放射性核種の拡散防止のためにこれらの吸着剤が有効であるかどうかの評価を行うことを最終目標とする。平成15年度は環境有害物質の一つであるが研究例が少ないベリリウムの各種鉱物や土壌への吸着メカニズムの検討を行った。実験で使用した鉱物等は産業副産物の転換により生じる吸着剤の主な成分でもある。実験の結果、モンモリロナイト、ギブサイト、フミン酸、表層土壌(東京大学大学院農学生命科学研究科付属農場より採取)へのベリリウム収着量はpH4より5の方が大きいことが判った。これは、pHが上昇することにより表面のマイナス電荷量が増加すること、pHが上昇することで競合イオンであるH^+濃度が減少することが考えられた。また、モンモリロナイトでは、pH5では溶液中でBeOH^+の存在割合が増加し、電荷バランスを保つため、1個のCa^<2+>に対して2個のBeOH^+が収着することにより収着量が増加すると考えられた。実験した材料へのベリリウムの親和性は、フミン酸>土壌(表層土)>モンモリロナイト>土壌(下層土)>ギブサイトの順であり、環境中では、天然有機物質の配位子がベリリウムの優位な収着サイトとなりうることが明らかになった。放射性核種の中で重要なヨウ素(I)のセメント系吸着剤への吸着挙動を窒素雰囲気下のグローブボックス中で,バッチ法で検討した.合成した純粋なAFtを20.0mMのKIO_3溶液(液固比100mL/g)に浸漬させ,42日間浸漬後,試料の上澄み溶液のI濃度をICP-AES(島津製作所,ICPS-1000IV)を用いて測定し,収着が平衡状態に達していることを確認した.この試料を孔径0.45μmのメンブランフィルターを用いて固液分離して,脱離実験のためのIO_3^-を収着させた固相試料を得た.IO_3^-を収着させたAFt 0.0900gを,H_2O,20.0mM K_2SO_4溶液,20.0mM K_2SO_3溶液,AFt溶解液(全てKOHを用いてpH10.6に調整済み)の各9mlの脱離液(液固比100ml/g)に浸漬させた.浸漬期間は1時間42日間とした.

一定期間浸漬後,メンブランフィルターを用いて固液分離し,液相についてはpH,及びICP-AESを用いてAl, S, Ca, I濃度を測定した.また,イオンクロマトグラフィー(島津製作所,LC-VP)を用いて,脱離したヨウ素のスペシエーションの測定を行った.固相については,アセトンで洗浄した後,真空乾燥させ,得られた粉末試料に対して,powder-XRD測定を行なった.本研究の結果から、各脱離液によってIO_3^-は,約1%8%脱離することがわかった.また,K_2SO_4溶液やK_2SO_3溶液による脱離量が,H_2OやAFt溶解液に比べて多いことから,AFt固相中のIO_3^-が,SO_4^<2->やSO_3^<2->と置換したと考えられた.さらに,K_2SO_3溶液による脱離量が最も多いことから,IO_3^-との置換にイオンの構造が関係している可能性が示唆された.しかし,K_2SO_3溶液を用いた上澄みのpHが初期のpHよりも高くなっていたことから,pHの違いにより脱離が促進されたことも考えられた.また全ての脱離液について,1日目以降,IO_3^-の脱離割合が時間とともに減少している.このことから,脱離したIO_3^-が固相に再収着した可能性が示唆されたが,この挙動について今後更なる検討を要することがわかった.さらにIO_3^-をAFt合成時に添加したヨウ素酸型AFtからの脱離実験も行っており,その結果との比較も行った.
実空間と運動量空間の双方から見た銅酸化物高温超伝導と擬ギャップに対する不純物効果

本研究では、銅酸化物における高温超伝導の発現機構や擬ギャップ現象の起源と反強磁性相互作用との関わりに関する知見を得ることを目的として、Bi系銅酸化物の純粋な試料および少量のNiをCuサイトに添加した試料において低温(T<<Tc)でSTM/STS実験を行うと共に、ARPES実験を試みた。その結果、磁性不純物Niの方が非磁性不純物Znに比べて超伝導抑制効果が弱いという“超伝導に対する特異な不純物効果"がCuスピン間の反強磁性結合に対する不純物効果として説明できることが明らかになった。また、高温超伝導を齎すペアリングの機構に反強磁性相互作用が深く関わっていることを強く支持する結果が得られた。本研究では、銅酸化物高温超伝導体Bi2212のCuサイトに少量の磁性不純物Niを添加した系で走査トンネル顕微鏡(STM)によるトンネル分光(STS)と角度分解光電子分光(ARPES)を行い、その電子状態を調べることにより、高温超伝導に対する異常な不純物効果や擬ギャップ・電荷秩序の起源に関する知見を得る。今年度は、初期原料におけるNi濃度を系統的に変えてBi2212単結晶試料を作製し、これらの試料でSTM/STS実験を行い、以下のような成果を得た。1.STM/STSによるNi周囲の準粒子束縛状態の観測から、Cu-O面内に取込まれるNi不純物の量が正確に見積もられた。この結果から、実際のNi濃度は初期原料における値の約50%程度であることが明らかとなった。また、超伝導転移温度TcのNi濃度依存性を正確に決定することができた。2.低Ni濃度(0.5%)における準粒子束縛状態は先行研究の結果と合致するものであり、電子的なものはNiサイトと第2近接Cuサイト方向(Cu-O結合方向から45°傾いた方向)に広がるのに対し、ホール的なものは最近接方向に広がることが確認された。一方、高Ni濃度(2.2%)における束縛状態は、電子的な準粒子に関してのみ存在し、Niサイト上にほぼ局在するなど、その特徴は低濃度とは大きく異なることが明らかとなった。3.STS測定から、超伝導ギャップの大きさはNi濃度に依らずほぼ一定であるのに対し、準粒子の寿命は、Ni濃度の増加と共に散乱が強まると、急激に短くなることが明らかとなった。このことは、準粒子束縛状態がNi濃度によって大きく異なること(上記2)の起源を解明するための手がかりになると考えている。以上で記したように、今年度の研究では、Ni不純物原子の周囲における準粒子束縛状態および、高温超伝導に対するNi不純物効果を理解する上で興味深く重要な知見が得られた。研究実績の概要で記したように、高温超伝導に対する異常な不純物効果を理解する上で重要と考えられる成果が得られるなど、本研究は順調に進捗している。したがって、本研究課題は、計画年度内に目的を達成できるものと考えている。本研究では、ビスマス系銅酸化物高温超伝導体の純粋な系(Bi2212)とCuサイトに少量の磁性不純物Niを添加した系(Ni-Bi2212)でSTM/STS実験とARPES実験を行い、その電子状態を調べることにより、高温超伝導に対する異常な不純物効果と特異な超格子構造の起源に関する知見を得る。今年度は以下に記す成果を得た。1.不足キャリア(ホール)濃度領域にあるBi2212で行ったSTM/STS実験では、ギャップ構造がd波超伝導ギャップと擬ギャップの2種類のものからなり、擬ギャップはナノメータのスケールで空間的に不均一となっていることが確認された。また、d波超伝導ギャップの振幅および擬ギャップの大きさと同程度のエネルギーを持つ準粒子状態は、それぞれチェッカーボード様の超格子構造とCu-O-Cu結合中心のナノストライプ様変調を示し、それらは試料表面の同じ領域で共存していることが明らかとなった。2.Bi2212のSTSスペクトルに現れるdip構造は、超伝導状態で現れる反強磁性共鳴モードに起因すると考えられているが、その特性エネルギーΩは、Cuスピン間の反強磁性結合エネルギーJと共に、Bi2212に特徴的な一次元超格子と同じ周期で変動することが確認された。また、ΩとJの空間変動は逆相関の関係にあることも明らかとなった。3.Ni-Bi2212のSTM/STS実験では、Ni不純物の周りでd波超伝導ギャップの振幅の減少と反強磁性共鳴モード・エネルギーの増大が同時に観測され、Cuスピン間の反強磁性結合がNi不純物の周囲で局所的に弱められることが示唆された。以上で記したように、今年度の研究では、ビスマス系銅酸化物高温超伝導体における電子系の超格子構造および、反強磁性共鳴モードに対する一次元超格子やNi不純物の効果を理解する上で興味深い知見が得られた。研究実績の概要で記したように、ビスマス系銅酸化物高温超伝導体における電子系の超格子構造および、反強磁性共鳴モードに対する一次元超格子やNi不純物の効果を理解する上で重要と考えられる成果が得られるなど、本研究は順調に進捗している。本研究では、ビスマス系銅酸化物高温超伝導体の純粋な系(Bi2212)とCuサイトに少量の磁性不純物Niを添加した系(Ni-Bi2212)でSTM/STSとARPESを行い、その電子状態を調べることにより、超伝導に対する異常な不純物効果や擬ギャップ等のギャップと関係する超格子の性質に関する知見を得る。

1.Bi2212の電子系の大きな特徴の一つは、そのフェルミ面が(超伝導転移に実効的な)d波タイプの超伝導ギャップが開くフェルミアーク(FA)と擬ギャップやペアリング・ギャップが開くアンタイノード(AN)領域に二分されることである。STM/STS実験では、これらの領域の電子状態を反映する超格子間の位相関係を調べることにより、両者間には何らかの相互作用があることが明らかとなった。このことは、FAで起こる超伝導にAN領域の特異な電子状態が関わっていることを示唆するものと考えられる。2.Bi2212のSTSスペクトルの空間依存性を調べた結果、FAのd波超伝導ギャップがCuスピン間の反強磁性結合エネルギーJの空間変動を齎す一次元超格子と同じ周期で変動することが明らかとなった。また、STSスペクトルにおいて超伝導ギャップ端(Δ)より少し高いエネルギーに現れるdip構造は反強磁性共鳴モードに起因すると考えられているが、その特性エネルギーΩもJの空間変動と相関する。今年度の研究では、超伝導ギャップの空間変動はJと同位相であるのに対して、ΩはJと逆相関の関係にあることも明らかとなった。3.Ni-Bi2212のARPES実験ではΔとΩに対するNi不純物効果は確認されていないが、STM/STS実験では、Ni不純物の周りでΔの減少と反強磁性共鳴モード・エネルギーΩの増大が同時に観測され、Cuスピン間の反強磁性結合JがNi不純物の周囲で局所的に弱められることが明らかとなった。本研究では、銅酸化物における高温超伝導の発現機構や擬ギャップ現象の起源と反強磁性相互作用との関わりに関する知見を得ることを目的として、Bi系銅酸化物の純粋な試料および少量のNiをCuサイトに添加した試料において低温(T<<Tc)でSTM/STS実験を行うと共に、ARPES実験を試みた。その結果、磁性不純物Niの方が非磁性不純物Znに比べて超伝導抑制効果が弱いという“超伝導に対する特異な不純物効果"がCuスピン間の反強磁性結合に対する不純物効果として説明できることが明らかになった。また、高温超伝導を齎すペアリングの機構に反強磁性相互作用が深く関わっていることを強く支持する結果が得られた。今年度はNi不純物を添加したBi2212におけるSTM/STS実験を中心に行ってきた。今後は、これまでのSTM/STS実験を継続させると共に、擬ギャップや反強磁性共鳴モードを反映するスペクトル構造に対するNi不純物効果についても詳しく調べる。また、今年度は予備的なARPES実験を積み重ねてきたので、これらの蓄積を基に来年度以降は、STM/STS実験で示されたNi濃度の増加に伴う準粒子束縛状態の変化がフェルミ面上のどこの領域で起っているかの問題を解明することを目的としてARPES実験を行う。2%を超えるNi濃度のBi2212単結晶試料の作製には新たな工夫が必要となるが、来年度以降は3%程度のNiを添加した試料の作製法についても検討する。また、Ni濃度3%のBi2212におけるTcは不純物を添加していない試料の50%程度にまで低下すると期待されるが、このような高いNi濃度のBi2212でもSTM/STSおよびARPES実験を行い、Bi2212における準粒子束縛状態、エネルギー・ギャップ、反強磁性共鳴モード等の性質に対するNi不純物効果の全容を明らかにする。研究開始から今年度までの2年間は純粋およびNi不純物を添加したBi2212におけるSTM/STS実験を中心に行ってきた。
アバター化した場所を介したインタラクションによる市民参加型まちづくりの実現

本研究の目的は、都市にいる人々が、自発的、継続的にセンシングに参加し、協働してもらうことで市民参加型まちづくりを実現することである。本研究では、これまでに行った比較実験及び実証実験により有効性が確認された、場所に仮想的に設置されたモンスターを介したインタラクションを、国内外含めた複数都市内での参加型センシング及び協調型コントロールに適用する。そのために、国内外各所で参加型センシング、協調型コントロールそれぞれの実証実験を重ね、異なる都市規模でのロケモンの有効性及び汎用性を明らかした上で実運用を目指す。採用開始時までに本研究の評価として、大学内比較実験と日本国内の都市レベルでの実証実験を行なった。これらの結果から本研究の有効性が確認されたため、本年度は、実験を継続するとともに、成果を論文としてまとめた。成果はまず、"Design and Implementation of Participatory Crowdsensing Platform for Efficient Information Gathering for Smart Cities"(「スマートシティにおける効率的な情報収集のための参加型センシングシステムデザイン及び構築法」)として博士論文を執筆し、本論文を元に本年度の博士学位を取得した。また、トップ国際学会への論文投稿により、論文推敲及び実験計画の再考を重ねた。本研究の成果から、情報処理学会より、研究会および研究会主催シンポジウムにおける研究発表のうちから特に優秀な論文に贈られる2018年度山下記念研究賞を授与した。また、関連成果として、都市内参加型センシング実運用時に必要となる人・モノの位置情報推定を可能とするセンサネットワークに関する国外学会における発表、および、行政職員向け参加型センシングに関する国内外学会における発表を行った。採用開始時までに行った大学内比較実験と日本国内の都市レベルでの実証実験を元に、継続して実験を実施した。この結果、国外での実験および協調型コントロールの実験に関しては来年度も継続して実験が必要であるものの、国内における実験の結果から本研究の有効性が確認された。そして、国際トップ学会への論文投稿および推敲も継続して取り組んでいる。本研究による成果としては、博士論文を執筆し、本博士論文を元に本年度中に博士審査に合格し学位を取得した。さらに、情報処理学会より、2018年度山下記念研究賞や優秀論文賞を受賞し評価を得ている。また、関連成果として、国内外学会における学術誌および学会発表を行うなど、精力的に本研究の実証、実運用に向けて活動を続けている。総じて、日頃より真摯に研究活動に取り組んでおり、博士学位取得、受賞、および論文発表の研究成果を伴う。そのため、本年度の研究について、おおむね順調に進展していると評価する。今後の研究では、まず、今年度に実施予定であった国外における参加型センシングの有効性評価、および、協調型コントロールを取り入れた実験を行う。また、これまで得られた各地での実証実験の知見を生かし、本研究を複数の都市において実運用する。実運用では、都市における市の運営といった大規模な範囲から、特定の商店街やショッピングモール、大学内といった中・小規模な範囲での活用を想定している。収集データは解析するだけでなくオープンデータとして二次利用を可能とする。また、今後は参加型センシングのデータのみならず、人々の心拍数や感情等を同時に収集、解析することで、様々な定性的データと定量的データを組み合わせた上で、都市の状況を把握可能とする。そして得られた研究成果を国内外の学術誌および学会にて発表を行う。

また、関連成果として、国内外学会における学術誌および学会発表を行うなど、精力的に本研究の実証、実運用に向けて活動を続けている。総じて、日頃より真摯に研究活動に取り組んでおり、博士学位取得、受賞、および論文発表の研究成果を伴う。そのため、本年度の研究について、おおむね順調に進展していると評価する。今後の研究では、まず、今年度に実施予定であった国外における参加型センシングの有効性評価、および、協調型コントロールを取り入れた実験を行う。また、これまで得られた各地での実証実験の知見を生かし、本研究を複数の都市において実運用する。実運用では、都市における市の運営といった大規模な範囲から、特定の商店街やショッピングモール、大学内といった中・小規模な範囲での活用を想定している。収集データは解析するだけでなくオープンデータとして二次利用を可能とする。また、今後は参加型センシングのデータのみならず、人々の心拍数や感情等を同時に収集、解析することで、様々な定性的データと定量的データを組み合わせた上で、都市の状況を把握可能とする。そして得られた研究成果を国内外の学術誌および学会にて発表を行う。
「ん」持続発音を応用した新しい垂直的顎間距離決定法の構築

咬合高径決定の指標となる下顎位を明らかにするために,「ん」持続発音時の下顎位の動態について検討を加えた.被験者は個性正常咬合の成人20名とし,被検音は「ん」とした.日内日間変動については,3名を無作為抽出し検討を加えた.計測時期1日3回とし,さらに,1つの時刻について3日連続で計測を行った.咬頭嵌合位を基準位として,被検音を日常会話時の強さおよび高さで各4回,約4秒間持続発音させた.下顎位が基準位から変化し始めた時点を起始点とし,起始点から1秒間隔で4秒後までの4ポイントを計測点とした.記録された発音時のsweep波形上で,基準位と各計測ポイントとの垂直方向における距離を計測した.各ポイントについて,4回の計測により得た値の平均値を被験者ごとに算出したのち,20名の平均値を求めた.得られたデータの分析により,1.「ん」持続発音時の下顎位は平均で0.4mmの開口量を示し咬頭嵌合位と極めて近接した値を示した.2.下顎安静位よりも有意に小さい値を示した.3.日内日間変動が少ない.という結果が得られた.以上より,「ん」持続発音時の下顎位は咬頭嵌合位に近接するとともに,安定性の高い発音位であることが明らかになった.また,無歯顎者5名において同様の検討を行ったところ,1.発音開始位を咬頭嵌合位とした場合,[n]持続発音の下顎位は咬頭嵌合位に近接するとともに,各計測ポイントにおける標準偏差が下顎安静位と比較し有意に小さく,安定した位置を示した.2.発音開始位を下顎安静位とした場合,[n]持続発音時の下顎位が咬頭嵌合位に近接するグループと下顎安静位と同程度の開口量を示すグループとに2分される傾向を示した.以上より,[n]持続発音時の下顎位は,全部床義歯装着者においても咬頭嵌合位に近接するとともに,安定した位置を占める可能性が示唆された.上記の内容を日本補綴歯科学会東関東支部第10回学術大会(平成19年2月25,大宮)にて発表した.咬合高径決定の指標となる基準的な下顎位を明らかにするために、「ん」持続発音時の下顎位の動態について検討を加えた。被験者は顎口腔系に異常を認めない個性正常咬合の成人(平均年齢27.4歳)20名とし、被検音は「ん」とした。また、日内日間変動については、被験者20名の中から3名を無作為に抽出し検討を加えた。計測時期は午前9時、午後1時、午後5時の1日3回とし、さらに、いずれか1つの時刻を定めて3日連続で計測を行った。咬頭嵌合位を基準位として、被検音を日常会話時の強さおよび高さで各4回、約4秒間持続発音させた。下顎位が基準位から変化し始めた時点を起始点とし、起始点から1秒間隔で4秒後までの4ポイントを計測点とした。記録は歯科用下顎運動測定器を用いて行った。記録された持続発音時のsweep波形上で、基準位と各計測ポイントとの垂直方向における距離を歯科用ノギスにて計測した。各ポイントについて、4回の計測により得た値の平均値を被験者ごとに算出したのち、20名の平均値を求めた。得られたデータの分析により、1.「ん」持続発音時の下顎位は平均で0.4mmの開口量を示し咬頭嵌合位と極めて近接した値を示した。2.下顎安静位よりも有意に小さい値を示した。3.日内日間変動が少ない。という結果が得られた。以上より、「ん」持続発音時の下顎位は咬頭嵌合位に近接するとともに、安定性の高い発音位であることが明らかになった。上記の内容を第113回日本補綴歯科学会(平成17年5月14、大阪)にて発表した。なお、今後は無歯顎患者を対象に本研究を行っていく予定である。咬合高径決定の指標となる下顎位を明らかにするために,「ん」持続発音時の下顎位の動態について検討を加えた.被験者は個性正常咬合の成人20名とし,被検音は「ん」とした.日内日間変動については,3名を無作為抽出し検討を加えた.計測時期1日3回とし,さらに,1つの時刻について3日連続で計測を行った.咬頭嵌合位を基準位として,被検音を日常会話時の強さおよび高さで各4回,約4秒間持続発音させた.下顎位が基準位から変化し始めた時点を起始点とし,起始点から1秒間隔で4秒後までの4ポイントを計測点とした.記録された発音時のsweep波形上で,基準位と各計測ポイントとの垂直方向における距離を計測した.各ポイントについて,4回の計測により得た値の平均値を被験者ごとに算出したのち,20名の平均値を求めた.得られたデータの分析により,1.「ん」持続発音時の下顎位は平均で0.4mmの開口量を示し咬頭嵌合位と極めて近接した値を示した.2.下顎安静位よりも有意に小さい値を示した.3.日内日間変動が少ない.という結果が得られた.以上より,「ん」持続発音時の下顎位は咬頭嵌合位に近接するとともに,安定性の高い発音位であることが明らかになった.

また,無歯顎者5名において同様の検討を行ったところ,1.発音開始位を咬頭嵌合位とした場合,[n]持続発音の下顎位は咬頭嵌合位に近接するとともに,各計測ポイントにおける標準偏差が下顎安静位と比較し有意に小さく,安定した位置を示した.2.発音開始位を下顎安静位とした場合,[n]持続発音時の下顎位が咬頭嵌合位に近接するグループと下顎安静位と同程度の開口量を示すグループとに2分される傾向を示した.以上より,[n]持続発音時の下顎位は,全部床義歯装着者においても咬頭嵌合位に近接するとともに,安定した位置を占める可能性が示唆された.上記の内容を日本補綴歯科学会東関東支部第10回学術大会(平成19年2月25,大宮)にて発表した.
零分散シフトシリカコア光ファイバの数値解析に関する研究

1.軸対称単一モード光ファイバ(1-1)波長1.30μmj1.55μmで全分散を同時に零にする光ファイバコアの屈折率分布がα乗型、クラッドの構造が3重型のファイバについて検討した(電子情報通信学会論文誌C,Vol.J70-C,No.11 (1987.11) ,電気学会電磁界理論研究会資料EMT-87-50 (1987.10)。(1-2)波長1.55μmを含む広帯域で±2ps/km/nm以下(低分散:伝送速度IGbps,伝送距離50km以上の波長多重通信)にする光ファイバの設計法波長1.55μmで全分散を零にしかつ1.55μmにおける全分散の感度を零にする方法によりクラットの構造が2重型、3重型、4重型のファイバについて曲げ損失、全分散の感度、軸すれ損失、波長範囲を検討した。(電気学会電磁界理論研究会資料EMT-88-115 (1988.10) )。2.2個の中空円形ピットをもつ偏波面保存光ファイバ(2-1) HEY_1モード(又はHEY_2モード)の全分散を波長1.30μmと1.55μmで同時に零にする光ファイバコアとクラッドの比屈折率差,コアとピットの位置関係によってモード複屈折率が最大となる構造を検討した(電子情報通信学会春季全国大会C-1 (1988.8)電子情報通信学会論文誌(C-I Vol.J-72-C-1,No.4 (1989.4)(2-2)波長1.30μmと1.53μmを含む波長範囲で±2ps/km/nm以下(低分散)とする光ファイバコアとクラッドの比屈折率差,コアとピットの位置関係によってモード複屈折率が最大となる構造を検討した(電子情報通信学会秋季全国大会C-1 (1988.9) )1.軸対称単一モード光ファイバ(1-1)波長1.30μmj1.55μmで全分散を同時に零にする光ファイバコアの屈折率分布がα乗型、クラッドの構造が3重型のファイバについて検討した(電子情報通信学会論文誌C,Vol.J70-C,No.11 (1987.11) ,電気学会電磁界理論研究会資料EMT-87-50 (1987.10)。2.2個の中空円形ピットをもつ偏波面保存光ファイバ(2-1) HEY_1モード(又はHEY_2モード)の全分散を波長1.30μmと1.55μmで同時に零にする光ファイバコアとクラッドの比屈折率差,コアとピットの位置関係によってモード複屈折率が最大となる構造を検討した(電子情報通信学会春季全国大会C-1 (1988.8)電子情報通信学会論文誌(C-I Vol.J-72-C-1,No.4 (1989.4)(2-2)波長1.30μmと1.53μmを含む波長範囲で±2ps/km/nm以下(低分散)とする光ファイバコアとクラッドの比屈折率差,コアとピットの位置関係によってモード複屈折率が最大となる構造を検討した(電子情報通信学会秋季全国大会C-1 (1988.9) )1.軸対称単一モード光ファイバ波長1.3μmと1.55μmで全分散を同時に零にする光ファイバコアの屈折率分布がα乗型,クラッドの構造が3重型のファイバを検討し,次の結果を得た(電子情報通信学会論文誌C, Vol.J70-C, No.11(1987, 11),電気学会電磁界理論研究会資料EMT-87-50(1987.10),(1)正クラッド(第一クラッドの比屈折率差が正,第2クラッドの比屈折率差が負)のいずれの場合もα=1(三角分布), α=2(2乗分布), α=6,のいずれの場合もα=∞(ステップ分布)のファイバは,コア径と波長に対する全分散の感度を小さくでき,さらに,曲げ損失も小さくできる.(2)コアの屈折率分布がα=1, 2, 6,

∞いずれの場合も逆クラッドに比べて正タラッドの方が,コア径と波長に対する全分散の感度を小さくでき,さらに曲げ損失も小さくできる.2.偏波面保存光ファイバHE^X_<11>モード(又はHE^Y_<11>モード)の全分散を波長1.3μmと1.55μmで同時に零にする光ファイバ全分散を考慮しない場合モード複屈折率を大きくできるコアとクラッドにまたがる中空円形ピットを持つファイバについて検討し,次の結果を得た(電気学会電磁界理論研究会資料EMT-87-49(1987.10).(1)モード複屈折率が最大となるのは,ピットがコア外部に接し,コアとクラッドとの比屈折率差が1.15%の時である.(2)1波長で零分散にする応力付与型ファイバよりモード複屈折率を大きくできる.1.軸対称単一モード光ファイバ波長1.55μmを含む広帯域で低分散にする設計法として(1)波長1.55μmで全分散を零、(2)1.55μmにおける全分散の感度を零にする方法を検討した。この方法を構造が2重型、3重型、4重型のファイバに適用し、次の結果が得られた(電気学会電磁界理論研究会資料EMT-88-115(1988.10))。(1-1)クラッドが24重型のいずれの場合もコアと外部クラッドの比屈折率差を0.5%とした時よりも0.7%の方が各クラッドの比屈折率差に対する全分散の感度と曲げ損失を小さくできる。(1-2)波長1.55μmを含む波長領域が最も広くとれるのは3重型である。2.2個の中空円形ピットを持つ偏波面保存光ファイバ(2-1)HEY_1モード(又はHEY_1モード)の全分散を波長1.30μmと波長1.55μmで同時に零にする光ファイバ:(電子情報通信学会春季全国大会C-1(1988.3))(1)コアとクラッドの比屈折率差が0.5%の場合、モード複屈折率が最大となるのは、波長1.30μmではピットがコアに接している時、波長1.55μmでは、ピットがコアの外部にある時である。(2)ピットがコアの外部にある時、比屈折率差が1.6%でモード複屈折率を最大にできる。(2-2)波長1.30μmと1.55μmを含む波長範囲で低分散とする光ファイバ(電子情報通信学会秋季全国大会C-1(1988.9))コアとクラッドの比屈折率差が0.5%の場合、低分散(±2ps/km/nm以内)になる波長領域が波長1.293μm波長1.550μm、ピットがコアに僅かにくい込んでいる時、モード複屈折率は最大にできる。(2-3)上記(2-1)を論文として発表(電子情報通信学会論文誌C-1 Vol J-72 C-1、No.4(1989.4))。
子どもの育ち、子育てを支援する学校・施設の木質化とその評価

本研究では、教育施設の木材利用が子どもの成長と発達に及ぼす影響について研究した。主要な研究方法として、アンケート調査と行動の実験分析を用い、以下の知見を得た。小学校5年生から中学校3年生までを対象とした調査の結果、教室の持つ心理的機能(居場所機能)は潜在的に木材・木材以外の施設の影響を受けていることが明らかになった。学校と保育園の教師の両方が、設備上の木材利用の教育的価値をアメニティまたは美的目的として認識していました。子どもの行動の実験的分析によれば、木製施設は、集中力、多動性、社会性のような子供の能力に有意な影響を及ぼす可能性がある。平成26年度は、学校、子育て支援施設等の快適性に関する既往の研究の整理・分析と調査体制整備、すなわち研究の基盤確立を中心として各種調査、基礎実験等を進めた。また、各地の学校、幼児教育施設、子育て支援施設をはじめとして、さまざまな木質化施設などを訪問し、その設計者や施工者にインタビューを行い、調査の基本的な骨子と方向性について検討を進めた。また、これまで実施してきた調査研究資料の再分析を進め、子どもの居場所と室内環境の木質化のかかわりについて検討を進めた。こうした作業の一方で、室内環境における木材、とくに人体に接触することの多い床材がヒトの心理や生理に与える影響を明らかにするために、2種類の床材を用いた室内空間を用意し、そこで過ごすヒトの行動反応測定(ビデオ分析)、生理反応測定(唾液アミラーゼ活性、表面体温)、心理的反応測定(POMS調査等)を並行して行い、多面的分析について基礎的な実験を試みた。とくに、普段家庭や子育て支援施設などでともに過ごすことの多い母子を被験者として、母親、子ども、そして母子関係それぞれに与える影響について検討し、暮らしや子どもの育ちに対する木材利用の意義と役割について検討を試み、今後の研究につながるいくつかの知見を得た。さらに、国外における木質化事例の検討としてドイツ連邦を訪問し、学校、幼稚園、子育て支援施設等における室内外における木材利用の具体的事例について調査し、我が国との比較を行った。昨年度に引き続き、子どもの育ち環境における木材利用の効果について、実験、調査を行い、以下の通り検討を進めた。1)木質環境が子どもの育ちに及ぼす影響を明らかにするために、実験室環境に木質床と非木質床を設置し、0ー1歳児の幼児の行動をコーディング法を用いて分析した。その結果、幼児の遊び行動、姿勢の変化において、無垢材の床の場合が多動性が小さいことが明らかとなった。また、保育士との関わりについて、幼児と保育士との位置関係をもとに分析した結果、自立的な行動(依存性)が多いことが明らかとなった。2)同様に、4歳児の幼児の行動について、データを詳細に分析した結果、木材床では多動性が小さく、遊びに対するじっくり度も高いことが明らかになった。また、4歳児の場合、遊び行動における性差が確認され、男児の場合、無垢材の床では運動遊びなどが促され、女児の場合には、落ち着いた遊びが長く続く傾向が見られた。さらに、遊びの社会性発達の視点から幼児間の遊び行動を分析した結果、非木質床では孤立的遊びや並行的遊びが多く発現したのに対し、無垢材の床では連合的遊びや協同的遊びが多く発現するなど、幼児間の関係においても室内空間の材料が影響をおよぼすことが明らかとなった。3)幼児教育、学校教育における木材利用の効果について、埼玉、東京エリアの保育園に勤務する保育士約200名に質問紙調査を行った。その結果、木材を積極的に利用した保育園に勤務する保育士は、その園舎を高く評価し満足感が高いものの、木材利用が進んでいない保育園では、保育士の不満感が高いことが明らかとなった。また、保育士が保育園舎に期待するイメージについて、「安全」「安心」「明るい」などの語が見いだされ、そうした基本的な機能が満たされないことによって、保育士の不満感に結び付くことが示唆された。実験室における実験は十分に進み、ほぼ完了している。結果の分析も滞りなく行われている。すでに学会発表も行い、その結果についての評価も高い。学校等における実際の児童・生徒の分析、検証が今後必要となるが、それも着実に進んでおり、計画通りである。また、教員、保育士等のインタビューや質問紙調査などを引き続き実施し、成果の充実につとめたい。昨年度までの研究成果にもとづき、過去のデータ等の再分析、とりまとめを中心に研究を実施した。1)学校における木質化と児童、生徒の反応について、子どもの居場所としての学校校舎のあり方について、杉本らが示した居場所の心理的機能分類にもとづき、分析を進めた。その結果、居場所としての学校空間(校舎の心理的機能)は、小学生、中学生でその認識が大きく異なり、また木材利用の程度(木質率)に対する反応も異なることが明らかになった。中学生においては木質率の増加は、被受容感を感じる生徒の増加につながるものの、小学生ではそうした傾向は見られない。また、精神的安定は小学生において増加する一方で中学生ではそれほど大きな変化はない。さらに、これらの結果については、性差が存在し、とくに女子児童、生徒において居場所の心理的機能に木質率が影響している可能性がうかがえた。2)幼児教育施設における木質利用に対する保育士、幼稚園教諭等の意識についての調査結果をもとに、その詳細な分析を進めた。

その結果、園舎等の木質化が子どもの育ちについて関わることを認識する幼児教育者らが多い一方で、それが感性に関わる効果(視覚・触覚)や造形的な効果など教育的な効果として認識されており、室内空間の保温、断熱効果、安全生や快適性など、子どもの育ちに直接的に影響をもたらすとは考えられていない、意識されていないことを明らかにした。研究代表者の健康上の理由により、28年度は調査、研究が十分に進められず、研究全体が遅れる結果となった。本研究では、教育施設の木材利用が子どもの成長と発達に及ぼす影響について明らかにするために、各地の学校、幼児教育施設、子育て支援施設をはじめとして、さまざまな木質化施設などを訪問し、その設計者や施工者にインタビューを行うとともに、木質化された教育空間を想定した実験室において、子どもの行動反応、心理反応等の検討を行った。結果は以下の通りである。1)学校における木質化と児童、生徒の反応について、子どもの居場所としての学校校舎のあり方について、居場所の心理的機能分類にもとづき分析を進め、居場所としての学校空間(校舎の心理的機能)は、小学生、中学生でその認識が大きく異なり、また木材利用の程度(木質率)に対する反応も異なることを明らかにした。特に中学生においては木質率の増加により被受容感を感じる生徒の増加につながり、小学生ではそうした傾向は見られないなど、心理的発達による差を見出した。2)幼児教育施設における木質利用について、保育士、幼稚園教諭等200名に対する意識調査の結果、園舎等の木質化が子どもの育ちについて関わることを認識する幼児教育者らが多い一方で、それが感性に関わる効果(視覚・触覚)や造形的な効果など教育的な効果として認識されていること、木材を積極的に利用した保育園に勤務する保育士は、その園舎を高く評価し満足感が高いものの、木材利用が進んでいない保育園では、保育士の不満感が高いことなどを明らかにした。3)実験室環境に木質床と非木質床を設置し、0ー1歳、2ー3歳、4歳の幼児の行動をコーディング法を用いて分析した。その結果、幼児の遊び行動から、没頭性や集中力、多動性、そして遊びの社会性などへの影響を見出した。とくに4歳児では。木材床における遊びが連合的遊びや協同的遊びなど社会性の高い遊びが多く発現するなど、幼児の社会性発達に及ぼす室内空間の木材の影響を明らかにした。本研究では、教育施設の木材利用が子どもの成長と発達に及ぼす影響について研究した。主要な研究方法として、アンケート調査と行動の実験分析を用い、以下の知見を得た。小学校5年生から中学校3年生までを対象とした調査の結果、教室の持つ心理的機能(居場所機能)は潜在的に木材・木材以外の施設の影響を受けていることが明らかになった。学校と保育園の教師の両方が、設備上の木材利用の教育的価値をアメニティまたは美的目的として認識していました。子どもの行動の実験的分析によれば、木製施設は、集中力、多動性、社会性のような子供の能力に有意な影響を及ぼす可能性がある。27年度以降に実施する基本的な調査方法について確定させると同時に、基礎的な資料の収集、予備実験も順調に行うことができた。また国内事例だけでなく、国外事例の調査も行うことができており、成果発表に必要なデータを十分に収集することができた。こうしたデータの成果発表が進んでおらず、(2)概ね順調に進展していると評価した。
対人間協調が運動の生理・心理・行動に及ぼす影響

平成30年度は、歩行やランニングの歩調の計測システムの開発、および同システムのテストと予備実験を兼ね、踏み台昇降運動を2人組で行った際のステップリズムと主観的・生理的運動強度の変化に関する検討を行った。(歩調計測システムの開発)2人組での歩行やランニングで歩調の時間的ばらつきを評価する上で、既存のモーションキャプチャーシステムや足圧センサーは時間解像度やコスト、運搬性の点で難があることがわかった。そこで、市販の感圧導電樹脂シートやタブレットPCを用いたポータブル歩調計測システムを製作した。同システムで計測した歩調は床反力計で同時に測定した歩調とよく相関し、十分な精度が得られた。(踏み台昇降運動)指定したテンポでの指タッピングを2人で互いに同期しながら行うと、タッピングが加速しやすいことが報告されている。また、自身の至適運動テンポに近いテンポの音楽やメトロノーム音を聞きながらランニングや自転車エルゴメーター運動を行うと、何も聞かない場合と比較して主観的・生理的運動強度が減少するという報告がある。そこで、慣性の影響が強いと考えられる全身運動でも2人組での加速が観察されるか、メトロノーム音の効果は外的に指定されたテンポでも観察されるか、また互いの足音や上下動の知覚もメトロノーム音と同様な効果を持つかを、単独および2人組での踏み台昇降運動課題を用いて検討した。その結果、参加者のステップのテンポは単独条件では平均して遅くなった一方、2人組条件では加速または維持された。一方、主観的・生理的運動強度に関しては、パートナーの存在もメトロノーム音も有意な影響は観察されなかった。歩調計測システムを新規開発する必要性が生じたため、当初の想定と比較すると研究の進展は遅れている。しかしながら、応用性の高いシステムの開発に成功し、踏み台昇降運動を用いた予備実験からも一定の知見を得ることができ、平成31年度以降の研究を加速するための準備は整った。以上を総合的に評価し、やや遅れていると自己評価した。予備実験から、外的に指定した一定のテンポでの運動と、参加者各自にとっての至適テンポでの運動とで、外部刺激が主観的・生理的運動強度に及ぼす影響が異なることが明らかになった。これを踏まえ、今後は外的に指定した一定テンポでの運動の他、至適テンポが近い参加者組と遠い参加者組との比較なども取り入れ、対人間協調が運動に及ぼす影響と、それが発現する条件や過程に対する検討を深めていく。平成31年度中に想定される国際学会への参加費・旅費とオープンアクセス誌への投稿費用を考慮し、平成30年度の予算を一部繰り越した。
分子シャペロンを用いた蛋白質立体構造構築原理の解明

タンパク質の立体構造形成反応を助ける大腸菌由来の分子シャペロンであるGroEL/ESを用いて,タンパク質の構造形成における重要な側面を研究した。以下に具体的に要約する。(1)シャペロニンGroELの再生中間体の認識機構GroELは様々な蛋白質の再生中間体を認識して結合するが,結合認識にはどのような要因が働いているのかはまだ明確にされていなかった。我々は,チトクロームcの長さの異なる様々なペプチドを用いてGroELとの相互作用をそれらのコンフォメーションと比較しながら調べた。GroELは構造形成したネイティブなチトクロームcとは相互作用しないが,構造が壊れたコンパクトな構造を持ったアポチトクロームc,さらに比較的長さの長いペプチドとは強い結合を示した。詳細な実験より,これらの結合には疎水性相互作用とイオン的相互作用が要因であることが示され,中でも特に前者が重要であることが明らかになった。また,基質結合の反応速度論的実験から,GroELの再生中間体の認識はその中間体自身の構造形成反応速度との兼ね合い(競争)であることも示唆された。(2)変異型シャペロニンを用いた機能発現機構の解明我々は,Trp残基が全く存在しないGroELに,分子内在性としての固有の蛍光プローブとなり得るTrp残基等を導入した変異体数種類(T89W,C138W,Y203C)を作製した。この中で特に興味深い性質を示したT89W変異体を詳細に調べた。この変異体はATPを結合できるがその加水分解活性は持たない。この変異体シャペロニンを用いて乳酸脱水酵素の再生反応を行ったところ,野性型シャペロニンと同様な活性を発現することが明らかになった。この実験結果から,シャペロニンが仲介する構造形成反応には,ATPの加水分解エネルギーは必要ではなく,ヌクレオチドの結合の方が重要であることが明らかになった。