hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テラヘルツ時間領域分光法を用いた水溶液中における生体分予の機能発現機構の研究

水和現象はタンパク質や細胞膜の自己組織化した構造を形成・維持において重要な役割を果たしており、生体機能メカニズムの物理的な理解のための鍵となる現象と考えられている。水溶液中の分子の水和状態はこれまでさまざまな手法で調べられてきたが、最新の分光学的手法であるテラヘルツ時間領域分光法は、水素結合のエネルギーに対応する周波数領域の分光法であることから、水和現象の研究への応用が期待されていた。そこで水溶液中での生体関連分子の水和状態を、テラヘルツ時間領域分光法を用いて実験的に研究した。昨年度までに、測定量から水和した水分子に関する情報を取り出す新たな解析手法を提案・確立し、様々な生体関連分子水溶液を用いてその有効性を示してきた。この手法を用いてミセルの水和状態を調べた。ミセルは分子内に親水基と疎水基両方をもつ両親媒性分子が、疎水性相互作用によって水中で自発的に集合して形成される。研究の結果、このような集合体の表面には温度に対して安定な水和水の層が存在することがわかった。また安定な水和層の形成は、ミセルを形成している両親媒性分子の親水基と、水和水との水素結合ネットワークの形成が重要な要因となっていることが示唆された。このような安定な水和構造の存在によって、自己組織化した構造が安定化されていることが考えられ、水和水の役割に関する研究に新たな知見を与えた。本年度の本研究課題による研究では、水溶液中で生体関連分子に水和した水分子のピコ秒領域のダイナミクスを実験的に明らかにした。水和水のピコ秒領域でのダイナミクスは室温における生体分子の機能発現ダイナミクスと深く関係していると考えられているが、実験的にその性質を調べるのはこれまで困難であった。本研究では測定精度を高めた誘電分光法(テラヘルツ時間領域全反射減衰分光法)と、新規な解析方法を用いて電場に対する水分子の応答関数を求めることで、そのダイナミクスを調べた。その結果、バルク水が数ピコ秒以上の長寿命な応答を示すのに対して、水和水は1ピコ秒以降にはほとんど応答を示さないことがわかった。本研究で新たに提案している解析方法は、これまで困難であった水溶液系のテラヘルツ領域における誘電スペクトルの解釈を容易にする。水溶液系のテラヘルツ領域における誘電スペクトルはブロードで特徴のないものであり、そこから物理的な議論をすることが難しい。しかし、この方法を用いることにより、そこから水和数や水和水の密度や応答関数といった物理量を定量的に求めることができる。今後この手法は、水溶液中の生体分子やそれをとりまく水和水の研究に新たな知見をもたらすと期待できる。昨年度の研究で提案した手法を発展、応用させ、様々な物質(糖、アミノ酸、生体高分子など)の水溶液中での水和状態を研究した。その結果、本研究で用いたテラヘルツ時間領域全反射減衰分光法と新規な解析手法で、水和状態を定量的に正しく評価できることがわかった。水和水は室温、水環境下での生体分子の立体構造安定化、機能発現ダイナミクスにおいて重要な役割を担っていると考えられている。従って、水和水の性質を定量的に調べることは必要不可欠であり、本課題の研究成果は今後の当該分野における研究の発展に貢献すると期待できる。また、本手法を用いて水和状態の濃度依存性、温度依存性を調べた。これらのデータから、溶液中での溶質分子による水和水の共有状態などを調べることができた。また、本手法は水溶液中で自己組織化(ミセル化)するアルコール(2butoxyethanol)の凝集状態を調べることにも応用できることがわかった。生体の機能発現機構において、自己組織化現象が果たす役割は大きく、本手法で得られる情報から今後さらなる知見が得られることが期待される。さらに、このアルコール水溶液系は温度約50°C以上で下部臨界温度型の相分離現象を示す。このようなタイプの相分離現象のミクロスコピックな詳細はわかっておらず、本研究はこのような現象の詳細な理解にもつながると考えられる。
カルボニル基の電極環元により生成するアニオンラジカルの新反応

カルボニル基の電極還元で生成したアニオンラジカルが分子内の芳香核を攻撃し立体選択的に環化生成物を与える全く新しい型の反応について、その機構等を明らかにし、さらに有機合成への応用の可能性を探ることが本研究の目的であり、以下に記す成果を得た。1.典型的な原料として5-フェニル-2-ペンタノンを選びこれを用いて様々な条件で電極還元反応を行ったところ、電極としてスズ板、溶媒としてイソプロパノール、支持塩として4級アンモニウム塩を用いた場合に最も良好な収率(70%)で環化生成物が得られることがわかった。得られた環化生成物はほとんどシス体のみであった。2.上記の最適条件で種々の分子内に芳香核を有するケトンについて反応を行ったところ、いずれの場合にも立体選択的に環化生成物を与えた。側鎖上に置換基が存在してもかなり高い立体選択性(>90%)をもって一種類の生成物が生成した。芳香核上に電子供与性基が存在すると環化反応は阻害されるが、電子吸引性基が存在して環化反応は阻害されないことから、芳香核を攻撃する活性種はアニオン性をもっていると考えられ中性ラジカルではなくアニオンラジカルであると推定される。ナフタレンおよびアントラセン核を有するケトンについても同様の環化生成物を与えた。また、本反応は6員環形成には有効であるが、5または7員環を形成させることはできなかった。3.本反応を利用して環状構造を持つテルペノイドおよびステロイド等の天然物の骨格合成についても検討する予定であったが、これについては本年度内に達成することはできなかったため今後の研究課題である。
非平衡散逸結合系のダイナミックス -レーザーにおける自己組織化過程-

本研究の目的は、非平衡状態にある散逸結合系の理論的研究を通して、凝縮系における動的過程を明らかにすることである。特に、量子開放系に焦点を絞って定式化を行い、厳密解を得た。具体的には、光と物質が相互作用し、かつエネルギーの流れを内包する系を取り扱った。従来、この系に対する定式化を行う際には、かなりの近似的な扱いを余儀なくされていた。本研究は、これまで厳密解を得ることは不可能であると思われていた系に対して、初めて解析解を得たものである。この解は、ミクロなレーザー模型をも特殊例として含んでおり、非平衡量子開放系の原型を解いたと言ってよかろう。さらに、我々の方法論を量子多体系へ拡張し、厳密な定式化を行った。その結果、レーザー作用の本質的現象(光子を媒介とした活性原子間の協同現象)を、初めて理論的に明らかにした。従来、レーザー光が放出される過程に対しては、次のような直観的描像が広く受け入れられてきた。すなわち、ある原子から放出された光が別の原子に吸収されることにより、原子間に光子を媒介とした結合が生ずる。これと共に原子系全体の位相が揃い、放出される光も位相の安定した、コヒーレントなものとなる、というものである。しかし、これまで量子多体系に起因する困難から、このシナリオを遂行した仕事は存在しなかった。本研究により初めて、レーザー系における位相の自己組織化過程を詳細に論ずることが可能となった。
希土類材料によるCO2のオンサイト貯蔵および光還元系の構築

H2Oを電子源とするCO2の光還元はH2Oの光分解によるH2生成と競争的に進行し,前者に比べて後者の反応の方が進行しやすいことが知られている.すなわち,反応系にH2Oが共存する場合は,CO2に電子を与えるよりも,H+に電子を与える方が進行しやすいため,活性サイトへ速やかにCO2を供給する仕掛けを作る必要がある.これまでに我々はH2Oを電子源とするCO2の光還元において高い選択性を維持するには光触媒上の塩基点へのCO2の吸着が高効率化のキーステップであることを見出している.これを作業仮説として,本研究では光触媒上にCO2が吸着可能な塩基点を修飾することを検討する.2018年度においては,弱い塩基として機能する希土類材料について一般的な光触媒であるGa2O3上に修飾を行った.希土類元素はSc, Yの2元素とLaからLuまでの15元素の計17元素であり,その酸化物は様々な固体塩基性(量,強度,性質)を示すものが多い.この中で希土類元素の中でプラセオジム(Pr)やイッテルビウム(Yb)を添加した光触媒が高いCOの生成速度およびCOへの選択性を示すことを見出した.Agを助触媒として添加したAg/Pr/Ga2O3およびAg/Yb/Ga2O3のCOへの生成速度はそれぞれ182μmol/hおよび209μmol/hであった.また,その時のCOへの選択性はそれぞれ86.1%および59.2%であった.Ag/Yb/Ga2O3を用いた場合のCOへの選択性を向上させるため,Znの添加を検討したところ,3.0mol%のZnを添加したとき,COへの選択性は80%に増加した.さらにタングステンブロンズ構造のA2BTa5O15のBサイトに希土類を用いたK2RETa5O15を合成し,中でもイッテルビウム(Y)を導入したK2YTa5O15が高いCO生成速度およびCOへの選択性を示した.平成30年度の研究計画においては,「コンポジット材料のスクリーニング及び精密合成」を掲げていた.希土類元素はSc, Yの2元素とLaからLuまでの15元素の計17元素であり,おおむね順調にスクリーニングは終了した.この中でPrとYbに元素を絞って,添加方法やその後の処理条件(焼成温度,焼成時間,担持量など)を検討することができた.さらに,次年度の検討事項である「コンポジット材料の特性評価による希土類種の同定」を行うための装置の立ち上げ,整備などを最適化と同時並行で行うことができたため,研究は順調に進捗しているとした.平成31年度の研究計画では「コンポジット材料の特性評価による希土類種の同定」を行うとしている.希土類種の同定に必要なXRD, UV-Vis DRS, BET比表面積分析, XPS, XAFS, SEM,TEMなどの特性評価を行う装置に関してはすでに準備が終了している.また,.添加した希土類材料が持つ塩基点の量および強度を調べるためのCO2-TPD装置も立ち上げているため,来年度の計画を遂行するための準備は整っている.H2Oを電子源とするCO2の光還元はH2Oの光分解によるH2生成と競争的に進行し,前者に比べて後者の反応の方が進行しやすいことが知られている.すなわち,反応系にH2Oが共存する場合は,CO2に電子を与えるよりも,H+に電子を与える方が進行しやすいため,活性サイトへ速やかにCO2を供給する仕掛けを作る必要がある.これまでに我々はH2Oを電子源とするCO2の光還元において高い選択性を維持するには光触媒上の塩基点へのCO2の吸着が高効率化のキーステップであることを見出している.これを作業仮説として,本研究では光触媒上にCO2が吸着可能な塩基点を修飾することを検討する.2018年度においては,弱い塩基として機能する希土類材料について一般的な光触媒であるGa2O3上に修飾を行った.希土類元素はSc, Yの2元素とLaからLuまでの15元素の計17元素であり,その酸化物は様々な固体塩基性(量,強度,性質)を示すものが多い.この中で希土類元素の中でプラセオジム(Pr)やイッテルビウム(Yb)を添加した光触媒が高いCOの生成速度およびCOへの選択性を示すことを見出した.Agを助触媒として添加したAg/Pr/Ga2O3およびAg/Yb/Ga2O3のCOへの生成速度はそれぞれ182μmol/hおよび209μmol/hであった.また,その時のCOへの選択性はそれぞれ86.1%および59.2%であった.Ag/Yb/Ga2O3を用いた場合のCOへの選択性を向上させるため,Znの添加を検討したところ,3.0mol%のZnを添加したとき,COへの選択性は80%に増加した.さらにタングステンブロンズ構造のA2BTa5O15のBサイトに希土類を用いたK2RETa5O15を合成し,中でもイッテルビウム(Y)を導入したK2YTa5O15が高いCO生成速度およびCOへの選択性を示した.平成30年度の研究計画においては,「コンポジット材料のスクリーニング及び精密合成」を掲げていた.希土類元素はSc, Yの2元素とLaからLuまでの15元素の計17元素であり,おおむね順調にスクリーニングは終了した.

この中でPrとYbに元素を絞って,添加方法やその後の処理条件(焼成温度,焼成時間,担持量など)を検討することができた.さらに,次年度の検討事項である「コンポジット材料の特性評価による希土類種の同定」を行うための装置の立ち上げ,整備などを最適化と同時並行で行うことができたため,研究は順調に進捗しているとした.平成31年度の研究計画では「コンポジット材料の特性評価による希土類種の同定」を行うとしている.希土類種の同定に必要なXRD, UV-Vis DRS, BET比表面積分析, XPS, XAFS, SEM,TEMなどの特性評価を行う装置に関してはすでに準備が終了している.また,.添加した希土類材料が持つ塩基点の量および強度を調べるためのCO2-TPD装置も立ち上げているため,来年度の計画を遂行するための準備は整っている.
１９世紀以前の東南・東アジア気象観測記録と日本の歴史天候記録による気候変動の解明

2.1865年以降のフィリピン気象観測データの解析から,マニラでは1900年1960年代半ばは夏季降水日数が20日以上の年が多く,18651875年や2000年以降は,20日を下回る年が連続的に出現していたことがわかった.3.山形県の古日記天候記録による19世紀の冬季・夏季の気候復元を行い,19世紀中頃以前の冬季は現在よりも寒冷傾向にあり,夏季は1850ー1880年代に高温傾向が認められた.1.昨年度デジタル化と補正均質化を行った幕末期の函館における気温データについて,函館地方気象台の気温と比較したところ,幕末期当時は暖候期の低温と寒候期の高温傾向がみられた.その要因として,幕末期の観測地点が,現在より海洋性の性質を示すことから,海風の影響を受けやすかったと考えられる.また,幕末期の年平均気温は,函館の最近30年間の平年値よりも約2.0°C低く,その寒冷な傾向は幕末期から20世紀初頭まで継続していたことが明らかとなった.2.山形県において、歴史時代から観測時代まで連続的に得られる古日記天候記録をもとに1830年代以降の7月の気温変動を復元した。復元結果からは、1830年代、1860年代、および1900年代に寒冷な期間が認められ、これらの時期が東北地方における飢饉発生期と時期的にほぼ対応していることが分かった。一方、1850年代前半と、1870年代後半1880年代は現在の気温平年値と比べて温暖であり、特に、1850年代前半には20世紀後半の猛暑年に匹敵する温暖な年が出現していたことが推定された。3.古日記天候記録から18世紀以降の夏季気温変動を復元することを目的として、東京周辺における古日記天候記録の収集と分析を行った。気象観測データと古日記天候記録が重複する期間において、日記に記された7月の晴天日数と気温との対応関係について検討した結果、晴天日数と気温との間に強い正相関が認められ、晴天日数から気温変動を復元できることが判明した。また、近接地域で記された複数の天候記録間で7月の晴天日数の変動を比較した結果、異なる日記間で晴天日数の変動に強い相関が認められた。4.フィリピンの日降水量データ(1883年7月1888年12月)をグラフの画像から読み取り,デジタル化した.2.1865年以降のフィリピン気象観測データの解析から,マニラでは1900年1960年代半ばは夏季降水日数が20日以上の年が多く,18651875年や2000年以降は,20日を下回る年が連続的に出現していたことがわかった.3.山形県の古日記天候記録による19世紀の冬季・夏季の気候復元を行い,19世紀中頃以前の冬季は現在よりも寒冷傾向にあり,夏季は1850ー1880年代に高温傾向が認められた.1. 19世紀の日本における気象観測記録のうち、幕末期の北海道における気温観測記録のデジタル化を実施し、そのデータの補正均質化を行った。現代の函館海洋気象台の気温データを比較した所、依然として不自然なギャップがあるため、今後、補正方法等の再検討が必要である。2. 18901899年のフィリピンの気象観測データのうち、解析に使用できる地点数を確認し、地点分布図を作成した。19世紀の観測地点の緯度・経度が現在の地点と同じかどうか調査した。18652007年(1940年代除く)の期間のマニラにおける年降水量、年降水日数を算出し、降水特性の長期変動特性を解析した。3.デジタル化および補正均質化が完了した19世紀の気象観測データ、歴史文書から収集した天候記録データを、一般に公開するための英語版ウェブサイト(JCDP: Japan-Asia Climate Data Program)の基本フレームを完成させ、公開した。1)これまで収集・デジタル化・補正均質化が完了している19世紀の日本における気象観測データ(長崎,神戸,大阪,横浜,東京,札幌,日本西部の平均値),および古日記天候記録から復元した18,19世紀の日本における気温の復元値(東京,山形県川西町)を,当該研究課題で設立したウェブサイトJapan-Asia Climate Data Program(JCDP: http://jcdp.jp/)にて公開した.2)東京周辺における複数の歴史文書から天候記録データを収集し,異なる日記天候記録に書かれた晴天日数や雨天日数の変動傾向について相互比較を行い,日記天候記録の信頼性について調査を実施した.3)日本における20世紀前半以降の夏季気温変動傾向と大気循環パターンとの関連について正準相関分析を用いて解明した.研究の結果,北日本で冷夏,西日本で猛暑となる「北冷西暑」型気温分布の出現頻度が長期的に増加しつつあり,この傾向が東アジアにおける北太平洋高気圧の南西方向への拡張と関連していることが明らかになった.4)マニラの18662012年までの月降水量と月降水日数のデータセットを作成し,降水特性の季節変化とその長期変動特性を解析した.結果として,1900年初頭から1960年代半ばまでは夏季降水日数が20日以上の年が多くみられるが,1865-1875年や2000年以降は,夏季降水日数が20日を下回る年が連続的に出現していたことがわかった.また1960年代後半以降は,雨季の終わり頃(12月頃)を中心に月降水日数の年々変動が大きくなる傾向にあった.

5)マニラの19世紀後半の日最高気温,日最低気温の月平均値のデータセットを作成した.気候学昨年度までに収集しデジタル化した,19世紀の気象観測データおよび天候記録から復元した19世紀以降の気候の解析が順調に進んでいるため.収集が完了している19世紀の気象観測記録のデジタル化を着実に進めており、また整備が完了したデータの解析に着手している。さらに、当該研究課題の重要な目的である、19世紀の以前の気候データの一般公開・頒布のためのウェブサイトの大半が完成し、公開が可能となっている。1.デジタル化が完了している気象観測データおよび古日記の天候記録データを,Japan Climate Data Programウェブサイトにて公開する.2.デジタル化が完了した日本の全地点のデータをもとに,Japan Temperature Seriesの再計算を実施する.3.18世紀にまでさかのぼって,古日記天候記録から夏季の気温変動を復元する.4.19世紀末からの降水量データを使って,マニラにおける雨季入り時期の変動や降水特性の変化を解析する.1.19世紀の北海道の気温データの補正均質化方法について再検討を行い、データベースを完成させる。その後、すでにデータベース化が完了している日本の他地点のデータと統合して、Japan Temperature Seriesの再計算を実施する。2.フィリピンにおける19世紀後半以降の日最高・日最低気温に関する長期変動特性について解析を行い、他の東南アジア・東アジア地域における気温の長期変動特性との比較を行う。3.JCDPウェブサイトに、順次データをアップロードし公開する。さらに、日本語版のウェブサイトの準備を進める。物品購入と旅費が,予定していた金額より安価で実施することができたため.当該課題は最終年度のため,研究成果をまとめるための物品購入(プリンタートナーなど)に使用する予定である.主に、ウェブサイトの保守費用と観測記録・歴史文書デジタル化の人件費に充てる。その他に、史料収集および学会等での成果発表のための旅費に使用する。
ゴルジ体タンパクgiantinの発生過程における機能の解析

ゴルジ体蛋白質Giantinに変異を持ち、骨軟骨形成不全症を示すOCDラットにおける軟骨内骨化は初期の段階から遅延していることを明らかにした。また、OCDラットが呈する全身性の皮下水腫にはリンパ管の形成異常および血管透過性の亢進が関与している可能性を示した。これらはゴルジ体蛋白質Giantinの発生過程の役割に関する世界で初めての報告であり、骨軟骨形成不全症および水腫の発症における新たな原因を示したものである。OCD系統の発症ラット(ocd/ocd)が呈する四肢短小、骨軟骨形成不全症および全身性の皮下水腫等の表現型はゴルジ体タンパク質GiantinをコードするGolgb1遺伝子に10bpの挿入変異に起因すると考えられている。この挿入変異はフレームシフトによる中途終止コドンを生じるために、ocd/ocdではGiantinのC末端側約2/3を欠損しており、その機能を欠損していると推測されている。本年度は+/+およびocd/ocd胎子の前肢から抽出したタンパク質をSDS-PAGEにより分離した後、ocd/ocdにおいて欠損していると推測されるGiantinのC末端のアミノ酸配列を認識する抗体を用いたIn Gelウェスタン分析を行った。その結果ocd/ocdでは陽性シグナルが認められなかったことから、ocd/ocdでは正常なGiantinタンパク質を欠損していることが明らかになった。また、胎齢16.5日および18.5日の大腿骨における軟骨細胞の増殖活性を測定した結果、ocd/ocdでは細胞増殖活性が有意に低く、細胞増殖活性の低下が四肢短小の一因となっていると考えられた。また、von Kossa染色により大腿骨の石灰化を調べた結果、ocd/ocdでは石灰化の遅延が生じていることが明らかとなり、さらにocd/ocdでは石灰化のパターンが乱れている可能性が示唆された。OCD系統の発症ラット(ocd/ocd)は常染色体単純劣性の遺伝様式で伝達される四肢短小、骨軟骨形成不全症および全身性の皮下水腫などを呈し、本表現型はゴルジ体タンパク質Giantinの機能欠損に起因すると考えられる。本年度はocd/ocdが呈する皮下水腫が血管形成もしくはリンパ管形成の異常に起因するのか否かを明らかにすることを試みた。血管内皮細胞のマーカー分子であるPECAMおよびリンパ管内皮細胞のマーカー分子であるポドプラニンに対する抗体を用いて、胎齢12.5日から14.5Hの+/+およびocd/ocd胎子のホールマウント免疫染色を行った結果、+/+およびocd/ocd胎子の間で染色パターン、染色性に顕著な違いは認められなかった。したがって、ocd/ocd胎子では脈管形成および胎齢14.5日までの血管およびリンパ管の新生に異常は生じていないと考えられた。アルカリフォスファターゼ染色および酒石酸抵抗性酸フォスファターゼ染色により胎齢18.5日の大腿骨の骨芽細胞および破骨細胞を染色した結果、ocd/oed胎子では+/+胎子より骨芽細胞および破骨細胞の数が少ない傾向が認められた。このことから、ocd/ocdでは骨芽細胞および破骨細胞の増殖もしくは分化に異常が生じており、giantinは軟骨細胞の増殖・分化だけでなく、骨芽細胞および破骨細胞の増殖もしくは分化においても重要な役割を担っている可能性が示唆された。ocd/ocdラットが呈する皮下水腫が血管系もしくはリンパ管系の異常に起因するのかを明らかにするため、胎齢21.5日の胎子の心臓もしくは皮下にエバンスブルー溶液を注入し、血管透過性、およびリンパ管の構造と間質液の回収能を調べた。その結果、ocd/ocdでは血管内のエバンスブルーが野生型よりも早く拡散したことから、血管透過性が亢進している可能性が示唆された。また、野生型では皮下に注入されたエバンスブルーを取り込んだ太いリンパ管が観察された。一方、ocd/ocdではエバンスブルーのリンパ管への取り込みは認められたが、網目状の細いリンパ管のみが観察され、野生型で見られた太いリンパ管は観察されなかったことから、ocd/ocdではリンパ管の形成に異常が生じている可能性が考えられた。これらの結果から、ocd/ocdラットが呈する皮下水腫には、血管透過性の亢進およびリンパ管の異常が関与している可能性が考えられた。ocd/ocdラットが呈する表現型の原因遺伝子であるゴルジ体タンパクGiantinの機能欠損がゴルジ体の構造にどのような影響を及ぼすのかを調べた。1)ゴルジ体タンパクに対する抗体を用いた免疫蛍光法を行った結果、ocd/ocdの線維芽細胞においても野生型と同様のゴルジ体の層板構造を示すことが明らかになった。2)ブレフェルジンAでゴルジ体を分解後、ゴルジ体の再構築の過程を経時的に調べた。

その結果、野生型の線維芽細胞では再構築開始から30分後にはほぼ全ての細胞でゴルジ体の層板構造が観察されたが、ocd/ocdの線維芽細胞では層板構造は示さず、小胞状の構造を示す細胞もしくは層板と小胞状の構造の中間的な、短い板状の構造を示す細胞が半数以上観察された。これらの結果から、Giantinを欠損してもゴルジ体の層板構造は構築されるが、ゴルジ体の再構築は遅延することが明らかになった。
潰瘍性大腸炎における抗体依存性細胞障害機序の解析

1活動期潰瘍性大腸炎(UC)患者28名、緩解期UC患者20名を対象に血清抗トロポミオシン(TM)抗体価をTMを固相化抗原としたELISA法で測定し疾患活動性との相関を検討した。2 HLA-DPのgenotypeをスマイ法で解析し、TM抗体価との関係を検討した。3抗TM抗体価とHLA-DPw9発現マウス繊維芽細胞(L-cell)を標的とした抗体依存性細胞障害活性(ADCC)の相関を検討した。その結果1活動期UC患者では1.63±0.52と健常者0.32±0.28(p<0.05)および緩解期UC患者1.00±0.44(p<0.05)に比較し有意に高値であった。また12名の活動期UC患者を経時的に検討したところ11名が緩解期になり同時にTM抗体価が低下した。2活動期UC患者28名中18名がHLA-DPw9(HLA-DPBa0901)でありTM抗体価は全例1.0以上の高値を示した。緩解期UC患者20名中11名がHLA-DPB10901を保有しており内9名が1.0以上であった。3 10名のUC患者血清TM抗体価とADCC活性を同時に測定したところ、TM抗体価が高いUC患者血清は高いADCC活性を示した(健常者平均+2SD以上)。逆にTM抗体価の低いUC患者血清は低いADCC活性を示した(健常者平均+2SD以下)。またTM抗体価とADCC活性には正の相関が認められた(r=0.932)。以上の結果から、潰瘍性大腸炎患者の自己抗体である抗トロポミオシン抗体がHLA-DP分子にassociateして細胞表面に表出されるペプチドを認識してADCC機序で細胞障害性に働くことが示され、液性免疫を介した新たな自己免疫発症機序の存在することが示唆された。
MAによる結晶・非晶質サイクル変態と物性の変化

Co_<75>Ti_<25>(mol%)組成の金属混合粉末を遊星型高エネルギーボールミルを用いてアルゴン雰囲気中,室温でMA(メカニカルアロイング)を行い,構造変化と生成物の熱的安定性をXRD, SEM, TEMおよびDTAで調べた.さらにボールミルした粉末の磁化の変化を調べて,各ミリング段階での構造変化を追跡した.数ksのミリング後,Co/Ti層の新鮮界面で固相反応が起こり,11ks後にはアモルファスCo_<75>Ti_<25>が生成する.このアモルファスをDSCを用いてアルゴン雰囲気中で加熱すると,880ksで規則化したfcc-Co_3Tiに変態(結晶化)する.室温でさらにミリングを続けると86ks後にアモルファスから結晶への変態,つまり結晶化が起こり,準安定bcc-Co_3Tiナノ結晶が生成する.この結晶化はボールミルの媒介物質,つまりボールによって発生する衝撃力や剪断力によりアモルファスが抵抗できないことにより生じると考えられる.さらにミリング時間が増すと,bcc-Co_3Ti結晶中に幾種類もの格子欠陥が生成し,それが系の自由エネルギーを上昇させ,360ks後にはアモルファス相が生成する.このメカニズムは,金属間化合物をMG(メカニカルグライディング)するとアモルファスが生成する場合と同じと考えられる.本研究の結果,Co_3TiのMAにより,結晶/アモルファスが順次出現して,結晶/アモルファスサイクル変態が生じることがはじめて明らかになった.Co_<75>Ti_<25>(mol%)組成の金属混合粉末を遊星型高エネルギーボールミルを用いてアルゴン雰囲気中,室温でMA(メカニカルアロイング)を行い,構造変化と生成物の熱的安定性をXRD, SEM, TEMおよびDTAで調べた.さらにボールミルした粉末の磁化の変化を調べて,各ミリング段階での構造変化を追跡した.数ksのミリング後,Co/Ti層の新鮮界面で固相反応が起こり,11ks後にはアモルファスCo_<75>Ti_<25>が生成する.このアモルファスをDSCを用いてアルゴン雰囲気中で加熱すると,880ksで規則化したfcc-Co_3Tiに変態(結晶化)する.室温でさらにミリングを続けると86ks後にアモルファスから結晶への変態,つまり結晶化が起こり,準安定bcc-Co_3Tiナノ結晶が生成する.この結晶化はボールミルの媒介物質,つまりボールによって発生する衝撃力や剪断力によりアモルファスが抵抗できないことにより生じると考えられる.さらにミリング時間が増すと,bcc-Co_3Ti結晶中に幾種類もの格子欠陥が生成し,それが系の自由エネルギーを上昇させ,360ks後にはアモルファス相が生成する.このメカニズムは,金属間化合物をMG(メカニカルグライディング)するとアモルファスが生成する場合と同じと考えられる.本研究の結果,Co_3TiのMAにより,結晶/アモルファスが順次出現して,結晶/アモルファスサイクル変態が生じることがはじめて明らかになった.Co_<75>Ti_<25>混合粉末をアルゴンガス中でボールミルを用いてメカニカルアロイング(MA)すると、アモルファス相が生成し、引き続いて結晶化してbcc相となる。このbcc相をさらにミリングすると再びアモルファス化する。つまり、結晶とアモルファス間で変態が交互に繰り返す。その後、Co_<50>Ti_<50>やCo_<75>Zr_<25>のMAによっても結晶・アモルファスサイクル変態が観察されている。当初、このサイクル変態はミリングによる試料の温度上昇や容器やボールからの汚染に起因すると懸念されたが、温度測定や化学分析の結果、本質的な現象であることが確かめられた。従って、多くの合金系で起こるものと予想される。本研究ではMAにより結晶・アモルファスサイクル変態の機構を解明するために、それが生じる条件を実験的に明確化し、サイクル変態する合金系を探索した。遊星型ボールミルを用い、アルゴン雰囲気中で多種類の金属混合粉末を、回転速度を変えて、つまり、異なるミリング強度でミリングした。生成相をX線回折装置(XRD)で同定し、粉末の形態を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。また、熱的安定性と結晶化挙動を示差走査熱量計(DSC)で調べた。MAにより結晶・アモルファスサイクル変態が生じる条件、サイクルの周期、性質の変化等を明らかにし、メカニズムを検討した。Co_<75>Ti_<25>(mol%)組成の金属混合粉末を遊星型高エネルギーボールミルを用いてアルゴン雰囲気中、室温でMA(メカニカルアロイング)を行い、構造変化と生成物の熱的安定性をXRD,SEM,TEMおよびDTAで調べた。さらにボールミルした粉末の磁化の変化を調べて、各ミリング段階での構造変化を追跡した。数ksのミリング後、Co/Ti層の新鮮界面で固相反応が起こり、11ks後にはアモルファスCo_<75>Ti_<25>が生成する。このアモルファスをDSCを用いてアルゴン中で加熱すると、880ksで規則化したfcc-Co_3Tiに変態(結晶化)する。室温でさらにミリングを続けると86ks後にアモルファスから結晶への変態、つまり結晶化が起こり、準安定bcc-Co_3Tiナノ結晶が生成する。この結晶化はボールミルの媒介物質、つまりボールによって発生する衝撃力や剪断力にアモルファスが抵抗出来ないことにより生じると考えられる。

さらにミリング時間が増すと、bcc-Co_3Ti結晶中に幾種類もの格子欠陥が生成し、それが系の自由エネルギーを上昇させ、360ks後にはアモルファス相が生成する。このメカニズムは、金属間化合物をMG(メカニカルグライディング)するとアモルファスが生成する場合と同じと考えられる。本研究の結果、Co_3TiのMAにより、結晶/アモルファスが順次出現して、結晶/アモルファスサイクル変態が生じることがはじめて明らかになった。前年度に引き続きCo_<75>Ti_<25>組成(mol%)の金属混合粉末をアルゴンガス雰囲気中で高エネルギーボールミルを用いてミリングして、生成物の構造がどのように変化するか調べた。すなわち、上記混合粉末のミリングによる構造変化と熱的安定性の変化をXRD, SEM, TEMおよびDTAで追跡した。また、試料振動磁力型(VSM)によりミリングに伴う磁化の変化を調べ、構造変化の妥当性をチェックした。短時間のミリング後に先ずCo/Ti相の界面で固相反応が起こり、ついでアモルファスが生成することが確かめられた。室温でさらにミリングを続けると、このアモルファスは結晶に変態、つまり結晶化する。この結晶相の構造はbccである。アモルファスをDSC中で加熱して結晶した場合にはfcc相が得られることとその構造が大きく異なっている点が注目される。このようなミリングによる結晶化はボールによって与えられる衝撃力や剪断力にアモルファスが抵抗できないことによって生じると考えられ、熱的な結晶化と異なっている。さらにミリングを続けると結晶中に格子欠陥が生じ、それが系の自由エネルギーを上昇させ、再度アモルファスが生成する。このメカニズムは金属間化合物のMGによってアモルファス化すると類似すると考えられる。本研究で、結晶・非晶質の変態が繰り返し起こることが確かめられると同時に、その機構に関して考察を行った。
脳血管攣縮の新しい治療戦略-血管平滑筋収縮タンパク質の直接制御-

脳血管攣縮を、その反応の最下流である収縮タンパク質アクチン・ミオシンの相互作用(クロスブリッジ形成)を阻害することで、抑制する治療戦略を打ち立てることを目的として、昨年度に引き続きheat shock protein 20 (HSP20)の平滑筋アクチン結合部位(残基110-121)由来ペプチド(HSP20p;Ac-GFVAREFHRRYR-NH2)アナログが、モデル平滑筋収縮に与える影響を検討した。収縮増強・抑制という相反するHSP20pの作用点を明らかにするため、ペプチドの各アミノ酸残基をグリシン置換したアナログを合成しモデル平滑筋収縮への効果を検討したところ、収縮抑制にR114,R121の2つのアルギニンが必要であることが明らかになった。更に、G110、F112の間へのアルギニン、もしくはリジンの挿入によりより強い平滑筋収縮抑制が得られる、という予備実験結果を得、第83回日本生理学会において発表を行った(Yoshino et l. 2006)。又、本データを広く公開すべく、英文誌への論文投稿の準備を進めている。又、HSP20pの脳血管収縮・弛緩に対する効果について動物実験を行い、モデル平滑筋と同様に血管収縮に対して増強・抑制の2相性効果を持つ一方、弛緩経過を著明に延長させることを明らかにし、第83回日本生理学会において発表を行った(Hashimoto et al., 2006)。又、弛緩延長効果の作用点を明らかにするため、HSP20pアナログを用いて詳細な検討を行った。本研究における基礎的実験として、heat shock protein 20(HSP20)の平滑筋アクチン結合部位由来ペプチド(HSP20p; Ac-GFVAREFHRRYR-NH_2)のモデル平滑筋収縮に対する影響を検討した。予想のとおり、HSP20pはモデル平滑筋収縮を、クロスブリッジヘの直接作用により抑制したが、一方でミオシン軽鎖リン酸化を促進するという全く予想しなかった未知の収縮促進効果も持ち、その相反する効果のバランスで収縮状態が決定されることが判明した。このことから、クロスブリッジ結合抑制作用を残しつつ、ミオシン軽鎖リン酸化を逆に抑制できるHSP20pのアナログを合成できれば、脳血管攣縮抑制に理想的なペプチドとして将来的に臨床応用可能になることが期待できる。そこで、現在、HSP20pの各アミノ酸を置換すると、モデル平滑筋のクロスブリッジ相互作用及ぴミオシン軽鎖リン酸化にどの様な効果をもたらすか、実験的検討を開始したところである。又、今回明らかになった基礎実験のデータの一部を、平成16年11月に開催された第154回東京医科大学医学会総会にて発表した。更に、データが全く未知のミオシン軽鎖リン酸化制御系の存在を予想させることから、本データを広く公開すべく英文誌への論文投稿の準備を進めている。一方、HSP20pのようなペプチド化合物の適切な細胞内への導入法について文献的検討を行なったところ、細胞膜透過性が条件によって変化し易いエステル化よりも、決まったアミノ酸配列を持つ小ペプチドを標的ベプチドに結合した方が膜透過の効率がよいことがわかり、現在、導入用のペプチドの選定・合成を行なっている。
三角筋注射の安全領域に関する解剖学的研究、肩峰より三横指下は本当に安全か?

最近、注射における医療・医事紛争が多発している。看護学教育における重要な看護技術のひとつである「注射部位」について、その安全性の科学的根拠が問われるようになり、今回は筋注部位として医療現場で日常用いられている三角筋について、MRI(核磁気共鳴画像法)を用いて映像解剖学的に安全領域について検討した。三角筋の刺入部位として、教科書・技術書の殆んどが「肩峰より三横指下」を推奨している。しかし、報告者は長年解剖学の研究・教育に携わり、「肩峰より三横指下(約5cm)」が本当に誰にでも当てはまる安全領域であるのか否か疑問を感じてきた。1.腋窩神経は肩峰の後端から腋窩横線(腋窩の前端(三角筋と大胸筋との交点)と腋窩の後端(三角筋と大円筋との交点)を結ぶ線)に下ろした垂線の下1/4前端の下1/3、後端の下1/3前端の下1/2の範囲を走行していた。2.肩峰中点から腋窩神経までの距離は平均5.8cm(男性6.4cm、女性5.2cm)、Max. 8.3cm、Min. 4.3cmであった。3.皮脂(皮膚+脂肪)の厚さは平均7.4mm(男性6.6mm、女性8.1mm)、三角筋の厚さは平均29.2mm(男性30.9mm、女性27、9mm)であった。4.肩峰中央部から腋窩横線に下ろした垂線(腋窩縦線)の1/2からやや上方が三角筋注射部位として適しているが、身長、腋窩縦線の長さを考慮する必要がある。5.神経位置・腋窩縦線・身長の相関関係から、腋窩縦線が10cm以下、身長が155cm以下の場合は注意を要する。6.刺入部位である「肩峰から三横指下」は万人に適用出来るとはいえない。7.刺入部位は「肩峰から二三横指下」または「肩峰から3.5c5cm下」が適当である。8.看護師は自身の「三横指長」を理解するとともに肩峰を正しく同定(触知)できる事が重要である。看護学教育における重要な看護技術のひとつである「注射部位」について、その安全性の科学的根拠が問われるようになり、早急に再検討の必要に迫られているのが現状である。今回、実験的検証の一環として、「注射部位の安全領域に関する局所解剖学的研究」として三角筋への安全な注射部位について検討した。三角筋は医療現場で日常よく用いられる部位であるが、刺入部位として、教科書・技術書12件中11件が「肩峰より三横指下」を推奨している。しかし、報告者は長年、解剖学の研究・教育に携わってきたが、三角筋を支配している腋窩神経と後上腕回旋動静脈の走行と位置を鑑みて、三角筋への刺入部位である「肩峰より三横指下」が本当に誰にでも当てはまる安全領域であるのか否か疑問を感じてきた。三角筋への刺入部位は一般的には「肩峰より三横指下(約5cm)」が推奨されているが、三横指(PIP関節)間の長さは男性平均5.5cm、女性平均5.0cm、最大6.7cm、最小4.4cmであった。

腋窩神経は全ての例において、肩峰の後端から腋窩横線(三角筋と大胸筋と、三角筋と大円筋とを結ぶ線)に下ろした垂線の下1/4と1/3から、前端と腋窩横線間との下1/3と1/2とを結ぶ線の範囲内を上行していた。また腋窩神経は肩峰の中央部から平均5.4cm(最小4.1cm)の部位を通過していた。一般的には肩峰中央部から腋窩横線に下ろした垂線(腋窩縦線)の中点の下部を腋窩神経が走行しているが、腋窩縦線の長さが10cm(腋窩縦線の中点が肩峰より5cm)以下の場合、腋窩神経を損傷する危険性が考えられる。腋窩縦線が10cmの揚合、腋窩縦線と身長との相関関係から、概ね身長が155cm以下の場合は注意を要する。またMRI測定の結果、皮膚・皮下組織の厚さは、男性平均5.4cm、女性平均5.7cm、三角筋の厚さは男性平均36.7mm、女性平均32.0mmであった。最近、注射における医療・医事紛争が多発している。看護学教育における重要な看護技術のひとつである「注射部位」について、その安全性の科学的根拠が問われるようになり、早急に再検討の必要に迫られているのが現状である。今回は筋注部位として医療現場で日常用いられている三角筋について、MRI(核磁気共鳴画像法)を用いて映像解剖学的に安全領域について検討した。三角筋の刺入部位として、教科書・技術書の殆んどが「肩峰より三横指下」を推奨している。しかし、報告者は長年解剖学の研究・教育に携わり、「肩峰より三横指下(約5cm)」が本当に誰にでも当てはまる安全領域であるのか否か疑問を感じてきた。肩峰中点から腋窩神経までの距離は平均5.8cm(男性6.4cm、女性5.2cm)、Max.8.3cm、Min.4.3cmであった。皮脂(皮膚+脂肪)の厚さは平均7.4mm(男性6.6mm、女性8.1mm)、三角筋の厚さは平均29.2mm(男性30.9mm、女性27.9mm)であった。肩峰中央部から腋窩横線(三角筋と大胸筋と、三角筋と大円筋とを結ぶ線)に下ろした垂線(腋窩縦線)の1/2からやや上方が三角筋注射部位として適しているが、身長、腋窩縦線の長さを考慮する必要がある。神経位置・腋窩縦線・身長の相関関係から、腋窩縦線が10cm以下、身長が155cm以下の場合は刺入時に特に注意を要する。刺入部位である「肩峰から三横指下」は万人に適用出来るとはいえない。
光による魚類の新しい色揚げ技術の分子基盤構築

本研究では神経内分泌学的手法と分子生物学的手法を用い、光照射によるゼブラフィッシュの黒色素胞(黒い色素を持つ細胞)の増減に関わる体色調節ホルモンと交感神経の働きを検証する。またゼブラフィッシュにおいて黄色素胞(赤や黄色の色素を持つ細胞)と白色素胞や虹色素胞(光を反射する細胞)を増減させる波長光を決定する。以上の研究によってコイ科魚類における光による体色変化現象のメカニズムを明らかにする。さらにゼブラフィッシュと同じコイ科に属すニシキゴイにおいて、黒色素胞、黄色素胞、白色素胞、ならびに虹色素胞を増減させる波長光を決定して光照射による色揚げ技術の確立を目指す。
幼児の音楽的表現における動きの要素と音楽的諸要素認識の関係性についての定量的研究

この研究では、3か所の異なる保育形態をとる保育園園児の音楽的表現の動作解析を行うことを通して、音楽的表現における身体的な動きと音楽的諸要素の認識との関係性を明らかにしようとした。筆者考案のMEB(音楽的表現育成)プログラムの実践過程における対象児の音楽的表現について、モーションキャプチャーを用いて動きの要素の変化を分析した。その実践前後に筆者作成の音楽テストを実施し、対象児の音楽的諸要素認識に対する実践の効果も明らかにした。結果として、移動平均加速度等の変化に音楽的表現における動きの要素と音楽的諸要素認識との関係性が示されていることがわかった。保育形態の差異によって、その関係性は異なっていた。これまで行ってきた筆者考案による音楽的表現育成プログラムの音楽的表現の質的分析に加えて、幼児の音楽的諸要素の認識度の変容を、4歳児、5歳児に対して行う筆者作成による音楽テストの結果の定量的分析によって捉えた。特に、平成25年度には、本研究の新たな試みとして、保育形態の異なる2か所の保育園で、日常の保育で行われている音楽的表現の動きの要素に関する動作解析を行った。それは、遊び中心の保育形態のU保育園と、それとは対照的に音楽経験以外でモンテッソーリ・メソッドによる保育形態のK保育園における3歳児、4歳児、5歳児を対象として、毎月初旬と下旬の2回ずつ、継続的に3D motion captureによる音楽的表現における動きを測定し、その結果を定量的に分析するというものであった。平成25年5月に本科学研究費補助金によって購入したMtwによるワイヤレスの小型軽量の3D motion trackerを1個ずつ、各幼児の額に装着し、同時に複数の幼児に対してその測定を行った。その結果として、音楽的表現が行われている過程では、随伴して活発な加速度変化が生じていた。その加速度データについて分析するため、自己相関分析を行った結果、上下に振動し減衰する波形が見られ、強い周期性を有していること、特定のタイムフレームで自己相関係数が大きくなっていることがわかった。さらに、加速度の変化に含まれる特徴的な成分を抽出するため、スペクトル分析、周期性分析等を行った。一方で、音楽経験でもモンテッソーリ・メソッドによる保育形態がとられているM保育園を新たな研究対象園として、その園で行われているモンテッソーリ・メソッドによる活動と音楽的表現に関する観察記録を1年間とり、事例分析を行った。また、筆者作成による音楽テストを、M保育園4歳児、5歳児に対して、平成25年6月および平成26年2月末に実施し、音楽的諸要素の認識度について定量的分析を行った。研究計画どおり、保育形態の異なるU保育園(遊び中心の保育形態)とK保育園(日常生活訓練についてモンテッソーリ・メソッドの保育形態)の3歳児、4歳児、5歳児に対して、4段階の音楽的表現育成プログラムを実践し、活動段階ごとに、その音楽的表現における動きの要素に関する定量的分析を行った。3D motion captureとして、移動軌跡と移動距離を測定するためのMVNシステムと、主に加速度を測定するためのMTwシステムを併用した。その結果、移動距離、移動平均速度、および移動平均加速度の変化と音楽的表現育成プログラムの実践過程における活動段階別の動作解析による動きの要素の特徴が明らかとなった。これらについては、MTwシステムとMVNシステムを併用したことによって、当初予定していた以上の研究成果が得られた。今年度は、その分析結果の一部を、日本教育工学会で発表した。また、平成25年度と平成26年度の動作解析の過程を通して、音楽的表現育成プログラムの実践の有無による相違点、および保育形態の差異による動きの要素に関する特徴が明らかとなった。上記については、対象園の平成25年度と平成26年度との比較分析も行った。一方、新たな研究対象であるM保育園(日常生活訓練と音楽経験についてモンテッソーリ・メソッドの保育形態)では、日常の音楽的表現に対するMTwシステムによる動作解析等を行った。また、平成27年度に音楽的表現育成プログラムの実践予定の対象児に、これまで複数の研究対象園で実施してきた筆者作成による音楽テストを実施した。さらに、本研究に関する平成26年度の研究成果の発表内容は、主に平成25年度までに行った研究対象園児に対する音楽テストの結果に関する定量的分析、および音楽的諸要素の認識に関する事例分析についてである。それらは、国内外の学会発表、および学会誌論文と複数の研究紀要論文である。平成27年度には、日常生活経験と音楽経験の一部に関してモンテッソーリメソッドをとるM保育園の3歳児、4歳児、および5歳児に、MEB(音楽的表現育成)プログラムを実践した。その4段階の実践過程について、音楽的表現の動作解析を行った。その方法は、平成25年度および平成26年度に行ったものと同様に、MEB(音楽的表現育成)プログラムの各段階に特徴的な活動項目を抽出し、その音楽的表現を対象児が行う過程を、MTwシステムにより、ランダムに選ばれた各年齢5人ずつが測定されるというものである。その測定では、移動平均速度、移動平均加速度が主な分析対象となった。対象児の総移動距離を算出するために、5歳児に対しては、MVNシステムも併用した。その結果をもとに、3年間の研究の総括を行った。この3年間の研究から、遊び中心の保育形態をとるU保育園、および日常生活経験のみモンテッソーリメソッドをとるK保育園の対象園児が示したデータの分析結果との類似性や相違点が見い出された。類似性に関しては、音楽的表現における動きの要素の変化は、移動平均速度よりも移動平均加速度の変化によって捉えられたということがある。活動段階が進み、対象児の音楽的諸要素の認識が深まるにつれて移動平均加速度の値は大きくなっており、総移動距離も伸びていた。

但し、保育形態の差異に依拠した動きの要素の変化も生じており、遊び中心の保育形態では動きの要素が音楽的諸要素の認識に先行し、モンテッソーリメソッドをとる保育形態では、音楽的諸要素の認識が動きの要素に先行する傾向が見られた。同時に、そのMEB(音楽的表現育成)プログラム実践前後で、筆者作成による同一の音楽テストを行い、音楽的諸要素認識度に関して、実践による教育的効果も明らかにした。上記について、論文発表や学会発表を国内外で行った。また、公開講座においても、その成果の一部について報告した。この研究では、3か所の異なる保育形態をとる保育園園児の音楽的表現の動作解析を行うことを通して、音楽的表現における身体的な動きと音楽的諸要素の認識との関係性を明らかにしようとした。筆者考案のMEB(音楽的表現育成)プログラムの実践過程における対象児の音楽的表現について、モーションキャプチャーを用いて動きの要素の変化を分析した。その実践前後に筆者作成の音楽テストを実施し、対象児の音楽的諸要素認識に対する実践の効果も明らかにした。結果として、移動平均加速度等の変化に音楽的表現における動きの要素と音楽的諸要素認識との関係性が示されていることがわかった。保育形態の差異によって、その関係性は異なっていた。研究の目的は、幼児の音楽的表現における動きの要素について、新たに3D motion captureを用いた動作解析による定量的分析を行うことを通して、幼児の音楽的表現の発達的特徴を明らかにすることであり、概ね達成されていると考えられる。これまで明らかにされてこなかった幼児の音楽的表現における動きの要素と音楽的諸要素の認識の関係性について、平成25年度および、平成26年度において、MTwシステムとMVNシステムによる動作解析を行った。その結果、スペクトル分析等の定量的分析から、主に移動平均加速度の変化が、幼児の音楽的表現における動きの要素の変容を捉えていることがわかった。また、筆者考案による音楽的表現育成プログラムの実践前後の動作解析から、異なる保育形態における保育園児の音楽的表現の発達的特徴および、音楽的表現育成プログラムの教育的効果について、定量的分析を行うことができた。さらに、研究実績の概要に示した新たな研究対象園での動作解析も行った。幼児教育学音楽教育学研究計画のとおり、平成26年度の異なる保育形態のU保育園とK保育園における方法と同様の手法によって、新たな研究対象のM保育園児に、音楽的表現育成プログラムを実践し、3D motion captureによって、その過程の動きの変容に関する動作解析を行う。その定量的分析と同時に、活動の事例分析を行う。M保育園児には、音楽的表現育成プログラムの実践前後で、筆者作成による音楽テストも行う。そのうえで、幼児の音楽的表現における動きの要素と音楽的諸要素の認識の関係性について、スペクトル分析、主成分分析等を行う。
スチルベン系蛍光増白剤/綿系の光照射による白度変化に対する湿度の影響

常法により精錬したのち、蛍光増白剤濃度を2段階に変えて染色した増白布を、液溜部にシリカゲルあるいは水を入れて管内の相対湿度を0%または100%に調整した調湿露光管にいれ、密封状態でフェ-ドテスタに装着し、紫外線および可視光線を照射した。蛍光スペクトルとCIE系の色度指数a^^・、b^^・を測定して、光照射による増白布の白度変化を経時的に追跡し、白度変化に対する増白度、相対湿度の影響を検討した。1.最高白度(染着量約2m mol/kg)以下の増白布では、光照射により主波長の蛍光強度、b^^・いずれも指数関数近似で低下し、露光3040時間で未増白原布の白度に到達した。相対湿度100%条件下の蛍光強度とb^^・の低下率は相対温度0%条件下の約2倍であり、環境および布に含まれる水分が白度低下を促進させることを確認した。綿布中の蛍光増白剤の光退色機構はトランス-シス光異性化と光酸化の並列反応であり、光酸化が支配的であるので、水分は酸素の溶存媒体として光酸化の増大に寄与したものと推定される。2.最高白度以上の、いわゆる過増白(over dyeing)により蛍光増白剤本来の色が現れて淡緑色を呈した増白布では、光照射による蛍光強度およびb^^・の低下が著しく、露光3040時間では黄化が認められた。黄化傾向は相対湿度100%で顕著であり、白度低下と同様に水分により促進された。蛍光増白剤の光酸化による分解生成物に黄色物質が含まれ、過増白布ではその量が多いため、白度低下にとどまらず黄化を引き起こしたものである。