hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
恒星を取り囲む彗星雲の起源と進化についての研究

恒星を取り囲む彗星雲の起源と進化の解明へむけて、微惑星の軌道進化の数値シミュレーションを行なった。彗星雲は微惑星が2段階の力学進化、すなわち(1)惑星散乱による遠日点距離の増大、(2)銀河潮汐力などの外力による近日点距離の増大、を経て形成されたと考えられている。本年度は第1段階の解明の結果を、論文にまとめ、さまざまな学会で発表した。また並行して第2段階の解明も進め、論文にまとめた。第1段階では、初期条件として中心星と1個の円軌道の惑星からなる惑星系を想定した。そこに任意の軌道要素を持つ微惑星を置き、円制限三体問題のモデルの下で微惑星の軌道進化を数値計算した。数値計算結果を元に、微惑星の運命(惑星への衝突・惑星系外への脱出・軌道長半径の増大)の確率の、微惑星軌道要素、惑星の質量・軌道長半径への依存を解明した。またそれらを再現する簡単な解析的表記の導出に成功した。この結果より、太陽系の彗星雲(オールト雲)の形成に最も寄与した惑星は木星であると推測した。また、惑星散乱により彗星雲候補となる微惑星の確率とその軌道長半径の分布を推定することができた。第2段階では、近日点を惑星領域に、遠日点を中心星から数千AU以遠に持つ微惑星の軌道が銀河潮汐力によりどのように進化するかを用いて調べた。数値計算だけでなく永年摂動論を用いた解析的解釈も取り入れた。ここでは、銀河潮汐力の、銀河面に対して垂直方向の成分のみを扱った。その結果、太陽系の環境では、長周期彗星の観測から予測されるようなオールト雲の形成は、銀河潮汐力だけでは形成されないことがわかった。オールト雲を再現するには、恒星や巨大分子雲との遭遇が不可欠であることを示すことができた。また、銀河の恒星密度が異なる場合や、惑星系の銀河面に対する傾斜角が太陽系と異なる惑星系に形成される彗星雲の姿を予測した。
インプロセス制御による溶接残留応力分布の適正化と構造健全性向上

溶接残留応力のインプロセス制御法として後方冷却法を提案し、数値シミュレーションを用いて適正な施工条件を明らかにするとともに、実験計測により応力低減効果を定量的に確認した。また、き裂を残存させる補修溶接部における残留応力分布の適正化のための溶接入熱条件の選定指針について理論・数値解析により明らかにするとともに、破壊力学パラメータを用いて残留応力分布の適正化が構造健全性向上に対して有用であることを定量的に示した。各種の溶接構造物や製品の品質に影響を及ぼし得る溶接残留応力のインプロセス制御手法とそれによる構造健全性向上に向けた検討を目的として、数値解析的アプローチと実験的アプローチを適宜組み合わせながら研究を進めた。ここで、インプロセス制御とは、溶接前の何らかの事前処理あるは溶接後の応力緩和処置などによらない溶接しながらインプロセスで応力を制御する手法を指すものとする。具体的な取り組みとして、溶接残留応力発生メカニズムの理論的検討をベースに、温度場制御による残留応力低減手法の開発・評価、高精度残留応力計測システムの開発・評価、溶接残留応力の影響を考慮した構造健全性評価の検討について検討を実施した。溶接残留応力発生メカニズムの理論的検討として、溶接残留応力の発生要因である固有ひずみの発生特性について数値解析を実施して評価し、固有ひずみの発生要因ならびのその支配因子について考察した。上述の検討結果に基づいて、温度場制御による残留応力低減手法の開発・評価として、水冷法による温度場制御技術を提案し、これによる溶接残留応力の低減効果について、実験計測ならびに数値解析により評価した。適正な温度場制御によって残留応力を5割程度低減できることを確認した。この取り組みと並行して、高精度残留応力計測システムの開発・評価として、X線応力測定法ならびにインデンテーション法を用いた高精度な(準)非破壊応力測定法について検討を実施し、従来から広く用いられており測定信頼性の高い応力弛緩法(破壊法)との比較を通しながら、これらの手法の測定信頼性について評価し、実用的に十分とも思われる良い精度で応力測定が可能であることを確認した。溶接残留応力の影響を考慮した構造健全性評価として、補修溶接部の残留応力分布の適正化とそれによるき裂進展駆動力の変化について評価し、溶接残留応力の適正化による構造健全性向上の可能性を示した。各種の鋼構造物や製品の品質に影響を及ぼす溶接残留応力のインプロセス制御手法とそれによる健全性向上に向けた検討を目的として,数値解析的アプローチと実験的アプローチを適切に組み合わせながら,主として,溶接残留応力発生メカニズムの理論的検討,温度場制御による残留応力低減手法の開発・評価,高精度残留応力計測システムの開発・評価,について研究を進めた.まず初めに,溶接残留応力発生メカニズムの理論的検討として,数値解析を用いて,残留応力の発生原因となる固有ひずみの発生特性について検討し,残留応力の発生を支配する要因について考察した.温度場制御技術による残留応力低減手法の開発・評価として,上述の考察結果に基づいて,残留応力低減に有効な温度場制御の考え方について数値解析によって検討を追加した.さらに,これらの数値解析結果を踏まえて,水冷トーチを用いて実験的に残留応力低減効果を検討した.その結果として,水冷トーチを用いた温度場制御技術によって残留応力の低減効果が得られることを確認することができた.一方,これらの残留応力低減効果を評価する手法の構築に向けた高精度残留応力計測システムの開発・評価として,X線回折装置を用いた応力測定法,インデンテーション装置を用いた応力測定法について検討を進めた他,従来から広く用いられている破壊法(応力弛緩法)による残留応力測定も併せて実施した.これらの応力測定結果は,必ずしも厳密に一致するものではないのが現状ではあるが,応力分布の傾向は良好に一致する結果を得ることができた.溶接残留応力の発生メカニズムについて検討を行い,それに基づいて,残留応力低減に有効な温度場制御のあり方の提案とその実験的検証について,有意義な成果を得る事ができた.以上の点については,当初の予定通りか,もしくは,当初の計画以上に研究成果が得られていると考えている.一方で,これらの応力評価に際して,高精度計測システムについても併せて検討を進めているが,これらに関しても,残留応力の分布傾向がおおむね良く一致しているとも言えるが,溶接部における応力測定精度については,もう少し改善の余地があるとも考えられる.構造健全性の評価・向上に向けて,必要十分な測定精度レベルを確保することが第一優先であるといえるが,X線応力測定法やインデンテーション法による応力測定精度の更なる向上に向けては,これまでの成果をさらに発展させるために次年度も継続して検討を実施したいと考えているため,「おおむね順調に進展している」と判断した.当初の予定通り,これまでに構築した温度場制御によるインプロセス残留応力低減手法を,実機を想定した寸法や形状などを踏まえた大型鋼板へ適用することについて検討を進めたいと考えている.併せて,温度場制御によるインプロセス残留応力低減手法を適用した継手の性能評価についても,当初の予定通り,検討を進めて行きたいと考えている.以上のように,基本的には当初の予定通りに研究を進めていく予定であるが,高精度残留応力計測システムの精度向上に向けた検討もこれまでのものを更に発展すべく,検討を継続していきたいと考えており,研究における作業・評価手順や供試材料の消費等の点も考慮して.

まずは,高精度残留応力計測システムの開発・評価と温度場制御による残留応力低減手法の実機適用,に向けた検討を進めて行きたいと考えている.また,溶接残留応力制御継手の継手性能評価については,従来から用いられているような手法を適用して評価を進めて行きたいと考えていたが,インデンテーション法などを用いた非破壊的な新しい評価手法も提案されているようであり,可能であれば,これについてチャレンジしてみたいと考えている.エンジニアリングワークステーションや溶接機などの使用装置の状況および溶接実験ならびに応力計測実験にかかる費用の変更により,当初の予定よりも少ない予算執行となったが,今後の研究の推進方策に既述のように,高精度残留応力計測システムの開発・評価に関しては,更なる高精度化に向けて,次年度も継続・発展させる形で検討を進めて行きたいと考えている.そのため,次年度に使用する予定の研究費については,溶接用試験体の準備や計測に関わる消耗品の調達に係る費用を補填する形で使用し,高精度残留応力計測システムの開発・評価に関する取り組みをさらに強化するために使用する予定である.その他については,当初の計画から大きな変更は予定していない.
特異な分子間相互作用を利用した新奇蛍光性分子設計への理論的アプローチ

本研究は、分子間相互作用が光吸収・発光に及ぼす影響を微視的立場より考察するための理論的ダイナミクス研究を目的としている(平成21-22年度)。これまで開発を行ってきた半古典動力学計算プログラムは、非断熱遷移を考慮しなければスペクトルの再現ができない硫化水素分子で実施したベンチマーク計算で量子動力学法と遜色ない結果を得ることができ、かつ、計算コストを量子動力学法に比べ大幅に抑えられることを示した。そこで今年度は、当該半古典理論の実際の大自由度分子系への適用を中心に研究を実施した。大自由度分子系として、水分子ネットワークを介した励起状態多重プロトン移動が生じるため多大な興味が持たれている7-アザインドール・水1:2クラスター[7AI(H_2O)_2]を対象に励起状態動力学計算を実施した。63自由度という大自由度系に対して、量子効果を考慮した動力学計算はこれまで報告されていない。また、高精度電子状態計算(CASPT2)を組み合わせた点も本分野で最先端である。光励起直後50フェムト秒の動力学計算を行い得られた自己相関関数から理論吸収スペクトルを算出したところ、実験的に観測されている7AIの吸収スペクトル[J. Catalan, J. Chem. Phys. 106, 6738(2002)]に酷似していた。これまで多くの実験研究グループの報告で示唆されているように光励起は7AI分子の局所励起(π-π*状態)によるものであり、その吸収スペクトルを理論的に再現できたことは大きな進展である。一方、昨年度に引き続き分子間相互作用が光物理化学過程に顕著に影響を与える系についての研究(電子状態理論)も実施し、実験分野の研究者と共著で論文発表した。本研究から分子間相互作用により非断熱遷移を引き起こすことが光物理的性質制御の鍵であることが明らかとなった。非断熱遷移を考慮した新しい半古典理論を開発した結果、63自由度という大自由度分子系の吸収スペクトルを再現した。今後より「リアルな」分子系への発展が期待される。本研究は、分子間相互作用が光吸収・発光に及ぼす影響を微視的立場より考察するための理論的ダイナミクス研究を目的としている(至22年度)。本年度は(1)分子間相互作用が光物理化学過程に顕著に影響を与える系についての研究(電子状態理論)、(2)ダイナミクス研究のための理論およびプログラム開発を実施した。溶液中で脱プロトン化したビスインドリルマレイミド分子の電子励起状態は分子内電荷移動状態であり、電荷移動性が殆ど見られない中性状態とは大きく異なる。脱プロトン種は極性溶媒中での溶質-溶媒分子間の静電相互作用により生じることが示唆される。電荷移動状態への励起は分子内ねじれ運動を引き起こし、実験で観測される蛍光の著しいストークスシフトの原因となる。また、実験的に分子内エネルギー移動が生じていると示唆されているクマリン誘導体3-amino-N-(7'-methoxy-4'-methyl-coumaryl)phthalimidc(AMMP)の高精度電子状態計算を行い、AMMPの蛍光過程には分子内ねじれが重要であることを明らかとした(AMMPについては実験分野の研究者と共著で論文を発表)。このように分子内ねじれ運動は分子機能を制御する上で重要である。ボルンーオッペンハイマー近似により原子核の運動を考慮していない電子状態理論計算ではその様な原子核の大きな変位を伴う過程の取扱いに限界があるためにダイナミクス研究が必須であるが、現在の理論では大自由度系の取扱いには限界がある。そこでHermanとKlukらによって開発された半古典動力学法に電子状態間の遷移を取り込んだ新しい理論・プログラム開発を行っている。今年度はその基本的な部分の開発を行ったが、非断熱遷移を考慮しなければスペクトルの再現ができない硫化水素分子で実施したベンチマーク計算で量子動力学法と遜色ない結果を得ることができ、かつ、計算コストを大幅に抑えられることを示すことができた。次年度は本理論を用いて(1)の系の更なる調査を行う予定である。

これまで多くの実験研究グループの報告で示唆されているように光励起は7AI分子の局所励起(π-π*状態)によるものであり、その吸収スペクトルを理論的に再現できたことは大きな進展である。一方、昨年度に引き続き分子間相互作用が光物理化学過程に顕著に影響を与える系についての研究(電子状態理論)も実施し、実験分野の研究者と共著で論文発表した。本研究から分子間相互作用により非断熱遷移を引き起こすことが光物理的性質制御の鍵であることが明らかとなった。非断熱遷移を考慮した新しい半古典理論を開発した結果、63自由度という大自由度分子系の吸収スペクトルを再現した。今後より「リアルな」分子系への発展が期待される。
地震探査による海底下の固液複合構造と海洋の鉛直混合構造のイメージング

海底下地震構造探査を海洋物理的な研究に活かすことを試み以下の結果を得た。1.南海付加体に発生する超低周波地震が超低速プレート間滑りであると同時にプレート境界の水が関与する水圧破砕現象でもあることを示した。2.海洋構造イメージングの鮮明度向上法を提案した。3.北海道沖、伊豆小笠原沖の海洋構造イメージングを行い、黒潮暖水隗リング、M2内部潮汐波、黒潮フロントなどを見出した。4.特にM2内部潮汐波の大波化とcritical layer absorptionの証拠を見出した。5.海洋内部潮汐波と背景内部波動場の相互作用をシミュレーションし潮汐エネルギー散逸を見積もった。新型エアガン・ストリーマーシステム、海底地震計アレー及び本計画で用意する海洋物理計測システムを組み合わせた観測を実施することにより海底制御地震学の新展開を図る。具体的には(1)海底巨大地震の断層上盤側の固体/流体複合系の2次元構造を求め、複合系特有の海底地殻現象(海溝付近の低周波地震など)との関わりを明らかにする。(2)地震探査の折に海洋物理観測を行い得られた音速・密度構造並びに流速・乱流構造と屈折・反射構造とを比較することにより、海洋内部波生成過程及び海洋鉛直混合の実態を明らかにする。本年度、交付申請書に記した研究実施計画は、(A)既存の地震探査データを再解析し海洋反射構造を求めること、(B)別途予算で実施する伊豆島孤海底地震探査の機会にXCP,XCTDを投下して水平流速と温度・塩分濃度の鉛直分布を求めること、(C)別途予算で実施する日向灘での新型震源を用いた地震探査のデータから海洋反射構造を出すこと、であった。このうち(A)に関しては房総沖の反射構造断面を出し特に黒潮流の北側境界をシャープな反射面として1400mの深度まで追跡できることを明らかにした。(C)にかんしては別途予算による地震探査が諸般の事情で屈折法に限られてしまったので海洋反射構造は出せなかった。最重要課題である(B)については年度当初にXCPとXCTDをそれぞれ20台購入した。そして、2008年11月7日から9日にかけて悪天候のわずかな合間をついて行われた反射探査(伊豆島孤沿いの測線KT04:全長233km)に併せて、測線の中間付近の100km区間で5km間隔でXCP,XCTDを投下し海洋物理測定を実施した。XCPについては投入前の準備を特別に工夫することで成功率95%というこの計器としては驚異的な実績を上げた。これまでに、(1)XCTDで計測した温度・塩分から計算した海水のポテンシャル密度分布、(2)XCPで計測した水平速度のズレから計算した乱流運動エネルギーの消散率分布を求め、更にそれから乱流拡散係数分布を各測定点で求めた。また(3)反射探査データから海洋反射構造を求め上記(1)(2)のプロファイルと比較した。定性的には乱流拡散係数の大きい個所では海洋反射面が深くまで見られるという顕著な相関関係が見られ、今後両者の間の定量的な物理関係を見出すことが課題となる。1.海洋物理観測(代表研究者+連携研究者):MCS断面と海洋構造の対応のためのデータを蓄積するために、観測船「かいよう」KY09-08航海(9月)においてCTD(温度塩分圧力プロファイラー)およびXCP(投棄式流速プロファイラー)観測を過去のMCS断面(IBr4)上で行った。2.海洋反射構造の海洋物理学的解釈(代表研究者+連携研究者):20年度のKY08-E03航海および今回のKY09-08航海のデータを用いて、MCS断面から海洋微細構造の一つであるストレイン場を推定する新しいアルゴリズムを構築した。このアルゴリズムはMCS断面の反射強度パワーを使うという点で新しい。このアルゴリズムを過去に伊豆小笠原海域で行われたMCS断面に適用してストレイン場の二次元マップを得た。特に緯度方向に有意な変化が見られ、内部重力波のカスケード機構であるパラメトリックサブハーモニック不安定と解釈できる結果を得ている。3.海洋反射イメージングのS/N比向上(代表研究者+連携研究者):地震探査で得られたデータから海洋反射構造イメージを得ようとする際の主要なノイズ源が、前々回、前回のショットの残響にあることを明らかにした。この残響を除去することは困難であるが、残響ノイズの大きなデータであっても、それにプレスタックマイグレーション処理を施すと、S/N比が著しく向上することを見出した。この手法を北西太平洋反射探査データに適用し、黒潮Warn Core Ring(WCR)の反射構造を初めて明らかにした。

4.乱流の直接観測(分担研究者):マルチチャンネル反射法地震探査(MCS探査)から得られたファインスケールのストレインの情報に基づく鉛直乱流強度の推定値と比較するため、天皇海山列/アリューシャン海嶺付近、伊豆-小笠原海嶺付近において、超深海乱流計VMP-5500を用いた海面から海底直上までの乱流直接観測を行い、鉛直乱流強度の水平分布および鉛直分布に関するデータを集積した。1.観測実績:(1)KR10-09航海(2010年7月)Yamashita et al.(2011)で解析した北海道沖のA2mcs測線の延長部および三陸沖においてMCS調査を行った。その探査にあわせXBT/XCTD観測を実施した。(2)KR10-13航海(2010年12月)八丈島東方鳥島にかけて実施した500kmにわたるOBS/MCS探査の測線上で数10km間隔でXCTD観測を実施した。また時間変化を見るため複数の観測点で繰り返しXCTD観測を行った。(3)KR11-01航海(2011年1月)内部波準共鳴振動が最も卓越すると思われる小笠原東方の北緯28.5度付近を通る南北測線においてMCS探査を実施し、その調査前後でXCTD観測を行った。(4)KR11-05航海(2011年3月)KR11-01航海に引き続き小笠原東方の南北測線におけるOBS/MCS探査にあわせてXCP/XCTD観測を実施した。KR11-01とKR11-05航海では同一測線で3つの断面を取得することができ、海洋中の構造変化を捉えることができた。この航海では初めてMCS探査中に1ヶ所でXCTD観測に成功し、XCTDとMCS断面の対比が可能となった。2.数値モデリング実績:「超深海における海底地形の凹凸から鉛直上方へ伝播する内部潮汐波」と「深海の背景場に存在する内部波」との非線形相互作用に関する高精度の数値実験を行った。その結果、この非線形相互作用を通じて海底地形の凹凸上で励起される鉛直乱流拡散の強度は従来推察されてきたものよりも鉛直方向に急激に減衰することを明らかにした。3.固液複合系解析実績:地震探査の結果に基づく巨大地震の断層上盤側の3次元構造モデルを構築し、熊野灘沖に発生した超低周波地震活動の震源解析を行った。その結果、これらの地震がデコルマ沿いの超低角逆断層運動であると同時に、デコルマを流路とする地下深部の水による水圧破砕現象であること、そのため異常にゆっくりとした断層伝播であるにも関わらず高周波が異常に励起されていることを明らかにした。1.観測実績(1)KR11-09航海(2011年10月)従来より高分解能なMCSシステム(2008)が導入されて初めて南海トラフでMCS探査を実施したため、黒潮に関連した海洋微細構造イメージングを行うためあわせてXBT/XCTD観測を実施した。(2)KY12-02航海(2012年2月)新しく導入した高周波エアガンを用いた可搬式MCSシステムを利用した海洋微細構造イメージングを試みるため、南海トラフにおけるMCS探査にあわせXCTD観測を実施した。2.数値モデリング実績:前年度からの数値実験を継続し、海底地形の凹凸上で深海乱流が強く励起される場所が、半日周期の内部潮汐によってファインスケールの鉛直ストレインが周期的に強められる場所と一致していることが明らかにし、深海乱流の励起にparametric subharmonic instabilityの機構が主要な役割を果たしていることを確認した。
銅アミン酸化酵素におけるキノノイド補酵素の生成過程とラジカル触媒機構

銅アミン酸化酵素は、種々の生理活性アミン類の酸化的脱アミノ反応を触媒し、動植物や微生物に広く存在している。本酵素は、その活性発現に2価銅イオンを必須とするだけでなく、共有結合型の新規なキノノイド補酵素、2,4,5-トリヒドロキシフェニルアラニルキノン(TPQ)を含有している。本研究では、コリネ型細菌の一種、Arthrobacter globiformisからフェニルエチルアミン酸化酵素およびヒスタミン酸化酵素遺伝子のクローニングを行い、両酵素の全一次構造を明らかにするとともに、大腸菌内での高発現系を構築した。さらに、銅とTPQ補酵素を含まず不活性な前駆体型酵素(アポ型)を2価銅イオンとインキュベートすることにより、特定のチロシン残基からTPQが自己触媒的に生成することを実証した。また、ESRやCDなどの各種分光学的方法を用いてこのTPQ生成過程を詳細に解析し、2価銅イオンがアポ酵素と結合することによって1価に還元されること、この1価銅イオンによって分子状酸素が活性化され前駆体チロシン残基が酸化修飾されること、またその過程でセミキノンラジカル中間体が形成されることを明らかにした。一方、酸素同位体を用いる共鳴ラマン分光法により、TPQのC2位カルボニル基の酸素原子が溶媒の水に由来することを証明した。さらに、前駆体チロシン残基周辺のコンセンサス配列の役割を明らかにするため、ヒスタミン酸化酵素のコンセンサス配列中の各残基を部位特異的変異導入法により他のアミノ酸残基に置換し、各変異型酵素のTPQ生成能や触媒機能を解析した。この結果、コンセンサス配列中の各残基は、水素結合ネットワークを形成して活性部位を正しいコンホメーションを維持することにより、TPQ生成にも触媒機能にも重要な役割を担っていることが明らかになった。次に、TPQ生成過程における蛋白質の構造変化を明らかにするため、アポ酵素とTPQ含有ホロ酵素のX線結晶解析を行った。アポ酵素及びホロ酵素の2.2Å分解能での構造を比較すると、主鎖のα炭素の座標は0.4Å以内のずれで一致し、両者に構造上の違いはほとんど見られなかった。しかし、アポ酵素の前駆体チロシン残基とホロ酵素のTPQ残基の活性部位内での方向と、銅イオンを結合している1個のヒスチジン残基のイミダゾール環の向きが大きく異なっていた。これらのことから、TPQ生成過程では活性部位内に限定された数個のアミノ酸残基の微妙な構造変化(側鎖の回転や配向)が重要な役割を担っていると推定された。銅アミン酸化酵素は、ヒスタミンやドーパミンなど種々の生理活性アミン類の酸化的脱アミノ反応を触媒し、動植物や微生物に広く存在している。

本酵素は、その活性発現に2価銅イオンを必須とするだけでなく、カルボニル性の共有結合型有機補酵素を含有することが古くから知られていたが、その化学的な実体は長らく不明であった。1990年になって、この補酵素の構造が決定され、新規なキノノイド補酵素、2,4,5-トリヒドロキシフェニルアラニルキノン(トパキノン)であることが明らかにされた。その後、トパキノン補酵素は、酵素タンパク質の遺伝子中ではチロシン残基としてコードされていることから、細胞内で不活性な前駆体タンパク質として翻訳されてからトパキノンを含有する活性型に変換されると推定されてきた。本研究では、これまでにコリネ型細菌の一種、Arthrobacter globiformisからフェニルエチルアミン酸化酵素およびヒスタミン酸化酵素遺伝子にクローニングを行い、両酵素の全一次構造を明らかにするとともに、大腸菌内での高発現系を構築した。さらに、銅とトパキノン補酵素を含まず不活性な前駆体型酵素(アポ酵素)を2価銅イオンとインキュベートすることにより、特定のチロシン残基からトパキノンが自己触媒的に生成することを明らかにした。また、ESRやCDなどの各種分光学的方法を用いてこのトパキノン生成過程を詳細に解析し、2価銅イオンがアポ酵素と結合することによって1価に還元されること、この1価銅イオンによって分子状酸素が活性化され前駆体チロシン残基が酸化修飾されること、またその過程でセミキノンラジカル中間体が形成されることを明らかにした。一方、トパキノンに変換される前駆体チロシン残基周辺のコンセンサス配列の役割を明らかにするため、部位特異的変異導入法を用いて各アミノ酸残基を他のアミノ酸に置換した変異型酵素を作製し、それらのトパキノン生成速度や触媒活性を検討した。その結果、コンセンサス配列中の各アミノ酸残基は、活性部位の正しいコンフォメーション維持などに重要な役割を担うことが明らかになった。銅アミン酸化酵素は、種々の生理活性アミン類の酸化的脱アミノ反応を触媒し、動植物や微生物に広く存在している。本酵素は、その活性発現に2価銅イオンを必須とするだけでなく、共有結合型の新規なキノノイド補酵素、2,4,5-トリヒドロキシフェニルアラニルキノン(トパキノン)を含有している。本研究では、これまでにコリネ型細菌の一種、Arthrobacter globiformisからフェニルエチルアミン酸化酵素およびヒスタミン酸化酵素遺伝子のクローニングを行い、両酵素の全一次構造を明らかにするとともに、大腸菌内での高発現系を構築した。さらに、銅とトパキノン補酵素を含まず不活性な前駆体型酵素(アポ型)を2価銅イオンとインキュベートすることにより、特定のチロシン残基からトパキノンが自己触媒的に生成することを実証した。本年度は、トパキノン生成過程におけるタンパク質(特に活性部位)の構造変化を明らかにするために、フェニルエチルアミン酸化酵素のアポ型とホロ型のX線結晶解析を行った。得られた結晶はアポ型、ホロ型ともに空間群C2に属し、2.2Åまでの分解能の反射を与える結晶であった。本酵素の各サブユニットは、18本のβ-シートからなるコアドメイン(β-サンドイッチ構造)と、α/β-構造をもちコアドメインの外側に配置する2個の小ドメインとから構成されていた。また、ホロ型酵素の銅イオンとトパキノン補酵素はともにサブユニット分子内部の奥深くに存在していた。一方、アポ型とホロ型の構造を比較すると、主鎖のバックボーン原子の座標は0.4Å以内のずれで一致し、両者に構造上の違いはほとんど見られなかった。
骨髄腫細胞のメタボリックシフトに及ぼすHDAC1/3の役割と新規治療戦略の創出

多発性骨髄腫(MM)におけるヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の治療標的としての有用性は、汎HDAC阻害薬の臨床応用の観点から明らかであるが、それぞれのHDACアイソフォームのMM細胞での治療標的としての意義やその役割については不明な点が多い。今年度の研究では、HDAC1が治療標的として有用であることを、MM細胞株にclass-I HDAC阻害薬の処理やshRNAを用いてHDAC1遺伝子発現抑制を行うことで、MM細胞の生存増殖が抑制され、アポトーシスが誘導されることをCCK-8アッセイやウエスタンブロット(WB)法を用いて確認した。HDAC1発現抑制させたMM細胞株RPMI 8226を用いて、RNAシーケンス解析を行い、HDAC1発現抑制により変化する遺伝子群を解析した。そこで、MM細胞の各種遺伝子発現に重要なマスター因子IRF4やこれまでに我々が着目してきたMM関連骨病変の重要な制御因子PIM2の発現が有意に低下していることを見出した。これまでの報告からもIRF4はPIM2の重要な転写因子であると予想され、ChIPシーケンスを用いて、MM細胞におけるPIM2プロモーターでのIRF4結合領域を同定し、ChIP-Q-PCR法で同部位へのIRF4の結合確認を行った。PIM2はMM細胞に内在的に高発現しているだけでなく、骨髄微小環境からの種々の外的要因により、その発現が一層高まることが知られている。そのようなPIM2制御機構に着目し、新規治療法の樹立のため、HDAC阻害薬とPIM阻害薬の併用療法の検討を行った。class-I HDAC阻害薬MS-275とPIM阻害薬SMI-16aやSMI-4a、AZD1208、PIM447、CX6258のそれぞれの併用によるMM細胞株での生存増殖抑制効果をCCK-8アッセイで評価し、いずれの併用療法でも相乗効果が認められた。本研究は、エピゲノム観点からのMM細胞における腫瘍メタボリズムへの変調とその維持機構の解明を主眼に置きながら、新規治療戦略の創出を目的としている。PIM2は糖やアミノ酸の輸送、脂質産生やミトコンドリア形成、エネルギー産生などの代謝を調節するマスターキナーゼである。MM細胞においてIRF4やIRF4と補完的な発現をするc-Myc、さらにPIM2が、HDAC1を介して恒常的発現を維持している結果が今年度で得られており、このような結果はHDAC1を介するMMメタボリズム制御機構の一端を明らかにしたと考えられる。さらに、PIM2を中心とする腫瘍メタボリズムを標的としたclass-I HDAC阻害薬とPIM阻害薬の併用療法がin vitroの実験系で有用であることを実証しており、in vivoでの有用性を立証する準備に取りかかっている。以上のように、本研究は当初の計画通り、エピゲノムの観点から腫瘍メタボリズムに着目した治療開発を進めており、研究の達成度はおおむね順調に進んでいると思われる。初年度の研究で明らかとなったHDAC1を介するIRF4やPIM2の発現制御/維持機構についての解明を進める。HDACはヒストンのみならず、非ヒストン蛋白も標的とすることから、HDAC1とそれぞれの蛋白との結合や、HDAC1標的蛋白のアセチル化によるタンパクの安定性について免疫沈降WB法などで検討を行う。またChIPシーケンスを行うことで、MM細胞におけるHDAC1のヒストンアセチル化への影響やプロモーター領域への非間接的な結合割合を解析することで、HDAC1の翻訳後修飾としての役割を明確化する。IRF4やc-Myc、PIM2は相互に発現制御を行っていると考えられる。初年度ではIRF4-PIM2制御機構を解明したので、次年度ではChIPシーケンス、ChIP-Q-PCR法を用いてc-Myc-PIM2制御機構の解明を行う。また、PIM2に焦点を当てながら、MMメタボリズムに関する因子を選出するために、プロテオーム解析、特にリン酸化プロテオーム解析を行い、PIM2の直接の標的因子を同定する。この解析から、PIM2からのIRF4やc-Myc発現への影響についても検討を行い、IRF4、c-Myc、PIM2によるMM細胞の腫瘍メタボリズム変調の全貌を明らかにする。Class-I HDAC阻害薬MS-275のMM動物モデルでの検討はこれまでに報告が少なく、SCIDマウスにヒト/マウスMM細胞株をそれぞれ皮下/脛骨内移植して作成する動物モデルを用いて、MS-275の単独療法での有効性と毒性を検討する。次いで、MS-275とPIM阻害薬で特に有効性の高い化合物との組み合わせについては、同様の動物モデルでそれぞれの単独療法とも比較しながら、その相乗効果と毒性を検討する。

そこで、MM細胞の各種遺伝子発現に重要なマスター因子IRF4やこれまでに我々が着目してきたMM関連骨病変の重要な制御因子PIM2の発現が有意に低下していることを見出した。これまでの報告からもIRF4はPIM2の重要な転写因子であると予想され、ChIPシーケンスを用いて、MM細胞におけるPIM2プロモーターでのIRF4結合領域を同定し、ChIP-Q-PCR法で同部位へのIRF4の結合確認を行った。PIM2はMM細胞に内在的に高発現しているだけでなく、骨髄微小環境からの種々の外的要因により、その発現が一層高まることが知られている。そのようなPIM2制御機構に着目し、新規治療法の樹立のため、HDAC阻害薬とPIM阻害薬の併用療法の検討を行った。class-I HDAC阻害薬MS-275とPIM阻害薬SMI-16aやSMI-4a、AZD1208、PIM447、CX6258のそれぞれの併用によるMM細胞株での生存増殖抑制効果をCCK-8アッセイで評価し、いずれの併用療法でも相乗効果が認められた。本研究は、エピゲノム観点からのMM細胞における腫瘍メタボリズムへの変調とその維持機構の解明を主眼に置きながら、新規治療戦略の創出を目的としている。PIM2は糖やアミノ酸の輸送、脂質産生やミトコンドリア形成、エネルギー産生などの代謝を調節するマスターキナーゼである。MM細胞においてIRF4やIRF4と補完的な発現をするc-Myc、さらにPIM2が、HDAC1を介して恒常的発現を維持している結果が今年度で得られており、このような結果はHDAC1を介するMMメタボリズム制御機構の一端を明らかにしたと考えられる。さらに、PIM2を中心とする腫瘍メタボリズムを標的としたclass-I HDAC阻害薬とPIM阻害薬の併用療法がin vitroの実験系で有用であることを実証しており、in vivoでの有用性を立証する準備に取りかかっている。以上のように、本研究は当初の計画通り、エピゲノムの観点から腫瘍メタボリズムに着目した治療開発を進めており、研究の達成度はおおむね順調に進んでいると思われる。初年度の研究で明らかとなったHDAC1を介するIRF4やPIM2の発現制御/維持機構についての解明を進める。HDACはヒストンのみならず、非ヒストン蛋白も標的とすることから、HDAC1とそれぞれの蛋白との結合や、HDAC1標的蛋白のアセチル化によるタンパクの安定性について免疫沈降WB法などで検討を行う。またChIPシーケンスを行うことで、MM細胞におけるHDAC1のヒストンアセチル化への影響やプロモーター領域への非間接的な結合割合を解析することで、HDAC1の翻訳後修飾としての役割を明確化する。IRF4やc-Myc、PIM2は相互に発現制御を行っていると考えられる。初年度ではIRF4-PIM2制御機構を解明したので、次年度ではChIPシーケンス、ChIP-Q-PCR法を用いてc-Myc-PIM2制御機構の解明を行う。また、PIM2に焦点を当てながら、MMメタボリズムに関する因子を選出するために、プロテオーム解析、特にリン酸化プロテオーム解析を行い、PIM2の直接の標的因子を同定する。この解析から、PIM2からのIRF4やc-Myc発現への影響についても検討を行い、IRF4、c-Myc、PIM2によるMM細胞の腫瘍メタボリズム変調の全貌を明らかにする。
付加価値創造政策下におけるタイ自動車産業のダイナミズムに関する地理学的研究

2018年度は,主に次の2点について実施した。1点目はタイ自動車産業集積のダイナミズムを統計的に把握する研究である。具体的には,GIS(地理情報システム)を用いて企業の立地変動の体系的な把握をおこなうため,統計データを整理分析した。タイ自動車部品工業会刊行のタイ自動車産業ダイレクトリー2014年版に掲載されている自動車企業および自動車部品企業1,965社について設立年,住所,生産内容等をデータベース化し立地分析をおこなった。なお,2018年度版を2019年3月に入手し,データベースの更新および2時点の比較を現在おこなっている。分析途中段階ではあるが,周辺地域に自動車部品企業が分散する傾向は近年においても強くはないものの,一定割合が農村地域に進出していること,日系企業に関しては製造拠点のみならず販売・統括機能のバンコク進出が継続的にみられることなどを定量的に確認した。2点目は,北タイに進出した自動車部品企業への聞き取り調査により,タイ最大の集積地である東部経済回廊への集積とは反対の動きである「分散立地の論理」を予察的に考察した。ランプーン県には1980年代後半に工業団地公社が造成した北部工業団地があり,自動車部品企業が数社立地している。バンコク大都市圏から最も離れた自動車部品企業群として,「分散立地の論理」を調査するには適すると考え,当年度は当地を取り上げた。調査企業は4社であり,いずれも電子部品など小型製品を生産している。納品先である自動車企業や一次部品企業への納入時間はトラックで10時間以上を要するが,バンコク近郊に中間倉庫を設けるなどして物流の時間・量の調整を図り,距離の克服を実現していた。また,北タイ最大都市のチェンマイから通勤でき,ホワイトカラー・ブルーカラーの優秀な労働者を安価に確保できること,労働者の流動性はバンコク周辺と比較して弱いことが明らかになった。当初計画していた研究は,昨年度に実施した上述の研究2点にあたる。1点目の「タイ自動車産業集積のダイナミズムを統計的に把握する研究」については,2019年度にデータベースを更新したうえで立地分析をおこなう必要があるものの,時間を要する主な作業は終えており,概ね順調に推移しているといえる。2点目のほうは北タイにおける現地調査をほぼ終え,2019年度の「分散立地の論理」に関する本格的調査に向けた予備的な調査としては充分な調査が実施できた。2019年度は主に以下の2点を研究する。まず,「タイ自動車産業集積のダイナミズムを統計的に把握する研究」について,2018年版に更新したうえで立地分析をおこなう。具体的には,昨年度にデータベース化した『タイ自動車産業ダイレクトリー』2014年版(タイ自動車部品工業会刊行)を2018年度版に更新したうえで,GIS等を用いて分析する。これにより,タイ自動車産業の立地変動を定量的に把握する作業を完結する。2点目は,自動車産業の東部経済回廊(東部臨海地域)への集積形成とは反対の動きである「分散立地の論理」について,東北タイおよびその周辺を対象とした現地調査を実施し,当該地域の実態を把握する。東北タイのなかでもナコンラチャシマ県と,同県の南に位置するプラチンブリー県は近年企業立地が進んでおり,両県を中心に現地で聞き取り調査をおこなう。また,工業団地の開発とその戦略性に関しても注目する予定である。これにより得られた結果と,2018年度の北タイでの分析結果とを比較・統合し,「分散立地の論理」を議論する。

1点目の「タイ自動車産業集積のダイナミズムを統計的に把握する研究」については,2019年度にデータベースを更新したうえで立地分析をおこなう必要があるものの,時間を要する主な作業は終えており,概ね順調に推移しているといえる。2点目のほうは北タイにおける現地調査をほぼ終え,2019年度の「分散立地の論理」に関する本格的調査に向けた予備的な調査としては充分な調査が実施できた。2019年度は主に以下の2点を研究する。まず,「タイ自動車産業集積のダイナミズムを統計的に把握する研究」について,2018年版に更新したうえで立地分析をおこなう。具体的には,昨年度にデータベース化した『タイ自動車産業ダイレクトリー』2014年版(タイ自動車部品工業会刊行)を2018年度版に更新したうえで,GIS等を用いて分析する。これにより,タイ自動車産業の立地変動を定量的に把握する作業を完結する。2点目は,自動車産業の東部経済回廊(東部臨海地域)への集積形成とは反対の動きである「分散立地の論理」について,東北タイおよびその周辺を対象とした現地調査を実施し,当該地域の実態を把握する。東北タイのなかでもナコンラチャシマ県と,同県の南に位置するプラチンブリー県は近年企業立地が進んでおり,両県を中心に現地で聞き取り調査をおこなう。また,工業団地の開発とその戦略性に関しても注目する予定である。これにより得られた結果と,2018年度の北タイでの分析結果とを比較・統合し,「分散立地の論理」を議論する。当初,データベースの整理のために人件費を予算立てていたが,別の予算でまかなうことができたため,最終的に「人件費・謝金」が不要となった。次年度使用額は旅費に充てることとし,現地調査を充実させることに使用する。
乱流・層流剥離渦とキャビテーション気泡との相互干渉

キャビテーション現象に関して、未解明な点の一つは、キャビテーションが生じると流れ場特性がどのように影響を受けるかという問題である。本研究においては、典型的な渦形成機構である鈍頭物体まわりの流れを取り上げ、その剥離剪断層におけるキャビテーション気泡の発生機構と流れ場特性との干渉機構を実験的に明らかにした。また、流れ場特性の変化に伴う渦キャビテーションの流力特性と衝撃力との関係についても検討した。平成5年度においては、試験片として種々の円柱、トリップワイヤ付き円柱および三角柱を作成した。また、側壁の影響計測用も作成した。液中の空気含有度、流速、圧力を変え、気泡発生点、気泡形態、衝撃パルスの観点から調べた。得られた結果によると臨界領域近くでの円柱の流れ特性はキャビテーション気泡の発生によりその影響を受け、質的に大きく変化した。円柱や三角柱などの試験片の作成、円柱まわりの剥離流れ中の速度場の計測、キャビテーション過程における発生点、気泡の様相、加速度信号などの瞬間写真撮影、高速度写真撮影、ビデオ撮影、発生衝撃圧の強度分布および周波数解析などを行なっている。平成6年度においては、まず染料を流れ中に注入する可視化技術を用いて円柱の剥離パターンを可視化し、ダブルピーク・キャビテーション過程が流れ特性が層流剥離パターンから乱流剥離パターンに移行することで生み出されることを示した。さらに円柱の背圧測定を行い、キャビテーションによる剥離パターンの遷移は渦の強さの変化を生み出し、キャビテーション自体も抑制することを示した。2つめはスプリッタ板効果により渦の干渉が抑制され、キャビテーションそのものも抑制されることを明らかにした。3つめは以上の渦キャビテーションにおける衝撃力と気泡様相とを同時計測できる計測システムを作りその特性を明らかにした。平成5年度においては,まず試験片として種々の直径(20,30,40mm)の円柱,トリップワイヤを取り付けた円柱および三角柱を作成した.また,側壁の影響を調べるためにエンドプレートを取り付けたものも作成を試みている.さらに気泡衝撃圧を測定するためのセンサを既存の加速度計の他に作成している.実験的研究としては,主に円柱に対するキャビテーション過程を液中の空気含有度,流速,圧力を変えながら,気泡発生点,気泡形態,衝撃パルスの観点から調べた.得られた結果によると臨界領域近くに置かれた円柱の流れ特性はキャビテーション気泡の発生によりその影響を受け質的に大きく変化した.つまりキャビテーションによる臨界領域の移行が確かめられた.気泡形態も質的に変化し乱流剥離渦に起因すると思われる表面紐状気泡が特徴的に観察された.円柱や三角柱などの試験片の作成,円柱まわりの剥離流れ中の速度場の計測,円柱のキャビテーション過程に関する発生点,気泡の様相,加速度信号などを瞬間写真撮影,高速度写真撮影,ビデオ撮影,発生衝撃圧の強度分布および周波数解析などを行っている.その結果は学会において講演3件を行い,国際会議で論文1編が発表予定そしてまとめつつあるものが一編ある.問題としては,本研究結果に対する側壁の影響(境界層およびU字型剥離渦の影響)を調べる必要性がでており,このためエンドプレートを取り付けた円柱の製作を行っている.また,気泡衝撃圧を直接流路内で測定することが本研究の質を高める上で重要であり,そのための衝撃圧センサ(キャビテーション衝撃圧を直接受けても壊れないもの)の開発を試みている.平成6年度においては本研究テーマを大きく3つの側面より取り上げている。1番目は染料を流れ中に注入する可視化技術を用いて円柱の剥離パターンを可視化することである。これより特異なキャビテーション過程として知られるダブルピーク・キャビテーション過程が層流剥離パターンから乱流剥離パターンに移行することによって生み出されることを明確にしめした。また、背圧係数の観点からもこのことを証明した。

つまり、キャビエーションによる剥離パターンの遷移は渦の強さの変化をうみだしキャビテーションそのものも抑制した。2つ目は円柱の後端部にスプリッタ板をつけて渦の放出パターンを制御しその変化を調べることである。スプリッタ板効果により剥離によって生じた渦間の干渉が抑制されるとともにキャビテーションそのものも抑制されることが明らかにされた。3つ目は渦キャビテーションにおいて気泡崩壊時近傍における衝撃力と高速度ビデオによる気泡様相とを同時計測できる計測システムを作り、その特性を明らかにすることである。この試みも比較的うまくいき渦中に生じた紐状および塊状キャビテーション気泡の成長・崩壊の様相を非常に短い時間分解能でとらえることができ、それぞれのタイプの特徴や渦との関連などを明らかにした。また、試験物体として円柱の他にもうひとつの代表的な鈍頭物体である三角柱を作成した。後者は円柱とは異なり剥離パターンが層流剥離から乱流剥離へと変化しない特徴をもつ。さらに試験流路もより高流速の実験を可能とするために収縮流路を作成し、高速流れ中での特性を検討した。
知覚・言語統合処理機構の発達過程の解明

本研究は,被験者に多様な認知的な作業を課し,その所要時間を計測しておいて,それらの作業に関与する素過程の組み合わせの違いから,各素過程の所要時間を推定するものである.ここでは,認知的な作業として,ストループ課題(印刷の色と語の意味とが矛盾する字[例えば,青いインクで印刷された「あか」という文字表示など]に対して,文字を無視して色命名を求める)を,呈示文字の種類ならびに呈示および回答言語の各面で大幅に拡張した課題を設定した.このような試みは,これまでのストループ現象に関する実験的研究にはなかったことで,極めて独創的な方法であると自負している.被験者は学部学生約50人で,呈示文字の言語としては日本語と英語で,呈示文字は日本語については漢字・ひらかな・カタカナの3種類,英語については小文字の英語綴り,カタカナ表現,ひらかな表現の3種類である.回答言語は日本語と英語を用いた.この他に,参照用の呈示内容として,色マークのものと被験者にとっての未知言語であるスペイン語のものも使用した.印刷色としては,黒,文字と一致した色,文字と矛盾した色の3種である.これらの,(呈示言語[2]×呈示文字種[3]×印刷色種[3]+色マーク+スペイン語)×回答言語[2]の組み合わせの合計40通りから主なもの20通りを選び,各50試行の実験を行った.色の概念に関する暫定的な結果の一部を示す.a)1語あたりの日本語から英語への変換時間(読み取り後から変換完了までの平均値)漢字から:200ms,ひらかなから:320ms,カタカナから:430msb)心内辞書の当該概念へのアクセス時間(呈示された文字の読みとりも含む)漢字から:250ms,ひらかなから:290ms,カタカナから:410msc)ストループ効果のモデル文字矛盾色命名所要時間=文字読み時間+色命名時間本研究は,被験者に多様な認知的な作業を課し,その所要時間を計測しておいて,それらの作業に関与する素過程の組み合わせの違いから,各素過程の所要時間を推定するものである.ここでは,認知的な作業として,ストループ課題(印刷の色と語の意味とが矛盾する字[例えば,青いインクで印刷された「あか」という文字表示など]に対して,文字を無視して色命名を求める)を,呈示文字の種類ならびに呈示および回答言語の各面で大幅に拡張した課題を設定した.このような試みは,これまでのストループ現象に関する実験的研究にはなかったことで,極めて独創的な方法であると自負している.被験者は学部学生約50人で,呈示文字の言語としては日本語と英語で,呈示文字は日本語については漢字・ひらかな・カタカナの3種類,英語については小文字の英語綴り,カタカナ表現,ひらかな表現の3種類である.回答言語は日本語と英語を用いた.この他に,参照用の呈示内容として,色マークのものと被験者にとっての未知言語であるスペイン語のものも使用した.印刷色としては,黒,文字と一致した色,文字と矛盾した色の3種である.これらの,(呈示言語[2]×呈示文字種[3]×印刷色種[3]+色マーク+スペイン語)×回答言語[2]の組み合わせの合計40通りから主なもの20通りを選び,各50試行の実験を行った.色の概念に関する暫定的な結果の一部を示す.a)1語あたりの日本語から英語への変換時間(読み取り後から変換完了までの平均値)漢字から:200ms,ひらかなから:320ms,カタカナから:430msb)心内辞書の当該概念へのアクセス時間(呈示された文字の読みとりも含む)漢字から:250ms,ひらかなから:290ms,カタカナから:410msc)ストループ効果のモデル文字矛盾色命名所要時間=文字読み時間+色命名時間
附属小学校との連携によるフェアプレイの般化を促進する体育授業の構築

いじめなどの問題が噴出するなか,現代社会が体育・スポーツ活動に期待する事柄の一つとして,フェアプレイの日常生活場面への般化が挙げられる。そこで本研究ではフェアプレイとして鬼ごっこにおける援助行動に注目し,附属小学校との連携のもと,スポーツ活動及び体育授業の実践を通じて,援助行動の学校生活場面への般化を促進する体育授業を構築することを研究目的とした。本研究の結果,援助・被援助行動が頻繁に行われるなかま鬼及び,その効果を測定する援助自己効力感尺度を開発した。なお体育授業場面への実践及び日常生活場面への般化については新しい研究課題に引き継いだ。「附属小学校との連携によるフェアプレイの般化を促進する体育授業の構築」という目標の達成に向けて,本年度は,フェアプレイに注目した運動あそびについて予備的実践を行うと共に,評価方法について探索することを研究課題とした。まず運動あそびの予備的実践に関して,本研究者が所属する大学の附属小学校に通う2・3年生児童のなかから希望者を募り,5月7月及び10月12月(各期24名ずつ)の2回にわたり,毎週水曜日に運動あそびを含む「キッズスポーツアンドスタディサポート」と称する活動を実践した。本年はヘリソンの責任学習理論(2002)で用いられるスポーツマンシップレベル表を援用し,児童らに「ルールや友だちを大切にできる」,「自分のことは自分でできる」,「人をたすけることができる」などのフェアプレイに注目した活動を実施した。その結果,児童は自らのレベルを自己評価することにより,過去の活動よりも積極的に取り組む様子が窺えた。また,活動のなかで他者を助けることに注目した鬼ごっこ(なかま鬼)を独自に開発した。来年度以降は「なかま鬼」を実施することによる効果について他方面から検討する予定である。次に評価方法に関して,本年度は「なかま鬼」などの実践が,「仲間を助けることに関する効力の予期」に及ぼす影響を測定できる心理尺度(援助行動に関する自己効力感尺度)を作成する目的で,附属小学校に通う2・3・4年生児童約200名を対象として調査を実施した。その結果,児童の援助行動に関する自己効力感(援助できるであろうという効力の予期)を測定可能な10項目からなる心理尺度を開発し,尺度の信頼性及び妥当性についても確認した。本尺度は来年度以降の活動の評価に役立てる予定である。本年の研究目的は,研究1年目の成果をもとに「フェアプレイに注目した運動あそひ」を実践すると共に,その評価を試行的に実施することであった。まずフェアプレイに注目した運動あそびとして,本研究者は昨年度の研究において「他者を助けることに注目した鬼ごっこ(なかま鬼)」を開発していた。そこで本年は,本研究者が所属する大学の附属小学校に通う2・3年生児童のなかから希望者を募って実施される「キッズスポーツアンドスタディサポート」において,なかま鬼を実践した。鬼ごっこでは,逃げ手が鬼から逃げることを前提としているが,低学年では自分が鬼に成りたいがために,鬼に捕まろうとする児童もいる。そこでグループ対抗戦とするなど,なかま鬼の実施方法を工夫することにより,より「他者を助ける行動」に対して児童の注意が向くよう改良を加えた。次に運動あそびの評価に際しては,上述した活動において昨年度作成した「児童用援助自己効力尺度」を使用し,援助行動に関する自己効力感を評価すると共に,なかま鬼における援助・被援助頻度,援助時の肯定的感情等について調査した。その結果,援助行動を含まない鬼ごっこである「しっぽ取り」では実施前後において援助自己効力感に有意な変化が認められなかったのに対して,なかま鬼では実施前後において有意な変化が認められ,援助自己効力感の肯定的変容が認められた。参加児童数が十分ではなく未だ確定的な結果とは言えないが,今後よりデータを増やすことにより,近い将来に児童の援助自己効力感に対するなかま鬼の効果を確認できると考えられる。これまでの研究により,「なかま鬼」の実践方法はほぼ確立されたと言える。従って今後は研究の切り口をやや増やし,援助自己効力感に影響を及ぼす経験内容のほか,なかま鬼の運動量や運動発達的視点から見た場合の位置づけなどについて,他領域の研究者の協力を得つつ,明らかにしていく必要がある。「附属小学校との連携によるフェアプレイの般化を促進する体育授業の構築」という目標の達成に向けて,本年度はこれまでの研究成果をもとに「フェアプレイに注目した運動あそびプログラム」を完成させると共に,その評価方法を確立することを研究課題とした。まず「フェアプレイに注目した運動あそびプログラム」に関して,本年度までの研究成果において「援助行動に対する自己効力感」の肯定的変容を促す可能性が窺われた「なかま鬼」を教材とすることに決定した。その上で,なかま鬼への参加による影響を実証的に検討する目的で,小学2・3年生45名を対象として,なかま鬼としっぽ取り(援助行動を含まない鬼ごっこ)参加前後の援助行動に対する自己効力感を調査し,これまでに得られているデータと合わせて分析を行った。その結果,危険率が10%水準(p=.06)ではあるものの,実施時期と鬼ごっこの種類との交互作用が認められ,なかま鬼への参加により援助行動に対する自己効力感が肯定的に変容することを示す結果が得られた。次に評価方法の確立に関して,本年度までの研究成果において「援助行動に対する自己効力感」を測定する尺度(10項目)を作成し利用していた。しかし,わずか10項目であっても,負担に感じる様子を見せる児童が見受けられた。そこで尺度作成時に得ていたデータをもとに,尺度の信頼性及び妥当性について再分析を実施した上で,6項目の尺度へと改訂した。