hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
模擬低酸素状態下での持久的トレーニングが骨格筋酸素供給系に及ぼす影響

Hb濃度はCob群及びCoTR群でCNT群に比べ約25%有意に増加した。Cob群では、横隔膜だけで全毛細血管密度及びC:F比の有意な増加が観察された。TR群ではヒラメ筋と足底筋において毛細血管数の有意な増加と細動脈側毛細血管数の増加および細静脈側毛細血管数の減少が観察された。CoTR群でもこれと同等の変化が観察されたが、足底筋においてはTR群よりも毛細血管数が有意に増加していた。VEGFに陽性反応を示す毛細血管の密度は、ヒラメ筋においてCNT群に比べ他の3群で高い値を示したが有意な差はみられなかった。また、TGF-β1に陽性反応を示す毛細血管の密度にも有意な変化がみられなかった。代謝酵素活性ではTR群とCoTR群でほぼ同等の変化を示し、有酸素代謝系酵素の有意な活性増加と無酸素系代謝酵素の僅かな低下が観察された。ヒラメ筋において、type-I線維の有意な減少とtype-Iia線維の有意な増加がCo群とCoTR群に観察された。また、足底筋においてはCoTR群だけにtype-Iia線維の有意な増加が観察された。以上の結果から、コバルトによるoxygen-sensing mechanismの活性化によって呼吸筋での酸素供給系の改善が促進され、また下肢筋群では運動に伴う血管新生がさらに促進されることが示唆された。本研究は、常圧・低酸素環境下の持久的トレーニング初期段階における骨格筋酸素供給系の適応性変化について解明することを目的とした。実験には12週齡のWistar系雌ラットを用い、対照群(Cnt)、トレーニング群(TR)、コバルト投与群(Cob)、およびコバルト投与中にトレーニングを行う群(CoTR)の4グループに分けた。塩化コバルトは0.01%の濃度で飲水中に混ぜて投与した。トレーニングは小動物用トレッドミルを用いて、25m/minで20%勾配の走運動を1日15分間から開始し、3min/dayの割合で運動時間を漸増した。コバルト投与及びトレーニング開始後、3日、6日、10日目に骨格筋及び横隔膜のサンプルを摘出した。筋の連続横断切片に毛細血管の二重染色及び血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の免疫組織染色を施した。コバルト投与開始6、10日後にVEGFに陽性反応を示す毛細血管の密度(VEGF-cap)がヒラメ筋において有意に増加し、10日後にはC : F比が有意な増加を示した。CoTR群のヒラメ筋では、VEGF-capの値が3日後に69%、6日後に44%、10日後には60%有意に増加したが、足底筋では10日後に有意な増加が観察された。TR群では、ヒラメ筋でVEGF-capが6日後、10日後にそれぞれ38%、58%有意に増加したが、足底筋では有意な増加は観察されなかった。ヒラメ筋ではTR群及びCoTR群でC : F比が6日後と10日後に有意な増加が観察されたが、足底筋ではCoTR群だけ10日後に有意な増加が見られた。以上の結果から、コバルトによるoxygen-sensing mechanismの活性化によって、下肢骨格筋の毛細血管内皮細胞でのVEGF発現が促進され、毛細血管網の再構築が助長されることが示唆された。
炎症シグナルによる未知核内受容体転写抑制メカニズムの解明

本研究では炎症制御の中核を担っているグルココルチコイドレセプター(GR)による転写因子AP-1の転写抑制メカニズムに関与するタンパク複合体の同定と機能解析を中心に炎症反応における核内受容体のシグナル依存性機能制御メカニズムの解明を目指した。サイトカイン分泌を制御する転写因子AP-1,NF-kBは様々な炎症関連シグナルによる制御を受けている。一方で、GRのリガンドであるグルココルチコイドの主な炎症抑制メカニズムは、これの転写因子を抑制することである。本研究においては、GRによるAP-1に対する転写抑制メカニズムに焦点を絞って解析を行ったが、その結果GRを介するグルココルチコイド依存性のAP-1タンパク(c-Jun)のSumo化がこの転写抑制のスイッチの役割を果たしていることを明らかになった。さらにそのSumo化を契機としてSumo化されたAP-1タンパクを認識する形でヒストンH3K27をメチル化するヒストンメチル化複合体PRC2複合体の構成因子EZH2がリクルートされることを明らかにすることができた。この一連の転写抑制メカニズムは、GRのリガンド依存性のSumo化に依存しており、Sumo化されないGRは転写抑制に寄与することができないことが判明した。以上のことからGRによる転写抑制にはGRの未知の役割が必要であることが明らかになり、ヒストンメチル化を介する可逆的なクロマチン構造の変化が炎症を制御している可能性をも示すことができた。本年度は炎症に関与するグルココルチコイドレセプター(GR)と炎症制御転写因子(AP-1)に結合する因子扉の同定を中心に行った。1.マクロファーファージ細胞系を用いた精製系の確立。ヒト単球由来のTHP-1細胞とマウスマクロファージ由来のRaw264.7細胞を用いて、細胞の核内と細胞質内で抗体カラムを用いた目的因子の結合因子同定系を確立した。MALDI-TOF/MSとLC-MS/MSという2種類のペプチド同定方法を平行して使用し、結合する因子の中から炎症関連因子を同定した。3.炎症シグナル依存性の複合体機能の制御メカニズムの解析炎症シグナル依存性のタンパク質の挙動が明らかとなり、また、細胞質から核内への因子の移動に伴うタンパク分解機能制御が明らかになった。特に、リン酸化されたリガンドに結合しない細胞質内に存在するGRを分解する因子と分解制御機能を制御する因子を結合因子の取得に成功し、これらが核内でも機能することが明らかになったので、今後は結合する因子群の恒常発現株を作成し、複合体構成因子同定を目指す。3.結合因子の機能解析結合因子がクロマチン構造変換に関与するかどうかをヒストン修飾抗体を用いて解析した。また、タンパク分解制御に関与しているかを確認した。今後はGRの分解制御と炎症制御転写因子の転写制御の相関を解析する。
分裂酵母における組換え修復の分子機構

分裂酵母をモデル実験系として相同組換えによるDNA修復機構を明らかにしようとした。大きく、Slr変異株とSwi5-Sfr1複合体の解析の2つから構成される。1)Slr変異株の解析1-3.slr5^+/fbh1^+はF-boxを有するDNA helicaseである。Rhp51依存的な鎖交換反応で生じたトキシックな中間体のプロセッシングに関与することが示唆された(Morihsita et al.)。本研究は,分裂酵母をモデル実験系として,真核生物における相同組換えによるDNA修復機構の全体像を明らかにしようとするものである。我々が同定した新規組換え遺伝子Swi5/Sfr1については、特に注目しており、タンパク質を精製し、試験管内で解析し,生化学的機能を明らかにしようとしている。本年度は,以下の成果を得た.(1)試験管内組換え反応系の構築Rad51,Rad22,RPA, Swi5,Sfr1タンパク質のリコンビナントによる発現系および精製法を確立した。Rad51の試験管内鎖交換反応を確立した。さらに、Swi5とSfr1が安定なタンパク質複合体を形成し、DNA結合能を有することを明らかにした。(2)Rad22タンパク質の試験管内SUMO化反応系分裂酵母のSUMO化酵素、E1,E2,E3をリコンビナント系を用いて発現精製し、試験管内SUMO化反応系を構築した。これを用いて、Rad22の試験管内SUMO化反応に成功した。(3)DNA二重鎖切断修復産物をモニターする系の構築T.Humphreyの開発した実験系を改良して、DNA二重鎖切断修復産物をモニターするシステムを構築した。すなわち、このテスター株は、HOエンドヌクレアーゼで1ヶ所DNA二重鎖切断を誘導できるミニ染色体を有し、修復産物を栄養要求性とG418耐性によって分類した後、パルスフィールド電気泳動による解析によって、遺伝子変換型、交差型、非相同末端結合型などに分類することができるものである。今後、各種組換え変異による修復産物の解析を行う予定である。(4)Nbs1遺伝子のドメイン機能解析Nbs1の、FHA, BRCT,及びMre11結合ドメインを欠く短縮変異株の解析から、紫外線や電離放射線による損傷の修復には、BRCTが必須でないことを明らかにした。コの系を利用して、Rad22,Rad51,Swi5-Sfr1,RPAからなる、組換え反応再構成系の構築に成功した。(2)DNA二重鎖切断修復産物をモニターする系の構築T.Humphreyの開発した実験系を改良して、DNA二重鎖切断修復産物をモニターするシステムを構築した。この実験系におけるテスター株は、HOエンドヌクレアーゼで1ヶ所DNA二重鎖切断を誘導できるミニ染色体を有し、修復産物を栄養要求性とG418耐性によって分類される。その後、パルスフィールド電気泳動によって、遺伝子変換型、交差型、非相同末端結合型などに分類する。この実験系を利用して、2種類のメデエーター(Swi5-Sfr1とRad55-Rad57)の、機能的差異を明らかにした。新規組換え遺伝子として、slr9をクローニングした。遺伝学的解析から、MRN複合体と同じ経路で機能することがわかった。本研究は,分裂酵母をモデル実験系として相同組換えによるDNA修復機構を明らかにしようとするものである。本年度は,以下の成果を得た。(1)試験管内組換え反応系の構築とこれを用いた反応機能の解析Rad51,Rad22,RPA,Swi5,Sfr1タンパク質のリコンビナントによる発現系および精製法を確立し、試験管内鎖交換反応を確立した。この系を利用して、Rad22,Rad51,Swi5-Sfr1,RPAそれぞれのコンポーネントの役割を解析した。特に、重要なことは、Rad22が、組換えの反応の順序を厳密に制御しているin vitroの証拠を示すことができたことである。(2)DNA二重鎖切断修復産物をモニターする系の構築T.Humphreyの開発した実験系を改良して、DNA二重鎖切断修復産物をモニターするシステムを構築し、2種類のメデエーター(Swi5-Sfr1とRad55-Rad57)の、機能的差異を解析した。

その結果、Rad55-Rad57は交差型組換え産物の生成に必須であるが、Swi5-Sfr1は必ずしも必須ではないことを明らかにした。新規組換えタンパク質として同定したslr9の、体細胞分裂期のリン酸化状態と減数分裂期の役割を解析した。
性ホルモン依存性がんの発生機構

性ホルモン依存性癌である前立腺癌、乳癌の日本における発生率は欧米の10%と低い。しかし、日本における食事と体格の欧米化とともに増加している。従って、食事と体格の欧米化→性ホルモン依存性癌の発生を左右するホルモン環境の変化→癌発生の増加、の相関を明らかにし、性モルモン依存性癌増加への対策をたてる。1.前立腺上皮のDNA合成上昇期に発癌物質を投与し、ラットに前立腺癌を発生させ前立腺発癌モデルを確立しようとする多くの試みの中で、エストロゲンをラットに反復投与し、投与中止期に3.2 ́、-dimethyl-biphenylを投与する方法だけが前立腺早期癌を70%の高率に発生させた。この実験系を行い、高脂肪食,VA,プロラクチン等の癌進展への促進効果を検索することが可能となり、進行させている...伊東。2.近年の研究で、性ホルモン標的細胞の増殖は増殖因子を介する可能性が強くなった。今迄の多くの研究結果は、もしそうであれば性ホルモン依存性癌の増殖はautocrine機構であることを示唆している。マウスシオノギ癌の無血清培地の実験系で、アンドロゲンによるシオノギ癌の増殖はシオノギ癌が分泌する分子量約5万のペプチド性増殖因子を介する事を明らかにした。性ホルモン依存性癌の発生には、性ホルモン誘導性の増殖因子が作用していることを示す...松本,佐藤,寺田。3.前立腺と前立腺癌の増殖にはアンドロゲンが必須である。エストロゲンとプロラクチンはこれに相加的に作用する...田口,福田。4.肥満は、日本人でも閉経後の乳癌と内膜癌を増加させる。また、ラットを用いる実験で、プロゲステロンは内膜癌の発生には常に抑制的に作用するが、乳癌の発生には促進的にも作用することを示した...坂元,吉田,長沢。
外圧型中空糸膜モジュールによる高濃度懸濁性物質の濾過-濾過理論と設計法の確立-

初年度は、単一膜糸の濾過特性について特に運転条件としての間欠濾過の効果について調べた。次年度は、複数膜糸の濾過特性について実験的・理論的に検討した。成果の概要を以下に示す。(1)膜の孔径と粒子の相対的大きさにより、粒子径が孔径より大きい場合は間欠濾過の効果が大きく、逆に小さい場合は殆ど効果がないこと等を明らかにした。(2)膜糸数を固定し、膜糸と膜糸の間隔を変えて、クロスフロー濾過により活性汚泥を濾過する実験から、汚泥が膜糸の間に堆積する限界の距離があり、その限界距離以下では定常フラックスは大きく低下する。(3)膜糸間に汚泥が堆積した状態では、透過フラックスを規定する主要因子として膜束シェル側の堆積分率がある。汚泥堆積層を多孔性ケーキー層としてKozeny-Carman式と堆積層中の圧力分布式から、理論的に透過フラックスとの関係を表現することができ、得られた理論式と実験はよい一致を示した。(4)中空糸膜モジュールの評価指標として、膜束単位体積当たりの濾過水量を提案し、それを最大化する膜充填密度が設計因子として重要であることを示した。(5)実際に中空糸膜の充填密度を変えたクロスフロー活性汚泥濾過実験により、最適充填密度を求めた結果、最適充填密度はクロスフロー流速が大きくなるほど大きい値となること、最適充填密度は膜糸が分散状態で独立に働く限界の密度として与えられることを明らかにした。(6)その限界の密度を越えると、フラックスが急速に低下し、従って単位体積当たりの濾過水量も急速に低下すること、さらに充填密度を大きくすると、今度は膜糸間に完全に汚泥が詰まった状態となり、この場合膜糸シェル側の体積分率が小さくなる方が即ち充填密度の高い方がフラックスは大きくなること、さらに充填密度を挙げると膜束表面の汚泥の堆積が生じ再びフラックスが低下すること等がわかった。以上の結果を総括し、報告書にまとめた。本年度は、単一膜系の濾過特性を調べる実験及び中空糸膜密度を変えたモジュ-ルとしての濾過性能を調べた。これまでに得られた成果は以下のようである。(1)孔径0.1μmのポリエチレン製中空糸精密濾過膜を使用した単糸のクロスフロ-実験で、ラテックス粒子の間欠的な濾過を行ったところ、膜孔径より大きいラテックス粒子では、粒子が膜内部に侵入せず膜表面に留まるため、間欠濾過によるそのようなラッテクスケ-キ層の剥離が大きく、透過流束が回復する。(2)しかし、ラテックス粒子径が膜孔径と同程度或は小さくなると、膜表面のポアクロッギングが著しくなり、間欠濾過による透過流束の回復は望めない。(3)活性汚泥の濾過では、活性汚泥に幅広い粒径分布が存在するため、間欠濾過による透過流束回復の効果はそれほど大きくない。(4)膜面に堆積する量と掻き取り効果を加味したモデルにより、ケ-キ層支配の場合の透過流束の変化をシミュレ-トすることができる。(5)膜密度を変化させ高くして行くと、分散状態から汚泥の目詰まりが完全に起こる状態に移行していく。現象的には、膜糸が分散しそれぞれが独立に機能している状態から、汚泥の目詰まりが生じ始め膜糸間の相互作用が濾過を支配するようになるその転換点において、膜束単位体積当りの濾過水量が最大となることが明かとなった。その意味で最適密度配置が存在する。

(6)実験結果から、その最適点はクロスフロ-流速に大しきく影響されることが示され、その現象の解明には、まず膜モジュ-ル内の水理特性を明らかにする必要がある。これが今後の課題となっている。本年度は、複数膜糸の濾過特性について実験的・理論的に検討した結果、以下のような成果が得られた。(1)膜糸数を固定し、膜糸と膜糸の間隔を変えて、クロスフロー濾過により活性汚泥を濾過する実験から、汚泥が膜糸の間に堆積する限界の距離があり、その限界距離以下では定常フラックスは大きく低下する。(2)その限界距離には、モジュール内の流れ特性が大きく影響するようであるが、モジュール内での流速はその限界距離以下でも大きく低下しない。(3)膜糸間に汚泥が堆積した状態では、透過フラックスを規定する主要因子として膜束シェル側の堆積分率がある。汚泥堆積層を多孔性ケーキー層としてKozeny-Carman式と堆積層中の圧力分布式から、理論的に透過フラックスとの関係を表現することができ、得られた理論式と実験はよい一致を示した。(4)中空糸膜モジュールの評価指標として、膜束単位体積当りの濾過水量を提案し、それを最大化する膜充填密度が設計因子として重要であることを示した。(5)実際に中空糸膜の充填密度を変えたクロスフロー活性汚泥濾過実験により、最適充填密度を求めた結果、最適充填密度はクロスフロー流速が大きくなるほど大きい値となること、最適充填密度は膜糸が分散状態で独立に働く限界の密度として与えられることを明らかにした。(6)その限界の密度を超えると、フラックスが急速に低下し従って膜束単位体積当りの濾過水量も急速に低下すること、さらに充填密度を大きくすると、今度は膜糸間に完全に汚泥が詰まった状態となり、この場合膜束シェル側の体積分率が小さくなる方が即ち充填密度の高い方がフラックスは大きくなること、さらに充填密度を挙げると膜束表面の汚泥の堆積が生じ再びフラックスが低下すること等がわかった。以上の結果と前年度の結果と合わせ総括し、報告書にまとめた。
腐食と疲労の連成破壊に対するマルチフィジックス計測システムの開発

腐食と力学的負荷の連成する破壊現象に対して、腐食の電気化学的特性と破壊の力学的特性を詳細に計測するため、電気化学と力学のマルチフィジックス計測システムを開発した。常温塩水中のアルミニウム合金ダイカストを対象として、一定応力下の電気化学特性(分極特性)の評価と、低サイクル腐食疲労挙動のその場観察を実施した。これらの実験より、自然電位は引張応力に対してほぼ線形で卑側に低下し、ガルバニック腐食が促進されることが明らかとなった。平成25年度では、ADC12アルミニウム合金ダイカストの腐食特性に対する応力の影響を実験により評価した。0.1% NaCl水溶液中で低速引張試験を実施し、本研究で開発したマルチフィジックス計測システムを用いて、試験中の応力、ひずみ、腐食電位、腐食電流を計測した。その結果、応力が降伏応力を超えたところから、腐食電位が徐々に低下することが明らかとなった。また、鋳肌と研磨面をそれぞれ計測したところ、鋳肌の方が降伏後の腐食電位降下が大きいことが明らかとなった。次にADC12の低サイクル腐食疲労試験を実施したところ、低速引張試験とは異なり、腐食電位が徐々に上昇する傾向が計測され、その原因究明が次の課題として明らかとなった。研究期間全体では、1年目(平成24年度)に、試験システムの設計及び製作を行い、予備試験として、一定応力下の分極曲線測定を行った。その際、試験片の観察部以外に対するコーティングによる絶縁性と強度の両立が困難であることが明らかとなり、様々なコーティングを試し、最適なコーティング法を決定した。また、試験片固定冶具もコーティングの損傷を抑えるように改善を行った。2年目(平成25年度)には、上述の通り、開発したマルチフィジックス計測システムを用いて、低速引張腐食試験と低サイクル腐食疲労試験を実施した。それらの実験結果より、アルミニウム合金ダイカストの腐食特性に対する力学負荷の影響、特に腐食電位に対する応力の影響が定量的に評価できた。今後の課題点として、腐食電流の解像度不足とその場観察CCDカメラの解像度不足が明らかとなった。今後は、計測システムの高度化を図り、腐食速度を定量的に評価するとともに、有限要素解析の結果と比較することにより、より詳細な応力・ひずみの影響を評価する予定である。応力・ひずみ計測、電気化学計測、その場観察を行える腐食疲労試験装置を製作した。電気化学計測器(ポテンショ/ガルバノスタット)を購入し、3電極法により高精度に腐食電位と腐食電流を測定できるようにした。参照極は銀/塩化銀電極、対極は白金電極とした。参照極はルギン管に入れて用いるが、腐食面のその場観察ができるように、可動式のルギン管を設計した。対極は疲労試験に干渉しないように、荷重軸と平行にして、試験片の近くに配置した。腐食環境槽はその場観察のためにアクリル板で作製した。腐食環境を一定に保つため、ポンプにより水槽と環境槽で水溶液を循環させるようにした。試験材料はADC12アルミニウム合金ダイカストとし、腐食疲労試験片を作製した。その場観察により結晶組織と腐食箇所の関係を明らかにするため、試験片表面は鏡面研磨した。試験片中央の表面に2mm×2mmの腐食窓を設け、試験部以外は絶縁・防食コーティングを施した。試験片の裏側には、予めひずみゲージを貼付し、作用極リード線をはんだ付けした。また、試験片中央部をX線CT撮像し、イメージベース有限要素弾性解析を実施した。解析から試験片表面の鋳巣まわりの応力集中を明らかにした。製作したマルチフィジックス計測システムの機能を確認するため、定引張応力下の電気化学特性(分極曲線)を計測した。腐食環境はNaCl水溶液とした。応力の影響により、自然電位が変化することが確認できた。ひずみ計測も十分な精度が出ることを確認した。また、予備試験として、応力比0.1、加振周波数0.1Hzの腐食疲労試験を実施し、ひずみと腐食電位、腐食電流を計測できることを確認した。しかし、試験中に試験片のコーティング材が破損することが明らかとなり、コーティング材の改善を次年度の課題に加えた。次年度は、各種条件での腐食疲労試験を実施し、腐食データを取得する。平成24年度は、以下4つの項目を計画していた。1腐食疲労試験装置の製作、2試験片の製作、3X線CT撮像とイメージベース有限要素解析、4予備試験の実施。この中で最も重要な1を達成した。これにより、様々な条件で、腐食疲労試験と電気化学計測、更にその場観察が実施できるようになった。ただし、電極の破損等のトラブルがあり、装置の補修が必要となり、工程がやや遅れることとなった。4予備試験の結果として、2試験片製作のコーティング材に問題があることが明らかとなり、試験片の改善が次年度の課題として繰り越された。

3CT撮像と有限要素解析を実施し、試験片ごとに欠陥の評価を行ったので、予定通り、次年度に、腐食疲労試験を実施し、解析から得られた応力状態を加味して、腐食挙動と疲労損傷挙動を明らかにする。4予備試験では、腐食疲労試験中の腐食電位と腐食電流を計測し、その精度を検証する予定であったが、工程の遅れにより、十分な時間の腐食疲労試験を実施することができなかった。ただし、短時間の腐食疲労試験における腐食電位と腐食電流は計測でき、ある一定以上のひずみでは、酸化皮膜が破損し、腐食電流が流れることが確認できた。電気化学計測の精度や、その場観察画像および有限要素解析結果との対応などの確認は、次年度の課題として繰り越した。しかしながら、工程の遅れはさほど大きくなく、概ね順調に進展していると判断できる。平成24年度は、研究代表者と学部学生1名にて研究を実施したが、平成25年度は研究代表者と大学院学生1名(継続)と学部学生1名の3人体制で、研究を推進する。電気化学測定に関しては、単純な腐食セルと製作した腐食環境槽を使用して、1年間ノウハウを積み重ねたため、測定条件は確定している。次年度は、決められた条件にて測定するだけなので、無駄なく電気化学測定を実施できる。その場観察についても、別途学部学生1名と実験を実施し、大気中疲労試験において十分な実績とノウハウを積み重ねたため、次年度は効率的に顕微鏡撮影を実施できる。電気化学測定担当とその場観察担当に学生を1名ずつ割り当て、データ処理を分担することにより、効率的に実験を実施する。次年度は、主に平成24年度の予備試験結果を基に、順次新しい研究成果を付け足す形で、学会発表を数回行う予定であり、専門家の意見を頂戴して、実験方法の改善や研究方針の修正に役立てる。日本鋳造工学会では、アルミ合金の専門家や腐食の専門家の意見を頂き、日本機械学会材料力学部門では、腐食疲労の専門家の意見を頂く予定である。また、アドバイザー・グループ(東京大学、群馬大学、芝浦工大、福井大学)とも相談しながら、効率的かつ迅速に、産業界への応用も見据えて、工学的価値の高い成果を得られるように、研究を推進する。研究費の使途は、主に1試験片の製作、2実験消耗品の購入、3学会発表旅費の3つである。1試験片製作としては、平成24年度から繰り越したコーティング材の検討を含め、本番用の試験片を新規に作製する。エポキシ系のコーティングは腐食疲労試験により破損することが分かったので、他の樹脂系とゴム系のコーティング材を用いて、実際に試験を実施することにより、最適な方法を選択する。その方法を用いて、本番用の試験片を20本程度用意する。2消耗品としては、腐食環境用の超純水と、高純度NaClを追加で購入し、実験に使用する。試験片の固定冶具も腐食環境中で使用するため、錆を生じているので、本番試験用に追加で作製する。その他、電気化学計測用の電極やリード線、ひずみゲージ、試験片研磨用の耐水ペーパーなどを購入して使用する。3旅費としては、日本鋳造工学会第162回全国講演大会(山梨)および第163回全国講演大会(富山)、日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス(岐阜)での研究成果発表を予定している。実施内容としては、平成24年度から繰り越した、腐食疲労試験での電気化学計測とその場観察の予備試験を追加実施し、実験条件を決定する。
微生物プラットフォームを用いた植物アルカロイド生産ユニットの開発

レチクリン生産システムに対して、糖転移酵素および硫酸転移酵素を用いることで、レチクリン等のアルカロイドの側鎖修飾を行った。具体的には、human由来の硫酸基転移酵素(SULT1E1)をレチクリン生産株に導入した菌株において、グルコースを原料として3'位に硫酸基が付加したReticuline O-sulfateを生産できた(222 mg/L)。また、ラットおよびマウス由来のグルクロン酸転移酵素(UGT2B1)がレチクリンの水酸基にグルクロン酸を付加することを見いだした。本提案は、我々が構築した微生物発酵法による植物アルカロイド生産システムを利用した新規生合成遺伝子の網羅的な単離と、単離した遺伝子を組み合わせて(コンビナトリアル生合成)生産システムに導入することで、様々な新規化合物を生産することを目的としている。今年度は、レチクリン生産システムに対して、糖転移酵素および硫酸転移酵素を用いることで、レチクリン等のアルカロイドの側鎖修飾を行った。側鎖修飾により、安定性の増加や新規生理活性を有することが報告されている。そこで、レチクリンに対して活性を有していた糖転移酵素および硫酸転移酵素に対して、レチクリン生産システムに導入することで、微生物発酵法による新規アルカロイド生産を行った。また、L-Trpからアルデヒドを生成する系を構築し、BIA骨格のベンゼン環の代わりにインドール環を有するアルカロイドの生産システムを構築した。具体的には、human由来の3種類の硫酸基転移酵素(SULT1A1、1A3、1E1)が、レチクリンに硫酸基を付加することを見いだした。SULT1E1をレチクリン生産株に導入した菌株において、グルコースを原料として3'位に硫酸基が付加したReticuline O-sulfateを生産できた(222 mg/L)。さらに、Catharanthus roseus由来のaromatic amino acid decarboxylase(CrTDC)の変異型酵素(Y348F)を用いて、NCS、L-DOPA decarboxylase (DDC)と共発現する菌株をL-DOPAおよびL-Trpを含む培地で培養したところ、インドール環を有する新規ベンジルイソキノリンアルカロイドが生産された(10 mg/L)。これらの結果より、アルカロイド生合成とは無関係な酵素を用いた新規アルカロイド生産が可能であることが明らかとなった。農学糖転移酵素および硫酸転移酵素を用いた新規アルカロイド生産には成功したが、他の二次代謝産物(テルペノイドやフェノール性化合物)を産生する植物や放線菌からのcDNAライブラリーを用いた新規生合成遺伝子の単離には成功していないため。レチクリンに対して活性を有していた糖転移酵素および硫酸転移酵素に対して、レチクリン生産システムに導入することで、微生物発酵法による新規アルカロイド生産を行う。新規生合成遺伝子の単離については、他の二次代謝産物産生植物や放線菌由来cDNAライブラリーからのスクリーニングを引き続き行う。さらに、アルカロイド分解性の微生物(Pseudomonas属)からのライブラリーを用いて、植物由来の生合成遺伝子とは異なった分解系の新規遺伝子の単離も検討する。得られた新規化合物に関しては、医薬系研究機関との共同研究もしくは化合物提供により、培養細胞を用いた抗酸化活性や抗癌活性等の生理活性スクリーニングを行い、幅広い生理活性評価を行う。各々の生理活性に対して最も有効な値を示したアルカロイド化合物および新規化合物に対しては、実用生産システムを構築するとともに、マウス等の動物実験により詳細な生理活性の解明を行う。
TRPM7チャネルにおける酸化ストレスセンサーの同定

TRPM7は全身の細胞に普遍的に発現する陽イオンチャネルである。TRPM7のノックアウトマウスは胎生致死であることから、発生・発達において重要な役割を果たすと考えられている。本研究ではTRPM7の酸化ストレスによる活性制御機構を明らかにすることを目的とし、酸化ストレスがTRPM7を抑制すること、その抑制は細胞内のエネルギー環境によって程度が異なることを明らかにした。またTRPM7分子のZn finger motifがTRPM7の機能的発現に重要であり、酸化ストレスのターゲットとなっている可能性を見出した。これまでの我々の研究では、マウスより単離した白色脂肪細胞において、TRPM7-like currentが過酸化水素の投与によって抑制されることが示されていた。そこでH25年度は、まずこの現象が動物種特異的あるいは臓器特異的なものであるかどうかを確認するため、ヒト腎臓由来の培養細胞であるHEK293T細胞を用いて、TRPM7-like currentの過酸化水素感受性を確認した。マウス白色脂肪細胞と同様に、HEK293T細胞のTRPM7-like currentは、過酸化水素投与によって抑制されることが観察され、TRPM7-like currentは、動物種や細胞腫にかかわらず過酸化水素によって抑制されるとことが明らかとなった。次に、TRPM7を異所性に過剰発現させ、酸化ストレスによるTRPM7の抑制メカニズムについて詳細な検討を行った。TRPM7-wtを過剰発現したHEK細胞では、内在性のTRPM7-currentと同様に、過酸化水素投与によって電流が抑制された。この抑制は、細胞内遊離Mg濃度に依存しており、濃度が高いほど過酸化水素による抑制が顕著であった。また細胞内ATPが十分に存在する場合には、細胞内Mg濃度が高い場合であっても、過酸化水素によって抑制されないことが明らかとなった。細胞内ATPによるTRPM7活性の維持は、TRPM7のC末端領域に存在するalpha-kinaseには依存せず、またATPの加水分解も必須ではないことを明らかにした。また、過酸化水素による酸化標的アミノ酸残基について同定を開始し、TRPM6で過酸化水素のターゲットとして報告されているメチオニン残基に相当する、TRPM7のM1596をアラニンに置換し酸化ストレスに対する応答を検討した。TRPM7-M1596Aは、wtと同様に過酸化水素で抑制されることから、TRPM7とM6の酸化ストレスによるメカニズムは異なることが明らかとなった。TRPM7電流の酸化ストレスによる抑制について、その分子メカニズムを明らかにするために、酸化のターゲットとなる残基(TRPM7分子内酸化ストレスセンサー)の同定を行っている。H26年度は、TRPM7電流の酸化による抑制がMg非感受性変異体(TRPM7ーS1107E)では観察されないことを明らかにした。S1107は酸性アミノ酸であるグルタミン酸(E)やアスパラギン酸(D)に変異させた場合のみならず、塩基性アミノ酸のリジン(K)あるいはアルギニン(R)に変異させた場合にも、酸化ストレスによる抑制に耐性を獲得することも明らかになった。非極性のアラニンに置換した変異体はWTと同様に酸化ストレスによって抑制されることから、1107付近の構造に大きく影響すると考えられる大きな側鎖をもつアミノ酸残基(E、D、K、R)に置換すると、TRPM7のMg感受性が増強して電流の抑制が起こると考えられる。また、分子内酸化ストレスセンサーの候補であるシステイン残基は、全36残基中の12残基についてアラニン変異体を作成し酸化ストレスに対する応答を観察し次のような結果を得た。1ポアループにある2つのシステイン残基(1156/1166)の変異体は、WTと同等であった。2S1107の近傍に3つのシステイン残基(1143/1144/1146)がクラスタを作っているが、これらのシステイン残基は単独、あるいは3つ同時に変異させても、酸化ストレスによる抑制はWTと同等であった。3アミノ末端側の53残基にはシステイン残基が7つ含まれている。この53残基をdeleteした変異体においても、WTと同等な抑制が観察された。1-3により、TRPM7分子内に存在する1/3のシステイン残基が、酸化ストレスセンサーの候補から除外された。TRPM7の分子内にある酸化ストレスセンサーを同定するため、酸化のターゲットとなりうるシステイン残基(分子内に計36残基)のうち、その酸化がTRPM7電流の抑制につながるものを探索している。H26年度中に既に12個のシステインについては、酸化ストレスセンサーとしてはたらいていないことが変異体を用いた実験によって明らかになっている。H27年度は、残り24個のシステインについて検討を行った。この24残基については変異体を作成する前に、効率化のために以下のようなスクリーニングを行った。精製用にSBPタグを付加したTRPM7をNMMで処理する。システイン残基を修飾するNMMはTRPM7を抑制するため、酸化ストレスセンサーはNMM化されると考えられる。NMMで処理したTRPM7発現細胞からTRPM7タンパクを精製し、質量分析によりNMM化されたシステイン残基を同定した。NMM化が確認されたのは、C29,C1314,C1351,C1605,C1628,C1707,C1786の7つで、このうちC29は既にNt deletion変異体を用いた実験で除外されている。

またC1351はマウスにはありますがヒトではないため、ヒトとマウスの両方で見られる酸化ストレス感受性を担うとは考えられない。したがって、C1314、C1605、C1628、C1707、C1786の5つのアラニン変異体を作成した。H27年度は6月下旬から、出産のための産前産後休暇および育児休暇に入ったため、研究が中断してしまった。TRPM7電流の参加ストレスによる抑制について、その分子メカニズムを明らかにするために、酸化のターゲットとなる残基(TRPM7分子内酸化ストレスセンサー)の同定を行っている。TRPM7はヒトとマウスで同様に酸化ストレスによって抑制されるため、H28年度はヒトとマウス共通に存在するシステイン残基(31個)をアラニンに置換して酸化ストレス応答を観察した。その結果、31個のシステイン残基のうち27個のシステインに関しては、アラニンに置換してもWTと同様に酸化ストレスによって抑制され、参加ストレスセンサーの候補から除外できた。残りの4つの変異体(C721A、C738A、C1810A、C1814A)については、アラニン置換によってTRPM7タンパク質が発現しない、あるいはタンパク質は発現しているが形質膜へ移行しないために、酸化ストレス応答を検討することができなかった。これらのシステインはセリンに置換することとし、その結果、C721S、C738Sは形質膜での機能的発現が認められ、電流を測定することができた。酸化ストレスはC721SおよびC738S電流をWTと同様に抑制することが明らかとなり、これらの2つのシステインも酸化ストレスセンサーではないことが分かった。C1810S、C1814Sは膜への移行がうまくいっていないために機能的に発現しないことが分かった。この2つのシステインはTRPM7のC末端にあるZn finger motif内に存在し、個々の構造の維持がTRPM7の機能に重要であることが示唆された。すなわち、酸化ストレスセンサーとして有力であることが分かった。TRPM7は全身の細胞に普遍的に発現する陽イオンチャネルである。TRPM7のノックアウトマウスは胎生致死であることから、発生・発達において重要な役割を果たすと考えられている。本研究ではTRPM7の酸化ストレスによる活性制御機構を明らかにすることを目的とし、酸化ストレスがTRPM7を抑制すること、その抑制は細胞内のエネルギー環境によって程度が異なることを明らかにした。またTRPM7分子のZn finger motifがTRPM7の機能的発現に重要であり、酸化ストレスのターゲットとなっている可能性を見出した。H26年度以降の研究計画書に記した2システイン残基36個のうち、1/3に相当する12残基を除外することに成功しているが、まだ全システイン残基についての検討を終えていない。また、3酸化ストレスセンサーがシステイン残基でない場合(チロシン、リシン、アルギニン、プロリン)についての検討はまだ始められていない以上の理由により研究計画からはやや遅れていると評価せざるを得ない。H27年度に作成したC1314、C1605、C1628、C1707、C1786の5つの変異体について、TRPM7電流を測定し、酸化ストレス感受性を検討する。
皮膚ガンに由来する光吸収・散乱異常のハイパースペクトル多層構造検出

本研究では,皮膚ガンの確実な検出を目指して,画像のピクセルレベルによる高分解能で安定な検出方式を新規に開発する課題を行った.特に,腫瘍部の色素変化による光吸収と組織構造変化による光散乱の変化を波長別に画像取得するハイパースペクトルイメージング装置を開発した.また,画像から得たピクセル単位の高空間分解分光反射率に対して多層構造皮膚モデルに基づく計算スペクトルフィッティングにより同定し,微小腫瘍および内部異常部位の高確度な検出を行う新規なイメージング技術を開発した.1.分光反射率ライブラリのモンテカルロ生成...先行研究で開発した9層構造皮膚モデルを使い,さまざまな生理条件での各層の吸収係数,散乱係数値を設定し,光伝搬モンテカルロシミュレーションにより大量の分光反射率データを生成,ライブラリ化した.現時点で利用可能な文献から計算に必要な非等方性パラメータ,屈折率,層厚みの代表値を活用したが,一部実測と合わない部分は,光コヒーレンストモグラフィによる計測結果を適用して推定を行い利用したことで対応が成功した.2.分光反射率データベースの構築...[1]で得た大量の分光反射率データから自動で高速検索可能な階層型データベースを開発した.個々の分光反射率データを生成するために用いたパラメータを,第1階層から第5階層まで,1)吸収係数,2)散乱係数,3)非等方性散乱パラメータ,4)屈折率,5)層厚み,に割り当てたが,酸素飽和度を別途既定するステップを新たに用意した.各階層でのパラメータ値は2桁で表現でき,計10桁の数値で分光反射率データを特定したことでテキストベースによる高速検索を可能にした.3.高速スペクトルフィッティング法の開発...正常部位ならびに前年度構築の検索法で抽出した疾患疑いの領域の両測定分光反射率をスペクトルキューブから読み出すソフトを開発した.これを[2]のデータベース内分光反射率ライブラリとパターンマッチングにより照合し,それぞれ最も近似するライブラリ内の分光反射率を高速に特定するアルゴリズムをGPUにより実現した.内部ではスペクトルを400-720nmで5分割したことで,並列演算を可能にし,高速化が達成できた.以上より正常部位と疾患疑いの領域で皮膚9層の吸収係数,散乱係数を同定できるようになった.本研究は,皮膚ガンの確実な検出を目指し,腫瘍部のメラニン・血液濃度変化による光吸収係数と組織構造変化による光散乱係数を,ハイパースペクトル画像から得たピクセル単位の高空間分解分光反射率に対して多層構造皮膚モデルに基づく計算スペクトルフィッティングにより同定し,微小腫瘍および内部異常部位の高確度な検出を行う皮膚ガン診断支援イメージングの新規開発を目的として実施した.最終年度は昨年度開発したフィッティングアルゴリズムの一部で,異なる組織変化にも関わらず類似したスペクトルを示す例が分かったため,これらに対して,文献調査に基づく医学的先見情報を活用し,特に光の散乱か吸収かの要因判別精度を高めるアルゴリズムの改良を行なった.また,正常部と疾患疑いの領域の吸収・散乱係数を皮膚の各層で比較し,シミュレーションによる学習データを参照することで,一定の閾値以上の差異で異常と判断するアルゴリズムを開発した.これで個人差・部位差の影響低減に活用できるようになった.異常部位を拡大画像表示するソフト等はMATLABにより開発した.ハイパースペクトル画像データ群の波長間での位置ずれについては,マーキングを利用し簡易な手法で確実に補正することができるようになった.構築したシステムを,関連研究で取得してあった皮膚組織画像データ群に適用した検証実験で,本手法の有用性を確認した.特に吸収と散乱が大きく変化する過程,ならびに吸収の中でも異なる色素成分の判別が良好に行えることを確認した.本研究では,皮膚ガンの確実な検出を目指して,画像のピクセルレベルによる高分解能で安定な検出方式を新規に開発する課題を行った.特に,腫瘍部の色素変化による光吸収と組織構造変化による光散乱の変化を波長別に画像取得するハイパースペクトルイメージング装置を開発した.また,画像から得たピクセル単位の高空間分解分光反射率に対して多層構造皮膚モデルに基づく計算スペクトルフィッティングにより同定し,微小腫瘍および内部異常部位の高確度な検出を行う新規なイメージング技術を開発した.1.高輝度LED照明を利用し,現有の液晶型波長可変フィルター,ならびに高感度高画素CMOSカメラによるハイパースペクトルイメージング光学系を製作した.これを専有PCで制御できるようにした.対象波長範囲は当初予定から変更し,波長可変バンドパスフィルターの透過率を考慮して,可視波長領域430-720nmとした.この範囲を2秒以内で撮像可能なソフトウェアをMATLABで開発した.2.フィルターの分光透過率を計測し,一方日本人皮膚の標準的な分光特性は公開データベースを活用し,波長毎に適正なカメラ露光時間を割り出した.白色校正には現有のスペクトラロン高精度標準白色板(可視領域平均反射率99.8%)を用いた.以上より波長別自動補正プログラムを開発した.3.スペクトルキューブによる高効率圧縮保存方式の確立:以上より得た画像データ群をピクセル単位の分光反射率データ群としてx-y軸に画像,z軸に波長をもつ3次元のハイパースペクトルキューブとして再構成し,非可逆圧縮方式により保存する方式を採用した.これによる画質劣化はほぼ影響しないことを確認した.4.対象領域抽出用の高速画像検索法開発: 430-720nmの各波長画像(当初計画を改め計測時間効率のため10nm間隔30画像)を高速検索し,疾患疑いの領域を最もコントラストよく識別可能な波長画像を自動抽出するアルゴリズムを開発した.また領域分割により対象領域画素アドレスを記録する方式を採用した.これには空間相関に基づく偏差比較を適用した.

本研究は,皮膚ガンの確実な検出を目指し,腫瘍部のメラニン・血液濃度変化による光吸収係数と組織構造変化による光散乱係数を,ハイパースペクトル画像から得たピクセル単位の高空間分解分光反射率を,別途9層構造皮膚モデルに基づき構築した計算分光反射率データベースと比較フィッティングすることで,皮下内部組織の各層毎の光学的吸収係数と同散乱係数を同定し,微小腫瘍および内部異常部位の高確度な検出を行う皮膚ガン診断支援イメージングの新規開発を目的としている.現時点で,前年度までに開発した波長別自動補正制御型ハイパースペクトルイメージング装置で得られるピクセル単位の分光反射率データを,x-y軸に画像,z軸に波長をもつ3次元ハイパースペクトルキューブとして構成し,高効率で圧縮保存できるようにしたことに続き,今年度には,実測スペクトルと比較するための多様な分光反射率データを大量に生成し,それらをテキストベースで検索可能な階層型データベースとして確立することができた.さらに実測値とシミュレーション値を高速に比較しスペクトルをフィッティングするソフトが思い通りに開発できたことで,当初計画の内容が効率的に実施できたと考えており,研究は概ね順調に進展していると判断した.本研究は,皮膚ガンの確実な検出を目指し,腫瘍部のメラニン・血液濃度変化による光吸収係数と組織構造変化による光散乱係数を,ハイパースペクトル画像から得たピクセル単位の高空間分解分光反射率に対して9層構造皮膚モデルに基づき,皮下内部組織の各層に光学的吸収係数と同散乱係数を規定して得られる計算分光反射率をデータベース的に高速フィッティングすることで同定し,微小腫瘍および内部異常部位の高確度な検出を行う皮膚ガン診断支援イメージングの新規開発を目的としている.現時点で,まず液晶型波長可変フィルターの透過率分布を皮膚の生理学的分光特性も含めてカメラ露光時間で補正する波長別自動補正制御型ハイパースペクトルイメージング装置を計画通り設計・開発した.さらにピクセル単位の分光反射率データをx-y軸に画像,z軸に波長をもつ3次元ハイパースペクトルキューブとして構成し,高効率で圧縮保存する手法を開発した.当初計画の効果的な装置ハードウェアおよびソフトウェアが構築できたことで,研究は概ね順調に進展していると判断した.今年度開発したフィッティングアルゴリズムで,一部,異なる組織変化にも関わらず類似したスペクトルを示す例が分かったため,これらに対して,何らかの医学的先見情報を導入し,判別精度を高める改良を行う予定である.また,正常部と疾患疑いの領域の吸収・散乱係数を皮膚の各層で比較し,一定の閾値以上の差異で異常と判断するアルゴリズムを開発する計画である.これで個人差・部位差の影響を低減できると期待する.閾値は検証実験により最適化する.さらに,異常部位を大型ディスプレイに3次元画像表示するソフト,ハイパースペクトル画像データ群の波長間での位置ずれを自動補正するソフトも当初計画通り開発する予定である.構築したシステムを用いて検証実験を行い,本手法の有用性を確認する予定である.
算数・数学教育における数感覚の育成のための教材と指導の開発研究

本研究では、まず、理論的な整理を行うために、米国ならびに日本の数学教育研究におけ〓数感覚の研究についてレビューを行った。そのなかで、最近の研究動向の性質と問題点を〓して、これからの数感覚の研究における理論的な枠組みの提出を行った。さらに、これをもと〓今後の研究の方向性を同定した。この成果は、日本数学教育学会において2編の論文を発〓することで公表した。また、数感覚の授業に関する開発研究も行っている。特に小学校5年〓算数での数感覚の育成の授業モデルを研究協力者の協力の下に実施した。この成果は、〓教育番組の「わくわく授業」で放映されることとなった。さらに、NHK教育の新番組「わかる算〓年生」「わかる算数5年生」「感じる算数1,2,3」の開発手法においても採用されている。さらに、本研究では新しい展開として、中学校・高等学校における数感覚の育成の可能性〓びに、数感覚の実態に関する国際比較研究の可能性についても、同定し、準備を進めた。〓をもとに、次の研究の展開を行うこととした。平成13年度は、主に数感覚を育成するための教材の翻訳と開発を、次のように行った。1)米国の数感覚の育成のための教材の開発の準備小学生から中学生を対象にした教材集4巻をまず、内容の検討を行った。それらの教材が日本のカリキュラムにおいて使用可能性を研究参加者ならびに教師の協力を得て検討した。さらに、すでに共同関係にあるレイズ氏とともに、それらの教材の意図等についても検討し、よりよい教材の作成のための準備をした。2)独自の教材の開発の準備米国の数感覚を育成する教材の検討を参考に、さらに日本の算数・数学科のカリキュラムにとっては不足している内容などについて教材の開発を研究チーム独自で進めた。そのために、下記のような小・中学校教員ならびに指導主事等を含む研究組織を発足させ、検討にあたった。なお、この研究組織は評価法ならび指導の研究においても継続する予定である。3)数感覚の実態についての調査日本の児童・生徒の数感覚の実態について、調査を小学校児童から、高等学校生徒に対して行った。その結果については、現在分析中であるが、一部を筑波大学修士課程の野口敬子が修士論文に掲載している。また、数感覚を育成するためのモデル授業を研究協力者の清水智子が行った。本年度は昨年度に行った教材の開発ならびに数感覚についての実態調査をもとに次のことを行った。1)数感覚に関する米国の学位・雑誌論文のレビュー数感覚について博士論文11編ならびに専門誌に掲載された論文39編を検討し、その研究の整理を行った。その結果、特に数感覚の育成のための指導が数感覚の発達のみならず算数・数学の内容や領域を結びつけたり、理解を深めたりする役割を果たしていることを新しく同定した。この成果を日本数学教育学会第35回論文発表会で発表した。2)数感覚に関する日本の研究の再検討最近10年間に発表された数感覚についての論文を収集を完了した。現在、清水と銀島で検討中である。この成果は、来年度、学会誌に投稿を予定している。3)少人数授業における数感覚を育成するための指導法についての研究白井一夫、清水智子の協力を得て、現在注目されている少人数授業においてどのような数感覚の育成が可能かについて、実践研究を行った。その成果を日本数学教育学会大会(神戸)で発表した。・数感覚に関する日本の研究ならびに実践のレビュー数感覚について日本国内で発表された研究ならびに実践を収集し、その研究の整理を行った。収集された研究は理論ならびに調査研究13件、実践研究80件であった。まず、この動向から日本においては理論研究や調査研究が数感覚の育成に関して不足していることが指摘できた。また、結果として、日本の数感覚の研究が量感覚の育成と結びついていること、計算指導との結びつきが希薄であること、数感覚の発達に関する組織的な研究が不足していることなどを同定した。さらに、指導への示唆として、現在の低学年中心の実践から高学年へ広げていくこと、数感覚の多面的な側面への着目を進めること、教材教具の実践的な活用を進めることなどが同定された。この成果を日本数学教育学会第36回論文発表会で発表した。

・国際比較研究への準備数感覚の育成が「隠れた学力」の調査対象となりうることから、新しい見地として数感覚の実態を調べることによるカリキュラム研究の可能性があることが判明した。そのため、銀島が数感覚研究の第一人者であるミズーリ大学コロンビア校のレイズ教授を訪問し、国際比較研究を準備を行った。・数感覚の育成のモデル授業のビデオ開発(NHK教育での放映)研究協力者である清水智子は数感覚育成の授業モデルを開発した。それら日本放送協会教育放送で注目され「わくわく授業-私の教え方-」として全国放送された。さらにこの番組はビデオでも頒布されることとなった。本研究の非常に大きい成果である。