hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子シャペロンを利用した次世代ナノデバイスの創製

シャペロニンGroELのサブユニットにヒスチジン六量体を導入した変異体を調製した。導入位置は、内部空孔に位置するC末端とし、ヒスチジン六量体が空孔内に集中することで、金属イオンを空孔内部に集積化することを期待した。調製した変異体(His-GroEL)がHis-tag精製用カラムにほとんど吸着されなかったことから、ヒスチジン六量体が外部に露出しているのではなく、空孔内に格納されていることが強く示唆された。さらに、TEMおよび光散乱による解析の結果から、His-GroELは、天然のGroELと同様に筒状の14量体であることが分かつた。この変異体に、二価の銅イオンを加えたところ、1つのHis-GroELあたり、およそ10原子の銅イオンが取り込まれることが分かった。加える銅イオンの量を検討した結果、ほぼ10当量加えると、そのほとんどがHis-GroELに取り込まれることが分かった。天然のGroELでは、取り込まれる銅イオンの数がほぼ1原子程度であることから、10個の銅イオンがヒスチジン六量体に配位することで、空孔内に集積化されたと考えられる。さらに、銅イオンを集積化したHis-GroELは、アスコルビン酸の酸化を効率的に進めることが分かった。これは、シャペロニンに触媒活性を与えた最初の例である。以上のように、シャペロニン変異体His-GroELを利用して、新規機能材料の構築に成功した。これまでに、半導体として知られている硫化カドミウムナノクラスターとシャペロニンを用いて、ナノデバイスの構築を試みた結果、DMF溶液中で調製した硫化カドミウムナノクラスターを大腸菌由来のシャペロニンであるGroELのトリスバッファ溶液に加えるという極めて単純な手法により、バッファ水溶液中では不安定な硫化カドミウムナノクラスターをGroELが安定化できることを見いだした。さらに、サイズ排除クロマトグラフィーによる分析の結果、かなり安定な複合体が形成されていることが示唆された。光散乱測定および透過型電子顕微鏡による観察結果から、GroELが会合することなく、中央の空孔に取り込むことで硫化カドミウムナノクラスターを安定化していることが分かった。得られた複合体は熱的に安定であり、60度近くまで硫化カドミウムナノクラスター由来の蛍光を発し続けた。また、メチルビオロゲンを加えて蛍光の消光滴定を行なったところ、GroELが存在しない場合と比べ、15倍近くも消光されにくいことが分かった。このように、GroELに内包されている硫化カドミウムナノクラスターは、硫化カドミウムからメチルビオロゲンへの励起電子の移動が阻害され、電子的に外部の環境から遮断されていることが分かった。さて、このようにGroELにより安定化されている硫化カドミウムナノクラスターであるが、複合体にMg-ATPを加えたところ、即座に沈殿が生じ、内包されていたナノクラスターが放出されることが分かった。この際、Mg^<2+>のみ、ATPのみでは全く変化を起こさず、Mg-ATPに対し、特異的に応答することが分かった。これは、細胞中で、変性タンパクのリフォールディングにはMg-ATPが必須であることと対応しており、Mg-ATPによる硫化カドミウムナノクラスターの放出が細胞内と同様の機構で進んでいることを示唆している。半導体として知られている硫化カドミウムナノクラスターとシャペロニンを用いて、ナノデバイスの構築を試みた結果、DMF溶液中で調製した硫化カドミウムナノクラスターを大腸菌由来のシャペロニンであるGroELのトリスバッファ溶液に加えるという極めて単純な手法により、バッファ水溶液中では不安定な硫化カドミウムナノクラスターをGroELが安定化できることを見いだした。さらに、高度好熱菌由来のT.th cpnも同様に硫化カドミウムナノクラスターを安定化した。

サイズ排除クロマトグラフィー、光散乱測定および透過型電子顕微鏡による観察結果から、これらのシャペロニンが会合することなく、中央の空孔に取り込むことで硫化カドミウムナノクラスターを安定化していることが分かった。得られた複合体は熱的に安定であり、GroELでは60度近くまで、T.th cpnでは90度近くまで硫化カドミウムナノクラスター由来の蛍光を発し続けた。また、メチルビオロゲンを加えて蛍光の消光滴定を行なったところ、シャペロニンが存在しない場合と比べ、1520倍近くも消光されにくいことが分かった。続いて、この複合体にMg-ATPを加えたところ、即座に沈殿が生じ、内包されていたナノクラスターが放出されることが分かった。この際、Mg^<2+>のみ、ATPのみでは全く変化を起こさず、Mg-ATPに対し、特異的に応答することが分かった。これは、細胞中で、変性タンパクのリフォールディングにはMg-ATPが必須であることと対応しており、Mg-ATPによる硫化カドミウムナノクラスターの放出が細胞内と同様の機構で進んでいることを示唆している。また、GroEL、T.th cpnいずれも硫化カドミウムナノクラスターを取り込んだことから、幅広いシャペロニンが同様の機能を有することが期待される。
腎移植患者における尿中微量アルブミンの推移と移植腎予後の予測における有用性の検討

目的:微量アルブミン尿(MAU)が慢性腎臓病の早期の診断マーカーになると提唱されているが、尿中漏出アルブミンの変性に伴う抗原抗体反応の低下が、既存の免疫測定のロスを生み、不正確な測定になる可能性があった。そこで本研究は、秋田大学医学部附属病院で腎移植を施行された患者を対象に、尿中MAUの測定法による比較を行った。方法:MAUの測定には免疫学的測定法(サイアスALB-M、関東化学、abMAU)及びゲルろ過クロマトグラフ法(アキュミン^【○!R】、ニプロ、akMAU)を用いた。随時尿のMAU測定であり、同検体の尿中クレアチニン値で補正し、abMAU指数及びakMAU指数として算出した。移植後半年以上経過した腎移植患者48名の随時尿(H23/12/122)を本研究に用いた。結果:abMAU指数及びakMAU指数は平均101mg/g(中央値35.6[2.3-803])及び平均112mg/g Cr(中央値43.2[9.7-1060])であり、両者平面プロットには有意な相関がみられた(r^2=0.896)。またabMAU/akMAU比は平均1.7倍、最大5.0倍の差異があり、腎移植患者においても測定方法が結果に大きく影響を与えることが示された。次にMAUが軽度腎機能低下の指標であることから、abMAU指数が正常範囲0-29.9mg/gであって、akMAU指数が30.0mg/g以上の患者を抽出した。その結果48名中6名該当し、軽度腎機能低下患者として把握できた。6名の平均推定CCr値は67.5mL/minであり、その内5名は腎保護作用を持つアンギオテンシン受容体拮抗薬の服用があったが、残り1名には無かった。同薬剤を含む高血圧治療薬を考慮する必要が認められた。本研究からゲルろ過法によるMAU測定の有用性が示されたが、軽度腎機能低下のアセスメントと移植腎予後予測因子の解明に向けた取り組みが必要と思われる。
陰部神経支配下有茎大臀筋移植による肛門括約筋再建を伴う会陰部人工肛門造設術の開発

直腸切断術後に本来外肛門括約筋を支配していた陰部神経を神経縫合した骨格筋を使用して肛門括約筋を再建し新肛門を造設する術式の試みの実現性を,犬での実験とヒトの解剖体における計測で検討をした。【犬での実験】(米国学術誌Surgeryに掲載予定)外肛門括約筋を含めて直腸肛門部を切除した後,陰部神経縫合群では陰部神経を支配神経に縫合した大腿二頭筋を旧肛門部に有茎移植することにより括約筋を再建し,会陰部に新肛門を形成した。術後にdefecography,manometry及び筋電図検査を施行し,採取した筋肉にactomyosin ATPase染色を施し組織化学的検討を行った。陰部神経縫合群で安静時肛門直角角と肛門管長でそれぞれに有意差を認め,対照群で肛門直腸角で安静時と括約筋収縮時との間にのみ有意差を認めた。肛門管へのmicroballoon挿入時の一過性の内圧上昇反射が陰部神経縫合群で69%に認められた。また安静時筋電図で他の骨格筋や対照群の筋と異なり基礎波が観察でき,肛門管へのmicroballoon挿入時に反射的な筋電図波形の増幅が観察された。有意に陰部神経縫合群の再建括約筋が,その筋繊維タイプを大腿二頭筋から外肛門括約筋に変化していた。陰部神経と神経縫合した部位より移植筋側の神経の断面では多数の再生した有髄神経繊維が観察された。陰部神経縫合群で良好な排便状況を示した。【解剖体における検討】解剖体を使用して陰部神経を神経縫合した下部大臀筋を用いた再建括約筋による会陰部の人工肛門を造設する手術を施行し,解剖学的な問題点について検討した。ホルマリン固定後アルコール置換された教育用献体を使用し,右下臀神経と右陰部神経の分枝状態を観察及び計測し,また実際に解剖体で下部大臀筋による会陰部人工肛門を造設したところ,解剖学的に十分可能な術式であることが明らかとなった。【結論】陰部神経縫合法を用いた機能的会陰部人工肛門造設術によって直腸切断術後に再び新肛門が形成できる可能性が示唆された。
医療施設キャパシティの定量化と空間的需給バランスの適正化に関する研究

人口減少を伴う超高齢社会にある我が国では、限りある医療資源の効率的かつ適正な配分が求められる。特に地方の中山間部においては地域の社会基盤としての医療が維持存続できる体制の再整備が急務である。本研究の目的は、将来的に地域で必要となる医療サービスの種類や量、施設や人員を定量的に把握することである。そのために、1)医療施設キャパシティの定量化、2)医療資源配分の空間的需給バランスの把握、3)地域特性を加味した将来的な医療サービスの必要量の算出という3つの小課題を設定した。本研究は、地域の実情に即した医療サービスの供給方法を検討するものであり、今後の地域医療のあり方を検討するための指標を提供する。
変調ドープ量子細線の研究

微傾斜GaAs(110)面上に分子線成長の際形成される巨大ステップ端における膜厚および組成変化を利用してGaAs、AlGaAs、InAsおよびInGaAs量子細線を形成した。透過電子顕微鏡およびフォトルミネセンスにより量子細線が形成されていることを確認した。また分子線成長装置と結合した走査型トンネル顕微鏡により、ステップの形成とその上のInAsの挙動をその場観察することに成功した。さらに劈開面より、量子細線断面も走査型トンネル顕微鏡により観察した。不純物ドーピングの条件を確立して、GaAs量子細線へ変調ドープを試み、フォトルミネセンスにより調べた。その結果ドープ量によって発光ピーク位置がシフトし、また励起光強度によっても発光ピーク位置がシフトすることが測定され、変調ドープがされていることが分った。さらに、微細加工技術を用いて電極をつけ、量子細線と平行および垂直な方向の電気抵抗を測定し、平行な方向の電気抵抗が非常に低いことから、変調ドープがされていることが明かになった。GaAsおよびAlGaAs量子細線の顕微フォトルミネセンス・スペクトルを測定した結果、GaAs量子細線からは非常に鋭い幾つかの発光ラインが観測されたが、AlGaAs量子細線からは低エネルギー側に幾分すそをひき高エネルギー側が急峻に落ちる1本の発光ラインが観測された。温度依存性および励起光強度依存性から、GaAs量子細線は局所的な浅いポテンシャルに捕った励起子による発光であることが判明した。すなわち、GaAs量子細線はドット状の構造がつながったものであり、AlGaAs量子細線の方がより一次元的である。これは走査型カソードルミネセンス像の観測結果と良く一致する。また走査型カソードルミネセンス装置を用い、金属マスク上から電子線で電子・正孔を励起し、マスク中の穴からルミネセンスを観測することにより、励起子の細線中の流れを観測した。さらに、InAs量子細線の光伝導を測定し、その異方性と偏光依存性を明らかにした。微傾斜GaAs(110)面上に分子線成長の際形成される巨大ステップとステップ端における膜厚変化を利用してGaAsおよびInAs量子細線を形成した。マイクロ・フォトルミネセンスによりさらに詳細に調べる予定である。また、微細加工技術を用いて電極をつけ、量子細線と平行および垂直な方向の電気抵抗を測定し、平行な方向の電気抵抗が非常に低いことから、変調ドープがされていることが明らかになった。今後、スプリット・ゲート電極をつけて測定する予定である。同じ微細加工技術を用いて走査型カソードルミネセンス装置を用いてドリフト移動度を測定する試料を作製し、オット・フォン・ゲリッケ大学にて測定を開始した。以上の結果をもとにさらに均一性の高い量子細線の形成と再現性のある変調ドープを行う予定である。

微傾斜GaAs(110)面上に分子線成長の際形成される巨大ステップ端における膜厚および組成変化を利用してGaAs、AlGaAs、InAsおよびInGaAs量子細線を形成した。GaAsおよびAlGaAs量子細線の顕微フォトルミネセンス・スペクトルを測定した結果、GaAs量子細線からは非常に鋭い幾つかの発光ラインが観測されたが、AlGaAs量子細線からは低エネルギー側に幾分すそをひき高エネルギー側が急峻に落ちる1本の発光ラインが観測された。温度依存性および励起光強度依存性から、GaAs量子細線は局所的な浅いポテンシャルに捕った励起子による発光であることが判明した。すなわち、GaAs量子細線はドット状の構造がつながったものであり、AlGaAs量子細線の方がより一次元的である。これは走査型カソードルミネセンス像の観測結果と良く一致する。また走査型カソードルミネセンス装置を用い、金属マスク上から電子線で電子・正孔を励起し、マスク中の穴からルミネセンスを観測することにより、励起子の細線中の流れを観測した。さらに、InAs量子細線の光伝導を測定し、その異方性と偏光依存性を明らかにした。
液液界面におけるデンドリティック分子による生体関連物質の分配制御

高機能なドラッグデリバリーシステム(DDS)や高効率で選択的な分離・検出系を構築するための基礎研究として、デンドリティック分子を分子カプセルとして用い、種々の生体関連物質との相互作用と生体膜のモデル反応場である液液界面における反応挙動の解明を行った。生体関連物質には、各種イオン性薬剤分子とフラビン化合物を用い、分光電気化学測定によって界面反応性を明らかにした。デンドリティック分子として、水溶性のアミノ末端あるいはカルボキシ末端ポリアミドアミン(PAMAM)デンドリマーと無電荷で水溶性が低くミセルを形成しやすいポリエステル系ハイパーブランチポリマー(bis-MPA-HBP)を用いて反応性を比較検討した。カチオン性薬剤分子は静電相互作用によってアニオン性の第3.5世代(G3.5)PAMAMデンドリマーと相互作用し、界面反応機構が薬剤分子単独系と比較して変化した。また、フラビン化合物は主に水素結合を介してG4PAMAMデンドリマーに包接され、単独では生じない相間分配が生じることを見出した。一方、bis-MPA-HBPの界面吸着性が示され、競争吸着によってフラビン化合物の界面吸着が阻害されることが明らかとなった。これらの反応性は界面特異的なものであり、DDSの反応設計を行う上で重要な知見となる。これらの成果は国内外の学会発表に加えて、筆頭著者としてElectrochim. Acta誌に論文を公表した。当初の計画通り、デンドリティック分子と生体関連物質の相互作用と界面反応機構を解明した。また、新たに見出した知見を国内外の学会発表に加えて、筆頭著者としてElectrochim. Acta誌に論文を公表した。高機能なDDSの構築を目指し、がん治療法として注目されているホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に焦点を当てる。BNCTに用いられているホウ素化合物ボロカプテート(BSH)とボロンフェニルアラニン(BPA)の界面反応機構を電気化学的に研究する。これら化合物単独の挙動を明らかにした後、デンドリティック分子との相互作用を検討する。デンドリティック分子への内包(濃縮)効率については吸収、蛍光スペクトルのピークシフトと強度変化をもとに平衡論的パラメーターを決定する。ホウ素化合物を包接したデンドリティック分子の相間分配と包接分子の放出過程を電気化学的に制御する。また、Gottumukkalaらによってポルフィリン環にホウ素クラスターが結合したホウ素化ポルフィリンH2OCPの合成が報告されている。このホウ素化ポルフィリンはBNCTに加え、がん治療における光線力学的療法(PDT)への利用も検討されている。H2OCPを合成し、分光電気化学測定によりこの化合物の界面反応機構を明らかにする。
環境化学物質の皮膚刺激性ならびに紫外線との複合作用に関する基礎的研究

我々の開発したMexicanhairless dog由来のヘアレス犬を用いて、最初に太陽光および人工紫外線暴露に対する皮膚反応を明らかにした。ついで、4種類の農薬(PCP,DCPAA,Maneb,Zineb)の1週間連続塗布による皮膚反応およびこれらの農薬塗布と紫外線照射(農薬塗布前日に1回照射)との複合作用による皮膚反応を検索した。その結果、最終塗布1日後には、DCPPAおよびManeb処置部表皮に軽度な変化がみられ、紫外線照射部位ではこれにメラニン色素沈着が加わった。最終投与2週間後には、Maneb処置部皮膚で明瞭な表皮の変性、真皮内炎症細胞浸潤が認められ、こうした変化の程度は紫外線照射部位でより高度であった。こうした結果から、ヘアレス犬は農薬と紫外線照射との複合作用を解析する上で有用な試験系であることが示された。目下、過酸化水素に対する皮膚反応について検討中である。一方、ヘアレスラットについては、最初に過酸化水素に対する皮膚反応の特徴を明らかにし、ついで、現在、紫外線に対する反応および農薬に対する反応を検討中で、その後に紫外線と環境化学物質との複合作用について検討する予定である。
アフリカのHIV/SIV・HTLV/STLVの遺伝子解析-その起源と進化の解明

我々は、霊長類レトロウイルス(HIVSIVとHTLV/STLV)の全体構造を明らかにすることを目的として、平成12-15年度にかけてカメルーン、コンゴ、コンゴ民主の3ヶ国において海外調査を行った。先ずバンツー族のエイズ患者および一般健常人、並びに森林地域に生活する少数民族ピグミー族から本人の同意を得て採血し、HIV/HTLV関連ウイルスの血清疫学的調査を行った。また同時に可能な限り多数種のサル・類人猿より採血し、SIV/STLV関連ウイルスの血清疫学的調査も行った。陽性反応があった場合には、PCRを行い、遺伝子系統解析手法により、そのウイルスの分子系統的位置付けを解析した。その結果、サル類に接触の機会が多いと思われたピグミー族は、予想に反しHIV関連ウイルスに感染した者が極めて少なく、わずかに陽性の者もそのウイルスは近隣に生活するバンツー系民族より伝播した可能性が高いことが分かった。また中央アフリカのHIVゲノム遺伝子は多様性に富むことは既に知られていたが、コンゴのエイズ患者の解析により、サブタイプが多様なだけに留まらず、異なるサブタイプ間のリコンビネーションの頻度が非常に高いことが明らかとなった。最近の調査に寄ると、そのサブタイプやリコンビナント株の割合も5年前の調査結果と大きく変わっていることが判明し、ダイナミックなウイルスゲノムの組み換えが今日も起こっていることが示唆されている。新種SIVの発見という点では、コンゴ民主で捕獲されたブラックマンガベイから、従来の系統学的位置から大きく離れた新種のSIVが分離された。今のところpol領域の2kbしか遺伝子配列が明らかになっていないが、面白いことにRNaseH領域の一部の配列が最も古いHIVと言われるAnt株と最も遺伝的距離が近くなっており、HIV-1の起源を考察する上で貴重な材料を得たものと考えられた。平成12年度に開始した本研究費による海外調査として、本年度は都合2回、即ち9月から10月にかけて金沢大学との混成チームによりカメルーン、コンゴ、コンゴ民主の3ヶ国と、2月に京都大学チームによりコンゴ、コンゴ民主の2ヶ国を訪問した。本研究は、HIVやSIV等エイズ関連ウイルスの遺伝子解析から、当該ウイルスの起源と進化を明らかにすることを目的としており、そのために遺伝的多様性の最も大きい、即ちその起源地と推定される中央アフリカを調査舞台としている。最初の調査では、各国からエイズ患者および種々のサルを中心に血液材料を採集した。2回目の調査では、コンゴのピグミー族とコンゴ民主のヒトおよびサルから血液材料を採集した。これまでの血清学的スクリーニングの結果、コンゴ民主のドブラザマンキー、ウォルフィマンキー、アスカニウスモンキーの3頭がSIV陽性であることが判った。pol領域のPCRと核酸配列分析の結果、ドブラザマンキーについては、サイクスマンキーから分離されているSIVsykの配列とやや近縁性は見られるものの新種のSIVらしいものであることが明らかとなった。他の2種類についてはまだ解析続行中である。またコンゴのピグミー族83名からは初のエイズ感染者と思われるケースを1例見い出した(もう1例もその可能性が大で現在確認中)。バンツー系住民には爆発的に感染が拡がっているのに対し、4年前に同国のピグミー族を調査した際には全く陽性例が見られなかったことから、感染がそこまで拡大したのか、もしくは新種のウイルスかその解析結果が待たれるところである。またHTLVも8名がスクリーニングでは陽性と判定され、これらの遺伝子解析も続行中である。本研究費による海外調査は平成12年度より開始したが、本年度(平13年度)は9月から10月にかけてカメルーン、コンゴ、コンゴ民主の3ヶ国を訪問した。

本研究では、HIVやSIV等エイズ関連ウイルスの遺伝子解析から、当該ウイルスの起源と進化を明らかにすることを目的としており、そのために遺伝的多様性の最も大きい、即ちその起源地と推定される中央アフリカを調査舞台としている。今回の調査では、昨年に引き続き各国からエイズ患者および種々のサルを中心に血液材料を採集した。これまでの遺伝子解析の結果によると、コンゴにおけるエイズ患者の場合、サブタイプA(39%)を主としながらもサブタイプGやHもそれぞれ21%あり、周辺のアフリカ諸国とはその多様性と特徴的なサブタイプ構成で際立っていることが判明した。とりわけこれらA、G、H間でリコンビナント株が多数出現しており、しかもその割合が53%と高いことは、数年前に現れたIBNGと呼ばれるA/Gリコンビナント株がアフリカ大陸中央部のみならず東西アフリカで急速な拡大をはかっていることを勘案すると注目に値する。それからカメルーンおよびコンゴ両国ではピグミー族からの血液材料採集にも力点を置いた(約300検体)。HIVの起源探索もしくはそうした少数民族への感染拡大の2つの可能性を明らかにするためである。しかし、これまでの解析では同一居住地区のバンツー系住民からはHIV陽性者は見当たるもののピグミー族からは検出されておらず、まだウイルスの浸淫は起こっていないものと思われた。またコンゴのピグミー族については8名がHTLV陽性と判定されたが、これらの遺伝子解析の結果典型的な中央アフリカ型であることが明らかとなった。本年度(平14)は、カメルーン、コンゴ共和国、コンゴ民主共和国の3ヶ国に対して霊長類レトロウイルスに関する海外調査を行った。アフリカ中央部の森林地帯には、周辺の農村に居住する多数のバンツー系黒人とは人種的にも文化的にもかなり異なった少数民族ピグミー族が主に狩猟を糧として暮らしている。そのような環境下でエイズのような感染症がどのような経路で伝播するのかを明らかにするために、カメルーンおよびコンゴの奥地農村部において各部族併せて約820名の成人についてHIVの血清学的並びにPCRによるスクリーニングを行った。その結果、カメルーンのピグミー族450名より3例のPCR陽性者を発見、そのenv領域の遺伝子解析をしたところ、同国でもっとも蔓延しているいわゆるA/Gリコンビナント型が2例、もう一つも近年出現し始めたリコンビナントであることが判明した。またコンゴで各民族約100名ずつ調べた結果はピグミーが0、バンツーは3例のみに留まった。このことは同ウイルスの伝播経路について、おそらく狩猟等により野生のサル類から感染したのではなく、バンツー族社会に拡がっているウイルスが、ピグミー族社会にも浸潤しつつある瀬戸際であることを示している。ただしPA法の検査では各部族共に10数%の陽性率があり、それらはWestern blotでも1型とも2型とも異なる反応を示し、既知の型とは異なるウイルスの存在の可能性が示唆された。またコンゴおよびコンゴ民主では、20数頭のドリル、マンドリル、その他のサル類から検体が集められウイルス分離が試みられた。
赤外・ラマン分光による酸素同位体置換効果の研究

Bi_2Sr_2Ca_<1-x>YxCu_2O_<8+δ>(Bi2212)について、アンダードープ試料を含む幅広い組成の単結晶試料を作成し、赤外-紫外反射率を測定して光学伝導度の温度変化を求めた。電子-ボゾン相互作用について詳細を明らかにするため、次の式で定義される自己エネルギー(optical self-energy)を求めた。この自己エネルギーは角度分解光電子分光から求めた自己エネルギーとよく対応することが報告されている。この自己エネルギーの実部は、電子が相互作用するボゾンのエネルギーに対応するが、そのピークのエネルギーはドープ量を変化させてもあまり変化しないことがわかった。これは、scanning tunnel spectroscopy(STS)での最近の報告と対応し、電子-格子相互作用の重要性を示唆する。その結果、自己エネルギーの実部のピークが^<16>O→^<18>Oによって低エネルギーにシフトすることがわかった。これは電子-格子相互作用の重要性の証拠であるが、さらにアンダードープでシフト量が大きくなることがわかった。このことから、アンダードープでは電子-格子相互作用が最適ドープに比べて強くなっているとが示唆される。VO_2薄膜、高温超伝導体YBa_2Cu_3O_y(YBCO)、Bi_2Sr_2Ca_<1-x>Y_xCu_2O_<8+δ>(Bi2212)などの赤外分光スペクトルの測定、解析を進めた。VO_2では、薄膜を用いて光学伝導度を正確に求める新たな方法を考案し、初めて金属-絶縁体転移による光学伝導度の変化をはっきりと観測した。さらに、光学伝導度における電子間相互作用と電子-格子相互作用の効果を明らかにした。また、YBCO、Bi2212などの高温超伝導体の光学伝導度の温度変化の詳細を明らかにし、既に報告されているLSCOとの違いを明らかにした。これらの高温超伝導体の光学伝導度は、コヒーレントなDrude成分と、中赤外吸収と呼ばれる、自己エネルギーによるインコヒーレントな成分でから成るとして解釈可能であることがわかった。また、中赤外吸収のドーピング依存性と角度分解光電子スペクトルとの対応から、LSCOにおける中赤外吸収のドーピング依存性が、ストライプの存在と関連があることがわかった。また、^<16>O→^<18>O置換用のアニール装置を作成し、最適ドープのYBCO単結晶試料について実際に^<16>O→^<18>O置換を行った。その結果、最適ドープでは超伝導転移温度についてはほとんど同位体置換効果が見られないことを確認した。一方で、面内抵抗率の絶対値については、わずかながら同位体置換が見られ、^<16>O→^<18>O置換によりわずかに抵抗率が上がることを確認した。さらに、アンダードープのYBCO単結晶試料についても、^<16>O→^<18>O置換を進めている。
ハイレートGPSを用いた大地震の終焉過程に関する解析的研究

本研究では、地殻内地震の本震から余震活動や余効変動へと移行する時間発展の様子をハイレートGPSを用いた震源インバージョンによって解析し、余効変動への進展の様子を明らかにする。さらに、2011年東北地方太平洋沖地震に関して、その本震の震源過程とバックスリップ・余効すべりの詳細な解析を実施する。これらの解析から、東北沖のプレート境界に関する固着とすべりの時空間発展の描像を得る。さらに一連の時空間発展を再現可能な物理モデル、シミュレーションについて議論を行う。このような解析と議論によって、地震の始まりと進展だけではなく、地震の終焉とその後の中・長期的な時空間発展の概観を知ることを目的とする。本年度は、2011年東北地方太平洋沖地震(Mw:9.0)について強震波形データを用いたインバージョンを行い震源過程を推定した。さらにハイレートGPSデータを使用した解析によりこの地震直後の余効すべり過程を推定し、巨大地震の終焉過程についての考察を実施した。また、過去のGPSの1日サンプルデータについて過去の研究より詳細に時系列解析を行い、北海道から房総沖にかけての太平洋プレートの沈む込み帯におけるバックスリップ過程の詳細な時空間発展を調べた。海底地殻変動データも含めた解析も実施し、同じデータセットを使った本震の解析結果と非常に似た領域が固着を蓄積し続けてきたことも明らかにした。さらに、詳細な本震の震源領域・地震前のバックスリップ領域・地震後の余効すべり領域を比較し、一連の時空間発展を再現可能な物理モデルについて議論を行った。これらの研究の結果、2011年東北地方太平洋沖地震の前後約15年間にわたる詳細な物理過程の全容を推定し、その物理モデルに関する示唆を得た。本研究ではまず、1-HzGPSや30秒GPSなどの様々な時間スケールのGPSデータを対象として、高精度なハイレートGPS波形データの抽出を行う。これらのデータと強震計データから、地殻内地震(2008年岩手・宮城内陸地震など)の本震から余震活動や余効変動へと移行する時間発展の様子を解析し、大地震の動的破壊が収束し準静的過程に至る様子、余震活動、余効変動への進展の様子を明らかにする。本年度は、2009年8月11日に発生した駿河湾の地震(Mw:6.2)について、強震波形インバージョンとハイレートGPSインバージョンによって震源過程を推定し、ハイレートGPSインバージョンがM6程度の中規模地震までであれば震源過程推定が可能であることがわかった。同時に、ハイレートGPSノイズを考慮した数値実験を実施し、M6以下の地震については解析能力を持たないことも確認した。またハイレートGPSデータを用いて、初期余効すべりを推定できるよう既存の波形データを使用した震源インバージョンの枠組みを、初期余効すべりを推定できるよう拡張し、2008年6月14日に発生した岩手・宮城内陸地震(Mw:6.9)について、この手法を導入し余効すべりの発展過程について詳細な解析を行っている。2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震(Mw:9.0)について強震波形データを用いたインバージョンを行い、震源過程を推定した。さらにスタティックGPSデータ、遠地実体波データを加えたジョイントインバージョンによって震源の破壊過程の全容を明らかにした。さらにハイレートGPSデータを用いて、地震直後に余効すべりが発生していることを確認した。今後、本震直後の余効すべり、余震についてハイレートGPSデータから詳細な解析を実施し、余効すべり現象の発展や余震との関連性について議論・考察することを予定している。本年度は、ハイレートGPSデータを用いて、2008年岩手・宮城内陸地震(Mw:6.9)について余効すべりの発展過程について詳細な解析を行った。また、2011年東北地方太平洋沖地震(Mw:9.0)について強震波形データを用いたインバージョンを行い震源過程を推定した。さらにスタティックGPS、遠地実体波、津波データを加えたジョイントインバージョンによって震源の破壊過程の全容を明らかにした。今後、詳細な本震の震源領域・地震前のバックスリップ領域・地震後の余効すべり領域を比較し、一連の時空間発展を再現可能な物理モデルについて議論を行う予定である。

さらに、2011年東北地方太平洋沖地震に関して、その本震の震源過程とバックスリップ・余効すべりの詳細な解析を実施する。これらの解析から、東北沖のプレート境界に関する固着とすべりの時空間発展の描像を得る。さらに一連の時空間発展を再現可能な物理モデル、シミュレーションについて議論を行う。このような解析と議論によって、地震の始まりと進展だけではなく、地震の終焉とその後の中・長期的な時空間発展の概観を知ることを目的とする。本年度は、2011年東北地方太平洋沖地震(Mw:9.0)について強震波形データを用いたインバージョンを行い震源過程を推定した。さらにハイレートGPSデータを使用した解析によりこの地震直後の余効すべり過程を推定し、巨大地震の終焉過程についての考察を実施した。また、過去のGPSの1日サンプルデータについて過去の研究より詳細に時系列解析を行い、北海道から房総沖にかけての太平洋プレートの沈む込み帯におけるバックスリップ過程の詳細な時空間発展を調べた。海底地殻変動データも含めた解析も実施し、同じデータセットを使った本震の解析結果と非常に似た領域が固着を蓄積し続けてきたことも明らかにした。さらに、詳細な本震の震源領域・地震前のバックスリップ領域・地震後の余効すべり領域を比較し、一連の時空間発展を再現可能な物理モデルについて議論を行った。これらの研究の結果、2011年東北地方太平洋沖地震の前後約15年間にわたる詳細な物理過程の全容を推定し、その物理モデルに関する示唆を得た。2011年東北地方太平洋沖地震の発生に伴い、当初の計画にはなかった非常に重要なデータが得られた。その本震時の破壊過程に関する強震動・遠地実体波・GPS・津波の4種類のデータセットを使用した解析を重点的に実施した。また過去のGPS時系列データを使用した地震前のバックスリップ過程、ハイレートGPSを使用した地震後の余効すべり過程の解析も実施しており、予想外の研究の進展と期待通りの研究の進展の2側面が見られた。総合的に見て当初の計画以上の進展と言える。2011年東北地方太平洋沖地震に関して、その本震の震源過程とバックスリップ・余効すべりの詳細な解析から、東北沖のプレート境界に関する固着とすべりの時空間発展の描像を得た。今後、さらにGPSデータの詳細な解析を実施し、余効すべり現象の発展や余震との関連性について議論・考察することを予定している。また、明らかになった詳細な本震の震源領域・地震前のバックスリップ領域・地震後の余効すべり領域を比較し、一連の時空間発展を再現可能な物理モデル、シミュレーションについて議論を行う予定である。このような解析と議論によって、地震前の固着状態から地震の進展、さらに地震の終焉とその後の中・長期的な時空間発展の概観を理解する。
小胞融合による開口放出現象のシステム生物学的解析

神経および分泌性細胞において、細胞内から特定の物質を分泌する開口放出メカニズムについては広く研究が進められているが、定量的に理解するためのモデルは必ずしも十分に整備されていない。本研究では、(1)開口放出メカニズムを解析するための新規なイメージング技術の開発と、(2)定量的な理解を行うためのモデルの構築を行った。(1)では、開口放出をトリガーする細胞内カルシウム濃度変化と開口放出を定量的にイメージングする系を構築した。蛍光を2光路に分離取得する光学系を構築し、細胞内カルシウム濃度変化を蛍光色素Fura-redで、開口放出はPC12細胞内の小胞に存在するニューロペプチドYを蛍光ラベルすることにより行った。細胞に刺激を加えたところ、一過的な細胞内カルシウム濃度上昇に数秒遅れて開口放出が始まることを、個々の細胞毎に初めて計測することに成功した。また(2)に関しては、従来連続系のシミュレーションが行われていたのに対し、小胞数が極めて少ないことを考慮し、確率事象としてシミュレーションを行うことを検討した。確率シミュレーションで実績があるGillespie法を開口放出シミュレーションに適用し、小胞と細胞膜との相互作用を5つの状態に分けて、その状態間を遷移する様子をシミュレートしたところ、細胞内カルシウム濃度上昇に伴う開口放出現象を再現することに成功した。また最近になって報告されてきている逐次開口放出現象に関しても、本シミュレーションを多段に組むことにより再現可能であることを示した。さらに開口放出を修飾するタンパク質についても考慮し、細胞内セカンドメッセンジャー濃度変化に伴う開口放出現象の増加についても、シミュレートすることができた。これら新規なイメージング技術とシミュレーション技術の組み合わせは、システム生物学の新しい方向性を示すものであり、医学・創薬研究にも資するものである。シナプス前部からのシナプス小胞放出のメカニズムを定量的に理解するためのシステム生物学的研究を多重蛍光イメージングと計算機シミュレーションの双方から行なった。PC12細胞を試料として用い、高濃度KC1またはアデノシン三リン酸の投与によって細胞内カルシウム濃度を上昇させた時に生じるシナプス小胞の開口放出現象を多重蛍光観察が可能な近接場顕微鏡により可視化し、シミュレーションに資するような定量的データを取得するための条件を検討した。小胞を細胞膜親和性の高い蛍光色素FM1-43で個別に蛍光ラベルして可視化し、開口放出を確認した。また細胞膜と小胞との位置関係を厳密に調べるため、細胞膜および小胞に特異的に発現しているタンパク質についてそれぞれ蛍光タンパク質によるラベルを行ない可視化するための準備を進めた。また細胞膜と小胞をまったく同時にイメージングするための光学系と後処理のための画像解析プログラムを開発した。計算機シミュレーションに関しては、シナプス小胞の放出過程を複数のステップに分割し、そのステップ間の遷移に確率過程を導入したGillespie法およびモンテカルロ法によるシミュレーションを検討し、幾つかのモデルについて実際に刺激後の開口放出現象を再現できるかを調べた。具体的にはシナプス小胞がシナプス前部で種々の生物化学的修飾を受けるプロセスを5または6段階に分割し、過去に実験で得られたPC12細胞での小胞放出過程を再現できるように、遷移確率等を遺伝的アルゴリズム等を利用して最適化することを試みた。また細胞膜に融合している小胞にさらに小胞が融合する2次融合過程を導入することが、計算機シミュレーションを実験結果と合わせるために有効であるという知見を得た。神経系などの分泌性細胞では活動電位やホルモンなどにより、細胞内カルシウムイオン濃度は上昇し、それに伴い分泌小胞が放出される。しかしながらこの細胞内カルシウム応答と分泌過程との関連を定量的に調べた研究は少ない。その一因として定量的に細胞内カルシウム濃度上昇と開口放出現象を定量的かつ同時に計測する方法がなかったことが考えられる。

そこで本研究では開口放出現象を定量的に解析することを目指し、分泌小胞をニューロペプチドYと蛍光タンパク質GFPとの融合タンパク質をPC12細胞に遺伝子導入することにより可視化することを試みた。また同時に細胞内Ca濃度変化を計測するために、カルシウム感受性蛍光色素Fura-Redで染色し、蛍光タンパク質からの蛍光とFura-Redからの蛍光を分離して計測するための落射蛍光顕微光学系を構築した。これにより、開口放出の原因である細胞内カルシウム濃度上昇と開口放出を単一細胞において独立に計測することに成功した。またあわせて開口放出を自動的に検出するためのアルゴリズムを考案し、これを計測系に実装した。細胞内カルシウム濃度上昇から開口放出がおきるまでの平均潜時はおおよそ70秒程度であることが同時計測からわかった。またATP刺激により引き起こされる細胞内カルシウム濃度上昇速度は細胞毎に異なることも判明した。刺激前に存在する分泌小胞数により開放出数を正規化したところ、開口放出と細胞内カルシウム濃度上昇開始時間には負の相関があった。このことは細胞内カルシウム濃度上昇時間が短いほど、多くの小胞が放出されることを示しており、細胞膜付近の急速なカルシウム濃度上昇が開口放出関連タンパク質を活性化させる過程によるものではないかと示唆される。
発生緩衝における母性遺伝のしくみの解明

卵から成体にいたるまでの過程は、環境の影響を受けやすい。応募者のこれまでのカタユウレイボヤを用いた研究から、発生過程を環境の影響から守る作用(発生緩衝とよぶ)は、母性遺伝することが明らかになった。本研究では、ハイブリッドの形成が可能で異なった温度域に棲息するカタユウレイボヤの姉妹種を用い、発生緩衝の分子基盤を解明することを目的とする。昨年度行ったハイブリッドのmRNASeqの解析をすすめることで、発生緩衝度合いおよび遺伝子型と統計的に強い相関を示す20遺伝子を同定した。これらの遺伝子は、代謝やタンパク質合成、またタンパク質の質的管理維持にかかわる遺伝子であった。さらに、観察された発現量の差が母親から卵への供給によるものであるかどうかを検証するため、野生型の卵を姉妹種2種の両方から採集し、発現量を比較した。その結果、発現量の差が、卵での母性mRNAの量では説明できないことが明らかになった。つまり、発生緩衝の母性遺伝は、母性由来のエピジェネティックな制御に依存していることが示唆されたのである。この可能性をさらに追求するため、ATAC-Seqの解析を進め、母親由来ゲノムの発現と父親由来ゲノムからの発現と同量でない、ゲノム刷り込みと同様の現象がカタユウレイボヤでも見られるかどうかについて、SNPs解析を進めている。母親もしくは父親からの影響は、哺乳類を除く動物でも、昆虫などいくつかの動物から知られているが、エピジェネティックな仕組みの関与は明らかになっていない。本研究の成果は、母性遺伝のしくみについて、進化的な知見を刷新する可能性がある。さらに、発生緩衝の分子基盤については、線虫や酵母など一部のモデル動物で研究が進められているが、野外に棲息する動物ではまだ検証されていない。本研究は、変動する環境下に棲息する生物が、どのように発生を維持しているかを明らかにする、世界で初めての試みとなる。平成30年度は、去年行ったカタユウレイボヤ姉妹種を用いたハイブリッドのRNA-SeqおよびATAC-Seqの解析を進め、RNA-Seqについては、遺伝子型間で統計的な差を示すもの、かつ、発生緩衝の度合いと相関性を示す遺伝子のリストを作成した。その結果、どちらについてもP < 0.02となる遺伝子モデルが113個同定され、そのうち20遺伝子モデル発生緩衝の母性遺伝に関与していることを示唆することができた。また、野生種の発生緩衝におけるエピジェネティックな仕組みの重要性も示唆することができた。これらの発現量の違いは、当初、野生型でも検証することが予定されていたが、まだ採集されているサンプル数が少なく、到達していない。この点を、期間を延長して行うことになった。この可能性をさらに追究するため、昨年度行った2種の姉妹種のハイブリッドにおけるエピゲノムシーケンシング(ATAC-Seq)のデータを母親型と父親型を区別するSNPs解析をすることにより、母親由来のゲノムのみの発現によるものであるかどうかを明らかにする作業を行った。すでに発表されている手法(Allele workbench)を使ってすすめていたが、すでにある方法では、途中からうまくいかなくなることが分かった。すでに開発されている方法は、系統が確立しているモデル動物に合わせてあり、本研究のような野生集団に適合しないためかもしれない。そこで独自の手法を開発する必要があり、このため、お茶の水女子大学内の情報科学科の教員と共同研究をはじめた。また、線虫で進めてきたDnaJシャペロンの発生緩衝における役割についても、論文が発表され、2018年夏にアイルランドで開催された国際学会Euro-Evo-Devoでは、この研究成果の発表が口頭発表に選ばれた。H30年度までに得られた、カタユウレイボヤハイブリッドにおけるトランスクリプトーム解析の結果をさらに究明するため、当初の計画どおり、野生型の胚を採集し、トランスクリプトームを行っていく必要がある。このため、令和元年の夏に再びプリマスに滞在し、野生型の胚の採集を行う。解析が終わっていないATAC-SeqのSNPs解析については、カタユウレイボヤを用いた同様の研究例がこれまでなく、解析が困難を極めたが、学内の情報科学科の教員からの協力を得ることになり、2019年度には解析が完了することが見込まれる。応募者のカタユウレイボヤを用いた研究から、発生過程を環境の影響から守る作用(発生緩衝とよぶ)は、母性遺伝することが明らかになった。本研究では、ハイブリッドの形成が可能で異なった温度域に棲息するカタユウレイボヤの姉妹種を用い、子孫の発生緩衝度合いを決定する母由来のコントロールを明らかにする。さらに、発見された母性因子について、魚類や線虫で機能解析を行い、動物界でのメカニズムの普遍性を検証する。本年度は、カタユウレイボヤの姉妹種ハイブリッドでの遺伝子発現解析やエピゲノム解析(ATAC-Seq)をすすめたほか、魚類でのDnaJC3の機能解析も進め、成果を米国での国際学会で発表した。さらに、オランダのグループと共同で、線虫で小胞体関連シャペロンを中心とするDNAJのRNAiスクリーニングを行い、カタユウレイボヤから発見されていたDnaJC3やDnaJC10のほかにも、発生緩衝にかかわるDNAJシャペロンが複数存在することを明らかにした。この結果は、これまでHsp90にのみ着目されてきた発生緩衝の研究を大きく転換することが期待される。

これらの研究成果は、投稿論文にまとめられたほか(査読中)、動物学会および二つの国際学会でも発表され、関連する研究者から大きな反響を得た。本研究は、発生や進化の中心的課題であるばかりでなく、医療や地球環境変動下での対策にも重要な知見である。また、脊椎動物以外で知られてこなかったゲノム刷り込みの進化的由来にも迫るものである。本研究では、発生を変動する環境下でも一定に保っている分子機構を明らかにすることを目的としている。英国海洋生物学研究所(プリマス)にて、カタユウレイボヤの姉妹種を用いたハイブリッドを作成し、RNAサンプルを採集し、トランスクリプトーム解析を行った。また、2種のハイブリッド胚に熱ストレスを与え、遺伝子発現しているゲノム部位をシークエンスするATAC-Seq法によるシークエンスも行った。タイプAのカタユウレイボヤ由来の卵を用いたハイブリッドと、タイプBの卵を用いたハイブリッド間でのトランスクリプトームの比較からは、驚くほど多くの遺伝子で発現レベルに差が無いこと、また、差がある遺伝子モデルはおよそ50に限られることが分かった。これらの遺伝子のうち、マッピングデータから母親由来の発現が優占していることが示された分子について、qPCRを行い、より多くの胚で結果を確認し、統計的な検証を行っているところである。線虫の実験については、小胞体シャペロンが発生緩衝に関係しているかどうかを検証するため、小胞体に関係したDnaJ分子のRNAiノックダウン実験をオランダのSamantha Hughes博士の研究室と共同で研究を行った。その結果、小胞体シャペロンに限らず様々なDnaJ分子が発生緩衝に関わっていることを明らかにした。この結果は、これまでHsp90のみに着目されてきた発生緩衝の研究を大きく転換するものである。また、発生緩衝が、様々な機能を持つ分子によって成り立っている複雑な機構であることを示唆するものである。本研究結果は、作成した論文をPLOS ONEに投稿中である。魚類でも、DnaJC3ホモログの機能解析を続けており、重複した遺伝子のうちDnaJC3aのみが発生緩衝に関係することが明らかになりつつある。本成果は、米国での国際学会でも発表した。卵から成体にいたるまでの過程は、環境の影響を受けやすい。応募者のこれまでのカタユウレイボヤを用いた研究から、発生過程を環境の影響から守る作用(発生緩衝とよぶ)は、母性遺伝することが明らかになった。本研究では、ハイブリッドの形成が可能で異なった温度域に棲息するカタユウレイボヤの姉妹種を用い、発生緩衝の分子基盤を解明することを目的とする。昨年度行ったハイブリッドのmRNASeqの解析をすすめることで、発生緩衝度合いおよび遺伝子型と統計的に強い相関を示す20遺伝子を同定した。これらの遺伝子は、代謝やタンパク質合成、またタンパク質の質的管理維持にかかわる遺伝子であった。さらに、観察された発現量の差が母親から卵への供給によるものであるかどうかを検証するため、野生型の卵を姉妹種2種の両方から採集し、発現量を比較した。その結果、発現量の差が、卵での母性mRNAの量では説明できないことが明らかになった。つまり、発生緩衝の母性遺伝は、母性由来のエピジェネティックな制御に依存していることが示唆されたのである。
国際協働による英語アクティブラーニングの研究

アジアにおけるEFLとしての英語を学ぶ大学生が国際チームを組み、ICTを活用して、コンフリクトを解決する国際協働作業を実践することで習得した能力について考察した。その結果、1)アジアにおけるリンガフランカとしての英語力の習得、2)国際コミュニケーションツールとしての情報リテラシー力の獲得、3)コンフリクトのウィンウィン型解決に必要な国際交渉力の涵養を行うことができた。これらの成果をもとに、英語教授法としての「国際協働による英語アクティブラーニング」の実践方法の構築、ならびにその成果としてのグローバル化社会で生きぬくための「学士力」育成に資する多くの貴重な示唆を得ることができた。今年度の前半は,国際交流イベントへの参加準備段階として,国際パートナー大学の決定(中華民国高雄市義守大学),参加国予定国のリンガフランカとしての英語の諸相の音韻・統語・談話的特徴)の文献調査,情報リテラシー(Facebook, Line, Skypeの活用方法の検証)の調査,国際交渉力に関しては,オレンジ問題やW.Uryの一連の著作の精読,ならびに,ビジネスコミュニケーションにおいてしばしば用いられる「交渉方略モデル(Robbins, 2010)」をあてはめ、そこで使われる英語コミュニケーション力、社会言語学的能力、談話力、方略力、レトリックの記述・分析方法についての知見を得た。後半は,実際に2つの国際交流イベントに参加することで,多くの知見を得た。それらは,1)第15回World YouthMeeting:平成25年8月3日11日「ステレオタイプを打ち破る」(愛知県知多郡美浜町日本福祉大学),ならびに,2)第11回Asian Student Exchange Program:平成25年12月24日29日「Unsung Heroes」(中華民国高雄市義守大学)である。その結果,事前の国内チームでの打合せの結論と,相手国チームの考え方とのすり合わせが困難であったこと,Skypeなどの遠隔ICTでは,交渉方法に限界があること,現地での対面による打合せで初めて相手の真意がくみ取れたこと,単なるIntroduction, Body, Conclusionの分担合作ではお互いのアイデアがちぐはぐになり,結局最初からプレゼンテーション全体のアイデアの再設定をする必要が生じたこと,初期段階でのブレインストーミングに多くの時間と労力をかけることで,全体の主旨がより明確になること,など多くの知見を得た。これらの成果を,関西大学外国語教育学会での講演で発表した。1)リンガフランカとしての英語の体感:国際協働プロジェクト参加者には、a)英語という言語が参加チーム間(EXPANDING CIRCLE:日・中・韓・台・カンボジア)と(OUTER CIRCLE:インド、フィリピン、マレーシア)で共通語として使われることで、母語話者(INNER CIRCLE)の専有物ではないこと、b)OUTER CIRCLEがすべて英米化しているわけではなく、英語がこれらの国々の文化・伝統・価値観などを表現する手段となっていき、その地域の社会的必要に応じて変化していること、c)この流れはEXPANDING CIRCLEへも広がっていることが、交流を通じて改めて確認された。2)英語を使って実際にできることの意識化:外国語としての英語を学ぶ大学生同士の国際協働作業による問題解決・交渉・プレゼンテーションを行うのに必要な英語力をCEFR(Can-do List)でみた。例えばSpeakingでは、WYMおよびASEPで発表評価基準の「活動や調査研究の内容をわかりやすくまとめて、結論や提言を導くことができる」とされているものとして、熟達レベル「C1:複雑な話題を理解して明確で論理的な表現ができる」および自立使用者「B2:社会生活上の幅広い話題を理解して自然な会話ができる」に相当する。これは、いわゆる国際交流で必要とされる「B1:身近な話題を理解して、意思と理由を簡単に表現できる」とは一線を画するものである。3)単語概念の内包の違いによる異文化への気づき:日本では、他者と分かち合うことをシェアすることから“share"(共有する)を社会に広めるという意味で用いても伝わらず、“spread"(広める)で通じさせることができたことから、議論の大前提となるキーワードが内包する意味が異なると、誤解を生むことに気づいたことは、国際協働プロジェクトならではの成果と言える。本研究は、これまで1)準備、2)導入、3)活動、4)評価と進めてきた。このうち今回は「英語力、情報リテラシー、交渉力」の3つの研究目的にそった実践に対する4)評価を行った。その結果は以下のとおりである:(1)国際協働作業による問題解決・交渉・プレゼンテーションに必要なリンガフランカとしての英語力のコミュニケーション能力指標(CEFR)は、概ねB2(社会生活上の幅広い話題を理解して、自然な会話ができる)C1(複雑な話題を理解して、明確で論理的な表現ができる)のレベルが必要であること、国際交流イベントの事前・事後のパートナー校との意思疎通のレベルの自己評価では「変化なし」がおよそ6割、向上したものがおよそ4割であることが判明した。(2)国際コミュニケーションツールとしての情報リテラシーについては、(あ)情報へのアクセス力、(い)批判的評価力(クリティカルシンキング)、(う)情報倫理力、(え)問題解決での図解・数値化力、(お)整列、探索の基本的なアルゴリズム(手順)作成力のうち、問題解決・交渉・プレゼンテーションに必要なものは、概ね全てが該当するが、特に(あ)と(い)が必要であること、事前・事後の情報リテラシー自己評価では、(あ)(い)(う)に加えて(え)(お)も習得できたことが判明した。