hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品蛋白質の遺伝子工学的修飾・分子設計による高機能化

また、αラクトアルブミンにより活性化されたマクロファージは乳癌細胞に対するアポトシスを誘導する可能性が示された。現在、部位指定変異により、糖鎖付加部位を欠損・付加することにより、機能ドメインの同定を検討している。第二の分誌設計は卵黄フォスビチン由来のフォスフォペプチドをタンパク質のC末端に融合し、酵母発現系でリン酸化タンパク質の作成を行った。リゾチームのC末端に最もリン酸化しやすいペプチド(SSSKSSS)を融合しPichia pastorisで発現させることに成功し、リン酸化の可能性が高いリゾチームを得ることに成功している。このリン酸化リゾチームはグラム陽性菌だけでなく、グラム陰性菌に対しても強い抗菌性を示すことが明らかにされた。酵母Pichia pastoris発現系を用いて、食品蛋白質(αラクトアルブミン、リゾチーム、オボインヒビター)を分泌させ、これらの蛋白質の高機能化のための分子設計を行った。(1)ヤギαラクトアルブミン(α-La)はN-型糖鎖付加シグナル配列を2箇所有するが、哺乳動物では非グリコシル型α-Laが大部分発現分泌し、グリコシル化α-Laは微量しか存在せず、その特性についてはわかっていない。酵母で発現させるとグリコシル化α-Laが多量分泌することが示され、その特性を研究することが可能になった。その結果グリコシル化α-Laは細胞障害性マクロファージをLPSと同様に少量で活性化し、インターロイキン、インターフェロンを放出し、乳癌細胞のアポトーシスを引き起こすことが示された。(2)リゾチームは元来N-型糖鎖付加シグナルは持たないが、部位指定変異により、糖鎖付加配列(Asn-X-Thr/Ser)を導入し、酵母Pichia pastoris発現系で分泌させるとグリコシル化リゾチームが得られ、熱安定性、乳化性などの機能が改善されることが示された。(3)オボインヒビターは卵白に存在する多価のプロテアーゼ阻害作用を持つ分子量49kDの蛋白質であるが、その分子特性については十分に理解されていない。特に、N-型糖鎖付加配列が複数存在するが、オボインヒビターが卵白でグリコシル化されているのか非グリコシル化で存在するのか明らかでない。したがって、オボインヒビターmRNAをニワトリ輸卵管から作製し、酵母Pichia pastoris発現系で分泌させ、その性質を調べた。その結果、酵母でもニワトリでもグリコシル化と非グリコシル化オボインヒビターが存在し、両者ともトリプシン、キモトリプシン、エラスターゼに対して阻害活性を示すことが明らかになった。以上、本研究では、食品蛋白質で生物活性を有する機能性の蛋白質の分子特性を明確にするとともに糖鎖を付加することによる高機能化の分子設計について検討した。
ラフ集合理論を応用したソフトな特徴選択手法の開発

ラフ集合理論での粒度の考え方を学習理論へ応用し、識別対象のデータを識別に最適な粒度で離散化する手法を検討した。粒度の最適化は学習サンプルの識別状況を情報量基準で評価することで行った。最適化した各特徴の粒度がその特徴の識別への貢献度評価を与えることを確認できた。従来法では各特徴の取捨選択の指標しか得られないのに対し、提案手法では特徴そのものをどの程度の精度で記述するべきかという指標を得ることができた。パターン認識系では特徴抽出で測定された大規模な特徴集合から識別に貢献する少数の特徴を抜き出す特徴選択の過程が必要である。しかし、従来の特徴選択手法では識別性能を向上させるために各特徴を使うべきか捨てるべきかという指標を得ることはできるものの、特徴そのものをどの程度の精度で記述(表現)するべきかという指標を得ることができない。そこで本研究では、近年ファジィ理論のラフ集合の分野で研究が盛んな粒度(測定精度)の考え方を学習理論へ応用し、識別対象となるデータの識別に最も適した粒度で離散化して識別を行う手法を検討している。提案手法における粒度の調整は、任意の粒度における学習サンプルの識別状況を情報量基準により評価することで実行する。提案手法により最適に調整された各特徴の粒度はまた、その特徴の識別への貢献度評価を与える事から、提案手法は特徴選択を一般化した手法と見なせる。さらに、システムを利用するユーザーの観点より評価すると提案手法の規則は各特徴の区間(高い・低い等の程度)を条件としたIF-THEN列となり、極めて可読性が高い識別規則となる。本年度は、申請者のこれまでの提案手法に部分クラス法を適用して高い精度で識別する手法を検討し、計算機プログラムへの実装を行い、現実のパターン認識データに対する計算機による性能評価実験を行った。さらに、その結果を国際会議にて発表し、本研究課題に関する評価及びアドバイスを得、今後の画像認識等への応用の可能性を検討した。そこで本研究では、近年ファジィ理論のラフ集合の分野で研究が盛んな粒度(測定精度)の考え方を学習理論へ応用し、識別対象となるデータの識別に最も適した粒度で離散化して識別を行う手法を検討する。平成20年度に既に基本アイデアの整理と論文発表を終えており、平成21年度はそれまでの成果を総合し、提案手法の細部の再検討を行うと共に、パターン認識の研究分野で実証試験に幅広く用いられているUCI (University of California, Irvine)のMachine Learning Databaseをはじめとし、画像認識関連など、実際に社会で必要とされている大規模パターン認識データへの提案手法の適用可能性について実験的に評価を行った。また、提案手法のパターン認識データにおける識別構造の可視化手法への応用の検討を目的として、国内の先進の研究者との研究交流を進め、今後の発展課題の検討とまとめを行った。
企業経営の柔軟性と企業価値に関する実証研究と事例研究

今年度は,企業経営の柔軟性の指標として,コスト構造の一つであるオペレーティングレバレッジ(操業費用に占める固定費の割合)に注目し,日本企業の財務構造との関係性について,実証研究と事例研究を行った。固定費用の割合が大きくオペレーティングレバレッジが高い企業は,売上高の変動に対する営業利益や営業キャッシュフローの変動が大きいという意味で,相対的にハイリスククであるといえる。そのため,オペレーティングレバレッジが高い企業は,何らかの手段によってリスクを調整したり,回避したりしようとするであろう。財務政策は有力なリスク調整の手段である。具体的には,有利子負債を少なくしたり,現金保有を多くしたり,低い配当を維持したりすることで,リスクを調整することが考えられる。実証分析では,Nikkei Needs Financial Questに収録されている1993年度から2017年度までの日本の上場企業の財務データを用いて,オペレーティングレバレッジと企業の財務政策の関係を検証した。検証の結果,オペレーティングレバレッジと負債比率との間には負の関係,現金保有比率との間には正の関係が観察された。また,オペレーティングレバレッジと企業の倒産リスクとの間には,有意な関係が観察されなかった。オペレーティングレバレッジが高い企業は,保守的な財務政策によってリスクを緩和しており,倒産確率が低く抑えられているといえよう。事例研究では,電子部品業界と総合電機業界の比較を行った。相対的に収益力の高い電子部品業界は,オペレーティングリスクも高く,ハイリスク・ハイリターンという特性をもつ。事業のリスクを抑制するため,電子部品業界は相対的に保守的な財務政策をとっていることが確認された。このように,本年度の研究では,実証研究と事例研究のいずれにおいても,仮説と整合的な関係を見出すことができた。担当者それぞれの研究が概ね順調に推移したため。今後は,実証研究の頑健性の確認をした後,論文としてまとめ,学会やセミナイーで報告をする。また,電子部品業界と総合電機業界を対象とした事例研究においても,細部を詰めて学会報告等を行い,論文としてまとめる予定である。平成29年度は,主に文献研究とデータベースの構築を行い,試験的なデータ分析を行った。文献研究では,海外の主要ジャーナルと日本の学術雑誌の中から,営業レバレッジの推定方法,営業レバレッジとシステマティックリスクの理論的関係,株式リターンのファクターとして営業レバレッジをとりあげた実証研究,営業レバレッジと企業の財務政策の実証研究などの研究論文をサーベイした。日本の学術雑誌では,株式リターンの測定や営業レバレッジの推定期間(四半期ベース2年間か年次ベースの8年間か)に関する論文を調査した。その結果,次のことが明らかになった。第一に,営業レバレッジについては,市場と企業の双方ともがリスクファクターであることを認識している。第二に,市場では,営業レバレッジがリスクプレミアムのファクターになる可能性がある。第三に,企業は営業レバレッジのリスクに対して,財務政策でリスク回避をしているように思える。これらを仮説として構築できる可能性が高くなったことが,文献研究の成果である。データベースの構築については,畠田研究室が中心になって行っている。現時点では,1990年代以降の日本企業の営業レバレッジを推定するためのデータ収集と企業の株式リターンを分析するためのデータ収集がほぼ終了した。試験的にデータ分析を行ったところ,日本の個別企業の営業レバレッジは時系列的に安定していることが分かった。また,営業レバレッジの推定期間として,8年間の年次データを用いる場合と四半期の2年間(合計8個)を用いる場合とで,有意な差がでない可能性があることも明らかになった。営業レバレッジは,サイズプレミアムと相関が高いことも分かった。また,砂川と加藤は,証券アナリストのレーティングについて,日本証券業協会の自主規制が有力なコントロール変数であることを明らかにした。以上が主な研究実績である。研究計画では,平成29年度は主に文献研究とデータベースの構築を行い,試験的な実証研究を行うとしていた。研究実績に記したように,実際の作業は,ほぼ当初の研究計画を実行できている点で,順調に推移しているといえる。ただし,研究ノートとしてまとめる作業は残されている(一部は執筆している)。

事業のリスクを抑制するため,電子部品業界は相対的に保守的な財務政策をとっていることが確認された。このように,本年度の研究では,実証研究と事例研究のいずれにおいても,仮説と整合的な関係を見出すことができた。担当者それぞれの研究が概ね順調に推移したため。文献研究と試験的な検証結果を研究ノートにしつつ,研究計画にそって,着実に研究を進めていくつもりである。平成30年度は,データベースを用いて,本格的な実証研究にとりかかり,実証研究の結果をまとめる作業を進めていく。今後は,実証研究の頑健性の確認をした後,論文としてまとめ,学会やセミナイーで報告をする。また,電子部品業界と総合電機業界を対象とした事例研究においても,細部を詰めて学会報告等を行い,論文としてまとめる予定である。今年度は共同研究者の加藤政仁氏において,所属先が東京に変わったため,旅費等が不要になった。また,代表者の砂川は,博士後期課程の学生との共同研究ができたため,第三者を雇用して支払う予定であった謝金が不要になった。
小児期の放射線、化学療法がもたらすゲノム異常と遺伝的影響に関する検討

1980年以降広島大学にて治療を行った小児がん患者で児を持ちえた26組について、サイトスキャンマイクロアレイを用いて、治療前後のゲノムについて比較解析した。その結果、全例にゲノム上に433,123(平均623)箇所に変異、または欠失、挿入の変化を認めた。治療法との関連では、放射線治療を受けた患者にこれらの変異が多い傾向を認め、化学療法ではアンソラサイクリン系薬剤が有意に関連していた。児の解析では、両親との比較から変異が伝番しているのは24組中3例で、3例とも女性の経験者の児であった。以上から、小児がん治療にて得たゲノムの変化の一部は次世代に移行する可能性が示唆された。1980年以降広島大学にて治療を行った小児がん患者のうち、同意を得て血液検体(ゲノム)を保存し得た約700例のうち、小児がんが治癒し、その後フォローアップされ成人に至り次世代の児を持ちえた26組(神経芽腫9例、腎芽腫5例、肝芽腫3例、悪性リンパ腫4例、横紋筋肉腫2例、悪性胚細胞腫1例、その他2例)を用いて以下の検討を行った。全例が化学療法を、20例が放射線療法を受けていた。治療前後のゲノム解析:高密度270万コピー数のマーカーが搭載されたサイトスキャンマイクロアレイを用いて、小児がん経験者の治療前と治療後(現在)のゲノムについて比較解析した。その結果、全例にゲノム上に433,123(平均623)箇所に変異、SNPまたは欠失、挿入の変化を認めた。放射線治療を受けた患者に変化した箇所が多い傾向を認め、特に欠失が多い傾向を認めた。これらのうち、エクソン内に存在するものについて検討したところ、数か所にミスセンス、ナンセンス変異を見出した。また、ゲノム上に存在する反復配列であるマイクロサテライトマーカーの反復配列の差異を検討すると、反復数の変化を2例に見出し、いづれも放射線療法を受けた症例であった。小児がん経験者の児の解析では、児のゲノムを同様のプラットフォームにて解析しえた症例は24組で、そのうち配偶者のゲノムも解析可能であったのは18例であった。患者で認められた異常特にエクソン内の変異、フレームシフトを中心に解析し、患者の児に変異が伝番しているのは3例であった。ゲノムの変異についは化学療法ではアンソラサイクリン系薬剤と放射線療法が関連し、伝搬した3例はいずれも女性の経験者であった。以上から、小児がん治療にて得たゲノムの変化の一部は次世代に移行することが示され、今後放射線治療の線量や化学療法薬とその投与量、治療時期などについて詳細な検討が必要と考えられた。
バーチャルリアリティ技術を活用した力感覚メカニズムの解明と力感覚通信への展開

本研究は、ハプティックインタフェース(力感覚提示装置)を用いたバーチャルリアリティ技術を活用して、遠隔力感覚通信技術の実現可能性と、人間の力感覚メカニズムの解明を目的としたものである。遠隔力感覚通信技術については、その構成法および制御アルゴリズムを提案し、その基本特性を明らかにした。また、力感覚メカニズムについては、バーチャルリアリティ技術の特徴を活かした実験を行い、人間の運動と視覚に強い関連があることを明らかにしている。本研究はハプティックインタフェース(力感覚提示装置)を用いたバーチャル技術(VR)を活用して、力感覚メカニズムの解明と遠隔力感覚通信の実現可能性について検討したものである。まず、力の時間変化率の力感覚に及ぼす影響について検討を加え、ランプ入力のように力を増加させた場合、変化率が大きいほど小さな力変化で力の弁別が可能なことを解明し、変化率が大きな影響を与えていることを明らかにした。続いて、周期的な正弦波状の力変化を被験者に印加した時については、周期が速くなるにしたがって、小さな力変化で弁別が可能となり、感度も向上することを明らかにした。また、ハードウエアの研究として、ハプティックインタフェースの機構の力感覚に及ぼす影響を調査するために、代表的な機構として、プラネタリアギア、ハーモニックドライブ、ワイヤ駆動、減速器なしのダイレクトドライブを用いた4システムの力感覚について調べた。力感覚としては、ハーモニックドライブとダイレクトドライブが良い特性を示したが、両者に柔らかさに関する微妙な力感覚の差が残り、人間の力感覚については興味ある問題なので、引き続き研究を進めることとした。遠隔力感覚通信については、力および位置情報のフィードバックが必要であることを明らかにし、力と位置のハイブリッド方式とインピーダンス方式の二つの制御方式でシステムを構築した。両方式とも力感覚通信を実現できたが、操作感覚はインピーダンス制御の方がシステムの摩擦の影響を除去でき良好な感覚を与える明らかにした。また、操作者の位置関係と力感覚の認識問題は、視覚情報を付加するのみでは解決できないことを明らかにした。本研究は、ハプティックインタフェースを(力感覚提示装置)を用いたバーチャルリアリティ技術(VR)を活用して、力感覚メカニズムの解明と遠隔力感覚通信の実現について検討したものである。遠隔力感覚通信については、制御方式として、力と位置情報の配分を変えるハイブリッド方式、送信者と受信者の間に仮想物体を配置するインピーダンス方式を用いて、文字等のシンボルの伝達実験を行った。正答率を比較すると、力と位置の次元の異なる情報を複合したハイブリッド方式よりも仮想物体を介在させるインピーダンス方式の方がより良い結果が得られた。この結果は、物理的なモデルを介在した方が、力感覚の伝達に好ましいことを示唆している。また、ハプティックインタフェースのハードウエアと制御方式がどのように人間の力感覚に影響を及ぼすかを、SD法を用いて因子分析を行った。SD法は複数の形容詞対に対して、主観量の大きさがどの程度であるかをアンケートで明らかにする手法である。対象とした、ハードウエアは、プラネタリアギア、ハーモニックギア、ワイヤ駆動、ダイレクトドライブである。また、制御方式は、インピーダンス制御とアドミッタンス制御である。力感覚の評価対象としてバネ要素を対象とし、実在のバネとハプティックインタフェースの仮想バネとの力感覚の差を評価した。評価結果としては、ハードウエアとしてはハーモニックドライブが、減速比は高い方が、制御方式としては、アドミッタンス制御が好印象で実在のバネとの類似性が高いアンケート結果がえられた。これは、対象が単純なバネ要素だったので、位置特性精度が高いものが好印象を与えたものと考える。力感覚の関連研究として、フィンガおよびアームロボットシステムに、フィンガの可操作度を保持しながらアドミッタンス制御を実現することで、人間とロボットが接触した時に、滑らかな動きと柔らかな力感覚を実現する手法を明らかにした。本研究は、ハプティックインタフェース(力感覚提示装置)を用いたバーチャルリアリティ技術(VR)を活用して、力感覚メカニズムの解明と遠隔力感覚通信の実現を目指したものである。本年度は、遠隔力感覚通信システムを用いて、力感覚情報を介した図形教示について研究を進めた。このシステムを用いると、被験者は操作者の運動を、力感覚を介して受けることで、図形教示を視覚情報なしでPassive(受け身)に教示を受けることができる。最も簡単な直線の長さ教示を行い、教示後に被験者に受け取った直線の長さを再現させたところ、目を開けた視覚情報ある場合と視覚情報がない場合で明らかな有意差が認められた。すなわち、全ての被験者が視覚情報のある場合は、線を長く書く傾向にある。システムの影響、方向の影響等を調べたが、全ての場合でこの結果が再現された。これは、手の運動計画に視覚が密接に関係していることを示唆する興味ある結果である。通常のActive教示、すなわち、被験者が視覚情報とともに線長を記憶し、それを再現する時には、視覚情報の影響は認められなかった。両者を比較すると、人間が手の運動を記憶する時には、視覚情報があるものとして処理していることを示唆しており、興味ある結果なのでさらなる検討を進める予定である。

また、ハプティックインタフェースのみを用いた図形教示についても検討をすすめ、インピーダンス制御(位置誤差に対応した修正力に変換)とアドミッタンス制御(力に対応した目標修正位置に変換)の比較を行ったが、それぞれの得失があきらかになり、どちらが有効と結論にはいたらなかった。また、関連研究として、人間の上肢運動と視線の関蓮について、フィンガ・アームロボットのアドミッタンス制御とタスクの研究、強化学習を用いた生物型ロボットの歩行形態獲得の研究等も進めた。
核酸分子の構造制御を基盤としたmicroRNA阻害薬の開発

microRNA(miRNA)と相補的なオリゴ核酸(AMO)は、miRNAの効果を阻害することが可能で医薬品としても期待されている。昨年度までに、独自の手法で糖部をクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)構造を有するAMOのmiRNA抑制活性は、AMOに対するCL2本鎖の接続部位(5'末端側、3'末端側)に依存し、細胞内の動態も接続部位に相関する可能性を明らかにした。平成30年度は、細胞内に導入した蛍光標識CL-AMOの細胞質、核における局在量比の解析方法について検討し、生細胞を対象に核と細胞全体のそれぞれを染色して同時に観察することで、CL-AMOの細胞内局在の評価が可能となった。これにより、核や細胞質へのCL-AMOの局在はCL2本鎖の接続部位に強く依存し、5'末端側に接続すると細胞質に、3'末端側に接続すると核に局在する様子が確認できた。また、5'末端および3'末端の両側にCL2本鎖を接続したCL-AMOは、一本鎖型のAMOとは異なる細胞内動態を示すことを確認した。miRNA抑制活性と細胞内動態の関係においては、細胞質に局在するAMOの方が、高いmiRNA抑制活性を持つ可能性が得られた。さらに、細胞導入後48時間以降の蛍光強度を観察することで、蛍光標識CL-AMOの細胞内の残留量と核酸分解酵素の耐性に相関があることを見出した。2)CL2本鎖含有AMOのがん細胞における増殖抑制の評価がん細胞に対するCL-AMOの効果を評価するために、がん細胞において細胞内濃度が増加していることが知られているmiR-21などを標的とするCL-AMOを乳がん細胞へ投与し、その増殖抑制効果を調べた。悪性度の異なる二種類の乳がん細胞株にCL-AMOを細胞導入して10日後までの細胞増殖能を評価したところ、他のAMOと比較して、比較的、長期間増殖を抑制する効果を示すことが確認された。H30年度は、独自の手法で糖部をクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)構造を有するAMOの開発を進め、論文発表を行った。また、CL-AMOの細胞内動態の解析手法を開発し、評価することで新たな知見を得ることができた。特にCL2本鎖をAMOに接続する部位が細胞内での動態に大きく影響し、その構造に応じて核や細胞質に局在することなどの結果を得ることができ、学会発表も行った。そのため、H30年度の本研究課題は概ね計画通りに進んでいると考えた。H30年度の結果より、細胞内における様々な構造のCL2本鎖構造を有するAMOの核と細胞質における局在量比を評価することが可能となった。そこで今後、AMOの配列やCL2本鎖の位置と、細胞内での局在との相関性を解析し、CL-AMOの有する高いmiRNA抑制活性の本質を明らかにする。また、本成果をさらに活性の高いAMO開発に展開する。加えて、悪性度の高い乳がんの増殖抑制にCL-AMOを適用してCL-AMOの応用面の検証も進め、CL2本鎖を有するAMOが核酸医薬として有効であることを実証する。昨年度までに、独自の手法で糖部をクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)構造を有するAMOの細胞内におけるmiRNA抑制活性が、CL2本鎖の部位に大きく依存することを明らかにした。H29年度は、異なる部位に蛍光色素を導入したCL-AMOを合成し、それぞれ細胞内に添加して細胞内における安定性、分布、miRNA-Ago複合体との相互作用を評価した。細胞導入後6時間の生細胞における局在を調べたところ、CL2本鎖がmiRNA結合配列の5'側と3'側のいずれに結合しているかで、CL-AMOの細胞質内濃度が異なることを見出した。また、細胞導入後48時間では、CL-AMOの細胞内濃度とmiRNA抑制活性に相関があることも確認した。2)CL2本鎖含有AMOのがん細胞における増殖抑制の評価がん細胞に対するCL-AMOの効果を評価するために、miR-21に標的とするCL-AMOを神経膠芽腫(グリオブラストーマ)細胞へ投与し、その増殖抑制効果を調べた。市販されているAMOおよびCL-AMOをそれぞれ細胞導入して120時間後に細胞数を評価したところ、CL-AMOを用いた系は他のAMOに比べて細胞数が少なかった。そこで、miR-21のターゲットの1つであるがん抑制遺伝子PDCD4の発現量を評価したところ、CL-AMOを導入した系において最も増加していたことから、CL-AMOは市販AMOよりもがん細胞に対して高い効果を示す可能性が得られた。H29年度は、独自の手法で糖部をクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)構造を有するAMOの開発を進め、新たな知見を得ることができた。特にCL2本鎖のAMO分子内における位置がAMOの抑制活性とmiRNAの修飾に大きく影響を与えるなどの結果を得ることができ、論文発表も行った。そのため、H29年度の本研究課題は概ね計画通りに進んでいると考えた。昨年度までに、独自の手法で糖部をクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)

構造を有するAMOのmiRNA抑制活性は、AMOに対するCL2本鎖の接続部位(5'末端側、3'末端側)に依存し、細胞内の動態も接続部位に相関する可能性を明らかにした。平成30年度は、細胞内に導入した蛍光標識CL-AMOの細胞質、核における局在量比の解析方法について検討し、生細胞を対象に核と細胞全体のそれぞれを染色して同時に観察することで、CL-AMOの細胞内局在の評価が可能となった。これにより、核や細胞質へのCL-AMOの局在はCL2本鎖の接続部位に強く依存し、5'末端側に接続すると細胞質に、3'末端側に接続すると核に局在する様子が確認できた。また、5'末端および3'末端の両側にCL2本鎖を接続したCL-AMOは、一本鎖型のAMOとは異なる細胞内動態を示すことを確認した。miRNA抑制活性と細胞内動態の関係においては、細胞質に局在するAMOの方が、高いmiRNA抑制活性を持つ可能性が得られた。さらに、細胞導入後48時間以降の蛍光強度を観察することで、蛍光標識CL-AMOの細胞内の残留量と核酸分解酵素の耐性に相関があることを見出した。2)CL2本鎖含有AMOのがん細胞における増殖抑制の評価がん細胞に対するCL-AMOの効果を評価するために、がん細胞において細胞内濃度が増加していることが知られているmiR-21などを標的とするCL-AMOを乳がん細胞へ投与し、その増殖抑制効果を調べた。悪性度の異なる二種類の乳がん細胞株にCL-AMOを細胞導入して10日後までの細胞増殖能を評価したところ、他のAMOと比較して、比較的、長期間増殖を抑制する効果を示すことが確認された。H30年度は、独自の手法で糖部をクロスリンクした2本鎖(CL2本鎖)構造を有するAMOの開発を進め、論文発表を行った。また、CL-AMOの細胞内動態の解析手法を開発し、評価することで新たな知見を得ることができた。特にCL2本鎖をAMOに接続する部位が細胞内での動態に大きく影響し、その構造に応じて核や細胞質に局在することなどの結果を得ることができ、学会発表も行った。そのため、H30年度の本研究課題は概ね計画通りに進んでいると考えた。H29年度より、AMO分子内におけるCL2本鎖の位置が異なるCL-AMOの細胞内局在を評価することが可能となった。そこで今後、CL2本鎖の位置と細胞内での局在との相関性をさらに解析し、CL-AMOの有する高いmiRNA抑制活性の原因を明らかにする。また、CL2本鎖の効果を明確に明らかにすることによって、AMOの細胞内持続性の向上と、さらに高いmiRNA抑制活性を有するAMO構築を進める。また、破骨細胞固有の遺伝子を制御しているmiRNAを標的としたCL-AMOを合成し、細胞内での機能抑制と分化状態を評価する実験も新たに行う。H30年度の結果より、細胞内における様々な構造のCL2本鎖構造を有するAMOの核と細胞質における局在量比を評価することが可能となった。そこで今後、AMOの配列やCL2本鎖の位置と、細胞内での局在との相関性を解析し、CL-AMOの有する高いmiRNA抑制活性の本質を明らかにする。また、本成果をさらに活性の高いAMO開発に展開する。加えて、悪性度の高い乳がんの増殖抑制にCL-AMOを適用してCL-AMOの応用面の検証も進め、CL2本鎖を有するAMOが核酸医薬として有効であることを実証する。
現代ブータンの多元的宗教空間における仏教と屠畜に関する政治人類学的研究

選挙人リストから全ての宗教者を排除し、仏教僧を政治領域から退出させたブータンの新制度の下で、仏教界は大規模な放生や灌頂儀礼の開催等をとおして社会文化領域での存在感を増している。そのなかで、ときに犠牲獣の供犠を伴う「野蛮」な土着の呪術や自然神崇拝は徐々に周縁化され、肉食や屠殺に対する忌避感は拡大しつつある。本研究では屠畜とその対極にある放生・不殺生をめぐる価値の競合過程を、畜産局、県議会、牧畜民、仏教僧や民間の放生団体、呪術者、そして屠場経営者や屠畜者といった多様なアクターからなる相互交渉のプロセスをとおして描出した。本研究プロジェクトの一年目である今年度は、当該研究課題に関連する英国およびブータンでの資料文献調査、そしてブータン現地社会での聞き取り調査を中心に研究をすすめ、また研究課題に関するフィードバックを得るため国際学会における研究成果発表を積極的に行った。資料調査では、2007年以来の民主化プロジェクトがブータン社会においてもつ意味を、政治領域における宗教組織の位置づけの変遷から明らかにしようと試みた。対象とした資料は憲法と選挙法、そして選挙委員会の通知およびレポート、そして現地の新聞等の言論界の出版物である。まずは、宗教者(Religious Personality)に参政権(選挙・被選挙権)を与えないとした憲法と選挙法の規定が、ブータン社会における「宗教」および「宗教者」の定義の問題となった過程を描き出した。そして、その過程でゴムチェンと呼ばれる在家僧らが村落社会において政治領域と宗教領域をつなぐ媒介者の役割を果たしてきたことに注目した。これら媒介的あるいは中間的な人材を許容しないというブータンの新たな状況は、政治の世俗化という概念に対する批判的な考察の糸口となった。これらの考察の成果は、宗教と政治的なものに注目する形でまとめ、雑誌『現代インド研究』に投稿し、掲載された。また、村落社会における仏教の影響力の拡大に関して、屠畜従事者の社会的な立場の変遷から明らかにすべく、タシガン県のメラ・サクテン郡およびブムタン県において聞き取り調査を行った。これらの調査の成果は英国南アジア学会およびヨーロッパ南アジア学会において発表している。さらに、仏教による宗教空間の一元化が進む状況について、ボン教その他の信仰を基盤とする呪術や儀礼に関する知識の継承過程の変化を、そのツール(植物等)の収集プロセスから考察しようと試みた。これらの研究の成果は国際民族生物学会で発表し、好意的な評価を得た。研究プロジェクトの二年目である今年度は、引き続き英国およびブータンでの資料収集とその分析、およびブータンとその周辺社会での現地聞き取り調査を中心に調査を進めた。昨年度にまとめたブータンの民主化と宗教者の役割に関する研究ノートを大幅に発展させ、この国の新たな政治制度の特徴を公共性およびデモクラシーに関する議論に照らしつつ、隣国ネパールとの比較の視点を加えながら捉えなおした。この論考は英文書籍の1章として出版社に送付済みである。また、仏教僧院による宗教活動の拡大が、屠畜を抑制し、放生と呼ばれる宗教行為を推進している点に注目し、モンゴルなどでの類似の宗教行為の拡大傾向も視野に入れながら、ブータンでの牛の放生実践の特徴を探った。その成果はドイツのエアフルトで開催された宗教史学会で発表を行ったほか、また経済開発・民主化における宗教の影響について分析した論考をイギリスのバースで開催された開発学会で発表した。2月に実施した現地調査では、ヤクの放生が行われているブムタン県の村落での聞き取り調査を実施し、放生にかかわる複数のアクターと相互関係、そして放生に至る経緯を明らかにした。また同時に、最近ブータン国内で大きな議論を呼んだ屠畜場の建設とそれに対する反対運動に関連して、ブータン南部国境における精肉市場や家畜移動の動向を市場での聞き取りと統計資料の分析によって調査し、国境を越えた家畜の移動と国内における放生実践や仏教実践とのかかわりについて考察をすすめ、その研究成果をケンブリッジ大学およびロンドン大学UCLおよびSOASでそれぞれ研究発表を行った。現代ブータン政治における仏教界の位置づけの変遷とその社会的影響をとらえるという研究目的に沿い、今年度はブータンの政治制度の変遷とその特徴を、公共性やデモクラシーなど、より広い文脈で捉えなおすことができた。また、仏教僧院による宗教活動が高まる現在のブータン社会を捉える糸口として注目してきた放生実践と精肉市場との関連についしても、新たな調査地と事例を得て研究を大きく発展させることができた。世俗主義を掲げるインドにおいて、現BJP政権の政策理念はヒンドゥー教を国民的価値の源泉として推進するヒンドゥー・ナショナリズムと親和性が高く、その「異教徒」排他的な性格がしばしば国内のイスラーム教徒や仏教徒等との軋轢を生み出してきた。特に近年は、インドの多くの州においてヒンドゥー教で神聖視される牛の屠殺や牛肉の摂取を禁じる法律が改めて導入あるいは強化されるなどしており、インドとその周辺国の屠畜場運営や家畜及び肉の流通に大きな影響を与えつつある。ブータンの南東部に広がる北東インド諸州ではイスラーム教徒やキリスト教徒がマジョリティを占める地域も多く、従来BJPの影響が少ないと言われ、各州が独自の文化や社会的背景に応じた政策を採用してきた。しかし、近年の牛をめぐる政治はこれらの地域における宗教実践や食習慣及び生業にも大きな変容を迫りつつある。平成28年度の現地調査では北東諸州のうちブータンと国境を接するアッサム州とその南のメガラヤ州における宗教実践と家畜の流通、肉市場の変化について聞き取り調査を実施した。

そこでは特にイスラームの宗教儀礼における肉食と屠畜、及びキリスト教徒がマジョリティを占める地域における屠畜と精肉市場のありようについて調査を行い、ブータンやヒマラヤの仏教社会で生起している屠畜や肉食に関する変化を南アジア全体のより広い政治及び宗教の文脈の中に位置付けつつ、比較考察するための参照点を得ることができた。その他の成果として、今年度はブータンにおける宗教世界の変容を政治の民主化や王権との関わりの中で論じた論考を英文論集等で発表した他、ブータンの牧畜社会の変容を民間の放生実践と家畜の流通経路の変化から論じた論考を国際学会で発表している。平成28年度の予定であったインド北東部での調査が可能となり、全体として計画通りに進行している。ブータン国内各地の宗教施設の調査に関しては予想以上に困難な点もあり、平成29年度に補足調査を行う予定である。所属変更により研究拠点の移動があったため海外調査が可能となる期間が限定されたが、渡航回数は概ね予定通りとなっている。これまでのところ、自身の現在の研究テーマに部分的に関連した共同研究の立ち上げが複数あったことで、宗教変化と牧畜及び屠畜の両面から当該研究テーマに深く迫ることが可能となっており、研究の進展に貢献している。また、南アジア域内での地域・国家間比較が可能となったことで、ブータンにとどまらずより広い文脈で当該研究テーマを分析することができている。最終年度となる本年度は、夏季と冬季の二度にわたりブータンおよび北東インドでの調査を実施した。冬季調査を実施した1月には、アッサム州で開催された北東インド地域学会でこれまでの研究に関する報告をまとめ、現地研究者らからフィードバックを得た。また、2018年3月に開催された生態人類学会では家畜の移動と屠畜の関係に関する研究報告を行った。現地フィールド調査では、従来立ち入りが制限されてきたブータン南部での調査を重点的に行った。ヒンドゥー教の寺院や仏教寺院での聞き取り調査のほか、チラン県では現地の農業および食に関する管理規制機関(BAFRA)で屠畜プロセスに関する情報収集を行ったほか、ブータン国内唯一とされる牛の屠畜場での聞き取り調査を実施した。これにより、ブータン国内からインドへの生肉や皮革の流通ルートの一部が明らかになるとともに、生業としての屠畜が主に牛を対象に成立するブータン社会の特徴を確認することができた。また、南部国境のサルパン県では養豚施設とそこでの日常的な屠畜習慣および肉市場に関する情報収集と観察を実施し、養豚業者と家畜との関係性についての理解を得た。インドではブータンと国境を接するアッサム州とナガランド州で調査を行い、宗教と牧畜、そして屠畜の関係について比較分析を行った。特に部族社会を特徴とするナガランド州では、肉畜となる牛が輸入される一方で、半野生のミトゥン牛を介した価値の交換過程が継続していることを確認し、キリスト教を中心とした宗教実践との関連について情報収集を行った。これらの調査結果を元に、仏教団体による大規模な放生実践やヒンドゥー教政権による聖牛保護が、東ヒマラヤ地域とその周辺における牛の移動と牧畜民の生業、および各地の宗教実践をいかに変容させているのか、その影響を考察した。
日米の大学体育学部・学科の専門養成における今後の展望と課題

【平成10年度成果】アメリカの大学体育学部・学科の改革に関する文献調査の結果から、過去数十年を経て、アメリカの体育・スポーツの社会的背景は、フィットネスの個性化、生活水準の向上、スポーツの成長、教員の減少からくる職業の多様化、研究の進歩からカリキュラム等の改革が見られた。アメリカの大学の場合ほぼ1990年前後に教員養成以外の専門コースの設置が進み1990年代後半には以前と比べ、コースの多様化という変化はみられなかった。反対に日本の大学では、1991年の大学大綱化以降、特に体育学部をもつ大学では複数のコース設定を行い体育の専門教育の多様化がみられた。【平成11年度成果】運動実技科目の単位数について日本の大学では運動各種目の履修を義務付けており単位数も比較的多く、実務実習についてはアメリカの大学の方が圧倒的に多くの必修時間数を義務付けられていた。また体育学部・学科以外の学部例えば生理学などは医学部や理学部の授業を、マネジメント関係の授業であれば経営学部や経済学部の授業を必修として取らせるなど専門基礎科目の学部外受講が広く採用されていた。【平成12年度成果】アメリカでは1980年代にカリキュラム等の改革過程が見られたが、この歴史過程に名称問題を含めた体育にとっての学体系の再編成議論を重ねてみると、体育の専門職教育の基本的な性格は、社会的ニーズに応じて拡大され、そして学生のために新たな職業進路を与えていることがわかる。しかし体育関係の学位のタイトルをみる限り、多くの大学でも「Physical Education」という名称が依然として主であった。アメリカでもスポーツという従来体育一教材であったものがスポーツ自体の多様化や社会的役割から体育という名称をしのぐ専門性としての位置付けまでは進んでいないという結論が得られた。アメリカの大学体育学部・学科の改革に関する文献調査の結果から、過去数十年を経て、アメリカの体育・スポーツの社会的背景は、フィットネスの個性化、生活水準の向上、スポーツの成長、教員の減少からくる職業の多様化、研究の進歩などの分野でカリキュラム等の改革が見られた。この歴史過程に、名称問題を含めた体育にとっての学体系の再編成を重ねてみると、体育の専門職教育の基本的な性格は、社会的ニーズに応じて拡大され、そして学生のために新たな職業進路を与えたと結論付けることができるであろう。アメリカの体育における学問・研究教育の基本的な性格は、研究が進み、かなりその研究領域の知識や研究成果が(職業教育を含めた)プログラムやカリキュラムにも普及してきたといえる。しかし、この両方の統合がキネシオロジーという名称のもとで起きてきたとしても、なお専門職と学問教育のバランスが体育学部・学科組織の重要な問題となって存在している。現時点では、そのバランスをどうするか、また体育学の体系の再編成ないしは統合の問題は、解決されていない。これまでのアメリカの体育学部・学科の議論の展開から、一部の大学ではすっかり職業教育を捨ててしまう場合があるように、おそらく現在の一つの大学で専門職教育と学問研究教育の両方を担当するよりも、いずれかの道を選択し大学の特徴をアピールしてゆくことが、学生募集や専門教育をしてゆく傾向がアメリカににはみられた。これらの結果を日本との比較検討してゆく上での帰納仮説とし、今後大学体育学部・学科の専門教育の実態及び体育の専門性の内容と照し合せながら研究を進めてゆく予定である。

同様に1991年の大学大綱化以降、日本の15の体育学部(旧体育学部を含む)においても従来の体育学科や武道学科の他に体力科学、健康スポーツ、マネジメント、アウトドア-リゾート等の学科やコースが設置されていた。日本に比べアメリカの大学では専門学校の役割もになっているが、4年間の基礎教育と専門教育で、実務的な能力に加えその科学的裏付けを行っている。「知っている人材」よりも「できる人材」、これはアメリカの大学と日本の大学の専門家養成における根本的な相違といえる。例えば理学部が基礎教育・研究の色彩が強いのに対して工学部が応用を重視するように、日本の大学では教養・概論的な知識教育が主流で、アメリカの場合は基礎教育は経営学部や理学部等にまかせ体育学部では応用力の養成と長期の実務実習にあて実践能力の養成にその比重を置いていた。体育学自体が様々な分野を包括した総合学問・応用学問とするならば、職業に対応した運動生理・バイオメカニクス/行動科学・経営管理/教育方法等の分野の独立性を増し、大学カリキュラムやコース制にその独立性を持ってさらに実務的な色彩を強くしてゆくことがアメリカと対比した場合日本にとって重要な示唆となろう。アメリカの大学体育学部・学科の改革に関する文献調査の結果から、過去数十年の間に、フィットネスの個性化、生活水準の向上、スポーツの成長、教員の減少からくる職業の多様化、研究の進歩などに合わせたカリキュラム等の改革が確認された。アメリカの場合、すでに1980年代には教員養成以外の専門コースの設置が進み、1990年代にはコースの多様化という変化はみられなかった。反対に日本の場合、1991年の大学大綱化以降、特に体育学部をもつ大学では複数のコース設定を行い体育の専門教育の多様化がみられた。また日本でも学科名・専攻名はアメリカのように多様化してきている傾向がみられた。体育関係の学位のタイトルをみる限り、日本の場合学位の種類は限られているが、アメリカでは「sport」「fitness」等体育の一教材であったものが、スポーツ自体の多様化や社会的役割から従来の「体育」以外の専門性としての位置付けが進んでいた。その他体育・スポーツ関連の専門性のタイトルである学位が160種類以上みられた。またアメリカでは半数近くの大学で"Physical Education"の学位を現在も授与しており、学部名においても「体育」が依然として主であることがわかった。体育・スポーツの専門教育内容を比較してみると、実技科目の単位数について日本の大学では運動各種目の履修を義務付けており単位数も比較的多い。実務実習についてはアメリカの方が多くの必修時間を義務付けていた。大学によっては一学期間を実習にあてていた。また専門基礎科目に関してアメリカでは体育以外の他学部の科目履修が広く採用されていた。日本の体育学部・学科における今後の課題として(他の分野とも共通する課題および大学組織全体に関わる課題であるが)、体育・スポーツに関する基礎・応用知識を学部の枠を越えた受講できるシステムつくりや就職市場開拓に繋がるような実務的な専門教育の推進をはかることが重要であろう。
光合成細菌の集光性アンテナ・反応中心タンパク質複合体における高度な機能制御機構

自然界で最もシンプルなアンテナ・光電変換機能をもつ光合成分子機械の作動原理について各種物理化学的手法を駆使して調べてきた。その結果、光捕集を司るアンテナ複合体の構造単位において色素分子間の幾何学的配置及び色素タンパク質問の相互作用を原子レベルで解明した。また、アンテナ反応中心超分子複合体の結晶化に成功した。一方、極限環境下で生息する光合成微生物のアンテナ機能に金属イオンの果たす意外な役割を突き止め、光生物における環境適応戦略の一端を明らかにした。本研究の目的である光合成膜内にある超分子膜タンパク質の構造・機能を解明する研究として、光合成細菌系の膜内アンテナLH1と反応中心複合体(LH1-RC複合体)を取り上げる。LH1アンテナは光の受容と反応中心への集光機能を果たしている膜タンパク質であるが、まだ、これ自身としても結晶解析が達成されていない。まして、反応中心RCとの複合体を形成しているLH1については、単離精製法もまだ確立していない。そこで、本年度にはLH1-RC複合体の単離精製法の確立を目指し、さらに、単離精製された試料を用いて、X線構造解析に耐えうる結晶を得るための方法を確立したい。この際、熱に安定で取り扱いが容易な耐熱性光合成細菌Thermochromatium tepidumを利用して行った。光合成膜タンパク質の複合体であるコアアンテナLH1と反応中心RCの複合体をインタクトな構造を保ったままで単離精製し、これを用いて様々な条件で結晶化を試みた。高純度のLH1-RCを得るために、デタージェントの種類、濃度、溶液pHを様々に変えて高純度試料の精製に成功した。これを用いて、様々にデタージェント、沈殿剤等を変えて結晶化を試み現段階で15Åの分解能を示す回折を得ている。LH1のおおよその構造はX線構造解析がなされているLH2との比較などから推定されている。すなわち、2種類のペプチドαとβが組みとなりこれにバクテリオクロロフィルaが2分子結合したものが、単位(サブユニット)になり、この単位が16ないし18ほど反応中心の周りをほぼ円形に取り囲んでいるというものである。そこで、我々は天然のLH1-RC複合体を単離精製して結晶化を試みる研究と並行して、無細胞発現システムを用いて、LHIタンパク質を大量に合成しこれから天然のものと同様な構造を有する再構成LH1を作り上げこれとRCとでLH1-RC複合体を組み立てる試みも行うべく、大腸菌ならびに無細胞タンパク質発現系を利用してLH1タンパク質の発現を行った。本研究の目的は、光合成膜内にある超分子色素膜タンパク質の構造と機能を解明することである。光合成細菌系の膜内アンテナLH1と反応中心複合体(LH1-RC複合体)を取り上げる。LH1アンテナは光の受容と反応中心への集光機能を果たしている膜タンパク質であるが、それ自身の結晶構造解析がまだ達成されていない。さらに、反応中心RCとの複合体を形成しているLH1については、単離精製法も確立していなかった。本年度は、前年度に確立した高純度・高濃度LH1-RC複合体の単離精製法で得られた試料を用いて、X線構造解析のためのタンパク質結晶の作製とLH1の単位構造の解析を目標とした。初期結晶化のスクリーニングを行った結果、グルコシドホボスホコリン系の界面活性剤がより良質な結晶を与えることを見出した。現在、最高分解能約5Åの回折像を与える結晶が得られている。我々はLH1-RC複合体の単離精製と結晶化を試みる研究と並行して、その構成単位の立体構造を核磁気共鳴法により原子レベルで決定した。その結果から、膜貫通ドメインと色素配位部位の構造的特徴を含む多くの知見を得た。両膜タンパク質は溶液中で長時間(10日以上)にわたって安定な二次構造を保持しており、膜貫通領域に対応する部分は右図に示すようなシングルヘリックス構造であることが明らかとなった。αタンパク質においては、色素バクテリオクロロフィル分子に配位結合しているHis38はヘリックスドメインのC末端付近に存在しているのに対し、βではHis29がヘリックス領域のほぼ中央に位置していることがわかった。また、βタンパク質のHis38とTrp47が互いに近接していることから、複合体形成時にはTrp47のインドール基と色素のC3カルボニル基との間で水素結合が形成されていると予想される。これらの結果はすでに国際学術誌に発表した。本年度は、前年度までに確立したLH1-RC複合体の単離精製法をさらに改良するとともに、単離精製された試料を用いて、X線構造解析のためのタンパク質結晶の作製及び同複合体の特性解明を目標とした。

引き続き、リン脂質系の界面活性剤を使用することにより良質な結晶がコンスタントに得られるようになった。現在、最高分解能約5Åの回折像が得られている。一方、LH1-RCの結晶化と回折実験を行う研究と並行して、LH1-RC複合体の構造形成に重要な役割を果たす膜タンパク質PufXの構造解明を進めてきた。PufXは、電子伝達体であるキノン分子がLH1-RCとCytochrome bc_1複合体の問に輸送されることに関与している。しかし、天然のPufXの発現量が極めて少なく、その構造や2量体形成のメカニズムはわかっていない。そこで、我々は大腸菌発現系を構築し、PufXの大量発現を試みた。その結果、活性をもつPufXタンパク質が大量に得られた。これに続き、PufXの同位体標識を行い、その立体構造を核磁気共鳴法で決定した。PufXは膜一回貫通のヘリックス構造を示し、その中央部分にグリシンとアラニン残基に富む領域が存在することを判明した。他の実験結果と合わせて、この領域がキノン輸送とタンパク質間相互作用を司るPufXの活性部位であることを推定した。これらの知見は今後LH1-RCの結晶構造解析に大いに役立つものと考えられる。これらの成果はすでに国際学術誌に発表した。本研究の目的は、光合成膜内にある超分子色素膜タンパク質の構造と機能を解明することである。光合成細菌系め膜内アンテナLH1と反応中心複合体(LH1-RC複合体)を取り上げる。LH1アンテナは光の受容と反応中心への集光機能を果たしている膜タンパク質であるが、それ自身の結晶構造解析がまだ達成されていない。本年度は前年度に続き、高分解能X線構造解析に向けて、更なる同複合体の結晶化と凍結条件の最適化を目的とした。これまでの条件下で得られた結晶のサイズは大きいものの、膜タンパク質複合体に特有な性質として結晶が非常に弱いという問題点が現れた。その原因の1つとして結晶が形成してから比較的長い期間が経過することにより結晶自身が弱くなる傾向を明らかにした。そこで、実験室系で液体窒素で形成直後の結晶をうまく凍結する方法を試行錯誤の末確立した。これによって放射光のマシンタイムに関係なく、良質な結晶を保存することができるようになった。これまで陰イオン交換カラムによる精製では、ナトリウム塩を用いてきたが、得られたLH1-RC複合体の近赤外領域でのLH1 Q,遷移がNative状態より数ナノメール程度ブルーシフトしたことが観測された。そこで、各種カチオン(Na^1、K^+、Mg^<2+>、Ca^<2+>、Sr^<2+>、Ba^<2+>)の塩を添加したところ、Ca^<2+>塩を除く全ての塩において類似の現象が起こることがわかった。これはLH1中の色素の配向状態に変化が起きたことを表している。一方、CaCl_2を用いて精製したLH1-RCにおいてLH1中の色素の配向構造が強く保持され、色素膜蛋白質複合体全体としての構造安定性が高められたことを見出した。これらの成果の一部はすでに国際学術誌に発表した。
カルシウム依存的な神経細胞生存維持に関わる遺伝子群の検索とその発現制御系の解析

本年度は、マウス小脳顆粒細胞ニューロンの初代培養系を用いて、カルシウム依存的な細胞死抑制について遺伝子発現、及び、細胞内酸化還元との関連で検討を加えた。1.神経細胞活性化因子の検索: Differential display法によって、電位依存性カルシウムチャネル(VDCC)からのCa^<2+>流入で発現変化を示す遺伝子群(カルシウム応答遺伝子群)のスクリーニングを行った。その結果、セクレトグラニン-II(Sg-II)遺伝子が単離された。現在、そのプロセッシング産物であるセクレトニューリンを合成し、細胞死抑制に与える影響を検討中である。2.カルシウム応答遺伝子群の発現制御系の解析:脳由来神経栄養因子(BDNF)やSg-II遺伝子はカルシウムシグナルでup-regulationを,NT-3遺伝子はdown-regulationを受ける。この発現制御には、最適な細胞内Ca^<2+>濃度が必要であることが明らかとなった。また、BDNF,Sg-II遺伝子発現はVDCCからのCa^<2+>流入に依存していたが、c-fos遺伝子の発現にはNMDAレセプターからのCa^<2+>流入も効果的であった。3.細胞内酸化還元と細胞死:小脳顆粒細胞は非脱分極状態にするとアポトーシスを起こす。この際、細胞内グルタチオン濃度の減少とともに、鉄-硫黄酵素であるアコニターゼ活性及びミトコンドリア代謝活性の低下が認められた。しかし、再脱分極による細胞死抑制時にはこれら減少は抑制された。現在、この細胞死抑制に関わるカルシウムシグナルと細胞死シグナルとの関係について検討中である。
アクティブラーニングとe-learningによる小学生用防災教育カリキュラム開発

本研究の目的は小学生児童のための防災カリキュラムの構築と子供の認知地図発達過程の解明にある。2018年度は、前者の目的に対しては児童が共有できるハザードマップの作成をテーマに、学校内での講義とフィールドワークでハザードとなりうる箇所の探索を行うカリキュラムとタブレットPCのシステムの開発を行い、新宿区立愛日小学校5年生に対し総合の時間を用いて6回の授業をおこなった。1回目は防災に対する基礎知識、2回目はそれを踏まえた上で街を探索してハザードを探すフィールドワーク、3回目はタブレットを用いてハザードを入力しクラスでディスカッション、4回目はディスカッションの結果を踏まえて再びフィールドワーク、5回目はその入力とディスカッションを行い、5回目でその結果のプレゼンテーションの準備、6回目は班ごとのプレゼンテーションを行った。結果として1回目のフィールドワークに比べて2回目のフィールドワークではハザードとなりうる箇所をすべての班が多く発見でき、防災意識が高まる様子が見て取れた。また、自分がフィールドワークを行っていない場所についてのハザードも学年で共有することができた。2つ目の目的に対しては、児童と父兄に通学路の手書き地図を描いてもらい、比較を行った。その結果、実際には直角に交わっていない交差点では、児童は正確に描くのに対し、おとなになると直角に描くようになっていた。また、元と渡った先の道幅が違う場合にも、児童は正確に描くが、大人は同じ太さで描くことがわかった。すなわち、認知地図の発達過程において、街を抽象化して捉えていくようになっていくことがわかった。更に、ランドマークなどの捉え方の違いも発見された。システム開発は順調に進み、小学生が使っても問題ないレベルで実装し実際に授業を行うことができた。このことは順調に進んだと考えている。しかし、「おおむね」とした理由は、2018年度の授業で使用したタブレットは小学校所有のタブレットを使って行ったためである。小学校のタブレットは大型でありフィールドワーク時に持って出ることは困難なサイズであり、小型のタブレット発売が発表されていたため、発売されるのを待っていたが授業には間に合わなかった。本年度は小型のタブレットでフィールドワークに出て問題がないかを検討する。認知地図の大人と子供の違いについては、子供が正確に街を再現するのに対し、大人は比較的抽象化していることが発見できた。この結果は当初こちらが持っていた仮説とは逆の結果であった。これは大きな発見であった。本年度はまずシステムを小型タブレット用に変更すること、小学校のネットワークではなくこのカリキュラム専用のネットワークを構築し、児童が入力したデータを専用サーバーで収集できるようにすることが最初の課題である。カリキュラムの内容については、昨年度は基本的に通学路で行った。そのためハザードについて発見したのかすでに知っていたのかが曖昧になった点もあった。そのため、本年度は通学路と違うエリアでフィールドワークを行いたいが、安全面の配慮から学校側との相談が必要である。認知地図の発達過程についてはより差を明確にするために、昨年度より広域な地図を描いてもらい、方向感覚の違いや地域の位置関係についての差異を見出したいと考えている。