hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非相同末端結合におけるＮＢＳ１の分子機能と染色体不安定化のメカニズム

染色体不安定性症候群の一つであるナイミーヘン症候群の原因遺伝子産物NBS1は、電離放射線などによって生じたDNA二重鎖切断(DSB)に素早く応答し、染色体の不安定化や細胞の癌化、細胞死を防いでいる。その分子メカニズムについては不明な点が多く残されているが、本研究では、DSBの主要な修復経路の一つである非相同末端結合でNBS1タンパク質が機能していることを証明し、NBS1のある特定の領域がそれに特化した機能を担っていることを明らかにした。本研究はDNA二重鎖切断修復で重要な役割を担うタンパク質であるNBS1の機能に注目した研究である。DNA二重鎖切断修復は相同組換えと非相同末端結合の二つの経路によって修復される。NBS1が相同組換え経路で必要とされる事はすでに広く知られており、詳細な解析も進んでいる。一方で、非相同末端結合経路についてはNBS1が必要であるとする研究報告もあるが、詳細については不明である。本研究では非相同末端結合とNBS1との関わりについて解析を進めるため、新規NBS1結合タンパク質の探索・同定を出発点としてそのタンパク質の機能解析と分子レベルでのNBS1との関係を調べる計画である。初年度はNBS1結合タンパク質探索系を確立するため、FLAG標識NBS1の高発現方法、免疫沈降法によるFLAG標識NBS1とそれに結合するタンパク質の分離・濃縮方法の改善/改良を重ねることで、非特異的な結合を減らし特異的な結合を増加させたNBS1結合タンパク質分離法を確立させた。最終年度では、初年度に確立した方法で分離したNBS1結合タンパク質を質量分析により同定した。同定したタンパク質の一つ(タンパク質X)について、ウエスタンブロット法による確認も行い、確かにNBS1と結合しているということが確認された。また、このタンパク質がDNA二重鎖切断部位に集積することも確認され、タンパク質XとNBS1がDNA二重鎖切断部位で協調して働く事が示唆された。タンパク質XとNBS1との結合はこれまでに報告の無いものであり、新規性の高い重要な成果と言える。本研究計画はNBS1と結合する新規タンパク質の同定を前提としており、その新規タンパク質の機能解析を通してこれまで未知であった放射線損傷応答機構を明らかにしようとするものである。従って、NBS1結合タンパク質の同定が何よりも先決すべき課題である。当該年度はNBS1結合タンパク質を免疫沈降と質量分析により同定する方法の確立を行った。放射線照射によってNBS1との結合が変化するタンパク質はこれまでほとんど検出できず、またバックグラウンドとシグナルとの比があまり高くなかったが、タンパク質発現量の改善を行う事で、これまで検出できていなかったタンパク質の検出が可能となり、新規NBS1結合タンパク質の同定に向けて見通しが明るくなった。また、免疫沈降ビーズの洗浄方法を改良する事でシグナル/バックグラウンド比も改善され、ポジティブなシグナルを拾える確率が高まった。染色体不安定性症候群の一つであるナイミーヘン症候群はNBS1遺伝子の変異によって発症するまれな遺伝病である。染色体不安定性はDNA損傷などによって生じるため、DNA修復は染色体安定化において重要な機能である。NBS1はDNA二重鎖切断修復の主要な経路の一つである相同組換え(HR)に必要とされることがわかっていたが、もう一つの主要な修復経路である非相同末端結合(NHEJ)での機能は不明であった。本研究の目的はNHEJでのNBS1の分子機能を解明することであり、そのためにNBS1と相互作用するタンパク質の解析を行った。本年度は既知のNHEJタンパク質との結合を免疫沈降法により調べたが、野生型NBS1とNHEJ機能を失ったNBS1変異体との間で違いが見られるタンパク質は見つからなかった。この結果は、NHEJにおけるNBS1の機能が既知のタンパク質との相互作用によって発揮されるものではなく、未知のメカニズムにより発揮されているという可能性を示唆している。実際に、前年度までに確立したNBS1結合タンパク質探索実験系で新規タンパク質が見つかっている。また、HR機能を保持したままでNHEJ機能を失わせたNBS1変異細胞を作製し放射線感受性を調べた結果、この変異細胞が放射線高感受性を示すことが明らかとなった。この結果は、ナイミーヘン症候群患者細胞がなぜ放射線高感受性を示すのかという長年の謎に一つの答えを提示するものである。研究期間を通じて、NBS1がNHEJに関与すること、NHEJに必要とされる機能ドメインがHRには関与しないもののその機能欠損だけで放射線高感受性になること、この機能ドメインは既知のNHEJタンパク質との結合ドメインではないことを示し、新たな候補タンパク質との結合を見出した。これらの結果はDNA二重鎖切断修復機構の新たな側面を明らかにしたものである。本研究の出発点となる新規NBS1結合タンパク質の同定が達成された。次のステップとしてそのタンパク質がDNA二重鎖切断修復で機能するかどうかがポイントであるが、細胞内でのタンパク質局在変化の解析が当初計画通りに進み、DNA二重鎖切断部位に集積する事が確認できた。

従ってこのタンパク質の機能解析を進める事で当初の計画が達成できると期待され、おおむね順調に進行していると思われる。本研究目的の達成のため、当該年度中にNBS1結合タンパク質の同定を行う計画であったが、同定にまでは至らなかった。しかし、同定のための下準備は整い、予備実験も完了することが出来たので、次年度初頭には新たなNBS1結合因子が同定できるものと期待される。従って、やや遅れ気味ではあるが大幅に遅れる事無く進行していると思われる。研究はおおむね計画通りに進行しているので、当初の計画通りに研究を進める。研究開始当初の予定では当該年度にNBS1結合タンパク質を同定し、翌年度からの二年間でタンパク質の機能解析を行う計画であった。計画はやや遅れ気味ではあるものの、当該年度の翌年度初頭には当初の当該年度の実施計画が完了できると予想される。従って、その後のおよそ1年半2年間でタンパク質の機能解析を行う。実験の進行状況にから当初当該年度に必要であると思われた試薬の購入を控えたために生じた。研究の推進に必要な試薬を必要なタイミングで購入するために使用する。当該年度の実施計画であった新規NBS1結合タンパク質の同定のため、実験方法の改善・改良に時間が費やされ、当該年度中には本来の同定実験までに至らなかった。そのため当初実施予定であった実験が行えず、次年度に使用する予定の研究費が発生した。当該研究費は当該年度に実施予定であった同定実験を翌年度に行う為に使用し、翌年度の研究費は当初の予定通りタンパク質の機能解析のために使用する。
IoTにおける安全なWebインタフェースおよび高効率なデータ配信方式に関する研究

1. Androidの悪性アプリの検知方式として、Inter-Component Communicationに着目した方式が注目されているが、相互特徴間で相関の強い特徴を除くため、検知に有用な特徴まで除去しうるという問題が存在した。そこで、特徴の良性と悪性での出現率の比率に基づいて、一方に頻出する有用な特徴を選択し、さらに、出現率の差も用いる方式を提案し、実データセットを用いたシミュレーションにより、提案方式の有効性を示した。2.車車間通信において、隣接車両から送信される偽装情報を、周辺の車両密度を用いて検知する方式があるが、周辺車両から受信した車両密度を正しく検証することができない。そこで、車々間通信における通信範囲の重複を用いた、偽装車両密度情報の検知手法を提案した。提案方式は、隣接車両周辺の車両数を、受信した車両密度を用いて計算するため、自身の通信範囲外に多くの車両が存在する場合、受信した車両密度が嘘であると検知できる。コンピュータシミュレーションによって、提案手法が従来手法の検知率を向上できることを示した。3.大学図書館では、貸出ログや入館ログといった利用データを用いて、図書館利用者の行動やニーズを分析し、サービス改善に繋げることはこれまでも行われてきたが、それらのデータからでは、施設の空席情報や滞在時間,館内での利用者の行動など、可視化できていない部分も多い。そこで、種々のIoT (Internet of Things)デバイスを用いて、慶應義塾大学理工学メディアセンターにおける利用状況把握の実証実験を行い、利用者の資料探索行動に焦点を当て、BLE (Bluetooth Low Energy)ビーコンと専用スマートフォンを活用した資料探索時の行動、移動軌跡を推定する手法について検討した。研究計画書に記載した研究内容に従って、順調に研究成果を挙げており、成果は、論文誌4編、国際会議7編、研究会6編として報告を行った。また、種々のIoT (Internet of Things)デバイスを用いて、慶應義塾大学理工学メディアセンターにおける利用状況把握の実証実験を行い、利用者の資料探索行動に焦点を当て、BLE (Bluetooth Low Energy)ビーコンと専用スマートフォンを活用した資料探索時の行動、移動軌跡を推定する手法についても検討した。31年度も、研究目的で記載したサブテーマ、および、図書館での種々のIoT (Internet of Things)デバイスを用いて、慶應義塾大学理工学メディアセンターにおける利用状況把握の実証実験を継続して行い、Webインターフェースのセキュリティとプライバシーの確保と、効率的なデータ配信方式のサブテーマの研究成果を適宜組み合わせて、研究成果がよりあがるように努める。1.画像及びCSS (Cascading Style Sheet)を用いて、攻撃者が正規サイトの視覚情報を盗用することに着目し、データベースを用いてその視覚情報のソースを検知することでフィッシングサイト及びその標的サイトを特定する方式を提案した。提案方式では、サイトのデザインを決定するCSSの盗用検知により、局所的に異なる外見を持つ標的サイトの特定も可能となる。実データセットを用いたシミュレーションにより評価し提案方式の有効性を明らかにした。2.バグの修正などを目的としたアップデートコードの配信において、一部のセンサのみを配信対象とした効率の良い方式として、経路構築法RPLを用いたコード配布方式を提案した。提案方式では、可能な限り多くの宛先を含む少数の経路を構築する経路選択と、経路に含まれないセンサが経路に含まれるセンサからコードを受け取ることにより、最大80%の送信回数の削減が可能であることを示した。3.悪性PDFと良性PDFに出現するキーワードの種類数の差分とファイルに出現する全キーワードの種類数に着目することで,従来方式で考慮されなかったキーワードを考慮し、ファジィ推論を適用して得られるスコアを特徴として実データセットを用いて特性評価を行なった結果、偽陽性および偽陰性を共に低減可能であることを明らかにした。4.宛先までのホップ数解析によるTracerouteを用いたTargetLink Flooding Attack検知手法を提案した。提案方式では、正規のTracerouteが分散するのに対し、攻撃者のTracerouteは特定のホップ数内に集中するということに着目し、Tracerouteをホップ数毎に分けて観測することにより、変化を強調でき、従来では捉えることができなかった攻撃を検知できることを、コンピュータシミュレーションにより示した。研究計画書に記載した研究計画と内容に沿って、順調に成果を挙げており、その結果は、論文誌1編、国際会議7編、研究会6編として報告を行った。

そこで、種々のIoT (Internet of Things)デバイスを用いて、慶應義塾大学理工学メディアセンターにおける利用状況把握の実証実験を行い、利用者の資料探索行動に焦点を当て、BLE (Bluetooth Low Energy)ビーコンと専用スマートフォンを活用した資料探索時の行動、移動軌跡を推定する手法について検討した。研究計画書に記載した研究内容に従って、順調に研究成果を挙げており、成果は、論文誌4編、国際会議7編、研究会6編として報告を行った。また、種々のIoT (Internet of Things)デバイスを用いて、慶應義塾大学理工学メディアセンターにおける利用状況把握の実証実験を行い、利用者の資料探索行動に焦点を当て、BLE (Bluetooth Low Energy)ビーコンと専用スマートフォンを活用した資料探索時の行動、移動軌跡を推定する手法についても検討した。30年度も、研究目的で記載したサブテーマを継続して行うが、進捗状況に応じて、Webインタフェースのセキュリティとプライバシの確保と、効率的なデータ配信方式のサブテーマの研究成果を適宜組み合わせて研究成果がより挙がるよう努める。31年度も、研究目的で記載したサブテーマ、および、図書館での種々のIoT (Internet of Things)デバイスを用いて、慶應義塾大学理工学メディアセンターにおける利用状況把握の実証実験を継続して行い、Webインターフェースのセキュリティとプライバシーの確保と、効率的なデータ配信方式のサブテーマの研究成果を適宜組み合わせて、研究成果がよりあがるように努める。物品費と謝金の支出が、計画より少なかったため、123,301円の助成金を翌年度に繰り越し、翌年度分として請求した助成金と合わせて、計画に従って有効に利用する。物品費と謝金の支出が、計画より少なかったため、148.657円の助成金を翌年度に繰り越し、米年度分として請求した助成金と合わせて、計画に従って有効に利用する。
卵成熟および排卵過程におけるCa^<2+>/CaM kinaseの役割について

排卵現象・卵成熟に重要な役割をはたす卵巣顆粒膜細胞・莢膜細胞・間質細胞の細胞内情報伝達系については、従来cAMPーcAMPーdependent protein kinase系とイノシト-ル燐脂質ーprotein kinase C系の2つが知られてきたが、最近我々は卵巣顆粒膜細胞内にCalcium/calmodulinーdependent protein kinase II(以下CaM kinase IIと略す)が存在し、自己燐酸化反応を起こし得る事を初めて見いだした。これらは、卵巣内情報伝達系にCaM kinase IIが関与している可能性を示唆している。はじめに我々は、ラット卵巣におけるCaM kinase IIの局在について免疫組織化学的検討を行った。過排卵刺激したウィスタ-系の幼若ラットより採取した卵巣をPLP固定したのち凍結切片を作製し、ラット脳由来のCaM kinase IIに対する抗体を用いて免疫組織化学を施し光顕的に観察した結果、卵細胞・顆粒膜細胞・莢膜細胞および血管壁にCaM kinase II陽性像が観察された。次に顆粒膜細胞内におけるCaM kinase IIの局在を調べたところ、顆粒膜細胞の胞体は、ほぼ均質にCaM kinase IIの陽性像を示し、さらに胞体内は顆粒上の強い陽性像が散見された。次に様々な成熟段階における卵胞、および黄体におけるCaM kinase IIの組織局在の変化について検討した。顆粒膜細胞層ではantral follicleの時期に最も強い陽性像が認められ、その後は卵丘の周囲や卵胞腔に面した細胞に強い陽性像が認められ、一卵胞内でもその局在は一様ではない事が分かった。莢膜細胞層はprimary follicleではかすかな陽性像を示したが、卵胞の発育と共に強い陽性像が認められた。黄体にほぼ均質な弱い陽性像を示した。卵細胞は、卵胞の大きさに無関係に強い陽性像を示した。以上の事からラット卵巣において、CaM kinase IIが卵胞発育・排卵の調節に関連している可能性、および卵細胞において一定の生理的役割を演じている可能性が示唆された。
ロシア語初学者のための語形成電子教材の作成について

この研究の目的は初学者が利用可能なロシア語語形成の電子教材を作成することです。研究は主として2つの段階を経ています。ひとつは、必要な接辞、語例、用例やその日本語訳、意味をリストとして列挙することです。もうひとつは、それらを含んだデータをデジタル化することです。データは最終的にはXMLファイルにまとめました。プログラムはPHPで作成しました。プログラムはMac OSで動作します。本研究の目的は、ロシア語の初学者に対して語形成の教材をより良い形で提示する方法を、内容と形式の両面から検討して具体的な提言を行うことである。ロシア語の語形成(特に接辞付加)は語彙習得や文法学習などの局面で重要な意味をもつ。本研究では初学者にとって重要な派生語や接辞を取り上げ、それらに用例を付記することで、教材の素案を作成する。この際、学習者が学びやすいような用例を挙げることに配慮する。また、作成された教材素案がウェブなどで利用しやすいような方策を検討する。これは接辞の属性などによって、学習者が学びたい項目を動的に抽出するためである。最後に、得られた結果をウェブなどで発表する。本年度は特に動詞の接頭辞について、初学者にわかりやすいと考えられるフレーズや短い文を用例として書き足した。また、これらのうち、多くの用例はロシア人のチェックを受けた。さらに、教材提示案のモデルとして、ローカルで動作するプログラムを試作した。本研究の目的は、ロシア語の初学者に対して語形成の教材をより良い形で提示する方法を、内容と形式の両面から検討して具体的な提言を行うことであった。初学者にとって重要な派生語や接辞を取り上げ、それらに用例を付記することで教材の素案を作成すること、この際、学習者が学びやすいような用例を挙げることに配慮すること、また、作成された教材素案がウェブなどで利用しやすいような方策を検討することが具体的な目的であった。本年度は、主として動詞接頭辞について、その概略的な意味、語例、用例、日本語訳を精査した。具体的には、前年度までに作成していた用例などのうち、初学者には煩雑であると考えられる項目を書きかえ、ないしは削除した。この記述例としては、接頭辞вы-について、その意味として「空間:内部から外部への動作、取り出し、取り除き、離脱、獲得」、語例として“вынести"、用例として“вынестиприборыизлаборатории"、日本語訳として「実験室から器具を持ち出す」などがある。なお、厳密には接頭辞の意味からやや外れるが多用する動詞は、初学者の学習を考慮して付記することにした。たとえば、"выступить"「発言する、発表する」である。結果として、動詞接頭辞123種類について記述を行った。データ部分はXMLで作成し、プログラムにはPHPを使用した。また、研究成果の報告を冊子の形で印刷した。これには、データ部分を抜粋してXMLではなくテキストとして掲載し、さらにロシア語語形成の基本概念の説明、各品詞の語形成の概要、参考文献などを述べた。本年度は、派生語の品詞や意味などを基準に主要な接辞のリストを作成した。たとえば、動詞について名詞をつくる接尾辞тельには、大分類的な意味「動作特徴の担い手」と小分類的な意味「動作主」を記し、語例としてводитель「運転手」、житель「住民」などを載せた。また、たとえば、動詞に付加し別の動詞を作る接頭辞доについては、大分類的な意味「空間」、小分類的な意味「目的地に達する」などである。主要な接辞は127種類である。特に動詞をつくる主要な接頭辞については、単純な語例довезти「...まで運搬する」など以外にも、довезти...доместаназначения「...を目的地まで運搬する」などの句例を書き添えた。さらに、語形成の学習者が理解しやすいように、専門用語の説明を書き加えた。

たとえば、「単語の構造」、「派生語」、「語形成の意味」、「語形成のタイプ」などである。用例の書き加えやロシア人による用例のチェックは、接辞全体には及んでおらず、当初の研究実施計画が完全に達成できたとは言えない。しかしながら、教材提示案の検討は、本来次年度に行う予定であったが、前倒し的に進めることができた。以上のことより、達成度は「おおむね順調に進展している」と考えられる。達成度は「おおむね順調に進展している」であると考えられる。ロシア語の接辞は1000種類を超えると考えられているが、本年度はこの研究の成果が対象としている初学者にとって重要である接辞127種を抽出し、それらにはすべて語例を記している。主要な動詞接頭辞については語例のみならず、句例や文例を付記している。また接辞と用例のリストのみならず、学習者向けがより良く語形成を理解できるように説明を書き加えている。これらのことを総合的に見て、本年度に計画した教材素案の作成をおおむね完成していると考えられる。用例を書いていない接辞には可能な限りフレーズや短い文を書き足し、ロシア人によるチェックを受ける。これに際しては、質的な充実を目指す。また、教材提示案は、ローカル環境で利用できるものから、ウェブなどで利用が可能なものに拡大することを目標とする。最終的に、成果を報告書などで公表する。接辞によって整理された派生語に用例を付記する。これは初学者に理解しやすいようなフレーズや短い文に限る。これはすでに部分的に行っているが、用例を記していない接尾辞にも書き加える。この用例は学習者が理解しやすい短い句や文に限る。また、用例などはロシア語話者の点検を受けて、より適切なものにする。この段階までの進捗状況によっては、次年度に計画している教材提示案の検討を行う可能性もある。逆に、用例の書き加えが予定通りに進捗しない場合には、特定の品詞や意味にそった接辞に範囲を狭めて研究を進めることもありうる。物品費で購入する予定であった用例充実化のための書籍を購入しなかったこと、さらに、用例入力作業やロシア人によるチェック作業時間が想定よりも少なかったことにより、残額が発生した。このように当初の見込み額と執行額は異なった。研究計画自体に変更はなく、未執行額も含めて当初通りの研究を進めていく。本年度は、基礎的な資料である派生語や接辞の収集に人件費・謝金として71250円(単価950円、75時間)の支出を見込んでいた。これは資料のパソコンへの入力を手作業で行う想定であった。しかしながら、別途購入したOCRソフトなどを利用することで、作業の効率化を図ることができ、45600円(単価は同一、48時間)に抑えた。また、設備備品費として図書、コンピュータ関連消耗品で合計18750円を支出する見込みであったが、これも別途購入済みのものを利用した結果、支出をしなかった。次年度は、用例のさらなる充実化と母語話者の点検のために今年度より多くの人件費・謝金を予定している。これに対しては、本年度に支出をしなかった金額25650円と次年度に計画済みである71250円の合計96900円を、時間単価950円、102時間として支出する見込みである。また、とくに用例充実化のために関連図書を購入する予定である。さらに、前年度とことなり複数人によるデータの交換などが生じるために、コンピュータ関連消耗品として記憶媒体などを購入する予定である。
サポニン処理平滑筋を用いた収縮装置の動態解明

バナジン酸を用いたミオシンの光化学的切断法を検討して、特異的な切断点の位置を調べた。骨格筋のミオシンについて確立した方法を平滑筋に適用し、どの様な相違点があるのかについて検討した。まずバナジン酸と平滑筋ミオシンの親和性について骨格筋の場合と比較した。光化学的切断の速度は平滑筋の場合非常に遅く、横紋筋の場合の5倍のバナジン酸を用いてもなお低いレベルであった。横紋筋の場合、切断点の選択性には二価金属イオンの有無が重要であった。しかし大動脈平滑筋ミオシンの場合はそのような明確な効果は無く、これはV1サイトと呼ばれるATPase活性中心へのバナジン酸の結合が骨格筋と異なっている事を示している。軽鎖のリン酸化に伴ってこの性質が変化するか否か検討中である。大動脈平滑筋ミオシンの軽鎖(LC20)を鶏砂嚢平滑筋の軽鎖キナーゼ(MLCK)でリン酸化し、光化学切断への効果を見たところ切断速度が低下したが部位の特異性には変化がなかった。意外なことに平滑筋ではLC20がゆっくり切断され被リン酸化能を失った。横紋筋では無かった現象である。筋肉のサポニンやグリセリン処理などを行いバナジン酸を取り込ませた後に細胞内のミオシンを光化学切断できることが判った。その結果、溶液系ではみられなかった興味ある知見が見つかった。溶液系でアクチンその他のタンパク質を加えていくと定性的に似た性質の変化が作りだせた。これらは細胞内でのタンパク質集合体どうしの相互作用を反映しているものと考えられるため、抗体などを用いて詳細な検討を進めている。この様にバナジン酸が透過できるようにした筋細胞のミオシンを外から光をあてて特異的に切断できることが明かとなった。以上の実験で微量試料の素早い分離操作に本補助金で購入した小型冷却遠心機が威力を発揮した。
ヒストンバリアントH2A.Bのヒストン自己交換反応による精子核形成機構解析

本課題の目的は、精巣特異的に発現するヒストンバリアントH2A.Bのヒストン自己交換反応のメカニズムと生物学的意義を解明することである。研究代表者は、H2A.Bを含むヌクレオソーム中のヒストンH2A.B-H2B複合体が、自発的に他のヒストン複合体と置き換わる“ヒストン自己交換反応"を発見していた。本課題では、生化学的、細胞生物学的および構造生物学的解析を進めた。生化学的解析によって、ヒストン交換反応を担うドメインを同定した。続けて、このドメインが細胞内で果たす役割を解析した。さらに、X線結晶構造解析、X線小角散乱解析を推進し、ヒストン交換反応の中間体の構造情報を得た。本研究の目的は、精巣特異的に発現するヒストンバリアントH2A.Bの精子形成過程における機能を解明することである。研究責任者は、精巣に高発現するヒストンH2AバリアントであるH2A.Bの機能解析を行っており、H2A.Bを含むヌクレオソーム中のヒストンH2A.B-H2B複合体が、自発的に溶液中の他のヒストン複合体と置き換わる現象“ヒストン自己交換反応"を独自に発見しており、H2A.Bのヒストン自己交換反応の分子メカニズムを明らかにすることを目指している。平成27年度は、H2A.Bのヒストン自己交換反応について生化学的・構造生物学的解析をおこなった。生化学的解析においては、様々なヒストンバリアントを用いた生化学試験によって、ヒストン交換反応がH2A.B特異的に起こる反応であることを明らかにした。さらに、H2A.BヌクレオソームにおいてはH3.1テール領域のアクセッシビリティが主要型のヌクレオソームよりも高いことを見出し、H2A.Bが翻訳後修飾の導入されやすいヌクレオソームを形成すると考えられた。加えて、変異体解析によって、H2A.BのC末端側アミノ酸配列がH2A.Bのヒストン交換反応を担うことを明らかにした。構造生物学的解析については、X線結晶構造解析を推進するとともに、H2A.Bのヒストン交換反応にともなう構造変化をリアルタイムで解析することを目指して、X線小角散乱解析を用いたリアルタイム計測試験を新たに開始し、大型放射光施設フォトンファクトリーにて測定条件等を検討した。このように、平成27年度の研究期間(平成27年9月平成28年3月)内においては、ヌクレオソームの生化学的・構造生物学的解析を推進し、雑誌論文1報を報告し、国内学会口頭発表2件を発表した。研究計画調書および交付申請書に記載の計画に基づき、平成27年度は以下の研究を推進した。平成27年度は当初の計画内容の遂行にとどまらず、新たな解析手法の立ち上げにも取り組んでおり、当初の計画を上回る成果をあげている。【研究内容I H2A.B交換反応における選択性の解析】H2A.B交換反応における特異性・選択性を生化学的手法により解析した結果、ヒストン交換反応がH2A.Bを含むヌクレオソーム特異的に起こる現象であり、交換される相手にヒストンバリアントの選択性はないことを明らかにした。【研究内容IIH2A.Bと翻訳後修飾の関係性解析】H2A.Bヌクレオソームが、翻訳後修飾の導入に関与しうるか解析するために、数多くの翻訳後修飾が導入されるH3.1テール領域に着目した。再構成ヌクレオソームを用いた生化学的試験の結果、H2A.Bヌクレオソーム中ではH3.1テール領域のアクセッシビリティが主要型のヌクレオソームよりも高く、翻訳後修飾の導入されやすい環境を形成することが示唆された。【研究内容IVH2A.Bヌクレオソームの構造生物学的解析】H2A.Bの自己交換反応の分子機構を明らかにするため構造生物学的解析を推進した。X線結晶構造解析に関しては各種条件検討の後、回折試験をおこない7オングストロームの分解能のX線回折像を得た。さらに、ヒストン交換反応にともなう構造変化をリアルタイムで解析するために、X線小角散乱解析を用いたリアルタイム計測試験を新たに開始し、大型放射光施設にて測定条件等を検討した。平成28年度は、以下の生化学的解析、細胞生物学的解析、構造生物学的解析を推進した。生化学的解析においては、これまでにH2A.BのC末端側にヒストン交換反応を担うドメインが存在する事を明らかにしたため、このドメインを明らかにするため、更なる変異体を設計し、これらのヒストン変異体を含むヌクレオソームを用いたヒストン自己交換反応アッセイを推進した。細胞生物学的解析においては、生化学的解析において検出されるH2A.Bの自己交換反応が、細胞核内でのH2A.Bの交換の早さの要因であるか調べた。具体例には平成27年度の研究で作製したH2A.B変異体にGFPを融合したタンパク質を発現させたヒト培養細胞を用いてFRAP解析をおこなった。

構造生物学的解析については、X線結晶解析と平行して、平成27年度より開始したX線小角散乱解析を継続し、大型放射光施設フォトンファクトリーにて、ヒストンバリアントや特殊なDNAを含むヌクレオソームの立体構造解析や、ヒストン交換反応にともなう構造変化を解析した。平成28年度の研究期間内においては、ヌクレオソームの生化学的・構造生物学的解析を推進し、原著論文2報を報告し、国際学会ポスター発表1件、国内学会ポスター発表2件を発表した。本課題の目的は、精巣特異的に発現するヒストンバリアントH2A.Bのヒストン自己交換反応のメカニズムと生物学的意義を解明することである。研究代表者は、H2A.Bを含むヌクレオソーム中のヒストンH2A.B-H2B複合体が、自発的に他のヒストン複合体と置き換わる“ヒストン自己交換反応"を発見していた。本課題では、生化学的、細胞生物学的および構造生物学的解析を進めた。生化学的解析によって、ヒストン交換反応を担うドメインを同定した。続けて、このドメインが細胞内で果たす役割を解析した。さらに、X線結晶構造解析、X線小角散乱解析を推進し、ヒストン交換反応の中間体の構造情報を得た。平成28年度は以下の研究を推進することを計画している。【計画IH2A.Bの自己交換反応の構造生物学解析】平成27年度に引き続き、H2A.Bのヒストン自己交換反応の分子機構を明らかにするため、H2A.BヌクレオソームのX線結晶構造解析を行う。さらに、X線小角散乱解析によってヒストン自己交換反応中のH2A.Bヌクレオソームの構造解析を行うX線小角散乱解析のためには高純度に精製した試験管内再構成H2A.Bヌクレオソームを大型放射光施設にもちこみ、ヒストン自己交換反応開始直後から経時的なX線小角散乱の変化を測定する。その後、ヒストン自己交換反応中のH2A.Bヌクレオソームに由来する散乱を抽出し、ヒストン自己交換反応中のH2A.Bヌクレオソームの構造変化を明らかにする。【計画III H2A.Bと翻訳後修飾の関係性解析】平成27年度に明らかにしたH2A.Bヌクレオソーム中におけるH3.1テール領域におけるフレキシビリティの高さが、翻訳後修飾の導入に関与するかを検証するために細胞生物学的・生化学的解析をおこなう。28年度が最終年度であるため、記入しない。構造生物学28年度が最終年度であるため、記入しない。
破壊的リーダーシップに関する探索的研究

本研究は、破壊的リーダーシップに関する現象について理論的・経験的に考察することを目的としている。本研究を通じて、破壊的リーダーシップに関連する現象を分析する上で、リーダーとフォロワー間の個人間の関係性だけでなく、本現象の組織的影響について分析することの必要性が明らかになった。またそうした組織的影響を考察するにあたり、これまで行われてきた社会科学の方法論に関する議論が有用な知見を提供することが指摘された。本研究は、破壊的リーダーシップ(destructive leadership)について理論的・実証的に分析し、その組織的影響について考察することを目的としている。研究初年度は、破壊的リーダーシップに関連する諸研究の文献研究を中心に実施した。破壊的リーダーシップに関する研究は、類似する現象に対してさまざまな概念が提起され、概念の多様性が見られる。そこで当該研究領域に関する分析を行う上で、どの概念がどのような現象に対応しているのかを整理する必要があることから、それぞれの論者が主張する枠組みについて精査し、概念の整理を行った。概念の多様性については、概念間で類似する点が少なくないものの差異が見られる部分もあり、研究によって一定の成果を得た。また破壊的リーダーシップに関する現象を分析する上で必要な分析方法についても検討した。分析方法については、破壊的リーダーシップに関する先行研究とともに社会科学における定量的・定性的研究に関する方法論についても検討した。方法論に関する研究は、事前に想定していたよりも、議論に広がりがあることが研究により判明したため、次年度も継続して実施することを計画している。2015年度は、2014年度の研究成果を受けて、研究計画に基づき研究を進めた。具体的には、当該研究分野に関する先行研究やデータ分析の検討とともに、研究論文の執筆などを行った。また国際会議への参加などにより専門家との議論や研究報告の聴講なども行うことができた。先行研究の検討から、本研究分野は機能主義的研究(functionalism)が多く、解釈主義的研究(interpretivism)やCMS(critical management studies)といったアプローチからの研究が比較的少ないことがわかった。この傾向に特徴的な事柄として、破壊的リーダーシップは個人間において生じる事柄として捉えられることが少なくないことが挙げられ、この考え方に基づく経験的研究が多く蓄積されている。これを受けて、破壊的リーダーシップ研究における新しいアプローチについて検討し、リサーチ・クエスチョンの明確化や理論的フレームワークの構築について研究を行った。本年度は、昨年度に引き続き文献サーベイと方法論に関する研究を行い、研究の論点の明確化と論文執筆に注力した。これまでの研究から、破壊的リーダーシップ(destructive leadership)やそれに関連した概念に関する議論の概要と当該研究分野の今後の進展に関わる要因が次第に明確になった。特に当該研究分野の萌芽的な論点の明確化が今年度の研究の大きな成果になったと考えている。この点について簡単に記すと、たとえば(1)概念が想定する分析レベル、(2)認識論(epistemology)上の仮定、といった点を挙げることができる。(1)の点については、当該研究分野の議論は主に、個人間の現象を対象としており分析レベルが個人レベルの研究が中心を占めていることが指摘できる。しかしながら容易に想像できるように、破壊的リーダーシップに関連する現象は、個人間の影響関係に限らず、組織的な影響が存在することが予想される。しかし、先行研究の多くは、この現象を捉えようとする概念の提起や研究が少ないといえる。次に(2)の点については、先行研究は、質問紙を用いた定量的な実証的研究が多いことが反映し、現象の捉え方や分析が決定論的(deterministic)な傾向が強いと考えられる。たとえば、組織における破壊的リーダーシップに関連する現象の意味がどのように生じるのかといった点に関する議論は少ない。これは、この研究分野における研究対象に対する認識論上の仮定が反映されていると考えられ、その仮定が固定的(たとえば、機能主義的・実証主義的)であることを示していると思われる。したがって、これまでの研究動向を勘案すると、他の研究上のパラダイムに依拠した研究の展開可能性が示唆されるものと考えている。研究期間の延長から、当初の研究計画に比較的沿う形で研究が進んでいると考えている。2016年度は、2015年度の成果を受けて研究を行った。具体的には、主に研究論文の執筆を中心に実施することになった。また国際会議への参加などにより専門家との議論や本研究と関連する研究報告の聴講なども行うことができた。本年度の研究は特にこれまでの研究の整理と研究論文の執筆ということができるが、そこでは破壊的リーダーシップ(destructive leadership)研究において、さまざまな社会科学のパラダイムないし理論的パースペクティブを用いた研究の必要性を指摘できることがわかった。たとえば破壊的リーダーシップ研究と関連する侮辱的管理(abusive supervision)に関する研究では、質問紙を用いた定量的研究が多くの研究蓄積を生むことで研究の進展を促してきた。しかし一方で、このような現象に関する詳細な記述が比較的限られていることから、研究者が意図した以外の本現象の組織における多様な意味が捨象されていることも考えられる。たとえば上述の研究群の多くは、侮辱的管理を個人レベルの概念として捉え、リーダーとフォロワーの対人関係の問題として分析を行っているものが少なくない。この点は、破壊的リーダーシップや侮辱的管理を個人レベルの対人関係という関係性に閉じず、本現象の組織的影響について把握する必要性を示唆しているといえ、本現象の組織における意味や影響を考察するための研究アプローチが求められていると考えられる。

本研究を通じて、破壊的リーダーシップに関連する現象を分析する上で、リーダーとフォロワー間の個人間の関係性だけでなく、本現象の組織的影響について分析することの必要性が明らかになった。またそうした組織的影響を考察するにあたり、これまで行われてきた社会科学の方法論に関する議論が有用な知見を提供することが指摘された。文献研究や方法論的な議論について検討し、リサーチ・クエスチョンの明確化や理論的フレームワークについては研究が進んでいる。しかし、研究代表者の所属・勤務地が変わったこともあり、当初予定していたデータの取得・分析に制限があり、リサーチ・デザインについて検討する必要が生じている。基本的に、研究計画に沿う形での研究の実施を考えている。今後は、研究論文の執筆やこれまでの研究成果を基にヒアリング等を実施することを予定している。経営組織論研究計画に基づいて進めるとともに、リサーチ・デザインについて再度検討を行うことを予定している。当該研究領域に関する文献研究を実施したが、特に方法論については想定したよりも検討すべき事項が多岐にわたることがわかり、初年度での実施を予定していた文献研究を次年度も引き続き行う必要があると判断した。研究の進捗状況から、支出が結果として少なくなった。購入予定であった経験的研究のためのソフトウェアの購入が研究の進捗状況から、やや遅れたため。研究計画に基づき使用することを予定している。研究が進むにつれ、ヒヤリングや専門家との意見交換が必要になることから、相応の費用が必要になると考えている。研究計画に基づいて進めることを予定している。初年度の研究で得られた知見を基にリサーチ・デザイン等を検討し分析を行っていく。また方法論に関する議論についても引き続き研究を継続していくことを予定している。論文執筆に関わる文献の収集や英文校正、国内外の学会への参加などに使用を予定している。研究の進捗状況から、文献研究と論文執筆を主に行うことになり、旅費や人件費等の支出が結果として少なくなった。研究計画に基づき、使用することを予定している。研究が進むにつれ、データ分析や専門家との意見交換が必要になることから、前年度に支出が少なかった旅費や人件費等についても相応の費用が必要になると考えている。
脳内麻酔作用部位の同定と遺伝子変化の網羅解析－術後脳機能障害の機序解明に向けて－

本研究の目的は,全身麻酔の作用機序,および副作用機序の解明のために,1セボフルランによる全身麻酔により神経活動の活性化が惹起される脳領域の同定,2その領域での遺伝子発現の網羅的解析を詳細に記述することにある.2018年度の実績として(1):免疫染色とin situ hybridizationによりセボフルランに応答する脳部位の同定を行った.セボフルラン麻酔により,カジェハ島・嗅球の一部・視床下部室傍核・下オリーブ核でc-Fosの発現が確認された.蝸牛神経核でもc-Fos発現が確認されたが,これは麻酔によるものではなく麻酔器の作動音による影響を受けていたことが明らかとなった.(2):上記の結果より,c-Fos発現部位の網羅的遺伝子発現解析を行うために,レーザーマイクロダイセクションによる微小脳領域採取の準備中である.当初の計画では、2018年度にセボフルランに応答する脳部位の同定を終え、その結果を踏まえてレーザーマイクロダイセクションによる微小脳領域の採取を行う予定であったが,免疫染色およびin situ hybridizationによるc-Fosの可視化・定量に時間がかかった為、レーザーマイクロダイセクションによる採取に取り掛かる事が出来なかった。免疫染色とin situ hybridizationによって明らかとなったセボフルランに応答するc-Fos発現部位をレーザーマイクロダイセクションにより採取し,領域ごとの網羅的遺伝子発現解析を行う.また同様に対象群のラットでも遺伝子発現変化の網羅解析を行う.発現アレイ解析の結果を確かめるために変化量が大きかった遺伝子をピックアップし,RT-PCRによる発現確認を行う.ピックアップされた遺伝子の生理学的作用や遺伝子構造を明らかにするためにバイオインフォマティクス解析を予定している.これらの結果をまとめた学会報告論文発表を予定している.本研究の目的は,全身麻酔の作用機序,および副作用機序の解明のために,1セボフルランによる全身麻酔により神経活動の活性化が惹起される脳領域の同定,2その領域での遺伝子発現の網羅的解析を詳細に記述することにある.2018年度の実績として(1):免疫染色とin situ hybridizationによりセボフルランに応答する脳部位の同定を行った.セボフルラン麻酔により,カジェハ島・嗅球の一部・視床下部室傍核・下オリーブ核でc-Fosの発現が確認された.蝸牛神経核でもc-Fos発現が確認されたが,これは麻酔によるものではなく麻酔器の作動音による影響を受けていたことが明らかとなった.(2):上記の結果より,c-Fos発現部位の網羅的遺伝子発現解析を行うために,レーザーマイクロダイセクションによる微小脳領域採取の準備中である.当初の計画では、2018年度にセボフルランに応答する脳部位の同定を終え、その結果を踏まえてレーザーマイクロダイセクションによる微小脳領域の採取を行う予定であったが,免疫染色およびin situ hybridizationによるc-Fosの可視化・定量に時間がかかった為、レーザーマイクロダイセクションによる採取に取り掛かる事が出来なかった。免疫染色とin situ hybridizationによって明らかとなったセボフルランに応答するc-Fos発現部位をレーザーマイクロダイセクションにより採取し,領域ごとの網羅的遺伝子発現解析を行う.また同様に対象群のラットでも遺伝子発現変化の網羅解析を行う.発現アレイ解析の結果を確かめるために変化量が大きかった遺伝子をピックアップし,RT-PCRによる発現確認を行う.ピックアップされた遺伝子の生理学的作用や遺伝子構造を明らかにするためにバイオインフォマティクス解析を予定している.これらの結果をまとめた学会報告論文発表を予定している.免疫染色とin situ hybridizationによるc-Fos発現部位の同定に予定より時間がかかったため、2018年度に取り掛かる予定であった脳部位ごとの網羅的遺伝子発現解析を行うことができなかった。そのため、今年度に網羅的遺伝子発現解析を行う予定である。
脳神経細胞の生死制御機構解明:新規因子発見と脳変性疾患モデル作出

本研究において,野村グループでは,小胞体に存在する蛋白質ジスルフィドイソメラーゼ(PDI)が細胞内で生成される一酸化窒素(NO)によってS-ニトロシル化され,機能が消失されること,またこのS-ニトロシル化PDI(SNO-PDI)の変異体を用いた解析から,PDIのN末端およびC末端に存在するチオレドキシン様ドメイン中に存在する活性に必須なCys残基が標的であること,この修飾はPDIの酵素活性を著しく低下させることを示した.初代培養神経細胞をNMDA処理した際にもSNO-PDIが認められ,このとき,細胞死に先んじたポリユビキチン化蛋白質の蓄積とUPRの活性化(xbp-1のスプライシングとchop誘導)が起こった.さらに,SNO-PDIはヒト弧発性神経変性疾患患者脳においても強く検出された.以上より,神経細胞における酸化ストレス,とくにNOによる蛋白質S-ニトロシル化は蛋白質の品質管理を担う小胞体ならびに周辺部での酵素の機能を著しく変化させることにより変性蛋白質の蓄積をもたらし,その結果,神経細胞死ならびに神経変性疾患を惹起することが示唆された.高橋グループでは,またPael-Rを発現するアデノウイルスをパーキンノックアウトマウスに導入することにより,黒質ドパミンニューロンがPael-Rの毒性に対して脆弱であること,本マウスの細胞死は小胞体シャペロンORP150の過剰発現,ノックアウトでそれぞれ改善,増悪することを明らかにした.さらにパーキンノックアウトマウスとPael-Rトランスジェニックマウスを交配して作出したマウスでは,小胞体ストレスが生じ,黒質および青斑核のカテコールアミン作動性ニューロン選択的脱落とミトコンドリア複合体Iの活性低下を認められた.この結果は,小胞体ストレスとミトコンドリアを結びつける注目すべき結果である.本研究において,野村グループでは,小胞体に存在する蛋白質ジスルフィドイソメラーゼ(PDI)が細胞内で生成される一酸化窒素(NO)によってS-ニトロシル化され,機能が消失されること,またこのS-ニトロシル化PDI(SNO-PDI)の変異体を用いた解析から,PDIのN末端およびC末端に存在するチオレドキシン様ドメイン中に存在する活性に必須なCys残基が標的であること,この修飾はPDIの酵素活性を著しく低下させることを示した.初代培養神経細胞をNMDA処理した際にもSNO-PDIが認められ,このとき,細胞死に先んじたポリユビキチン化蛋白質の蓄積とUPRの活性化(xbp-1のスプライシングとchop誘導)が起こった.さらに,SNO-PDIはヒト弧発性神経変性疾患患者脳においても強く検出された.以上より,神経細胞における酸化ストレス,とくにNOによる蛋白質S-ニトロシル化は蛋白質の品質管理を担う小胞体ならびに周辺部での酵素の機能を著しく変化させることにより変性蛋白質の蓄積をもたらし,その結果,神経細胞死ならびに神経変性疾患を惹起することが示唆された.高橋グループでは,またPael-Rを発現するアデノウイルスをパーキンノックアウトマウスに導入することにより,黒質ドパミンニューロンがPael-Rの毒性に対して脆弱であること,本マウスの細胞死は小胞体シャペロンORP150の過剰発現,ノックアウトでそれぞれ改善,増悪することを明らかにした.さらにパーキンノックアウトマウスとPael-Rトランスジェニックマウスを交配して作出したマウスでは,小胞体ストレスが生じ,黒質および青斑核のカテコールアミン作動性ニューロン選択的脱落とミトコンドリア複合体Iの活性低下を認められた.この結果は,小胞体ストレスとミトコンドリアを結びつける注目すべき結果である.ラットに四血管閉塞/再灌流を行い,一過性前脳虚血モデルを作成して,脳虚血に伴って発現量の変化する遺伝子をディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて単離することを試み,減少する遺伝子としてphosphatidylinositol 4-kinase(PI 4-K)の同定に成功した.PI 4-K蛋白質は海馬ニューロンに多く発現していること,また,虚血に伴って細胞死が起こるCA1領域においては,細胞死が観察される前に先んじて減少することがわかった.さらに,PI 4-Kの過剰発現は有意に低酸素による細胞死を抑制すること,PI 4-KはAktの活性化を増強・維持することがわかった.脳虚血モデルマウスにおいて,HRD1 mRNA発現を検討したところ,HRD1 mRNAが大脳皮質および線条体において増加することが明らかとなった.さらにin vitroの系で低酸素/再酸素化を負荷するとHRD1 mRNAはグリア細胞においては発現が上昇したが,一方神経芽細胞腫Neuro2aにおいては発現に変化は認められなかった.したがって,脳虚血は小胞体機能を障害すること,HRD1は虚血による細胞死に保護的に関与することが示唆された.小胞体に蓄積した変性タンパク質の分解系である小胞体関連分解(ER associated degradation : ERAD)に関与する遺伝子KF-1をバイオインフォマティクス的解析により,単離・同定した.KF-1は実際に小胞体に局在し,ユビキチンリガーゼ活性を有していることを示した.また,小胞体ストレス誘導されることが判明してた.さらに,KF-1を哺乳類細胞に過剰発現させることによって小胞体ストレスによる神経細胞死が抑制されるか解析したところ,小胞体ストレス特異的に細胞死を抑制した.パーキンシン病、アルツハイマー病などの神経変性疾患においては、小胞体ストレスが重要な役割を演じていることが知られている。

そこで脳神経変性疾患におけるニューロン死惹起機構および小胞体ストレスとの関連について検討した。本研究において得られた知見を以下に示す。1)細胞死(アポトーシス)実行因子であるカスパーゼの生体内調節機構に着目し,酵母2-ハイブリッド法からglucocorticoid modulatory element-binding protein 1(GMEB1)を単離した。GMEB1は上流カスパーゼであるカスパーゼ-2,8,9の活性化・多量化に必至なプロドメインに結合することで、カスパーゼの活性化を抑制し、アポトーシスを制御した。さらに神経特異的にGMEB1を発現するトランスジェニックマウスを作出した.本TGマウスに局所脳虚血を施したところ,脳浮腫および脳梗塞層形成が著明に抑制された.したがって、GMEB1は生体内カスパーゼ制御因子として作用していることが示唆された。2)小胞体ストレスによるMnSODの誘導が、小胞体ストレス伝達分子IRE1とTRAF2との結合を介したNF-κBおよびAP-1の活性化によるものであることを明らかにした。3)HRD1はERADを介してAPPを分解することでAβの産生を減少させることを見出した.また、ATF6とXBP1によってAPPが分解されることを示した。(特許出願中)4)脳虚血モデルを用いて、ケミカルシャペロンである4-フェニル酪酸を投与した時の神経細胞死への作用を検討した結果、4-フェニル酪酸に脳虚血障害改善作用が認められた。さらに4-フェニル酪は、小胞体ストレス反応におけるGRP78誘導,転写因子CHOPの誘導、小胞体ストレスセンサーIRE1の下流で惹起されるXBP-1のスプライシング、eIF2αリン酸化などの小胞体ストレス応答を軽減した。野村・上原グループでは,glucocorticoid modulatory element-binding protein 1(GMEB1)のアポトーシス抑制における詳細なメカニズムを検討した.GMEB1はcaspase-2ばかりでなくイニシエータであるcaspase-8や-9にも結合した.GMEB1の過剰発現はFasリガンド刺激に伴うcaspase活性化とそれに続くアポトーシスを顕著に抑制した.このとき,GMEB1はFasリガンドに伴って認められるcaspase-8活性化に必須なDISC形成を抑制した.また,内在性GMEB1蛋白質をsiRNAによって減少させるとアポトーシス刺激に過敏になることがわかった.また,カスパーゼ結合にはGMEB1のC末端が重要であり,このドメインを欠失した変異体はカスパーゼ活性化やアポトーシスに対してまったく効果を示さなかった.つぎに,GMEB1神経特異的発現トランスジェニック(TG)マウスを中大脳動脈閉塞による局所脳虚血を施し,細胞死への影響を検討した.野生型マウスと比較してTGマウスでは有意に梗塞巣や浮腫形成が抑制されていた.このことから,GMEB1はプロカスパーゼに特異的に結合することができ,その結果,種々のストレス刺激や脳虚血によるアポトーシスを顕著に抑制することがわかった.野村・金子・大熊グループでは,ERAD関連ユビキチンリガーゼHRD1が脳内において黒質の緻密層に多く存在することを見い出した.
OS設計者を教育するシステムの研究

本研究では、4年制大学工学部計算機科学/工学科の3年次または4年次の学生に対して、OS設計能力を養う教育システムの開発を目的に、OS設計に関する視点と手法を体系化し、それを教授するためのカリキュラムの開発とカリキュラムを支援するための計算機環境を構築した。特に、本年度は、学習者の所有するパーソナル計算機は多様化しているため、より多くの機種で利用可能なOSおよび学習環境の稼動と、学習者の作成したOSのテスト・デバッグ環境を行う環境を中心に研究を進めた。具体的には、申請したDOS/Vパーソナル計算機上にμカーネルと開発環境を移植し、教育環境と利用できるようにした。また、既に実現されているOSデバッグ環境「忍」上で、教育用のOS実行の可視化とデバッグ環境を実現した。これらの環境を4年生卒業研究に利用した。本年度の研究成果として、多様な計算機上での教育環境の提供が可能となったこと、教育に際してOSの内部動作の可視化は有効であると同時に、今後は重要な課題であることが明らかになった。