hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨床分離細菌から分離したプラスシド支配の酵素セファロスポリナ-ゼの解析

新しいセフェム剤の臨床応用に伴ない各菌種でのセフェム剤高度耐性菌の増加傾向は、将来この系統の薬剤の有効率を著しく阻害する危険性が考えられる。特にセフェム耐性プラスミドの出現はこの傾向を一層助長するものと考えた。人工構築したセフェム耐性プラスミドの研究成果を背景に、自然界からセフェム耐性プラスミドを宿主変異株を受容菌として検出を試みた。その結果4菌種から4株のセフェム耐性プラスミドを見出し、その不和合性による型別、酵素の性状、染色体性セファロスポリナ-ゼ家兎抗血清による中和反応、プラスミドDNAの分子量等々を調べた。続いてセフェム耐性遺伝子をクロ-ニングし、その制限酵素による地図を作製した。セフェム耐性プラスミドの酵素セファロスポリナ-ゼは、アシネトバクタ-由来のものはアシネトバクタ-、その他3株の酵素はプロテウスブルガリス又はクレブシエラオキシトカの染色体性酵素と前者は100%、後者は6070%の類似性が認められた。基質特異性の点でも同様の結果を得た。セフェム耐性遺伝子DNAの制限酵素による切断地図は左から順にEcoR1、Nhe1、Nco1、Nrul、Hpa1、EcoRV、Bal1、Nrul、Sph1、Kpn1であり、この結果は既報染色体性セフェム耐性遺伝子のそれと異なっていた。セフェム耐性遺伝子を保有するクロ-ンプラスミドは、大腸菌の系での形質転換方法により調べた結果、著しく制限restrictionされ、修飾modification後回復した。この結果を得る迄、サブクロ-ンを調整するのに時間を費したため、DNAの塩基配列決定が終了し得ていない。途中結果では、新たな塩基配列を有するセフェム耐性遺伝子と推定されている。検出されたセフェム耐性プラスミドの不和合性群が何故incMであるか、転位性等々についても検討したが結果は全て否定された。新しいセフエム剤使用から8年間経過した今日、これらの薬剤耐性菌が増えている。その耐性菌を広く集め調べた結果、腸内細菌4菌種およびブドウ糖非醗酵菌から計5種のセファロスポリナーゼ産生プラスミドを分離した。この内4株はセファロスポリナーゼにペニシリナーゼを兼ね備えたオキシイミノセファロスポリナーゼ型、1株は典型的セファロスポリナーゼであった。オキシイミノセファロスポリナーゼ産生プラスミドは、調べた腸内細菌(8菌種)に接合伝達可能な不和合性Mに属するプラスミドであり、全てβ-ラクタム剤耐性のみを担っていた。4菌種から分離されたこれらのプラスミド支配の酵素を精製し、家兎抗血清を作り、相互の性状を調べた所、同一の酵素学的性状を示した。残り1株A.calcoaceticus由来のセファロスポリナーゼ産生プラスミドの宿主或いは同一菌種間でのみ認められ、精製酵素・家兎抗血清による中和反応からプラスミド支配のセファロスポリナーゼは、染色体支配のセファロスポリナーゼと完全に一致した。以上述べた5株由来の酵素はその産生様式は構成型であった。この事実は、先に我々が報告した、誘導型酵素産生遺伝子はプラスミド化に伴なうその形質発現が弱いものの、構成型変異株の形質発現は、プラスミド化とそのコピー数を反映し、強力であること、β-ラクタム剤により誘導型から構成型変異株が容易に選択される事実を支持したものと考えられる。

またβ-ラクタム剤の酵素誘導能の強弱と耐性菌の出現、染色体性遺伝子のプラスミド化に伴なう形質発現の強弱に対する薬剤と酵素の新たな作用を問題提起した。現在分子生物学的立場からセファロスポリナーゼ産生プラスミドのDNAを解析し、この遺伝子がどの菌種の染色体DNA由来か決めるべき準備を続けている。昨年度分離したセフェム耐性プラスミドの酵素を精製し、家兎により抗血清を調整した。アシネトバクタ-由来のセフェム耐性プラスミドを除く残りの3株のプラスミド支配の酵素は互いに免疫学的に交差し、その類似性が認められた。一方染色体性セファロスポリナ-ゼとの比較により、このセフェム耐性プラスミド支配の酵素はプロテウスブルガリス、クンブシエラオチシトカの酵素と相同性が認められ、プラスミドの由来が現定された。この結果は、基質特異性型、第3世代セフェム剤に対する抗菌力(耐性値)、セファマイシン系薬剤に対する動向等々の結果とも一致した。次にセフェム耐性プラスミドよりEcor1処理によりDNAを切断し、ベクタ-プラスミドpHSG398EcoR1部位に抽出DNAを結合させ、AP選択株の中からクロ-ン化株を得た。そのDNAMWは3.7kb、3.5kb、3.4kbのDNA断片を取込んでおり、EcoR1、Sph1自己結合により約2.1kb1.95kbのDNAになった。この内、代表株としてpR31よりのDNAを別限酵素切断地図を作成した。結果は従来報告された染色体性セフェム耐性遺伝子、ペニシリナ-ゼ産生遺伝子のそれと異なっていた。この実験に際し、次の点が明らかにされた。すなわち、DNA断片を取込んだベクタ-プラスミドは、それが分離された宿主及びそのDNAを移す受容菌との組合わせにより、形皮転換頻度に約10000倍の差が認められた。すなわち、cephem耐性遺伝子DNAそれ自身が大腸菌K12系で別限resfrictionされる。このため、昨年度の結果に加え、セフェム耐性プラスミドが出現しにくい理由の第2番目の原因がここにあるものと推定された。現在このプラスミドDNAについて塩基配列の決定を試みている。
ポリフェノールによる細菌誘発性食中毒および皮膚炎抑制メカニズムの網羅的解析

ブドウ球菌毒素(SEA)とポリフェノールにおける相互作用および毒素活性抑制能の作用機序を検討した。その結果、リンゴ由来プロアントシアニジン(AP)およびEGCGは、SEAの毒素活性発現部位と相互作用することが示唆された。また、APおよびEGCGは、脾臓細胞においてSEAが誘導する細胞増殖およびIFN-γ産生を抑制した。さらに、SEAと相互作用するポリフェノール類は、バイオフィルム関連遺伝子の発現およびSEA遺伝子伝播を抑制した。今後は、SEAとポリフェノールの相互作用が毒素活性発現に及ぼす影響の詳細について明らかにするとともに、SEA遺伝子伝播のメカニズムについても検討する予定である。【方法】ブドウ球菌エンテロトキシンA (SEA)と結合するポリフェノールのうち、(-)-エピガロカテキンガレート(EGCG)およびメチル化カテキン(EGCG3"Me,EGCG4"Me)を用いて、SEA産生および活性抑制効果およびSEA分子と試料との結合親和性について検討した。また、SEAのスーパー抗原活性および嘔吐活性発現部位に対する4つのウサギ抗ペプチド抗体を作製し、Western blot解析により、試料がこれらSEAの毒素活性発現部位に結合しているか調べた。さらに、ポリフェノールによるSEA遺伝子水平伝播の抑制効果について明らかにするために、茶カテキン類4試料およびそれらを主成分とする既存食品添加物3試料のバイオフィルム形成抑制能、バイオフィルム形成関連遺伝子の発現抑制能およびSEA遺伝子伝播に対する抑制能を検討した。また、SEA産生株(No.29)とSEA非産生株(No.77)を二槽式透析培養器の各槽に各々植菌し、透析培養してNo.77株が産生する低分子物質(膜通過物質)がNo.29株の溶菌を誘導するか検討した。【結果】EGCGおよびEGCG4"Meは、SEAと結合している可能性が示唆されたが、EGCG3"MeではSEAとの結合親和性が認められなかった。また、EGCGは、SEAの少なくとも三ヶ所の毒素活性発現部位に結合している可能性が示唆された。さらに、茶カテキン類およびそれらを主成分とする既存食品添加物のバイオフィルム形成抑制能およびicaDの発現抑制能について調べたところ、いずれの試料もバイオフィルムの形成およびicaD遺伝子の発現を抑制し、SEA産生およびSEA遺伝子発現を抑制した。また、二槽式透析培養器を用いてNo.29株とNo.77株を透析培養した結果、SEA産生株(No.29株)の溶菌を誘導する低分子物質の存在が推察された。【方法】ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)分子とポリフェノール類として、アップルフェノン(AP;主成分はプロアントシアニジン)、(ー)-epigallocatechin gallate (EGCG)および6種のEGCG誘導体との相互作用をWestern blot解析およびBiacoreを用いて調べ、SEAと相互作用した試料については、SEAの毒素活性発現部位に特異的に結合する4種類の抗ペプチド抗体を用いてWestern blot解析し、これら試料が毒素活性発現部位に結合しているか調べた。また、in silicoによるドッキングシミュレーションおよびペプチドアレイを用いて、試料とSEAとの結合部位を調べた。さらに、SEA遺伝子伝播の作用機序を解明するために、SEA産生株No.29株とSEA非産生株No.77株を透析共培養した際のNo.29株の菌体内代謝物について、LC/MSを用いて解析した。【結果・考察】Western blotおよびBiacoreによる解析の結果、AP、EGCGおよびEGCG誘導体であるtheasinensinは、SEAと結合親和性を示した。また、APおよびEGCGは、SEAの毒素活性発現部位であるA-6領域に強い相互作用が認められた。ドッキングシミュレーションおよびペプチドアレイ解析により、SEAのA-2、A-3およびA-6領域のアミノ酸がEGCGと相互作用し、特にA-6領域の91番目のチロシンとEGCGのガロイル基の3"位の水酸基が水素結合することが予想された。また、No.29株の菌体内代謝物のLC/MS解析より、溶菌誘導物質はNo.29株の自己溶菌酵素を活性化していることが推察された。溶菌誘導物質の性状について調べたところ、No.29株の非存在下においても産生される分子量3000以下のタンパク性の低分子物質であることが示唆された。SEAとポリフェノール類の分子間相互作用についてBiacoreを用いて解析するだけでなく、in silicoによるドッキングシミュレーションおよびペプチドアレイを用いて、より詳細に解析することができた。また、SEA産生株とSEA非産生株を透析共培養した結果、菌体同士の接触無しに、SEA産生株の溶菌およびSEA非産生株へのSEA遺伝子伝播が起こることが示唆され、新たな知見を得ることができた。今後、主成分分析により抽出された未同定の化合物の同定を行い、No.29株の溶菌のメカニズムについて明らかにする予定である。【方法】胃腸内を想定し、各種pH条件下(pH2.48.0)におけるブドウ球菌エンテロトキシンA (SEA)とカテキン類の相互作用について、Western blot解析を用いて検討した。また、マウス脾臓細胞を用いて、SEAにより誘導されるIFN-γ産生に対するEGCGの阻害能をELISA法およびリアルタイムRT-PCR法により測定した。さらに、SEA産生株の溶菌メカニズムを明らかにするために、リアルタイムRT-PCRを用いて、透析共培養中のNo.29株の自己溶菌関連遺伝子の発現量を測定した。また、

SEA遺伝子伝播の解明に向け、次世代シーケンサーを用いて、黄色ブドウ球菌の参照ゲノム塩基配列をもとに、No.29、No.77およびNo.77-L22株のゲノムリシーケンシングを行い、SNP解析およびSEA遺伝子の挿入位置解析を行った。【結果・考察】EGC、ECGおよびEGCGは、各種pH条件下においてSEAとの相互作用が認められ、その強度は、同モル濃度で比較した場合、EGCG>ECG≒EGCの順であった。また、EGCGは、SEAとの相互作用に伴い、IFN-γの発現および産生を抑制している可能性が示唆された。透析共培養中のNo.29株の自己溶菌関連遺伝子の発現量を測定したところ、共培養12時間では、endolysinであるlytM、atlおよびholin-like proteinであるlrgAの発現量が有意に増加した。これらの結果より、No.77株の菌体外産生物質により、No.29株のendolysinおよびholinが活性化され、自己溶菌が誘発されていることが示唆された。SNP解析の結果、No.29株由来のSEAファージがNo.77株に導入されたことにより、1,103個のSNPが追加されたことが明らかになった。現在、No.77-L22株のSEA遺伝子の挿入位置を解析中である。ブドウ球菌毒素(SEA)とポリフェノールにおける相互作用および毒素活性抑制能の作用機序を検討した。その結果、リンゴ由来プロアントシアニジン(AP)およびEGCGは、SEAの毒素活性発現部位と相互作用することが示唆された。また、APおよびEGCGは、脾臓細胞においてSEAが誘導する細胞増殖およびIFN-γ産生を抑制した。さらに、SEAと相互作用するポリフェノール類は、バイオフィルム関連遺伝子の発現およびSEA遺伝子伝播を抑制した。今後は、SEAとポリフェノールの相互作用が毒素活性発現に及ぼす影響の詳細について明らかにするとともに、SEA遺伝子伝播のメカニズムについても検討する予定である。おおむね達成できている。本年度中に、SpAと結合したポリフェノールについて、ヒアルロニダーゼ阻害効果およびラット好塩基球白血病細胞(RBL-2H3)を用いたヒスタミン遊離抑制効果を評価する予定であったが、系を構築するまでに至らなかった。今後、系を構築した後、アトピー性皮膚炎誘発NC/Ngaマウスを作製するとともに、抗アレルギー効果の評価系を構築する予定である。本年度は、SEAとポリフェノール類がどのように相互作用しているのか、その作用機序を追及するとともに、SEA遺伝子伝播およびポリフェノール類によるSEA遺伝子伝播抑制の作用機序の解明を目指す。そこで、これらの作用機序を明らかにするために、主に以下の3つについて研究を進めていく予定である。・SEAと13Cでラベル化したカテキン類の相互作用についてNMR等を用いて調べ、SEAとポリフェノール類がどのように相互作用しているのか明らかにする。・No.29株とNo.77株を共
海産毒ガンビエロールの合成研究

海産毒ガンビエロールの全合成研究の一環として、AB環、E環、およびH環部の合成を行った。まず、2-deoxy-D-riboseを光学活性源とし、文献記載の方法でB環部に相当する部分を合成した。この化合物に対し、キラルなアリルボランを作用させ、目的のアリル化体をほぼ単一物として得ることができた。さらに分子内ヘテロマイケル反応によって環化を行い、AB環の合成に成功した。7員環エーテルであるE環部は、アリルスズとアルデヒドとの分子内反応を用いて合成した。すなわち、D-riboseから数段階で環化前駆体を合成し、ルイス酸を作用させることにより、高収率で目的のE環部を合成することができた。このとき、かなりの割合で立体異性体が得られてきたが、数段階の操作で目的物に変換することができた。H環部についても同様の方法論を用いた。すなわち、2-deoxy-D-riboseから出発し、アリルスズとアルデヒドとの分子内反応を用いて7員環を合成した。このときには他の立体異性体は全く得られず、目的物のみが単一物として得られてきた。環内に二重結合とメチル基を立体選択的に導入した後、パラジウム触媒による有機スズ化合物とのカップリング反応によって側鎖のトリエン部を構築し、H環部を合成することができた。現在、この様にして合成した各セグメントの連結について検討中である。海洋毒ガンビエロールの全合成研究の一環として、最も合成が困難と考えられる二つの7員環エーテル部の合成について検討した。まず、D-リボースから環化前駆体となるアリルスズ誘導体を合成し、ルイス酸存在下での分子内反応を行った。反応自体は収率良く進行したものの、目的の化合物を立体選択的に得ることはできなかった。そこで、この反応で生じた立体異性体から目的の化合物への変換について検討し、ガンビエロールE環部の合成に成功した。もう一つの7員環エーテルであるH環部は、デオキシ-D-リボースから合成した。この場合には鍵反応の立体選択性が極めて高く。目的の化合物を効率よく得ることができた。側鎖部分の導入については、パラジウム触媒を用いるカップリング反応を応用した。上記の合成研究と平行して、鍵段階であるアリルスズの分子内反応について詳細な検討を行い、その立体選択性の発現機構についての知見を得ることができた。また、同様の反応を応用して、アルカロイド類の立体選択的合成にも成功した。
生体適合性と抗菌性を併せ持つ感染防止用医療材料の開発

本研究では、病原菌によるバイオフィルム形成を抑制する医療製品のコーティング材料の開発を目指した。正電荷を有するアミノ基はそれ自身が抗菌性を有することで知られているが、材料中の含量が多すぎると正常な細胞に対して毒性を示す。また、一部の医療製品にはタンパク質の非特異的吸着を抑制しつつ正常細胞が過増殖することなく接着する性質、すなわち生体適合性が求められる。本研究では生体適合性を有するpoly(2-methoxyethyl acrylate)(PMEA)とアミノ基を有するポリマーを共重合し、生体適合性と抗菌性を併せ持つ新しい医療用ポリマー材料を開発することを目的とした。2-(Diethylamino)ethylmethacrylate(DEAEMA)と2-methoxyethyl acrylate(MEA)をフリーラジカル法によって共重合し、poly(MEA-co-DEAEMA)を合成した。GPC及びNMRにより目的のポリマーが得られたことを確認後、スピンコーティング法により薄膜を作製し、接触角による表面解析を行った。接触角の結果から非水溶性であることが確認された。血液に触れる医療用材料には血小板粘着を軽微に保つ抗血栓性が求められる。抗血栓性の評価として薄膜上に所定時間血液を接触させた際の血小板粘着数を計測したところ、抗血栓性に劣るpolyethylene terephthalate(PET)と比較し、poly(MEA-co-DEAEMA)では血小板の粘着が優位に抑えられていた。また、薄膜上で正常細胞を培養したところ、組織培養用容器とほぼ同様の接着性を示し、過増殖現象は観察されなかった。一方、細菌の接着は抑制する傾向が見られた。以上の結果から、新規に合成したMEA-アミン共重合体は、生体適合性と抗菌性を併せ持つ医療用材料として期待できる。
フランス会社法改正の立法動向

日本と同様に、フランスでも近年会社法の改正がきわめて頻繁になされている。2003年以降の主なものだけでも、金融の安全性に関する2003年8月1日の法律第2003-706号、経済のイニシアティブのための2003年8月1日の法律第2003-721号、商事会社が発行する有価証券の制度を改正する2004年6月24日のオルドナンス第2004-604号、信頼および経済の現代化のための2005年7月26日の法律第2005-842号、会計監査役に関する2005年9月8日のオルドナンス第2005-1126号、取得公開申立てに関する2006年3月31日の法律第2006-387号をあげることができる。それらの立法の背景・内容・評価を検討した上で分析し、その方向性を明らかにするための研究を行なった。とりわけ、それらの立法のうち、信頼および経済の現代化のための2005年7月26日の法律第2005-842号は、取締役の報酬規制の強化、「ヨーロッパ会社」の法制化等の会社法上の改正に加えて、私募の範囲の拡大および欧州パスポート制度の導入などを含む目論見書制度の改正のほか、株式大量保有開示制度の強化、義務的株式公開買付制度の拡張などの資本市場法上の改正を行なっており、それらの内容に関して近く研究成果が公表される予定である。2003年以降の主なものだけでも、金融の安全性に関する2003年8月1日の法律第2003-706号、経済のイニシアティブのための2003年8月1日の法律第2003-721号、商事会社が発行する有価証券の制度を改正する2004年6月24日のオルドナンス第2004-604号、信頼と経済の現代化のための2005年7月26日の法律第2005-842号、会計監査役に関する2005年9月8日のオルドナンス第2005-1126号をあげることができる。それらの立法の背景・内容・評価を検討する作業を本年度は行なった。また、それらの立法のうち商事会社が発行する有価証券の制度を改正する2004年6月24日のオルドナンス第2004-604号に関しては、その内容を検討・紹介する下記の論稿を公表した。2003年以降の主なものだけでも、金融の安全性に関する2003年8月1日の法律第2003-706号、経済のイニシアティブのための2003年8月1日の法律第2003-721号、商事会社が発行する有価証券の制度を改正する2004年6月24目のオルドナンス第2004-604号、信頼および経済の現代化のための2005年7月26目の法律第2005-842号、会計監査役に関する2005年9月8目のオルドナンス第2005-1126号をあげることができる。それらの立法の背景・内容・評価を検討した上で分析して総合し、その方向性を明らかにするための研究を行なった。とりわけ、それらの立法のうち、信頼および経済の現代化のための2005年7月26日の法律第2005-842号は、取締役の報酬規制の強化、「ヨーロッパ会社」の法制化などの会社法上の改正に加えて、私募の範囲の拡大および欧州パスポート制度の導入などを含む目論見書制度の改正のほか、株式大最保有開示制度の強化、義務的株式公開買付制度の拡張などの資本市場法上の改正を行なっており、それらの内容に関して近く研究成果が公刊される予定である。
アンチセンスncRNAを介した植物の環境ストレス認識・記憶システムの解析

本課題では、環境ストレス誘導性のアンチセンスncRNAに着目し、生成に関わる新規な因子を同定し、アンチセンスncRNAを介した植物の環境ストレス適応システムの解明を目指す。これまでに得られた研究実績は以下の通りである。rdr1/2/6の3重変異体および野生株を用いて乾燥ストレス過程におけるトランスクリプトームを解析し、乾燥ストレス条件下でrdr1/2/6におけるアンチセンスncRNAの生成量が野生株と比べて減少する遺伝子を1,136個同定した。これら遺伝子領域の多くにおいて乾燥ストレス条件下でRDR1/2/6依存的なsiRNAの蓄積は観察されなかった。DCP5遺伝子の変異体においてアンチセンスncRNAの発現量が減少し、XRN4遺伝子の変異体においてアンチセンスncRNA発現量が増加していた。これらの結果は、センスRNAがDCP5によりdecappingされた後、センスRNAの分解産物を鋳型として、RDR1/2/6によりアンチセンスncRNAが生成することを示唆する。cordycepinを用いた解析から、rdr1/2/6変異体において乾燥ストレス誘導性遺伝子のRD29AのmRNA分解が野生株と比べて減少していることが示された。RNaseプロテクションアッセイから、アンチセンスncRNAがセンスRNAと細胞の中で二本鎖RNAを生成することも示された。rdr1/2/6の三重変異体は、野生株と比べて再吸水後の根の成長再開が遅れ主根が短い表現型を示したが、この表現型はRDRファミリーの単一変異体や二重変異体、dcl2/3/4の変異体では観察されなかった。上記の結果から、RDR1/2/6依存性のアンチセンスncRNAが既知のDCL2/3/4依存的なsiRNA生成を介さずに植物の乾燥ストレス適応に機能している事が示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの解析から、RDR1,RDR2,RDR6の3重変異体(rdr1/2/6)でアンチセンスncRNAの発現が野生株と比べて減少する事を見出している。rdr1/2/6の3重変異体および野生株を用いて乾燥ストレス過程におけるトランスクリプトームをシロイヌナズナカスタムアレイを用いて解析し、乾燥ストレス条件下でrdr1/2/6におけるアンチセンスncRNAの生成量が野生株と比べて減少する遺伝子を1,136個同定した。これら遺伝子領域において乾燥ストレス条件下でRDR1/2/6依存的なsiRNAの蓄積は観察されなかった。本研究代表者の研究室では、種々のRNA代謝に関与する遺伝子に関して、破壊型ホモ変異系統の整備を進めている。それら変異系統を用いて、アンチセンスncRNAの発現量が変化した変異体の探索を進めた。変異体の探索は、乾燥ストレス条件により強く発現誘導されるアンチセンスncRNAの1つであるRD29AアンチセンスncRNAの発現量を測定することにより進めた。その結果、DCP5遺伝子の変異体において発現量が減少し、XRN4遺伝子の変異体において発現量が増加していた。乾燥ストレス処理と再吸水処理を3回繰り返し行った結果、rdr1/2/6の三重変異体において、野生株と比べて再吸水後の根の成長再開が遅れ主根が短い表現型を示した。この表現型はRDRファミリーの単一変異体や二重変異体、dcl2/3/4の変異体では観察されなかった。この結果はRDR1/2/6依存性のアンチセンスncRNAが既知のDCL2/3/4依存的なsiRNA生成を介さずに生理的に機能している事を示唆する。当初の計画通り下記研究成果を得ている。1)RDR1/2/6により環境ストレス誘導性のアンチセンスncRNAが生成する遺伝子を大量同定。2)環境ストレス誘導性のアンチセンスncRNAの生成に関与するDCP5やXRN4などの遺伝子を同定。

rdr1/2/6の三重変異体は、野生株と比べて再吸水後の根の成長再開が遅れ主根が短い表現型を示したが、この表現型はRDRファミリーの単一変異体や二重変異体、dcl2/3/4の変異体では観察されなかった。上記の結果から、RDR1/2/6依存性のアンチセンスncRNAが既知のDCL2/3/4依存的なsiRNA生成を介さずに植物の乾燥ストレス適応に機能している事が示された。これまでの研究によって、乾燥ストレス下でRDR1/2/6により2本鎖RNAが生成し、mRNA分解が促進される事が示唆された。今後XRN4とDCP5やRDR1/2/6の多重変異体を作成しPoly A(+)やPoly A (-)のセンスRNAおよびアンチセンスRNAを解析することで、RDR1/2/6がmRNAの分解産物を鋳型としているのか明らかにする。RDR1/2/6依存的なアンチセンスncRNAの乾燥ストレスから再吸水過程における機能を解析するため、顕著な表現型が観察されたrdr1/2/6変異体と野生型植物の根組織におけるトランスクリプトームの比較解析を行う。他のRNA代謝関連遺伝子の変異体を解析することにより、アンチセンスncRNAの生成に関わる新規な因子を同定し機能解明を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。
PCRダイレクトシーケンス法の改良および絶滅種を含む哺乳類進化の分子系統学的解析

本年は,3年間の研究計画の最終年度であり,以下の成果が得られた.(1)シベリア永久凍士から発掘された約2万5千年前のマンモス組織から,DNA抽出と遺伝子増幅(PCR)に成功した.そして,ミトコンドリアDNAのチトクロームb遺伝子および12SリボソームRNA遺伝子の全領域について,塩基配列を決定することができた.また,現生のアフリカゾウならびにアジアゾウについても同様に塩基配列を決定した.これらの塩基配列に基づき,塩基置換および分子系統樹を検討したところ,上記のゾウ亜科3種はお互いに近いが,マンモスはアジアゾウよりもアフリカゾウにより近縁であることが示唆された.(2)リス科齧歯類において,ムササビ・モモンガなど被膜をもったグループが単系統群であるかどうかを追及するため,ミトコンドリアDNAのチトクロームb遺伝子ならびに12SリボソームRNA遺伝子領域の分子系統学的解析を行った.その結果、両遺伝子の特徴は共に,被膜をもつムササビ・モモンガのグループが単系統であることを支持した.(3)ニホンジカについて,D-loop領域の全塩基配列を決定し、その地理的変異を検討した.その結果,偶蹄類の中でもニホンジカに特異的な繰り返し配列を検出した.その繰り返し数はそれぞれの地域に特異的であった.さらに,塩基配列全体の比較により,北日本(北海道,本州を含む)グループと南日本(九州および周辺の島々を含む)グループの間に遺伝的分化があることが明らかになった.また,北海道のニホンジカ集団(エゾシカ)には,少なくとも6つのD-loopタイプが存在し,その分布パターンが北海道における植生と深く関与していることが示唆された.本年は,3年間の研究計画の最終年度であり,以下の成果が得られた.(1)シベリア永久凍士から発掘された約2万5千年前のマンモス組織から,DNA抽出と遺伝子増幅(PCR)に成功した.そして,ミトコンドリアDNAのチトクロームb遺伝子および12SリボソームRNA遺伝子の全領域について,塩基配列を決定することができた.また,現生のアフリカゾウならびにアジアゾウについても同様に塩基配列を決定した.これらの塩基配列に基づき,塩基置換および分子系統樹を検討したところ,上記のゾウ亜科3種はお互いに近いが,マンモスはアジアゾウよりもアフリカゾウにより近縁であることが示唆された.(2)リス科齧歯類において,ムササビ・モモンガなど被膜をもったグループが単系統群であるかどうかを追及するため,ミトコンドリアDNAのチトクロームb遺伝子ならびに12SリボソームRNA遺伝子領域の分子系統学的解析を行った.その結果、両遺伝子の特徴は共に,被膜をもつムササビ・モモンガのグループが単系統であることを支持した.(3)ニホンジカについて,D-loop領域の全塩基配列を決定し、その地理的変異を検討した.その結果,偶蹄類の中でもニホンジカに特異的な繰り返し配列を検出した.その繰り返し数はそれぞれの地域に特異的であった.さらに,塩基配列全体の比較により,北日本(北海道,本州を含む)グループと南日本(九州および周辺の島々を含む)グループの間に遺伝的分化があることが明らかになった.また,北海道のニホンジカ集団(エゾシカ)には,少なくとも6つのD-loopタイプが存在し,その分布パターンが北海道における植生と深く関与していることが示唆された.
農耕文明生成と発展過程の日中共同研究

1.研究の目的本研究課題において我々が目的としたところは,中国内蒙古自治区涼城県にある湖,“岱海"周辺の中日共同考古学的総合調査である。この地は内蒙古の長城以北において,農耕文明が初めて行われた点で極めて興味をそそる。そしてまた,青銅器時代には一転して遊牧騎馬民族の領域となり,匈奴墓地が多数営まれている。中国側でも,このような地域を“農牧交錯地帯"と呼んで,深い関係を示している。この地域におけるこのような劇的な変化は一体何に起因するのかを解明することこそ,本研究の目的なのである。2.研究内容1)考古学的研究資料の収集と整備そのため,岱海周辺の遺跡に関する考古学的資料を収集し(消耗品費・その他費を充当),写真アルバム等に整備した(謝金・その他費を充当)。また,そのための必要機材として,ノートパソコン.中型カメラを整備した(その他費を充当)。2)考古学的比較研究他地域からの波及によって農耕文化が開始された点では,“岱海"周辺と我が国とは共通している。その点を比較考古学的観点から検討を行った(旅費・その他費を充当)。3)調査計画の策定本調査の3か年で一定の成果をあげるため,発掘地点の選定や,既往の調査の検討が必要である。われわれは収集した考古学的資料をもとに,次の調査計画を策定した。(初年度)既往の試掘調査を完結させ,有効な調査内容とするため,“岱海"東岸の王墓山・上遺跡の発掘調査。(二年度)この地域における初期農耕の様相を明らかにするため,王墓山の北に連なる石虎山遺跡の発掘調査。(三年度)遊牧騎馬民族文化の様相を探究するため,匈奴墓の発掘調査を行う。また,既往の調査において不足のところの補充調査も併せて行う。4)調査成果の公表各年度の調査内容は,次年度内に一応の取りまとめを行い,先ず中国文にて概要報告を『考古学集刊』誌上に発表することを目標とする。それ以後は日中双方自由にその資料を使用して研究を行うことが可能となる。5)自然科学的研究当該地域における自然科学的研究は,地質学的研究,植物学的研究,古生物学的研究など多方面の研究成果が期待されるが,基本的には中国側において研究体制の整っている分野については,中国側の研究に待つこととする。そのため,我が国において入手の困難な研究資料の複製を作成し,共同研究者に配布することとした(印刷費を充当)。3.研究実績ただ,研究を進める上で,考古学的にも自然科学的にも,具体的な資料の未入手の状況では,若干の困難さがあったのは否めないところである.従って,考古学・自然科学的研究ともに,中国側の研究の状況を把握し,分析することに主眼をおかざるを得なかったが,その結果,この地域の特殊性が中国側にも深い興味を抱かれ,“農牧交錯地帯"として各種の自然科学的研究の対象地域となっていることが理解できた。また,中国側の好意により入手した貴重な文献を,我々の研究資料とすることができたのは幸いである。それらの新資料の分析から,我々は調査研究上の新た調査方法や調査技術を開発し,実施してゆくことを検討したい。国際共同研究において,共同調査の研究成果を,いかに公表してゆくかは,その公表の経費と共に大きな課題である。その点について,中国側との基本的な合意が出来たことは,本研究の成果実績の一つとして良いものであろう。各年度における調査計画の策定作業と併せ,本調査の順調な運営を約束するものである。かくて本調査のための諸準備は,大方整ったといえよう。本調査の研究課題は非常に大きく,また困難である。本研究によって培われた研究実績を十二分に活用しながら,本調査を実りあるものにしたいと願っている。(二年度)

この地域における初期農耕の様相を明らかにするため,王墓山の北に連なる石虎山遺跡の発掘調査。(三年度)遊牧騎馬民族文化の様相を探究するため,匈奴墓の発掘調査を行う。また,既往の調査において不足のところの補充調査も併せて行う。4)調査成果の公表各年度の調査内容は,次年度内に一応の取りまとめを行い,先ず中国文にて概要報告を『考古学集刊』誌上に発表することを目標とする。それ以後は日中双方自由にその資料を使用して研究を行うことが可能となる。5)自然科学的研究当該地域における自然科学的研究は,地質学的研究,植物学的研究,古生物学的研究など多方面の研究成果が期待されるが,基本的には中国側において研究体制の整っている分野については,中国側の研究に待つこととする。そのため,我が国において入手の困難な研究資料の複製を作成し,共同研究者に配布することとした(印刷費を充当)。3.研究実績ただ,研究を進める上で,考古学的にも自然科学的にも,具体的な資料の未入手の状況では,若干の困難さがあったのは否めないところである.従って,考古学・自然科学的研究ともに,中国側の研究の状況を把握し,分析することに主眼をおかざるを得なかったが,その結果,この地域の特殊性が中国側にも深い興味を抱かれ,“農牧交錯地帯"として各種の自然科学的研究の対象地域となっていることが理解できた。また,中国側の好意により入手した貴重な文献を,我々の研究資料とすることができたのは幸いである。それらの新資料の分析から,我々は調査研究上の新た調査方法や調査技術を開発し,実施してゆくことを検討したい。国際共同研究において,共同調査の研究成果を,いかに公表してゆくかは,その公表の経費と共に大きな課題である。その点について,中国側との基本的な合意が出来たことは,本研究の成果実績の一つとして良いものであろう。各年度における調査計画の策定作業と併せ,本調査の順調な運営を約束するものである。かくて本調査のための諸準備は,大方整ったといえよう。本調査の研究課題は非常に大きく,また困難である。本研究によって培われた研究実績を十二分に活用しながら,本調査を実りあるものにしたいと願っている。
学級集団全体による問題解決とペアによる問題解決の比較研究

本研究は、算数科の同一の課題を、欧米の授業でよくみられるようなペアによる協同的状況で問題解決したときと、わが国に特徴的にみられる学級全体での話し合いによって解決したときの、問題解決の過程とその所産を比較し、各々の形態の特徴を明らかにしようとするものである。研究初年度である前年度は、小学校3、5年生を対象にしてペアでの協同的学習状況におけるデータの収集とテンタティブな分析を、また二年目の本年度は学級全体での話し合い状況でのデータの収集、およびペアでの話し合いとの比較を行った。また、それぞれの話し合いの状況を対象にして、学児童の学力に関する個人データ、ペアの仲良し度の資料、事前、事後テストの結果、話し合いにおける問題解決時の会話記録、遅延事後テストの結果等をデータとして収集した。主な結果を要約すると、次のとおりである。(1)本研究では、解くことのできない問題を与えた。したがってぺアでも学級全体でも話し合いでは解くことができないという答え、そしてその理由が話し合われいった。しかし、解くことができないという結論は、学級全体での話し合いでより短時間で提示され、検討される傾向にあった。(2)しかし、解くことができないことが検討されたペア群と学級群では、ポストテスト、遅延ポストテストにまで転移可能な知識を身につけたのは、ペア群の方であった。(3)ペア群では、発言し参加することがしやすいが、学級群ではすべてのメンバーに発言の機会を保障することが困難であり、参加を保障しにくいことが原因と推察された。ただし、学級群で発言しない子であっても、転移可能な知識を身につけることはあり、それは必ずしも学級群での話し合いの組織化の仕方に問題があることを意味するものとは言えない。本研究は、算数科の同一の課題をペアによる協同的状況で問題解決したときと、学級全体で問題解決したときの、問題解決の過程とその所産を比較し、各々の形態の特徴を明らかにしようとするものである。平成9年度は、小学校3年生と5年生を対象にして、ペアでの共同学習に関するデータの収集、およテンタティブな分析を行った。(平成10年度に、学級全体での話し合いを行わせ、本年度試みたペアでの問題解決と比較検討する計画であるため、ここではペアでの共同学習のデータの素描を報告するにとどめる。)入手したデータは、各児童の学力水準、構成されたペアの成績の高低、仲の良し度の高低に関する資料、事前テスト、事後テストの結果、話し合いによる問題解決時の会話記録、事後テストの結果、である。主な結果としては、以下のことが明らかになりつつある。(1)従来の算数科での問題解決のように、一つの答えを求める課題とは異なり、本研究で用いたような「解くことのできない」問題を与えた場合でも、学級の23割程度の者(概して算数学力の低い者)が、問題文中にある数値を操作して、数値として答えを出していた。反対に、「この問題は解くことができない」という「正答」を話し合いの前に持つ子は、算数の学力の比較的高い子の中に多くみられた。(2)ペアでの話し合いでは、多くのペアで正解にいたるが、その過程は様々である。その過程には、学力の高低よりも仲良し度の高低の影響がつよいようであった。(3)話し合いで、「解くことのできない問題の存在」に一度気づくと、「解くことのできない問題」に気づきやすくなるが、解ける問題を「解くことができない」と判断する反応も若干見られた。
機能改変型プレニル基転移酵素の基質特異性を利用したキラル合成

本研究では主として2種の遺伝子組換え体、ファルネシルニリン酸(FPP)合成酵素、およびウンデカプレニルニリン酸(UPP)合成酵素を用い、これらの基質特異性とキラル合成について検討した。アリル性基質として、ジメチルアリルニリン酸(DMAPP)、ゲラニルニリン酸(GPP)、およびFPPを用い、イソペンテニルニリン酸(IPP)ホモログとして、数種のE-およびZ-4-alkyl-IPP(alkyl基:methyl、ethyl、propel、およびbutyl基)を用いた。(2)GPPとE-4-ethyl-IPPとの反応では(S)-4-ethyl-FPPが得られ、Z-4-ethyl-IPPを用いるとそのエナンチオマーが得られることが分かった。収率の面からキラルシントンとして利用価値があると考えられる。(3)GPPとE-4-propyl-IPPとの反応から(S)-4-propyl-FPPが数%の生成、Z-4-propyl-IPPでは、そのエナンチオマーが1%以下であるが生成することを確認した。(4)4-butyl-IPPの場合は、E-4およびZ-体いずれも基質になり得なかった。2.(1)DMAPPとE-およびZ-4-alkyl-IPPとの反応では、alkyl基がmethylおよびethyl基の場合にだけそれぞれ対応するキラルな1分子および2分子縮合物が得られた。(2)DMPPとE-およびZ-4-propyl-IPPとの反応では、1%以下の収率であるが1分子および2分子縮合物が得られた。また、4-butyl-IPPの場合は、まったく生成物を与えなかった。3.(1)Z型のUPP合成酵素を用いて、FPPとE-4-methyl-IPPを反応させたところ、ゲラニルゲラニルニリン酸(GGPP)型の(S)-4-methyl-GGPPおよびゲラニルファルネシルニリン酸(GFPP)型の(S, S)-4,8-dimethyl-GFPPが得られた。また、E-4-ethylおよび4-propyl-IPPの場合は、それぞれ対応するGGPP型の(S)-体生成物が得られた。(2)Z-体ホモログは全く基質になり得ないことを確認した。研究目的および研究実施報告書に従い、Bacillus stearothermophilusファルネシルニリン酸合成酵素(FPS)およびMicrococcus luteus B-P 26ウンデカプレニルニリン酸合成酵素(UPS)を用い、これらの基質特異性について調べるためにホモアリル性基質として3-メチル-3-ペンテニルニリン酸(4-Me-IPP)および3-メチル-3-ヘキセニルニリン酸(4-Et-IPP)のE-およびZ-体の4種を合成し、それらの反応性について検討した。FPSを用いてアリル性基質(ジメチルアリルニリン酸、あるいはゲラニルニリン酸)と4種類のイソペンテニルニリン酸(IPP)ホモログとの反応を試みたところ、すべてのホモログが反応してそれぞれ目的とするキラル化合物を生成した。UPSを用いてファルネシルニリン酸とこれらのIPP-ホモログの反応を試みたところ、E-体の4-Me-IPPおよび4-Et-IPPからはいずれも目的とするキラル化合物を生成した。しかし、Z-体ホモログはいずれも全く基質として認識されないことが分かった。

今回得られたキラル化合物は、将来キラルシントンとしてフェロモンやホルモン等の生物活性を持つ有用物質に利用できると考えられる。本研究では主として2種の遺伝子組換え体、ファルネシル二リン酸(FPP)合成酵素、およびウンデカプレニル二リン酸(UPP)合成酵素を用い、これらの基質特異性とキラル合成について検討した。アリル性基質として、ジメチルアリル二リン酸(DMAPP)、ゲラニル二リン酸(GPP)、およびFPPを用い、イソぺンテニル二リン酸(IPP)ホモログとして、数種のE-およびZ-4-alky1-IPP(alky1基:methy1、ethy1、propy1、およびbuty1基)を用いた。(2)GPPとE-4-ethy1-IPPとの反応では(S)-4-ethy1-FPPが得られ、Z-4-ethy1-IPPを用いるとそのエナンチオマーが得られることが分かった。収率の面からキラルシントンとして利用価値があると考えられる。(3)GPPとE-4-propy1-IPPとの反応から(S)-4-propy1-FPPが数%の生成、Z-4-propy1-IPPでは、そのエナンチンチオマーが1%以下であるが生成することを確認した。(4)4-buty1-IPPの場合は、E-およびZ-体いずれも基質になり得なかった。2.(1)DMAPPとE-およびZ-4-alky1-IPPとの反応では、alky1基がmethy1およびethy1基の場合にだけそれぞれ対応するキラルな1分子および2分子縮合物が得られた。(2)DMAPPとE-およびZ-4-propy1-IPPとの反応では、1%以下の収率であるが1分子および2分子縮合物が得られた。また、4-buty1-IPPの場合は、まったく生成物を与えなかった。3.(1)Z型のUPP合成酵素を用いて、FPPとE-4-methy1-IPPを反応させたところ、ゲラニルゲラニル二リン酸(GGPP)型の(S)-4-methy1-GGPPおよびゲラニルファルネシル二リン酸(GFPP)型の(S,S)-4,8-dimethy1-GFPPが得られた。また、E-4-ethy1および4-propy1-IPPの場合は、それぞれ対応するGGPP型の(S)-体生成物が得られた。(2)Z-体ホモログは全く基質になり得ないことを確認した。
計算状態図を基にした耐熱アルミニウム超合金の設計と高強度化に資する組織制御

本年度は,Al-Mg-Zn 3元系の熱力学データベースを用いた計算状態図を基に,T相/α-Al二相組織を有するAl-4Mg-4.5Zn(at%)合金,Al-5Mg-3.5Zn(at%)合金,及びAl-7Mg-1.5Zn(at%)の合金組成を選定した.これらの合金を実際に溶製し,最適な溶体化熱処理条件(480°C/24時間)を同定した.これらの作製した試料を用いて,200°Cから300°Cの温度範囲において,1時間から1000時間までの時効処理(温度保持)を施し,それらの組織解析を行い,高温保持に伴う組織変化を調べた.その結果,いずれの合金も比較的短時間の時効で硬さの最大値を示し,長時間時効後強度が低下する.これは短時間側では析出物が比較的微細かつ緻密に析出するが,長時間時効に伴って析出物が粗大化することに起因する特に,Mg濃度の高いAl-7Mg-1.5Zn合金の硬さは時効処理に伴いそれほど増大しないが,300°Cにおいて長時間時効後も比較的高い値を維持する.したがって,Al-7Mg-1.5Zn合金が,高温かつ長時間の使用後においても強度を損なわない.また,昨年度設計したAl-5Mg-3.5Zn(at%)合金の組織の透過電子顕微鏡観察と高温強度を調査した.溶体化処理後300°C時効を施すと,α-Al母相からT-Al6Mg11Zn11相が析出する.200°Cにて1時間の時効後,粒子径約20 nmの非常に微細な化合物相が結晶粒内に均一に分散する.この析出相はT相の準安定相であると推察される.200°C/1h予時効を施した本合金は150°Cから200°Cの温度域で高い0.2%耐力(250 350 MPa)を示した.この強度レベルは,現状自動車用ターボチャージャーのインペラに適用されている2618合金や同じ成分系の高強度材である7075合金を凌ぐものである.本年度の成果にて,本研究の目標である自動車用ターボチャージャーのインペラに適用されている2618合金より実機使用想定温度である200°Cにおいて高い強度を示す新たな合金の設計が実現した.今後は,その合金の鍛造などの製造プロセスの検討を含め,本合金の生産性を高める研究も行う予定である.来年度は,本研究で設計した合金(Al-5Mg-3.5Zn(at%))の鍛造などの製造プロセスの検討を含め,本合金の生産性を高める研究も行う予定である.また,長時間高温使用に要求されるクリープ強度など,本設計合金の他の物性の調査にも取り組む本研究では,体積率10%以上の熱力学的に安定な金属間化合物相(平衡相)により強化された新規耐熱アルミニウム鍛造合金の設計を目指し,既存の熱力学データベースを用いた計算状態図を基にα-Al(fcc)/T-Al6Mg11Zn11相(cI162)の二相組織を有するAl-5Mg-3.5Zn合金を設計した.合金インゴットは,Al(純度99.99%),Mg(純度99.9%),Zn(純度99.9%)を設計した組成に怦量し,5Paまで真空排気した後,Ar雰囲気下における高周波誘導炉用いて溶製した.この試料に溶体化処理(480500°C/124h)を施した後,水焼入れし,最適な溶体化処理条件を調査した.さらに,溶体化材を電気炉およびオイルバスにて時効処理(200°C400°C/0.1h100h)を施し,水焼入れした.時効後の硬さ測定にはビッカース硬度計(荷重:9.8 N /荷重時間15 s)を用いた.また,走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて溶体化処理後,時効後の組織観察を行った.計算状態図から予測したα-Al単相温度を基に溶体化処理が可能であり,本研究で設計した合金の最適な溶体化処理温度は480°Cであることを見出した.溶体化処理後,200°C450°Cの時効を施した試料においてT相の優先的な粒界析出が認められ,粒内ではT相の微細分散した析出形態が認められた.時効後の硬さ変化は,時効に伴う組織変化に良く対応し,T相析出のノーズ温度は300°C付近に存在すると予測される.また,同熱力学計算を用いて設計した50 %以上の体積率の金属間化合物相(T-Al6Mg11Zn11相)を持つ耐熱Al基鋳造合金を作製し,高い強度を示すことを確認した.当初の鍛造合金の析出挙動の調査は計画通りの進捗である.

また,当初予定していなかった鋳造合金の設計を行い,高強度を示すことがわかったことは耐熱アルミニウム超合金の設計において飛躍的な進展である.本年度は,Al-Mg-Zn 3元系の熱力学データベースを用いた計算状態図を基に,T相/α-Al二相組織を有するAl-4Mg-4.5Zn(at%)合金,Al-5Mg-3.5Zn(at%)合金,及びAl-7Mg-1.5Zn(at%)の合金組成を選定した.これらの合金を実際に溶製し,最適な溶体化熱処理条件(480°C/24時間)を同定した.これらの作製した試料を用いて,200°Cから300°Cの温度範囲において,1時間から1000時間までの時効処理(温度保持)を施し,それらの組織解析を行い,高温保持に伴う組織変化を調べた.その結果,いずれの合金も比較的短時間の時効で硬さの最大値を示し,長時間時効後強度が低下する.これは短時間側では析出物が比較的微細かつ緻密に析出するが,長時間時効に伴って析出物が粗大化することに起因する特に,Mg濃度の高いAl-7Mg-1.5Zn合金の硬さは時効処理に伴いそれほど増大しないが,300°Cにおいて長時間時効後も比較的高い値を維持する.したがって,Al-7Mg-1.5Zn合金が,高温かつ長時間の使用後においても強度を損なわない.また,昨年度設計したAl-5Mg-3.5Zn(at%)合金の組織の透過電子顕微鏡観察と高温強度を調査した.溶体化処理後300°C時効を施すと,α-Al母相からT-Al6Mg11Zn11相が析出する.200°Cにて1時間の時効後,粒子径約20 nmの非常に微細な化合物相が結晶粒内に均一に分散する.この析出相はT相の準安定相であると推察される.200°C/1h予時効を施した本合金は150°Cから200°Cの温度域で高い0.2%耐力(250 350 MPa)を示した.この強度レベルは,現状自動車用ターボチャージャーのインペラに適用されている2618合金や同じ成分系の高強度材である7075合金を凌ぐものである.本年度の成果にて,本研究の目標である自動車用ターボチャージャーのインペラに適用されている2618合金より実機使用想定温度である200°Cにおいて高い強度を示す新たな合金の設計が実現した.今後は,その合金の鍛造などの製造プロセスの検討を含め,本合金の生産性を高める研究も行う予定である.今後は鍛造合金の析出挙動の調査を継続し,透過型電子顕微鏡を用いて結晶学的解析を行う.また,計算状態図を基にα-Al(fcc)/T-Al6Mg11Zn11相(cI162)の大きな二相領域を利用し,組成の異なる合金を設計し,T相の析出制御の可能性を調査する.さらに,昨年度設計した新たな鋳造合金の詳細な組織解析を行うとともに,高温における組織安定性について調査する.来年度は,本研究で設計した合金(Al-5Mg-3.5Zn(at%))の鍛造などの製造プロセスの検討を含め,本合金の生産性を高める研究も行う予定である.また,長時間高温使用に要求されるクリープ強度など,本設計合金の他の物性の調査にも取り組む
中学校数学における比と比例式の学習指導の改善

○本研究の目的本研究の目的は,比と比例式の学習指導を改善することにある.現在の中学校の比及び比例式の指導は,方程式の活用場面として扱われ,形式的に処理できるようにすることに重きがおかれている.関数としての比例との接続を意識して指導することに重きはおかれていない.そこで小野他(2014)では,中学校第1学年の生徒を対象に,比例式の学習をする際に,比例式と比例の接続を意図した授業を行った.その際以下の3点を意識して扱った.1比例式に表せる根拠を,「比例の関係にあるとき」とする.2同種の2量の比例式だけでなく,異種の2量の比例式を扱う.3異種の2量の比例式の外比の比の値の意味を考えさせる.この実践を通して,生徒は以下の3点について明らかにすることができた.1異種の比が等しいとする比例式のよさを生徒が感じ取ることができた.2小学校の比例の定義に基づいて2量の比例関係を捉え,比例しているので異種の外比が等しいことを認めることにより,比例の関係にあるとき比例式が成り立つことの認識が深まった.3異種の2量の外比の比の値に着目することで,普遍的な関係に着目する契機が生まれ関数としての比例y=axへ移行する手がかりとなる可能性があること,である.異種の外比の比の値が,関数作用素へと変わっていくプロセスの実証的検討は今後の課題であった.本研究の目的は,この課題を解決するために,教材研究・授業実践を行うことにある.○研究の成果今年度は上記の課題を解決するための実践授業を行った.具体的には,比例の関係が内在する問題解決の際に比例式を扱った.また,異種の2量における外比の比の値の意味理解から,中学校で学習する比例の学習を始めた.実践の結果,異種の2量の外比の比の値を関数作用素へと移行させる際に,必要な手立てが何か明らかにすることができた.また,比の値が関数作用素へと変わっていくプロセスを明らかにすることができた.今後は,本実践で明らかになったことを詳細に分析し,論文として投稿する予定である.○本研究の目的本研究の目的は,比と比例式の学習指導を改善することにある.現在の中学校の比及び比例式の指導は,方程式の活用場面として扱われ,形式的に処理できるようにすることに重きがおかれている.関数としての比例との接続を意識して指導することに重きはおかれていない.そこで小野他(2014)では,中学校第1学年の生徒を対象に,比例式の学習をする際に,比例式と比例の接続を意図した授業を行った.その際以下の3点を意識して扱った.1比例式に表せる根拠を,「比例の関係にあるとき」とする.2同種の2量の比例式だけでなく,異種の2量の比例式を扱う.3異種の2量の比例式の外比の比の値の意味を考えさせる.この実践を通して,生徒は以下の3点について明らかにすることができた.1異種の比が等しいとする比例式のよさを生徒が感じ取ることができた.2小学校の比例の定義に基づいて2量の比例関係を捉え,比例しているので異種の外比が等しいことを認めることにより,比例の関係にあるとき比例式が成り立つことの認識が深まった.3異種の2量の外比の比の値に着目することで,普遍的な関係に着目する契機が生まれ関数としての比例y=axへ移行する手がかりとなる可能性があること,である.異種の外比の比の値が,関数作用素へと変わっていくプロセスの実証的検討は今後の課題であった.本研究の目的は,この課題を解決するために,教材研究・授業実践を行うことにある.○研究の成果今年度は上記の課題を解決するための実践授業を行った.具体的には,比例の関係が内在する問題解決の際に比例式を扱った.また,異種の2量における外比の比の値の意味理解から,中学校で学習する比例の学習を始めた.実践の結果,異種の2量の外比の比の値を関数作用素へと移行させる際に,必要な手立てが何か明らかにすることができた.また,比の値が関数作用素へと変わっていくプロセスを明らかにすることができた.今後は,本実践で明らかになったことを詳細に分析し,論文として投稿する予定である.