hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細菌間シグナル伝達系阻害による口腔バイオフィルム形成阻害剤の開発

既知のAI-2の構造を参考にして、その化学構造を改変した構造類似体の作製を行った。AI-2が4,5-dihydroxy-2,3-pentanedioneにホウ素分子が取り込まれたフラン系分子であることより、フラノン誘導体などのアナログを検索し、候補となるアナログを合成した。この際、候補となるアナログの遊離型はAI-2同様不安定であることが予想されるため、AI-2の場合、o-phenylenediamineと結合させ、安定化を図った。このようにして作製されたアンタゴニストの活性阻害能について検討を加えた。海洋の発光細菌であり、AI-2のレポーター株であるVibrioharveyiはAI-2による発光の制御を行うため、V.harveyiの発光量を測定することによりAI-2の量を測定することが可能である。この菌株を用いて、合成したアナログのAI-2活性の阻害能を調べ、阻害活性を有するアナログとして有効であるかについてスクリーニングを行ったところ、いくつかのアナログが候補として挙がった。さらにそれらのアナログについてバイオフィルム形成阻害剤としての有効性を調べるため、う蝕細菌であるStreptococcus mutansなどの口腔細菌のバイオフィルム形成能を検討したところ、いくつかのアナログが、S.mutansをはじめとした様々なレンサ球菌のバイオフィルム形成を阻害することが明らかとなった。また、これらのアナログは解析した全てのレンサ球菌のバイオフィルム形成阻害に共通して有効である訳ではなかった。そのアナログと、バイオフィルム形成阻害に有効な菌種との間の関連はまだ明らかにされておらず、現在解析中である。さらに、バイオフィルム形成阻害機構を詳細に解析する目的で、バイオフィルムのマトリクス形成に重要な、グルコシルトランスフェラーゼの発現とアナログによるバイオフィルム形成阻害の関与についても現在解析を継続している。このように、いくつかのアナログがバイオフィルム形成阻害作用を持つことが明らかとなったが、これらのアナログのバイオフィルム形成阻害における対象および作用機序は異なっていることがこれまでの研究から示唆されており、それぞれのアナログの作用機序について、今後解析を進めていくことが必要であることが判明した。AI-2活性阻害能を有するアンタゴニストの作製。平成20年度は、既知のAI-2の構造を参考にして、その化学構造を改変した構造類似体の作製を行った。これまでAI-2の構造類似体に関する報告はほとんどないが、AI-2が4,5-dihydroxy-2,3-pentanedioneにホウ素分子が取り込まれたフラン系分子であることより、フラノン誘導体などのアナログをSciFinderなどのソフトを用いて検索する。候補となるアナログは受託業者に合成を依頼する。候補となるアナログの遊離型はAI-2同様不安定であることが予想される。そこでAI-2の場合o-phenylenediamineと結合・安定化させ、その生成物をLC-MS分析にて確認する。遊離体が不安定な場合はこれと同様な手段でアナログの合成を行った。次に、各アナログのAI-2活性阻害能について検討を加える。海洋の蛍光細菌であるVibrioharveyiはAI-2により発光の制御を行うことから、その発光量を測定することによりAI-2の量を測定する際のレポーター株として広く用いられている。そこで、この菌株を用いて、合成したアナログのAI-2活性の阻害能を調べることにより、バイオフィルム形成を阻害するアナログとして有効であるか否かをスクリーニングした。昨年度に引き続き、既知のAI-2の構造を参考にして、その化学構造を改変した構造類似体の作製を行った。

これまでAI-2の構造類似体に関する報告はあまりないが、AI-2が4,5-dihydroxy-2,3-pentanedioneにホウ素分子が取り込まれたフラン系分子であることより、フラノン誘導体などのアナログを検索し、候補となるアナログを合成した。この際、候補となるアナログの遊離型はAI-2同様不安定であることが予想されるため、AI-2の場合、o-phenylenediamineと結合させ、安定化を図った。その生成物はLC-MS分析で確認した。このようにして作製されたアンタゴニストの活性阻害能について検討を加えた。海洋の発光細菌であり、AI-2のレポーター株であるVibrioharveyiはAI-2による発光の制御を行うため、Vibrio harveyiの発光量を測定することによりAI-2の量を測定することが可能である。そこで、この菌株を用いて、合成したアナログのAI-2活性の阻害能を調べ、阻害活性を有するアナログとして有効であるかについてスクリーニングを行ったところ、いくつかのアナログが候補として出てきた。現在、それらのアナログについてバイオフィルム形成阻害剤としての有効性を検討している。昨年度は既知のAI-2の構造を参考にして、その化学構造を改変した構造類似体の作製を行った。その中でもAI-2のレポーター株であるVibrio harveyiの発光を抑制するものについて、う蝕細菌であるStreptococcus mutansなどの口腔細菌のバイオフィルム形成能を検討したところ、いくつかのアナログが、S.mutansをはじめとした様々なレンサ球菌のバイオフィルム形成を阻害することが明らかとなった。また、これらのアナログは解析した全てのレンサ球菌のバイオフィルム形成阻害に共通して有効である訳ではなかった。そのアナログと、バイオフィルム形成阻害に有効な菌種との間の関連はまだ明らかにされておらず、現在解析中である。さらに、バイオフィルム形成阻害機構を詳細に解析する目的で、バイオフィルムのマトリクス形成に重要な、グルコシルトランスフェラーゼの発現とアナログによるバイオフィルム形成阻害の関与についても現在解析を継続している。また、これらのアナログがバイオフィルム形成阻害には無効であったが、それ以外の病原性因子発現の制御に関与している可能性があるため、アナログ添加と病原性遺伝子発現との関連について解析を進めている。このように、いくつかのアナログがバイオフィルム形成阻害作用を持つことが明らかとなったが、これらのアナログのバイオフィルム形成阻害における対象および作用機序は異なっていることがこれまでの研究から示唆されており、それぞれのアナログの作用機序について、今後解析を進めていくことが必要であることが判明した。
近世会津領の文化・習俗に関する地域倫理思想史的研究

本研究は、保科正之入部から明治中期に至る会津領の地域文化を、倫理思想史的に捉え、いわゆる「地方気質」が、生の目的や道徳意識といった倫理思想の形成とどのように関係しあっているかを明らかにすることを目的として、進められた。綿密な資料整理や解読作業、また、現地における実地調査と研究発表を通じて、次のような知見と成果が得られた。一般に「会津気質」と呼ばれるものの根底には、近世会津において成立した、神道(唯一神道)と儒教(朱子学)を不可分のものとして捉える思想と、そこにある倫理観・死生観とが、強く生きている。このことは、そうした思想の具体的内実と、近世幕藩体制と共に創設された「会津藩」という共同体の歴史的成立過程との間に、密接な構造的連関が認められる、という研究成果において、明らかに窺われた事実である。総じて本研究は、文化・習俗の地域性の問題、またそれと密接に絡む文化の求心性の問題について、人々の主体性の内実を映した倫理思想の見地から、ミクロに対象地域を限定しつつ実証的な研究をとり行う、という当初の目的を、「近世会津領」というモデルケースにおいて、一定の課題を今後に託しながら、着実に果たした。これを受けて今後、幕末の復古思想に多大な影響力を持った水戸学の思想を、「水戸藩」という特殊な歴史的・風土的環境との連関において捉えることにより、本研究の切り開いた方法的視座と実質的成果とが、共に一層深められるであろう、という見通しを得ている。本研究は、保科正之入部から明治中期に至る会津領の地域文化を、倫理思想史的に捉え、いわゆる「地方気質」が生の目的や道徳意識といった倫理思想の形成とどのように関係しあっているかを明らかにすることを目的とする。研究初年度は、主に会津の地域思想・文化に関する基礎的資料の調査・収集を行うとともに、定例研究会においてそれらの解読及び分担者の役割に応じた研究発表を行った。(1)会津領の地域的自立性の観点から、会津藩校日新館の教育プログラムの内容を倫理思想史的に吟味した。特に会津藩の特色とされる吉田神道及び山崎闇斎学派の朱子学の思想的諸特性について、古学派儒学や国学系神道など、他藩において影響をもった諸学派との対比において検討し、学派学統上の会津藩教育の位置づけについて整理した。(2)士道を通じた他藩(福岡藩・鹿児島藩)との交流、あつれきについて、幕末の会津藩士の事跡に即して調査し、近世武士道思想における会津士道の特性並びに位置づけについて検討した。(3)会津地方の信仰圏について、近世以前からの在来仏教及び宗像神社の布教圏等との関連を調査した。(4)会津農書関係の資料を収集し、会津藩領の農村道徳について基礎的解析作業に着手した。以上の成果の一部分を論文等において発表した。本研究は、保科正之入部から明治中期に至る会津の地域文化を、倫理思想史的に捉え、いわゆる「地方気質」が生の目的や道徳意識といった倫理思想の形成とどのように関係しあっているかを明らかにすることを目的とする。研究二年度は、近世・近代の代表的会津人を何人かとりあげ、あわせて会津人と交流のあった中央・他地方出身人物の評価等を整理しつつ、会津の地域的思想・文化イメージを資料調査、収集及び定例研究会における発表、討論を通じて復元した。(1)いわゆる「瓦解」後の世相における諸藩出身者の活動、イメージ等について、文芸作品、伝記資料等にわたって調査、解説を行った。(2)近世仏教全般のありようの中で、会津地域の信仰の特性、対宗教政策の中心思想等を検討した。(3)初年度にひきつづき、儒学・神道の学統・学派に関する資料調査、及び、会津農書にみられる農村道徳の基礎的解析作業を行った。以上の成果の一部分を論文・講演等において発表した。

本研究は保科正之入部から明治中期に至る会津の地域文化を倫理思想史的に捉え、いわゆる「地方気質」が生の目的や道徳意識といった倫理思想の形成とどのように関係しあっているかを明らかにすることを目的とする。研究最終年度である本年度は、一般に「会津気質」と呼ばれるものを倫理学的に記述し、あわせて地域倫理思想史の方法的標準を構築することが計画されていた。そのために、数回にわたる合宿などを通じて研究のとりまとめを行い、結果、以下のような知見が得られた。即ち、一般に「会津気質」と呼ばれるものの根底には、近世会津において成立した神道と儒教(朱子学)を不可分のものと捉える思想が根付いているが、その思想の内実は、まさに会津藩の成立という歴史的過程と密接な構造的連関を持つものであった。そして、より広く捉えるならば、このことは近世の幕藩体制の成立が、古代中世的な中央(朝廷)と地方という二項図式とは異なる「地方気質」の形成をもたらしたものであることを意味しており、その点に、地域文化を倫理思想史的に考察するための一つの指標を見ることができる。今後、幕末の復古思想に多大な影響力を持った水戸学の思慮を、水戸藩の成立の歴史的過程と連関させて考察することで、地域倫理思想史研究という新たな分野の確立を試みた今回の研究成果が、より一層深められるであろう見通しが得られた。以上の成果の一部を論文等において発表し、また、冊子体の報告書が平成15年5月にできあがる予定である。
骨形成の統合的メカニカルシグナル制御ネットワークの新分子機構

運動器疾患は社会の超高齢化と共に急増しており、特に骨粗鬆症の患者は約1,000万人と推定される。特に重度の骨粗鬆症に対する広範囲骨欠損の治療の上で「骨の形成を基盤とする対処法」の確立は急務であるが、力学的刺激の減少による骨量低下を含む「骨形成低下の疾患病態における調節破綻に至る骨形成制御の分子機構」は尚十分には明らかでない。本研究により骨芽細胞の運動により骨量が制御される分子メカニズムとしてNckの役割が解明(PNAS 2015)され内軟骨性骨化のDullardによるTGFbシグナルの制御(JBMR2015)が明らかとなり破骨細胞ではTPCが骨量の制御に関わる(JBC2017)を示した。本研究では、骨形成の統合的メカニカルシグナル制御ネットワークの新分子機構の解析を推進した。我国においては高齢化がこれまでにないスピードで進行しており、その結果、重度の骨粗鬆症を伴う患者における歯科インプラントの際の「骨量不足」およびがん患者の増加に伴う口腔がん切除後の顎骨の広範囲骨欠損ならびに他臓器のがんの骨転移切除後の骨の再構築、歯周疾患による歯槽骨喪失および外傷性の広範囲骨欠損への対応の上で「骨の形成を基盤とする治療」の確立は急務である。現在骨形成のシグナルとしてはメカニカルストレスと副甲状腺ホルモンのシグナルが存在するがそのいずれにおいてもメカニズムが十分には明らかではないことから、Fucciシステム(Fluorescence Cell Cycle Indicator)で、G1のCell Cycleにある骨芽細胞を蛍光色素で赤く標識し、またG2Mにある骨芽細胞を緑に標識し、その上でこれらの細胞へのメカニカルストレスを印加し、同時または単独で副甲状腺ホルモンに細胞を暴露することにより細胞周期ならびに細胞の運動への二つの骨形成シグナルの作用を解析した。その結果、G1期においてもS/G2/M期においても骨芽細胞は遊走することを示した。また、S/G2/M期の細胞はG1期の細胞よりも早く遊走した。興味深いことに骨形成促進作用をもつ副甲状腺ホルモンは遊走速度を高め、もうひとつの骨形成促進因子であるメカニカルストレス(MS)も同様であった。これに対して両者併用では、骨芽細胞の遊走速度は対照レベルに抑えられ、二つの骨形成促進性刺激の間に交絡のあることが示された。以上の結果は骨芽細胞の遊走は細胞周期と連関して機械的刺激と化学的刺激の両者によって協調的に制御されることで骨量制御に寄与することが示された。現在骨形成のシグナルとしてはメカニカルストレスと副甲状腺ホルモンのシグナルが存在するがそのいずれにおいてもメカニズムが十分には明らかではないことから、特にメカニカルストレスに関与する細胞内の骨格分子の制御について検討した。対象としたアダプター分子はNckであり、これまで細胞骨格の形成や細胞遊走への関与は推察されていたが骨芽細胞系列の細胞での機能は不明であった。今回の研究の結果、Nckが骨芽細胞に発現しNckのノックダウンにより骨芽細胞の遊走が抑制され、逆にNck1を強制発現すると細胞の広がりが促進し細胞遊走ならびに基質への接着が高進した。さらに細胞内シグナルにおけるNckの役割として1,2の両者をノックダウンするとIGF1への細胞の正の遊走が阻害された。このメカニズムとしてはNck1の細胞内のアダプター分子であるIRS-1への結合が関与することが免疫沈降解析により示された。生体内でNckをノックダウンした骨芽細胞は頭蓋冠の骨欠損部における広がりの低下を示し、さらにはNck1、Nck2の骨芽細胞特異的な二重欠損マウスにおいて骨粗鬆症が発症し、骨形成速度が抑制され骨髄除去後の生体内での骨形成による修復が抑えられた。以上の観察からメカニカルシグナルに関わる骨芽細胞の分子が再生や定常状態の骨の形成に関わることが明らかとなった。概ね順調に進展していると判定した。メカニカルストレスによる骨形成のシグナルネットワークの解明のため細胞の機械的刺激の受容装置である繊毛の基本分子のBardet-Biedl Syndrome 3の機能の解析を行った。この分子はメカニカルストレスを細胞が感知する際に細胞一つに一本のみ存在する繊毛を構成する分子群の一つであるとともにその欠失がヒトにおいて骨の異常形成を示すことからメカニカルストレスの骨形成の制御のネットワーク機能にかかわることが推察される。今回はBardet-Biedl Syndrome 3分子を欠失する動物を用いてその頭蓋骨の形態への影響を解析した。Bardet-Biedl Syndrome 3を欠失するとマウスの胎児において顔面正中部の発達異常を呈することならびに上顎の歯の異常を起こすことが明らかとなった。また頭蓋底においては骨の縫合の融合がBardet-Biedl Syndrome 3の欠失マウスで生ずる。頭蓋底はBardet-Biedl Syndrome 3の欠失により側方に伸長しつつ長軸方向には短縮した。

胎生期のマウスでは頭蓋底の軟骨部分はBardet-Biedl Syndrome 3の欠失により減少した。Bardet-Biedl Syndrome 3を発現する細胞は頭蓋底と脳の一定の部分に特異的に観察された。細胞を用いた検討では軟骨細胞様細胞のATDC細胞においてBardet-Biedl Syndrome 3をノックダウンすると細胞の遊走性が低下した。これらの観察はBardet-Biedl Syndrome 3が骨の形態形成の上でメカニカルストレスに関わる繊毛において機能し特に頭蓋のような外力の関わる器官において重要な意義を持つことが明らかとなった。メカニカルストレスによる骨形成のシグナルネットワークの解明のため細胞の機械的刺激の受容装置である繊毛の基本分子のBardet-Biedl Syndrome 3の機能の解析を行った。この分子はメカニカルストレスを細胞が感知する際に細胞一つに一本のみ存在する繊毛を構成する分子群の一つであるとともに、その欠失がヒトにおいて骨の異常形成を示すことからメカニカルストレスの骨形成の制御のネットワーク機能にかかわることが推察される。今回はBardet-Biedl Syndrome 3分子を欠失する動物を用いてその頭蓋骨の形態への影響を解析した。Bardet-Biedl Syndrome 3を欠失するとマウスの胎児において顔面正中部の発達異常を呈することならびに上顎の歯の異常を起こすことが明らかとなった。また頭蓋底においては骨の縫合の融合異常がBardet-Biedl Syndrome 3の欠失マウスで生ずる。頭蓋底はBardet-Biedl Syndrome 3の欠失により側方に伸長しつつ長軸方向には短縮した。これらの観察はBardet-Biedl Syndrome 3が骨の形態形成の上でメカニカルストレスに関わる繊毛において機能し特に頭蓋のような外力からの臓器の保護に関わる器官において形態形成や細胞機能に意義を持つことが明らかとなった。運動器疾患は社会の超高齢化と共に急増しており、特に骨粗鬆症の患者は約1,000万人と推定される。これらの患者に加え循環器疾患、神経疾患、悪性腫瘍による“寝たきり"の患者は、廃用性骨萎縮を生ずることにより骨粗鬆症は、骨吸収亢進に加え骨形成の抑制を伴い、更に重症化する。骨粗鬆症による大腿骨近位部骨折は生命予後を不良とする重要な病態である。この様な、大腿骨近位部骨折並びにこれを起こす骨量や骨形成の低下が関与する疾患の増加は著しい。従って特に重度の骨粗鬆症に対する「骨量増加」および重度の関節リウマチ並びに変形性関節症等の「関節再建」、ロコモティブシンドロームや増加するがんの骨転移、外傷性の広範囲骨欠損の治療の上で「骨の形成を基盤とする対処法」の確立は急務であるが、力学的刺激の減少による骨量低下を含む「骨形成低下の疾患病態における調節破綻に至る骨形成制御の分子機構」は尚十分には明らかでない。
培養ヒト角膜内皮細胞シート自家移植の臨床応用を目指した開発

角膜内皮疾患に対する新しい治療法として、培養角膜内皮細胞シート移植法の開発を行った。本年度はヒトおよびカニクイザル角膜内皮細胞を用いて移植可能な培養角膜内皮シートを作成し、家兎およびサル眼への移植実験を行って生体適合性の評価を行った。初めに、凍結乾燥羊膜をキャリアとしてヒト角膜内皮細胞を培養し、内皮細胞密度約2500-3000cells/mm^2の培養ヒト角膜内皮シートを作成した。作成したシートは角膜内皮機能に関連するタンパクであるZO-1およびNa^+/K^+ATPaseを発現していた。培養ヒト角膜内皮シートを角膜内皮細胞を掻爬した家兎眼に移植した結果、ホスト角膜実質に対するヒト角膜内皮シートの接着性は良好であり、移植後早期から角膜の透明性が改善することが明らかとなった。次に、I型コラーゲンシートをキャリアとしてカニクイザルの角膜内皮細胞を培養して内皮細胞密度約2500-3000cells/mm^2の培養サル角膜内皮シートを作成した。作成したシートは上記と同様にZO-1およびNa^+/K^+ATPaseを発現しており、形態的、機能的にin vivoの角膜内皮細胞に類似した分化した角膜内皮細胞であることがわかった。培養サル角膜内皮シートを用いて、全身麻酔下でカニクイザルにアロ培養角膜内皮シート移植術を施行した。I型コラーゲンをキャリアとして作成した培養角膜内皮シートは柔軟性が高く透明性も良好で、角膜輪部に作成した5-6mmの小さい切開層から眼内に挿入することが可能であり、手術侵襲の少ない培養角膜内皮シート移植を行うことが可能であると考えられた。角膜内皮疾患に対する新しい治療として、培養ヒト角膜内皮細胞シートの作成とその移植についての検討を行っている。そのキャリアーとしてヒト羊膜、そして吸収性高分子ゼラチンゲルをキャリアーとして用いたもの、それぞれの培養ヒト角膜内皮細胞シートの作成を試みた。角膜内皮細胞の初代培養方法は、角膜実質より剥離したデスメ膜をデイスパーゼ処理することにより採取された角膜内皮細胞から細胞浮遊液を作成し、作成された細胞浮遊液は12穴培養皿状に播種し、培養を行った。適宜トリプシン-EDTA処理を行い、継代培養を行った。ヒト羊膜は帝王切開の際に採取し、-80度保存後、羊膜上皮細胞を除去した。継代培養ヒト角膜内皮細胞を用いて、高濃度細胞浮遊液を作成し、上皮除去後の羊膜上に播種し、14日間培養した。作成された角膜内皮細胞シートではヒト角膜内皮細胞は羊膜上に平坦で敷石状に並ぶ多角形の連続する単層の角膜内皮層を形成していた(細胞密度:3285.3±62.0cells/mm^2)。移植実験における動物はホストとして日本白色家兎を用いた。角膜中心部を直径7mmで切除した角膜片のデスメ膜を内皮細胞と一緒に除去し、直径6.25mmの培養ヒト角膜内皮細胞シートを角膜片の実質上に静置・移植し、その角膜片をもとの白色家兎のもとの角膜に縫合した。コントロールの内皮を除去したもの、羊膜のみを移植したものでは術後強い角膜浮腫を認めたが、培養ヒト角膜内皮細胞シートを移植した群では浮腫は認められず、角膜の透見性も良好であった。またシャム手術を行った群と比較しても、培養ヒト角膜内皮細胞シート移植群はその角膜厚の平均値において術後17日目まで有意差を認めなかった。術後7日目の移植角膜片では、羊膜上に単層の連続した角膜内皮層を認め、角膜内皮細胞は移植前の形態を保つていた。
含硫アミノ酸L-システインによる膵B細胞保護とその作用機序の解明

グルコースが高い状態ではインスリンを分泌する膵B細胞が細胞死を起こす。この現象は糖尿病の悪化の一因であるが、今回の研究で私たちは、含硫アミノ酸であるL-システインが膵B細胞の細胞死を防いでいること、さらにこの作用が硫化水素(H_2S)の産生によることを明らかにした。H_2Sといえば中毒や自殺など物騒な話題で世間を騒がせているが、このガスは膵B細胞内でも作られており、侵襲からこの細胞を守っていることがわかった。この研究に先立ち申請者は、含硫アミノ酸であるL-システインが膵B細胞からのインスリン分泌を抑えること、その抑制がL-システインが代謝されて生じる硫化水素(H_2S)に由来することを報告した。H_2Sは、生体内では主にcystathionine-β-synthase(CBS)あるいはcystathionine-γ-lyase(CSE)により含硫アミノ酸L-システインを基質として産生される。今年度の研究で申請者は、マウス膵島におけるこれらの酵素の発現を調べ、CBSが恒常的に発現されているのに対し、CSEの発現は高濃度のグルコースにより誘導されることを見いだした。また、マウス膵B細胞由来の培養細胞株であるMIN6を用いた実験から、高濃度のグルコースによりH_2S産生が増加することを明らかにした。高グルコースによる培養を続けると膵島細胞では細胞死が起きるが、L-システインおよびH_2SドナーであるNaHSは、この細胞死を抑制した。さらに、マウス膵島をL-システイン存在下で培養することにより、培養後のインスリン分泌が増強されることを明らかにした。これらの結果は、誘導されたCSEにより産生されるH_2Sが、グルコースが引き起こす細胞ストレスから膵島細胞を保護する自己防御機構(intrinsic brake:内在性のブレーキ)であることを示唆している。さらにこれらの結果は、H_2Sが構成性酵素(CBS)と誘導性酵素(CSE)の両経路により産生されることを示すものであり、同じガス性メッセンジャーである一酸化窒素(NO)の合成におけるNO合成酵素(NOS)のアイソザイム(cNOSとiNOS)と同様の位置づけにあると考えられ、ガス性メッセンジャーの合成における分業、という観点からも大変に面白い知見である。高血糖が引き起こす細胞死がもたらす膵B細胞量の減少は、糖尿病の進行をもたらすと考えられている。申請者たちは、糖尿病状態における硫化水素産生の意義が、この膵B細胞量減少に歯止めをかける機構であると考え、この膵B細胞保護の機序を明らかにして新しい糖尿病治療への貢献を目指している。本研究助成により、平成20年度には膵B細胞におけるL-システィンのその代謝産物である硫化水素の細胞保護作用について、さらなる知見をえられたばかりでなく、硫化水素の産生調節についても研究を進めることができた。本年度の研究で明らかになったのは、1)膵島細胞に細胞障害が加わった際の細胞死に対してL-システィンが細胞保護作用に働くこと、2)同様の保護作用は硫化水素ドナーであるNaHSによっても得られること、3)細胞におけるグルタチオン産生の亢進が保護作用の一因であること、4)硫化水素の産生酵素がインスリン分泌刺激条件により誘導されること、の4点である。これらの結果から、L-システィンの代謝による内因性の硫化水素産生は、インスリン分泌によって細胞に口わる障害を回避するために膵B細胞に備わった自己防御機構(内因性のブレーキ;intrinsic brake)であることが示唆された。これまでの私たちの検討では、L-システィンや硫化水素の保護作用は小胞体ストレスの亢進では見られず、主に酸化ストレスの軽減や細胞内Ca^<2+>の低下によってもたらされるものと考えられる。L-システィンで前処置した膵島からのグルコースによるインスリン分泌能も改善し、L-システィンによる細胞保護は膵B細胞の機能面にも良い影響をもたらすことが明らかになった。L-システィンおよび硫化水素ドナーで処理した膵島における遺伝子発現変化の網羅的解析では、細胞死に直接関連する候補分子は得られなかった。また、糖尿病動物モデルである膵B細胞特異的カルモジュリン過剰発現マウスの血中L-システィン濃度を正常と比較検討したが、有意の差はなかった。この結果については、特定の臓器や、より長く糖尿病に罹患した個体で比べるなど、更なる検討が必要である。
学校ケースメソッドの開発・普及システムの構築

(a)グーグルWikiを使って、教育実習で遭遇する典型的な事例やスクールサポートについて悩みと解決策を書き込ませ、それを大学の授業で検討させると、自力で問題解決できるようになった。そして(b)問題解決の枠組みを理解すると、現職研修と同程度の解決策まで見出せることも分かった。また、ケース素材とその蓄積のために、(c)教員志望学生と若手教員向けそれぞれのオンライン学習室(IDとパスワードで入室可)のホームページを開設した。平成22年度の研究成果は、次の通りである。(1)教員養成段階における失敗事例は、学部実習生の失敗事例集を基にして、教職大学院生の失敗事例との異同を明らかにした。(2)それに関連して、日本教育大学協会研究集会において教職大学院1回生の学びの歩みにそって到達点と課題を明らかにした。(3)教職3年目までの2つの小学校の若手教員を対象にほぼ1年間にわたって悩みを聞き、授業参観も重ねながら、初期教師教育における到達点と課題を明らかにした。(4)それに関連して、若手教員と学部実習生の失敗事例との異同も確認した。(5)(3)で取り上げた一つの小学校において、[○!A]イオネットの電子掲示板で若手教員が授業公開や教材研究で遭遇する諸問題を共有させ、メンター教員や私も参画しながら、指導助言も加えて、問題解決を行うクローズド・システムを導入した結果、若手教員が忌憚なく意見を交わし、悩みを共有し、力量形成で有効であるとの感触を得た。(6)それに関連して、奈良教育大学教職大学院紀要において今回の研究成果を発表するとともに、[○!A]はファイル添付ができないので、今回は[○!B]Googleグループのホームページでその問題を解決したが、今後は相互の機能的統合が必要であるという課題も明らかにした。なお、この課題については、平成23年1月のGoogleグループの改革がなされた結果、両機能を統合したホームページを試作済みである。平成23年度の研究成果は、次の通りである。(1)インターネット活用した教職3年目までの若手教員の研修奈良県G市立T小学校の若手教員8名が1学期(6月7月:計3回)と2学期(10月:計4回)にそれぞれ1回ずつ研究授業を行ったが、そのための教材研究、学習指導案づくり、そして、授業後の反省をグーグル・ホームページのマイサイト(同校教員14名と私の計15名のみ閲覧可能で、全72頁)を活用した。その結果、ネット上の質疑応答が有効であることが分かった。ただし、若手教員の多くは、初任者研修の対象者や教員採用試験受験者であり、この手法は効果的であるが、負担が大きいという感想であった。(2)教職1年目及び2年目の若手教員に関する悩みの調査上記の(1)では非常勤講師も含んでおり、教職初心者の力量把握をより正確に行うために夏休み中に教職大学院を修了した教職1年目と2年目の若手教員12名を対象に『教育実習生の失敗事例集』のうち今なお解決が困難なケースを選んでもらい、初心者教員の躓きを明らかにした。(3)インターネット活用した教育実習を経験した学部学生の力量形成奈良教育大学で教育実習を経験した学部生を対象にした私の授業「指導と評価」において、グーグル・ホームページのマイサイト(受講生8名と私の計9名のみ閲覧可能で、全46頁)に教育実習生、教職1年目及び2年目と3年目の教員がもっとも躓いている悩みトップ10を掲載し、それと絡めながら、自分たち自身の実習での失敗を出して解決策を探って、確かな力量をつけることができた。なお、(3)の方法を使えば、大学の教職の授業において、教職3年目までの力量形成の歩みを視野に入れながら、学部生自らの教育実習経験を踏まえて、その理論的意味づけをし、協働的に学びを展開できることが分かったので、平成24年10月の日本教育方法学会全国大会で発表をする予定である。グーグルグループWikiサイトで教員志望学生が遭遇する典型的な失敗事例を提示し、本専修学生に「何が問題」で「いかに解決すべきか」を書かせて検討させた後、大学で討論中心の授業を行った結果、問題考察の枠組みを理解していると、現職教員研修とほぼ同じポイントを押さえた討論ができた。その後、受講生が関わってきたスクープサポートに伴う悩みを出させ、同様の方式で授業をすると、自力で問題解決させやすいことが分かった。これは、教育実習着手直前の半期2単位の教職科目であり、受講生の事後アンケートによれば、9割が「理論的説明中心の授業より、役立った」と言い、「教育実習に行くので、このサイトをアクセスできるようにしてほしい」との要望であった。ところで、1全米理科ケースメソッド指導センターは、このような典型的事例の普及を行ってきたが、2近年、ケースの修正にネットを活用する試みもしている。3モンタナ州立大学は、教育に関わる悩みをネット活用で解決させるメンタリング研究を行って、数年前にニューティーチャーセンター(NTC)のeMSSの開設に繋げた。ケースの普及も必要であるが、その前提となる(a)ケース素材の蓄積と(b)その洗練が不可欠なのである。

この問題意識に基づき、本研究は、(a)ネットのWiki活用を行い、1のケースメソッド普及にも生かしたが、(b)については、グーグルWikiの制限のためにもっと自由なフォーマットが欲しいという学生の声を受けて、2013年2月に「教員志望学生」と「若手教員」向けそれぞれのオンライン学習室(IDとパスワードによって入室可)のホームページに開設した。これは、ケースメソッドの普及と開発の情報提供だけでなく「悩みの相談室」の開設を通し絵(a)の素材蓄積に役立てようとするが、スマートフォンでもアクセス可能という点で米国にもないアドバンテージがある。第一に、教育実習修了後の学部生及び、教職大学院生、教職3年目までの若手教員にそれぞれの段階の失敗事例を示させ、彼らの協働的な学びに生かしている。第二に、登録者のみに限定したホームページ上にそれぞれの力量形成過程に典型的な失敗事例を掲載し、失敗や躓きに対処する手立てを示して、無用な失敗を回避できる手だてを講じている。ただし、第二点については、自主的に研修できるためのティーチング・ノートまでは掲載していない。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、(1)教員養成段階の学生から教職3年目までの若手教員を対象とした典型的な躓きのケースとそれを自主的に研修できるためのティーチング・ノート、そして、研修の評価方法をホームページ上に掲載することが主目的であり、これは、容易に実現できる。そして、(2)大学生に対してインターネットを活用した力量形成を授業で実行することもすでに前期授業で計画中である。教職3年目までの若手教員については、iPadを使ってホームページにアクセスし、(3)兵庫県M市において拠点校指導教員と初任者教員を軸に展開する方法、あるいは、(4)同県H市の大規模小学校で研修担当教員と若手教員が研修を行う方法、の少なくともいずれか一つは実施する予定である。(4)については、当初の計画では、市教委まで拡大する予定であったが、過去2年間の協力小学校は小規模校で試みてきたが、大規模校こそ効果的ではないかという反省を活かしてより堅実な試みをし、それが認められれば、市レベルまで拡大することも可能であろうと思う。そして、研究成果を論文に取りまとめ、学会で発表する。
小児看護に携わるジェネラリストナースを支援する教育プログラム立案モデルの開発

本研究の目的は、小児看護に携わるジェネラリストナースのスタッフ・ディベロップメントを支援するための看護継続教育プログラム立案モデルを開発することである。この目的達成に向け研究を実施し、次の成果を得た。小児看護に携わるジェネラリストナースの教育ニードおよび学習ニードを質的・帰納的に解明した。今後の課題は、これらの成果を基盤としたアセスメントツールを完成させ、小児看護に携わるジェネラリストナースの教育ニード・学習ニードを測定することである。また、その結果を反映した看護継続教育プログラム立案モデルを作成することである。小児看護に携わる看護師を研究対象に、教育ニード、学習ニードを明らかにするための調査を実施した。測定用具は、1小児看護に携わる看護師の学習ニードと教育ニードを問う自由記述式調査紙、2個人特性を問う質問から構成される調査紙を用いた。調査紙の内容的妥当性は、研究推進コースにおける検討と、小児看護に携わる看護師50名を対象としたパイロットスタディにより確保した。データ収集は、無作為抽出した小児関連診療科目を標榜する一般病院および小児専門病院、計200施設の看護管理者に研究協力を依頼し、承諾を得た62施設に所属する723名の看護師を対象とした。調査紙は、郵送法により看護管理責任者を通して配布した。調査期間は平成24年5月15日から7月1日であった。倫理的配慮は、看護師個々が個別に投函する方法により対象者の匿名性の確保と自己決定の権利を保障した。また、その適切性は群馬県立県民健康科学大学倫理委員会より承認を得た。回収された調査紙は357部(回収率49.4%)であった。対象者の特性は、病院の所在地、小児看護師の所属看護単位、職位、基礎教育課程、最終学歴は多様であり、臨床経験年数は平均12.6年であった。小児看護経験年数は1ヶ月から27年2ヶ月の範囲であり、平均6.6年であった。病院の設置主体、このうち、学習ニードがあると回答した者は297名(83.2%)、ないと回答した者は55名(15.4%)、不明5名(1.4%)であった。また、学習ニードの内容を問う自由記述式質問に回答した者は289名であり、この289名からの記述内容を分析対象とした。現在、Berelson, Bの方法論を参考にした看護教育学における内容分析の手法を用いて小児医療に携わる看護師の学習ニードを質的帰納的に分析している。本研究の最終的な目的は、ジェネラリストとして小児看護に携わる看護師のキャリアアップを支援するための継続教育プログラムの立案モデルを開発することである。平成25年度は、この第一段階に位置付く研究として、小児看護に携わる看護師を研究対象に、教育ニード、学習ニードを明らかにするための質問紙調査を通して収集した357部(回収率49.4%)のうち、学習ニードの内容を問う自由記述式質問に回答した289名からの記述内容を分析した。Berelson, Bの方法論を参考にした看護教育学における内容分析の手法を用いて質的帰納的に分析した結果、786記録単位から【小児の解剖生理・疾患・病態・診断・治療・疾病予防に関する知識】【小児の救命救急看護に関する知識・技術】【疾病や障害をもつ小児の家族への看護に関する知識・技術・態度】【疾患・病期・症状・治療・障害に応じた小児への看護に必要な知識・技術・態度】など、計40カテゴリが形成された。教育ニードに関する研究は、基礎分析中である。国内外の文献検討を通し、次の4点を確認した。(1)小児看護に携わる看護師の学習ニードに関する研究は、海外に2件存在した。(2)小児看護に携わる看護師の学習ニードに関する研究は、小児救急看護および小児がん看護という特定領域の看護に携わる看護師の学習ニードが質的帰納的に明らかにされていた。(3)小児看護に携わる看護師の学習ニードに関する研究は、いずれもジェネラリストとして小児看護に携わる看護師の学習ニードの全貌を解明することを目指した研究ではなかった。(4)小児看護師の学習ニード・教育ニードアセスメントツールは存在しなかった。以上の文献検討の結果は、小児看護領域の看護師の専門性を反映した教育ニード、学習ニードをアセスメントする測定用具、これらを用いた教育プログラムの立案モデルが開発されていないことを明らかにした。この結果を通し、研究の必要性を確認し、理論的枠組を構築した。次に、第一段階の調査に向けて2種類の測定用具を作成した。それらは、(1)小児看護に携わる看護師の学習ニードと教育ニードを問う調査紙、(2)個人特性を問う質問から構成される調査紙である。併せて、調査依頼のための依頼文書4種類(看護責任者意志確認文書、看護責任者への依頼文書、看護師への依頼文書、パイロットスタディ依頼文書)、返信用封筒を作成、準備した。また、全国病院名簿等を中心に小児関連診療科目を有する総合病院及び小児専門病院200施設を無作為抽出した。平成24年2月、所属機関の倫理委員会の承認を経て、小児看護に携わる看護師50名を対象としたパイロットスタディを実施した。パイロットスタディの回収数は21部、回収率42%であった。看護師の回答状況や指摘事項等、内容的妥当性を検討し、質問の順序、質問表現を修正し調査紙を完成させた。

本研究の最終的な目的は、ジェネラリストとして小児看護に携わる看護師のキャリアアップを支援するための継続教育プログラムの立案モデルを開発することである。平成26年度は、その基盤となる研究として、小児看護に携わる看護師を研究対象に、教育ニード、学習ニードを明らかにするための質問紙調査を通して収集した357部(回収率49.4%)のうち、学習ニードの内容を問う自由記述式質問に回答した289名からの記述内容を分析した。Berelson, Bの方法論を参考にした看護教育学における内容分析の手法を用いて質的帰納的に分析した結果、782記録単位から計40カテゴリが形成された。それらは、【1.小児の解剖生理・疾患・病態・診断・治療・疾病予防に関する知識】【2.小児の救命救急看護に関する知識・技術】【3.疾病や障害をもつ小児の家族への看護に関する知識・技術・態度】【4.疾患・病期・症状・治療・障害に応じた小児への看護に必要な知識・技術・態度】【5.看護学・小児看護学・家族看護学の知識・技術】【6.小児の在宅療養への移行に向けた看護に必要な知識・技術】【7.小児の発達を考慮した看護に関する知識・技術・態度】【8.小児の発達とそのアセスメントに必要な知識・技術】【9.新生児看護に必要な知識・技術】【10.呼吸管理を要する小児への看護に関する知識・技術】【11.スタッフ教育に必要な知識・技術・態度】【12.小児の社会保障制度に関する知識】【13.プレパレーション】【14.検査・治療を受ける小児への安全・安楽な看護に関する知識・技術・態度】【15.被虐待児への看護に必要な知識・技術・態度】等である。質的研究の経験を持つ研究者2名にデータのカテゴリへの分類を依頼し、その一致率をScott,WAの式に基づき算出した結果は、91.2%、93.4%であり、40カテゴリが信頼性を確保していることを示した。ジェネラリストとして小児看護に携わる看護師のキャリアアップを支援するための継続教育プログラムの開発をめざし、尺度開発の基盤となる質的帰納的研究成果を第35回日本看護科学学会学術集会にて発表した。また、この研究成果を基盤に30項目からなる「学習ニードアセスメントツールー小児看護に携わる看護師用ー」を作成した。公表した「小児看護に携わる看護師の学習ニード」の内容は次の通りである。【方法】無作為抽出した小児関連診療科目を有する病院と小児専門病院のうち、看護管理者から研究協力を得た62施設723名の小児看護師を対象に、郵送法を用いてデータを収集し、Berelson, B.の方法論を参考にした看護教育学における内容分析を用いて分析した。【結果】1)返送された質問紙は357部(回収率49.4%)であった。学習ニードがあると回答した者は297名(83.2%であった。2)対象特性:性別は男性9名(3.0%)、女性287名(96.6%)。年齢は平均34.9歳(SD=8.2)。小児看護経験年数は平均6.5(SD=5.7)であった。職位、卒業した看護基礎教育課程などは多様であった。3)小児看護に携わる看護師の学習ニード:782記録単位から40カテゴリが形成された。Scottの式に基づくカテゴリ分類への一致率は70%以上であり、カテゴリが信頼性を確保していることを示した。
ナトリウムイオン駆動型細菌べん毛モーターの固定子における生化学的解析

細菌べん毛モーターの回転は、イオン流に共役した回転子と固定子の間のダイナミックな相互作用で生じると考えられている。本研究では、ビブリオ菌のNa+駆動型極べん毛モーターを材料にし、GFPを融合させた固定子蛋白質PomAまたはPomBを用いて固定子の挙動をin vivoで観察した。その結果、PomA/PomB複合体は共役イオンであるNa+の濃度に応じてモーターへ集合・解離していることを明らかにした。本研究では、固定子の形や自己集合、固定子内のイオン流とそれに共役した回転子との相互作用について、生化学的手法により明らかにしたいと考えている。海洋性ビブリオ菌は、菌体の極にNa^+駆動型の極べん毛を1本だけ生やし、そのモーター構成タンパク質は極局在する。固定子タンパク質PomBにGFPを融合させたGFP-PomBの局在の条件を調べたところ、培地にNa^+が存在するときは極局在するが、培地を交換してNa^+をK^+に置換すると極局在せずに蛍光は菌全体に拡散することが分かった。現在Na^+と固定子複合体自己集合の関係を解析することで、固定子と回転子の相互作用のメカニズムに迫ろうと研究を進めている。固定子と回転子の相互作用については、海洋性ビブリオ菌を用いて以下の2つの実験を試みた。大腸菌のH^+駆動型べん毛モーターにおいては、回転子FliGと固定子MotAのアミノ酸残基間に静電相互作用があり、回転力発生に関与していると考えられている。ビブリオ菌においてもFhGとPomAの残基間の静電相互作用が見られることから、これらの各荷電残基をシスティンに置換し、酸化条件下でFliG-PomA分子間ジスルフィド結合を形成させることを試みた。しかし、複数の残基の組み合わせを試してみたが、分子間架橋は見られなかった。クロスリンカーも複数種試してみたがこれも架橋を得ることが出来なかった。一方、構造解析およびFliGとの相互作用をin vitroで検出することを目的として、PomAの細胞内ドメインを含む断片を複数個作成した。その結果、PomAの膜貫通領域を数残基含む断片が可溶性であることがわかり、現在この断片の大量発現および精製系の確立を試みている。固定子蛋白質PomAまたはPomBにGFPを融合し、PomA/PomB固定子複合体の挙動をin vivoで観察したところ、固定子複合体のモーターへの集合解離が共役イオン(Na^+)に依存することを当研究室で明らかにしている。昨年度はこの現象の解析を進めて、Na^+駆動型モーターの阻害剤フェナミルにより固定子複合体の極局在が低下すること、Na^+非存在下においてもPomA-PomB間相互作用は低下せず複合体を維持していることを見いだし、これまでの結果と合わせて論文にまとめた(投稿中)。現在変異を持つGFP融合固定子を用いて、既知の変異による回転力欠損がモーターへ集合に関与しているかを検討している。一方、回転子-固定子相互作用の検出については、未だ成功に至っていない。そこで弱い相互作用を検出可能な測定機MF-20を用いた実験系の立ち上げを試みている。MF-20では、蛍光相関分光法によりブラウン運動に起因する蛍光蛋白質の並進拡散時間を測定できる。分子間相互作用があれば、並進拡散時間の変化としてとらえることができる。この系を用いたパイロット実験で、回転子蛋白質FliGにおいて、モノマーFliG同士の相互作用を示唆する結果を得ている。現在実験系の確立を目指し、測定条件の検討を行っている。我々は、固定子の形や自己集合、固定子内のイオン流とそれに共役した回転子との相互作用を、生化学的手法により明らかにすることを目的として3年間研究を進めてきた。

我々は、GFPを融合させた固定子蛋白質PomAまたはPomBを用いて固定子の挙動をin vivoで観察し、固定子複合体のモーターへの集合解離が共役イオン(Na^+)に依存することを明らかにし、先日論文を発表した(Mol. Microbiol. 71 : 825-835, 2009)。昨年度はGFP融合固定子を用いて、我々が単離してきた、回転力を欠損する変異がモーターへ集合に関与しているかを検討したところ、回転子側のFliGの変異R317Dにより、固定子の極べん毛基部への集合が著しく阻害されることを見いだした。この結果は固定子の回転子周囲への集合において、回転子であるFliGがターゲットのひとつとして関与していることを示唆し、固定子-回転子相互作用を間接的であるが裏付けている。現在FliGにおける更なる変異導入実験により、FliGと固定子の集合の関係を詳細に調べている。また、昨年度に引き続き固定子-回転子間の弱い相互作用を検出することを目的として、MF-20を用いた蛍光相関分光法(FCS)による解析系の立ち上げを行ってきた。膜タンパク質が関与する相互作用の解析のために、回転子側の膜蛋白質FliFと可溶性のFliGの相互作用をまず解析しようと試みている。現在、HiFの大量発現と粗精製、およびFliGの精製と蛍光標識まで成功した。これから実際のFCS解析を試みる予定である。
酵母における新しいタンパク質結合系の探索

タンパク質同士のイソペプチド結合による結合反応は、ユビキチンに特異な反応ではなく、最近ユビキチンに類似した一群の分子が発見されて注目されるようになった。我々はユビキチンと相同性のない新規のタンパク質結合反応系の存在を明らかにし、Natureに報告した。さらに最近Apg遺伝子群の中に第二のユビキチン様タンパク質Apg8が共通の活性化酵素によって活性化され、特異的なE2を経て膜リン脂質の主要成分の1つホスファティジルエタノールアミンに結合することを報告した。この等の事実はユビキチン類似体による修飾反応がもっと広く存在する可能性を示唆している。本研究はさらにこのようなタンパク質結合系が存在する可能性について、既に全ゲノム解析が完了した酵母の系で徹底的に検証することを目的とした。酵母のゲノム情報を網羅的に解析し、検討した結果、恐らくこれまで単なるホモロジーサーチからは決して見いだすことの出来ない新たなユビキチン様のmodifierの候補を見いだすことに成功した。このUBR1遺伝子はC-末端にGly-Glyを持つ99個のアミノ酸からなるタンパク質をコードしている。確かにUbr1は細胞内でGlyを介して他の因子と結合体を形成している。urm1,uba4の遺伝子破壊株はいずれも増殖が温度感受性となる。Ubr1はE1酵素に弱い相同性を持つ新規のタンパク質Uba4とチオエステル結合を形成することによって活性化される。Urm1とUba4は原核生物のモリブドプテリンやチアミンの生合成経路の酵素と相同性を持っている。この点はユビキチンとその類似タンパク質の進化を考える上で大きな手がかりを与えるものと思われる。現在その標的タンパク質の同定を急いでいる。ユビキチン類似のタンパク質結合反応系は細胞の様々な機能の制御に重要な役割を担っている。我々はオートファジーに必須の機能を持つタンパク質群の中にユビキチンと相同性を有していないApg12結合反応系を見出した。このことは従来考えられていたよりもさらに類似の反応系が存在することを示唆するものである。酵母は既に全ゲノム解析が完了しており、全ての系を記述することが可能であると考えた。今回我々は非常に弱いホモロジーを手がかりに新規のタンパク質結合反応系を明らかにすることに成功した。新規のモディファイヤーUrm1は、Gly-GlyをC一末端にもつ99アミノ酸からなるタンパク質である。Urm1は今回活性化酵素E1として同定したUba4と結合しチオエステルを形成する。Uba4は49.4kDaのタンパク質でUba1を始めとするE1に保存された配列を有していた。Urm1が細胞内で少なくとも2つのターゲットタンパク質に結合したすることが明らかとなった。この結合体形成には予想される様にUrm1のC一末端GlyとUba4が必要であった。Urm1経路の欠損株は温度感受性となる。この経路はチアミンやモリブドプテリンの生合成には関与していないと考えられるが、大腸菌のこれらの反応における硫黄の転移反応系の酵素と明らかな相同性を持つことが明らかとなった。これまでタンパク質結合反応系は真核生物に広く保存いると考えられてきたが、今回の原核細胞の反応経路との相同性の発見はユビキチンを始めとする結合反応系の起源を考える上で重要な意味を持つものと考えられる。
非定常熱線法による高温材料の熱三定数の同時測定に関する研究

非定常熱線法の原理から,熱伝導率と同時に熱拡散率,並びに比熱容量も測定できることに着目し,熱線とその温度測定を行うプローブを,あらかじめ試料内に埋設する方法と, 2枚の試料の接合面に挟み込む2通りの方法により,各種高温材料の上記熱三定数の同時測定を可能にした.得られた結果を要約すれば,次のようである.1)試料中に設置された熱線への電力印加回路,並びにその温度上昇率測定回路と自動測定を行うためのマイコンインターフェースを試作し,熱三定数演算プログラムを開発した.2)シリコンゴムに埋設した熱線により熱伝導率を測定し,走査熱料計によって測定した比熱容量から熱拡散率を求めて,熱伝導基礎式に代入し三定数算出に不可欠の熱線の見掛けの半径γを0.023cmと決定した.3)本測定法の妥当性を検討するために,不定形MgO質,及びMgO-Cr_2O_3質耐火物の室温から1000゚Cまでの熱三定数の同時測定を行った結果,いずれの熱伝導率,熱拡散率も,従来の測定結果とよく一致した温度依存性が得られた.ただ, MgO質の比熱容量だけは, 400゚C以上でやや減少するという異状な温度依存性が認められた.4)本測定法の,用性を図るために,プローブ挟み込み法での測定を可能にし,スピネル質耐火物により比較検討した結果,走査熱量計による比熱容量との間によい一致がみられた.5)高Al_2O_3質,高MgO質,ジルコン質耐火物, Si_3N_4反応焼結体の1400゚Cまでの熱伝導率,熱拡散率は,いずれも温度の上昇に従って減少したが,比熱容量には大きな変化はみられなかった.6)Al_2O_3-SiO_2系, MgO-SiO_2系不定形耐火物の熱三定数は,温度の上昇によりわずかに増加した.非定常熱線法の原理から,熱伝導率と同時に熱拡散率,並びに比熱容量も測定できることに着目し,熱線とその温度測定を行うプローブを,あらかじめ試料内に埋設する方法と, 2枚の試料の接合面に挟み込む2通りの方法により,各種高温材料の上記熱三定数の同時測定を可能にした.得られた結果を要約すれば,次のようである.1)試料中に設置された熱線への電力印加回路,並びにその温度上昇率測定回路と自動測定を行うためのマイコンインターフェースを試作し,熱三定数演算プログラムを開発した.2)シリコンゴムに埋設した熱線により熱伝導率を測定し,走査熱料計によって測定した比熱容量から熱拡散率を求めて,熱伝導基礎式に代入し三定数算出に不可欠の熱線の見掛けの半径γを0.023cmと決定した.3)本測定法の妥当性を検討するために,不定形MgO質,及びMgO-Cr_2O_3質耐火物の室温から1000゚Cまでの熱三定数の同時測定を行った結果,いずれの熱伝導率,熱拡散率も,従来の測定結果とよく一致した温度依存性が得られた.ただ, MgO質の比熱容量だけは, 400゚C以上でやや減少するという異状な温度依存性が認められた.4)本測定法の,用性を図るために,プローブ挟み込み法での測定を可能にし,スピネル質耐火物により比較検討した結果,走査熱量計による比熱容量との間によい一致がみられた.5)高Al_2O_3質,高MgO質,ジルコン質耐火物, Si_3N_4反応焼結体の1400゚Cまでの熱伝導率,熱拡散率は,いずれも温度の上昇に従って減少したが,比熱容量には大きな変化はみられなかった.6)Al_2O_3-SiO_2系, MgO-SiO_2系不定形耐火物の熱三定数は,温度の上昇によりわずかに増加した.非定常熱線法の原理から、熱伝導率と同時に熱拡散率、比熱容量も測定できることに着目し、高温材料への適用性を検討した結果、次のような成果がえられた。1)無限媒体中に仮定された直線状熱源(熱線)から放散される熱の移動の過渡現象の解析を行い、上記熱三定数の同時測定を可能にするための熱線への通電回路、並びに熱線の電気抵抗の時間的変化をデジタルマルチメーターで検出し、マイコンに入力するためのインターフェースの設計、試作を行った。次に、入力された熱線の抵抗の時間的変化から温度上昇率を知るための換算、測定の最適条件の判別、熱三定数の算出までの測定を自動的に行うためのプログラムを開発した。2)熱拡散率の算出に不可欠となる熱線の見掛け半径rを決定するために、シリコンゴム円柱状試料の中心軸に白金線を埋設して熱伝導率の測定を行い別に測定した比熱容量から熱拡散率を求め、この熱三定数を基礎式に代入してrを計算した結果、0.023cmとなったので、以下の測定にはこの値を用いることにした。3)本測定法の妥当性を検討するために、試料が熱線に密着する不定形耐火物(水分を加えて泥状とし、型に鋳込んだ後固化する高温材料)を試料として、室温から1000°Cまでの熱三定数の同時測定を行った結果、マグネシア質マグークロ質の熱伝導率、熱拡散率はいずれも従来の測定値とよく一致した温度依存性を示すことが分かった。