hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
界面応力による未踏規則化合金ナノ粒子の創製と構造特異物性の開拓

本研究では、ナノコンポジット磁石開発時に不純物金属相の界面応力により偶発的に得られたP4/mmm空間群を基礎とした新奇FePd3規則化合金相の形成メカニズムを解明し、新奇規則化合金相が発現する構造特異物性を評価するとともに、未踏規則化合金材料群の設計指針を提案する。ターゲット材料として立方体形状単結晶Pdナノ粒子を用い、一連のFePdx@Mコアシェルナノ粒子(M:Cd、In、Pb)の精密合成・構造解析を行った後、Mシェルを溶解したFePdxナノ粒子の軽元素(H、B、C)吸蔵特性および磁気特性を検討する。また、この形成メカニズムを他の系に応用展開し、未知の規則化合金材料群の設計指針を提案する。
遷移金属テトラマーの自由度制御と新奇機能物性開拓

本研究の目的は、遷移金属四量体の分子軌道形成と、それに伴う新たな自由度と物性や機能性との相関を調べることである。そこで遷移金属カルコゲナイド化合物に注目し研究を行った。遷移金属カルコゲナイド化合物では遷移金属が多量体構造を作ることで、構造、スピン、電子軌道の自由度に起因し様々な物性が発現する。本研究ではまず初めに、遷移金属四量体を形成する欠損スピネル化合物AM4X8 (A = Ga, Ge, Al: M = V, Nb, Ta, Mo, W: X = S, Se)を用い,新奇物性や機能性の探査を行った。その結果、GaMo4S8では20 K付近に強磁性的な転移が観測された。また磁化の磁場依存性において低磁場で弱い異常が観測された。この結果はGaV4S8の結果に類似しており、この系において低磁場領域でスキルミオン的な特異な磁気構造が実現していることが示唆された。次に、本研究では層状遷移金属カルコゲナイドの一種であるMoTe2とTaTe2に注目し研究を行った。MoTe2では遷移金属がジグザグにつながった1次元的鎖的な構造を持つ物質であり、TaTa2では遷移金属が1次元の2重鎖的な構造を持つ物質である。我々はこの2種類の物質を固容させ、その時の構造を変化を精密に解析した。その結果、Mo0.3Ta0.7Te2においてMoTe2とTaTe2とは異なる特異な結晶構造が出現することを明らかにした。この構造は層内構造は周期性を有するものの、層間方向の周期性に乱れを有しており、その結果、電気抵抗は1mΩcm程度と低いにも関わらず熱伝導率がガラスと同程度に低いことを発見しました。そのため、この構造が新たなPhonon Glass Electron Crystal物質となりうることを見いだしました。27年度が最終年度であるため、記入しない。
始原生殖細胞の初期分化におけるHP1γとヒストン修飾の機能解析

HP1γはメチル化ヒストン(H3K9me)に結合するエピジェネティック制御因子の一つである。22年度はHP1γ変異マウスにおいてPGCの数が少ない原因をさらに追及した。PGCの運命決定や生殖隆起への移動,細胞死,ヒストン修飾に異常はなく,PGCの増殖に問題があることを明らかにした。E12.5の増殖期のHP1γ変異PGCはBrdUの取込みが有意に低下しており,フローサイトメトリーの解析からもHP1γ変異PGCはG1期に集積しており,S期への移行が抑制されていた。様々な細胞周期制御因子を解析したところ,HP1γ変異胚ではサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を持つp21(Cip)を発現するPGCの割合が増加し,p21の集積がG1/S期移行の遅延を引き起こしている可能性が示唆された。しかしながらE11.5の野生型PGCとHP1γ変異PGCとのマイクロアレイ解析では,他の細胞周期制御遺伝子の発現に有意な違いは見られなかった。以上の結果をまとめて論文を投稿したところ,いくつかの追加実験を求められた。特にPGCの数の減少が最初に認められるE7.25のHP1γ変異PGCでもBrdUの取込みが低下していること,PGCのin vitro培養系でもHP1γ変異PGCの増殖が低下していることを明らかにして再投稿を行った。(2)ヒストン脱メチル化酵素の欠損マウスの作製ヒストンのメチル化はエピジェネティックな制御の中心的な役割を果たしているが,脱メチル化酵素はまだ不明な点が多い。二つの脱メチル化酵素遺伝子についていわゆるfloxマウスを作製し,TNAPCreマウスと交配することにより,生殖細胞特異的に欠損したマウスを作製している。これらの生殖細胞の解析は,次の2年間の本特定領域の研究テーマとして解析を進める予定である。PGCの発生と分化にはクロマチン修飾をはじめとするエピジェネティックな制御が重要である。本研究では我々の作製したHP1γ変異マウスが雌雄ともに不妊であり,減数分裂期以前より生殖細胞の数が少ない原因を明らかにすることを目的とした。初期のPGCを特異的に標識するBlimpl-mVenusマウス(京大・斎藤先生より分与)を用いることにより,E7.5やE8.5の発生初期からPGC数の減少が認められた。単一細胞RT-PCRを用いた解析からHP1γ変異PGCの生殖細胞への分化は正常に起こっており,細胞死の亢進も認められなかった。また,生殖隆起への移動も正常であった。そこでPGCの増殖に着目し,細胞周期解析を行った。E11.5-12.5の増殖期のHP1γ変異PGCはほとんどがKi67陽性であり,増殖の休止は認められなかった。しかし,BrdUの取込みが有意に低下しており,S期のPGCが減少していた。フローサイトメトリーの解析からもHP1γ変異PGCはG1期に集積しており,S期への移行が抑制されていた。今年度は,細胞周期を制御する分子群の解析を進めて,HP1γがPGCの細胞周期を制御する分子メカニズムを明らかにしたいと考えている。(2)ヒストン脱メチル化酵素の欠損マウスの作製ヒストンのメチル化はエピジェネティックな制御の中心的な役割を果たしている。メチル化酵素の解析は世界的にかなり進んでいるが,脱メチル化酵素はまだ不明な点が多い。ヒストン脱メチル化酵素の一つの欠損マウスを作製してその解析を進めた。また,TNAPCreマウスと交配することにより,生殖細胞特異的に欠損したマウスを作製して,生殖細胞の発生分化におけるヒストン脱メチル化酵素の役割を解析している。二つの脱

メチル化酵素遺伝子についていわゆるfloxマウスを作製し,TNAPCreマウスと交配することにより,生殖細胞特異的に欠損したマウスを作製している。これらの生殖細胞の解析は,次の2年間の本特定領域の研究テーマとして解析を進める予定である。
シェーグレン症候群唾液腺におけるアポトーシス:Fas/Fasリガンド系によるICEファミリーの活性化

これまでにわれわれは、シェーグレン症候群(SS)口唇小唾液腺実質の破壊・消失はアポトーシスによるものであり、さらにこのアポトーシスにFas/Fasリガンド系がオートクライン、あるいはパラクラインに関与する可能性を証明してきた。今回の研究目的は、SS唾液腺パラフィン標本の連続切片をもちいてSS唾液腺組織内におけるICE/Caspaseファミリーの局在を検索し、in situ TdT反応やFas/Fasリガンド免疫染色の結果と比較することにより、Fas/Fasリガンド系がin vivoで活性化されることにより、SS唾液腺のアポトーシスを引き起こしているか否かを検索することにある。In situ TdT反応・Fas免疫染色・Caspase免疫染色をSS唾液腺パラフィン切片に施行したところ、これら三者の局在が一致する症例が全症例の12%にみられ、さらに三者の局在はFasリガンドの局在とも一致した。これらの結果は、SS唾液腺炎のアポトーシスは、Fas/Fasリガンドによるオートクライン・パラクラインなシグナル伝達によるものであることを示した。一方、われわれは、唾液腺炎のアポトーシスを分子レベルで経時的に観察するために、Insitu TdT反応を指標として、慢性唾液腺炎の検索に最適なモデルマウスをスクリーニングした。その結果、唾液腺結紮マウスにおいてはアポトーシスが結紮後二日目から生じ、一週間から十日という比較的早い時間経過で萎縮・消失が進行することを見いだした。今後は唾液腺結紮マウスを用いて、唾液腺消失の機序を分子学的手法をもちいて検索することを考えている。われわれはこれまでに、SS唾液腺の消失はアポトーシスによるものであり、これにFas/Fasリガンド系がオートクライン、あるいはパラクラインに関与する可能性をしめてきた。今回の研究では、(1)Fas発現細胞において、アポトーシスシグナルの伝達経路は活性化されているのか、(2)Fasリガンドは、唾液腺実質細胞、CD8陽性T細胞、のどちらか一方に、あるいは両方に発現しているのか、を明らかにすることを目的としている。さらに最終的に、「SS唾液腺においてFas/Fasリガンド系を介したアポトーシスがin vivoで機能しているか」を検索するため、(3)Fas/Fasリガンド、TUNEL法をパラメータとして、in vivoでの実験に最適なモデルマウスを選択することも目的としている。(1)については、T-Tダイマー化した、ICEmRNAに相補的なオリゴDNAをプローブとしたIn situハイブリダイゼーションによって、また、(2)についてはCD8、UCHL-1等の抗体をもちいた免疫染色およびTUNEL法によって検索中である。(3)については、マウス唾液腺導管を結紮することによりアポトーシスが誘発されることがしられているので、同モデルをもちいた実験を推し進めている。また、これにさきだち、ヒト非特異的慢性耳下腺炎のパラフィン連続切片にFas/Fasリガンド免疫染色およびTUNEL法を施行したところ、シェ-グレン症候群唾液腺炎とほぼ同様の結果がえられた。このことから、同モデルは、非特異的慢性唾液腺炎とシェ-グレン症候群のアポトーシスシグナル経路の比較にも利用できることを示唆している。
時間栄養学を基盤と するビタミンDによる 骨量制御機構の解明

Vitamin D(VitD)/ VitD受容体(VDR)シグナルの異常は、骨量低下の原因となる。VitD代謝調節機構には、概日リズム依存性の制御機構が存在することから、概日リズムの破綻はVitDシグナルの異常を介して骨量低下の原因となる可能性が示唆されるが、その詳細は不明である。本研究では、概日リズムによるVitD/VDRシグナルの制御の解明を行う。In vitroでの検討から、時計遺伝子であるClockはVDRを結合し、VDRの転写活性を増強することを見出し、論文報告を行った。その作用には、Clockが有する内在性のヒストンアセチル化酵素活性が関与することが示唆された。その結果、VDRの標的遺伝子にリズムが生じていた。この結果をもとに、骨代謝の司令塔である骨細胞における時計遺伝子の役割の解析を行った。時計遺伝子であるBmal1を骨細胞で特異的に欠損するマウスを作出し、その表現型の解析を行っている。体重増加、体調に変化はなく、行動パターンにも影響はなかった。骨における遺伝子発現を検討中であるが、リン代謝に関わる遺伝子発現に変化を認めている。今後は、全身のリン代謝の評価を行っていく方向である。骨細胞特異的Bmal1欠損マウスのコロニー拡大に時間を要したため、表現型の解析が少し遅れている時計遺伝子であるBmal1を骨細胞特異的に欠損するマウスを用いて、骨細胞における概日リズム破綻が、骨細胞での骨・ミネラル・VitD代謝関連分子ネットワークに与える影響を解析する。まずは、リン代謝に注目し、血清リンの日内変動、尿中リン排泄の評価を行う。次に、骨細胞が発現するFGF23に着目し、FGF23の骨細胞での変化、日内変動を確認する。また、ビタミンDシグナルはFGF23の発現を誘導するため、本マウスではビタミンDによるFGF23の誘導に障害があると考えられる。マウスに活性型ビタミンDを投与し、FGF23誘導への影響を確認していく。本研究では、骨・ミネラル代謝の司令塔である骨細胞に注目し、骨細胞での概日リズムの破綻が、骨細胞でのVitD/VDRシグナル異常を引き起こし、その結果、骨量低下の原因になるという仮説の検証をおこなった。in vitroの検討を中心に、VDRと時計遺伝子Bmal1やClockとの間の機能的連関の解析を行った。共免疫沈降法を用いて解析を行ったと言、VDRはBmal1とは蛋白複合体を形成しないが、Clockとは複合体を形成することが判明した。レポーターアッセイを行ったところ、ClockはVDRのVDREを介した転写活性を増強することが判明した。さらに、ClockはVDRE周辺のヒストンのアセチル化を増強すること、そしてこの作用にはリズムがあることが判明した。Clockの核内における発現には、明期において増強するリズムが存在するため、Clockの核内におけるリズムが、VDRE周辺のヒストンのアセチル化のリズムを生み出していると考えられた。さらに、Clockがヒストンのアセチル化を増強する理由として、Clockが有するHAT活性が関与していることが、HAT活性を欠損するClock変異体Clockを用いた検討から明らかとなった。以上から、ClockはVDRと結合し、VDRE周辺のヒストンをアセチル化することで、VDRの転写活性を増強していることが判明した。ClockによるVDRの転写活性の制御機構を見出し、順調にin vitroの検討は進んでいるためVitamin D(VitD)/ VitD受容体(VDR)シグナルの異常は、骨量低下の原因となる。骨細胞特異的Bmal1欠損マウスのコロニー拡大に時間を要したため、表現型の解析が少し遅れている1. ClockによるVDR制御のin vivoでの評価:骨細胞特異的Bmal1欠損マウスを用い、この変異マウスにおいて、VDRの転写活性が変化しているのか、その標的遺伝子の発現パターンをもとに解析する。2.骨細胞特異的Bmal1欠損マウスの骨表現型の解析:骨細胞における概日リズムの破綻が骨量および成長に与える影響を検討する。体重および吻臀長を1回/週の頻度で測定し、成長の評価とする。

成長板の組織学的解析を併せて行う。骨量の評価はマイクロCTで行う。動的骨形態計測を併せて行い、骨形成・骨吸収のバランスを評価する。3.骨細胞特異的Bmal1欠損マウスにおける骨・ミネラル代謝関連分子の検討:8週齢マウスから4時間毎に大腿骨・腎臓・血液を採取する。骨における骨・ミネラル代謝関連分子(FGF23、Sclerostin、Dmp1、VDR、Rankl、Opgなど)、腎臓ではリン代謝関連遺伝子(リン酸トランスポーター:Npt2a、Npt2cなど)、Ca・ビタミンD代謝関連遺伝子(1a-hydroxylase、24hydroxylase、TRPV5など)の発現リズムを検討する。また、血清を用いて、活性型VitD、FGF23、PTH、Ca、Pの濃度を測定する。また、24時間を明期(12時間)・暗期(12時間)に分け、それぞれの期間において尿を採取し、骨代謝マーカー(CTXなど)のリズムを測定する。また、24時間尿も別採取し、Ca/P排泄率を測定する。これらの結果から、骨細胞における概日リズムの破綻が骨・ミネラル代謝に与える影響を検討する。時計遺伝子であるBmal1を骨細胞特異的に欠損するマウスを用いて、骨細胞における概日リズム破綻が、骨細胞での骨・ミネラル・VitD代謝関連分子ネットワークに与える影響を解析する。まずは、リン代謝に注目し、血清リンの日内変動、尿中リン排泄の評価を行う。次に、骨細胞が発現するFGF23に着目し、FGF23の骨細胞での変化、日内変動を確認する。また、ビタミンDシグナルはFGF23の発現を誘導するため、本マウスではビタミンDによるFGF23の誘導に障害があると考えられる。マウスに活性型ビタミンDを投与し、FGF23誘導への影響を確認していく。マウスのコロニーがまだ小さく、維持費が予想より小さかったため。次年度には、マウス維持費用が増加すると考えられ、また分子生物学的解析費用も増加すると考えられ、この費用に割り当てる。前年度に購入した試薬が利用できたため、当該年度の物品購入費が予定より少ない
配偶子形成とゲノム刷込みのエピゲノム制御機構

生殖細胞の発生・分化過程ではゲノム刷込みなど多様なエピゲノム修飾の変化が生じ、減数分裂の進行や受精後の胚発生能に大きな影響を与える。本研究では、マウス卵子に内在性siRNAが存在し転移因子や遺伝子の発現を制御すること、雄性生殖細胞のpiRNA合成にMitoPLDと呼ばれるホスホリパーゼ/ヌクレアーゼが必要であること、piRNAが転移因子や特定のインプリント遺伝子のDNAメチル化に関わることを示し、piRNAがメチル化を誘導する機構のモデルを提唱した。また、個々の細胞で特定の配列のメチル化状態を可視化する技術を開発した。哺乳類の生殖細胞の発生・分化過程で生じるゲノム刷込み等の多様なエピゲノム修飾の変化を制御するネットワークを明らかにする。具体的には、(1)DNAメチル化酵素やその他のエピジェネティック修飾酵素と相互作用し、その標的特異性等に関わる因子を同定する、(2)生殖細胞のsiRNAやpiRNAの生成機構、生理的な意義、それらがメチル化を誘導する経路を明らかにする、(3)個々の細胞で特定の配列のDNAメチル化状態を可視化する技術を開発し、生殖細胞や初期胚の研究に応用することを目指して研究を行う。修飾酵素がどのようにして特異的な標的を認識するのかはエピジェネティクスの重要な課題であり、以上を以て、不妊や習慣流産の解明、生殖医療、クローン作成技術の向上などへの貢献をめざす。初年度である平成20年度は、配偶子のエピゲノム形成機構を明らかにするため、目的・実施計画に沿って以下の研究を行った。1、酵母2ハイブリッド法を用いて生殖細胞のde novo DNAメチル化酵素複合体(Dnmt3a/Dnmt3L複合体)と物理的に相互作用する蛋白質因子をスクリーニングし、プロ精原細胞由来ライブラリーから3つの候補因子を得た(研究分担者の秦)。2、マウス卵子や精細胞においてsiRNAやpiRNAを発見し報告した。またpiRNAの生成機構を知るため、前駆体RNAのプロセシングに関与する可能性のあるZuccini蛋白質(ヌクレアーゼドメインを持つ)の遺伝子ノックアウトマウスを作成した。現在その表現型やpiRNAの変化を解析中である。3、生殖細胞においてレトロトラシスポゾンのDNAメチル化に関わる新しい遺伝子を同定するため、ENU誘発突然変異マウスからパキテン期前後に精細胞がアポトーシスするものを選抜し、レトロトランスポゾンの活性化を指標にスクリーニングを行った(理研若菜茂晴研究室との共同研究)。これまでのところ有力な突然変異は得られていないが、鋭意スクリーニングを継続している。4、生殖細胞や初期胚において単一細胞レベルで特定配列のメチル化状態を可視化するため、制限酵素処理とLAMP法を組み合わせる方法を試みたが再現性のある結果が得られなかった。そこでオスミウムにより5メチルシトシンと錯体を形成するビピリジンを含むオリゴプローブを作成し、FISH->オスミウム処理->洗浄による検出を試みた。その結果、反復配列に関しては再現性よくDNAメチル化を検出できることが分かった。現在この方法を改良中である。配偶子のエピゲノム形成機構を明らかにするため、平成21年度の交付申請書の実施計画に沿って以下の研究を行った。1、酵母2ハイブリッド法で同定したde novoDNAメチル化酵素複合体(Dnmt3a/Dnmt3L複合体)と相互作用する3つの候補因子について、培養細胞における共発現により蛋白質問の結合の確認を試みたが、再現性のある結果は得られなかった。結合が生殖細胞特異的な蛋白質修飾により制御される可能性もあり、さらなる検討を要する(研究分担者の秦)。2、piRNAの生合成にTdrd9-Miwi2、Tdrd1-Mi1iという互いに共局在しない生殖顆粒構造体が関わることを共同研究により明らかにした。また、Zuccini遺伝子をマウスでノックアウトし、この遺伝子産物が生殖顆粒の形成やpiRNAの生合成に必須であることを示した。3、生殖細胞においてレトロトランスポゾンのDNAメチル化に関わる新しい因子を同定するため、EM誘発突然変異マウスからパキテン期前後に精細胞がアポトーシスするものを選抜し、レトロトランスポゾン由来RNAの増加を指標としてスクリーニングを行った(理研若菜茂晴研究室との共同研究)。しかし有力な突然変異は得られなかった。リソース枯渇のため打ち切りを検討中。4、単一細胞レベルで特定配列のメチル化状態を可視化するため、オスミウムにより5メチルシトシンと錯体を形成するビピリジンを含むオリゴプローブを作成し、FISH-〉オスミウム処理-〉洗浄による検出を試みた。サテライトDNA配列に関しては再現性よくDNAメチル化を検出できる条件を確立できた。現在この方法をシングルコピー配列に応用すべく改良中である。配偶子エピゲノム形成機構を明らかにするため、平成22年度の交付申請書の実施計画に沿って以下の研究を行った。(1)de novo

DNAメチル化酵素複合体と相互作用する可能性のある3つの候補因子について、蛋白質の修飾に着目して結合の確認を試みたが再現性のある結果は得られなかった。酵母2ハイブリッド法における非特異的結合の可能性が高いと判断し、この研究は中止することにした(研究分担者の秦)。(2)MiTOPLD/Zuccini遺伝子をマウスでノックアウトし、この遺伝子産物が生殖顆粒の形成やpiRNAの生合成に必須であることを報告した。この雄マウスは精子形成不全と不妊を呈し、精巣内の生殖細胞でレトロトランスポゾンの脱抑制が観察された。(3)このノックアウトマウスを用いてpiRNAに依存するインプリンティングが存在することを見つけた。現在如何なる因子がこの経路に関わるのか調べている。(4)アイコンプローブ(5-メチルシトシンに高い親和性を示す)を用いた蛍光in situハイブリダイゼーションとオスミウム処理による固定化で、マウスのみならずヒトのサテライト配列のメチル化を単一細胞レベルで可視化することに成功した。シングルコピー配列の検出を目指しているが、安定した結果を得るにはさらなる工夫が必要である。(5)卵子ゲノムに高頻度で非CpGメチル化が存在することを発見した。高頻度非CpGメチル化はこれまでヒトES細胞とiPS細胞でしか見つかっておらず、その発生における意義が注目されている。そこで次世代シーケンサーを用いた非CpGメチル化のゲノムワイドマッピングを行い、現在データの解析を進めている。これにより非CpGメチル化に関わるメチル化酵素と標的配列を同定したい。交付申請書の実施計画に沿って以下の研究を行った。(1)de novoDNAメチル化酵素本体と相互作用する有望な新規因子は得られなかったが、酵母2ハイブリッド法によりDnmt3Lと相互作用する因子を同定した。これがCa依存性プロテアーゼであることを示し、ノックアウト法により配偶子形成等への影響を調べている(分担者の秦が担当)。(2)piRNAの生合成に関わるMili及びMitoPLD/Pld6のノックアウトマウスを用いて、雄性生殖細胞においてインプリント遺伝子Rasgrf1がpiRNAに依存してDNAメチル化されることを発見した。ほかのインプリント遺伝子には影響がなかった。またpiRNAがRasgrf1のメチルを起こすには、相補的なnon-coding RNAの転写が必要であることを示した。これらを総合して、non-coding RNAがメチル化に必要な複合体をリクルートするというモデルを提唱した(Science 2011)。(3)アイコンプローブ(5-メチルシトシンに高い親和性を示す)による蛍光in situハイブリダイゼーションとオスミウムによる固定化で、サテライト配列のメチル化状態は常時単一細胞レベルで可視化できるようになった。しかし、シングルコピー配列の検出には至っていない。この方法を用いてこれまで非メチル化であると考えられていた雄性生殖細胞のサテライト配列が実はヒドロキシメチル化されていることを発見した(投稿準備中)。
開放系におけるイライト鉱物の結晶成長

本研究の目的は、イライト鉱物を中心として、その他比較的低温・低圧、そして水溶液の存在する開放系での鉱物の生成や変化の機構を結晶成長学的・地球化学的に解明することである。研究期間中に得られた主な成果は以下の通りである。(1)熱水変質帯におけるスメクタイトから変換生成するイライトの成長機構をX線回折と電子顕微鏡を用いて、結晶構造変化とそれに伴う晶相・粒度分布変化の観点から研究した。従来の研究から予想されたように、熱水系(高温度勾配、岩石/水比の小さい系)でのイライト鉱物の成長は溶解・再結晶過程により進行し、粒度分布は対数正規分布で特徴づけられる定常分布を示す。また、岩石/水比の大きな反応系における変化と比べて、固有の晶相変化経路を辿ることが分かった。(2)北海道登別大湯沼懸濁物中から採取したカオリナイトの電子顕微鏡・原子力顕微鏡観察の結果、大湯沼のような対流の存在する場での結晶成長は2次元成長と結晶粒子の凝集・合体が特徴的であった。このことは溶液の分析から得られた過飽和度とも調和的であった。(3)スメクタイト→イライト変換反応と同様、風化過程で見られるアルフェン→ハロイサイト→カオリナイト反応系列はオストワルドの段階則にしたがって進行し、その変化は溶解・再結晶過程に支配された反応系列である。鉱物の溶解度に対する粒径効果を考慮すると、この反応系列の変化経路は先駆体と生成物の溶解・成長速度の兼ね合いによって決定されることが半定量的に説明された。本年度は2つの熱水変質帯(青森県上北、長崎県五島)からのイライトと類縁鉱物の粒度分布、結晶形態、および表面トポグラフなどを電子顕微鏡下で観察した。その結果、凝灰質岩石の熱水変質では、イライト/スメクタイト混合層鉱物は渦巻成長機構による成長をしている。しかも成長に伴う結晶形態や粒度分布の変化が泥質岩の続成作用による変化とは異なった傾向を示すことなどが明らかになった。また、イライトとスメクタイトの1:1規則型混合層鉱物であるレクトライトにおいては、他の混合層鉱物とは異なり2層構造を基本とした独自の結晶成長様式で成長していることも明かになった。これらの成果はそれぞれ論文として発表した。さらに異なる熱水変質帯からの試料と比較するために、中国地方のカコウ岩中の粘土脈や北海道登別周辺の変質帯を対象として研究を進めている。また、砂質・泥質・火砕岩質堆積岩中の続成作用での変化を比較するために、フランスの共同研究者から北海の試料、北海道の石油探査のための深層ボーリング試料などを入手し、上記の事柄について比較検討を行っている。一方で、北海道登別大湯沼底質の研究から、カオリン鉱物においてもイライト鉱物と同様にハロイサイトからカオリナイトへの転移に伴って溶解・再結晶成長作用が重要な役割を演じているらしいことが推定された。このため、イライト鉱物の研究と平行してカオリン鉱物の研究も同じ視点から行っている。このデータの一部は現在論文として投稿準備中である。これらの研究には、当初考えていた電子顕微鏡による観察に加えて迅速粒度分析器の使用が有効であると考え、現在はレーザー回折/散乱法および遠心沈降法による粘土鉱物の粒度分布測定を合わせて行っている。これについても予察的な報告はすでに行い、現在さらに詳細な考察を加えた論文として投稿準備中である。本年度は北海道登別周辺に分布する熱水変質帯の調査を行い、地表にみられる変質帯と当地域周辺で掘られたボーリングコア試料に基づく地下変質帯の性質を比較検討した。さらに、同一目的でいくつかの試料を選び、それらについてK-Ar年代測定を実施した。

その結果、地下のかこう岩貫入岩体周辺に発達する黒雲母変質年代は約57Ma、後期の酸性変質であるアルナイト変質は約13Maであり、この地域の変質作用がかなり長期間にわたって継続していたことがわかった。現在はこれらの変質作用に伴うイライト鉱物の変化を検討中である。さらに、ゲルを出発物質としたバッチ法によるイライト鉱物の合成実験を開始し、生成物のキャラクタリゼーションを現在行ている。一方で、昨年より引続き研究している北海道登別大湯沼湖底堆積物中のカオリン鉱物について、その鉱物の湖底環境条件での溶解・成長様式を知るために、電子顕微鏡による形態変化を観察すると同時に、同一条件(80°C、pH3)でのカオリン鉱物の溶解実験を実施しカオリナイトとハロイサイトの溶解速度を決定した。データの詳細は現在検討中である。本年度は、本研究テーマである開放系での結晶成長機構を明かにするために、イライト鉱物と類縁の粘土鉱物であるカオリン鉱物について集中的に研究した。北海道登別大湯沼中で生成するカオリナイトの表面形状や集合状態を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した結果、(001)面には明瞭なスパイラルは観察できなかった。この観察結果は電子顕微鏡観察とも調和的であった。大湯沼のような対流の存在する過飽和溶液からの結晶の沈殿成長では2次元成長と個々の結晶粒子の凝集合体が特徴的な成長機構であることが分かった。この研究成果の一部は本年6月にカナダ・オタワで開催される国際粘土学会で発表する予定である。一方で、天然におけるスメクタイト→イライト変換反応とアロフェン→ハロイサイト→カオリナイト相変化反応を例にとり、閉鎖系における変化機構を鉱物の溶解度の粒径効果を考慮して理論的に解析した結果、水溶液中での準安定相から安定相への相変化は溶解・再結晶過程を経て進行し、個々の結晶はオストワルド成長によって粗大化することが分かった。この解析は半定量的であった。したがって、実際に天然で起こっている鉱物変化をより定量的に理解するために、準安定相を含む個々の鉱物の溶解速度、核生成速度、および成長速度を実験的に求めることが今後の課題である。本研究ではいわゆるオストワルドの段階則にしたがった溶液中での鉱物相変化を研究対象としているので、粘土鉱物と平行してシリカ鉱物の相変化についても電子顕微鏡観察を進めている。ここでも組織と結晶構造との間に興味深い関係が認められ、今後も観察を継続していく予定である。
ナノ細孔と高分子の相互作用による絡み合い結合の形成

ナノメートルサイズの細孔(ナノ細孔)と高分子の絡み合いを組み合わせることにより、化学結合と同程度の力を支えることが可能な“絡み合い結合"を有する有機材料を調製した。ナノ細孔(直径数nm)を数nmの間隔で配列した薄膜の上に分子量が約百万g/molのゴム状高分子を置き、ゴム状高分子が複数のナノ細孔を往復することによって絡み合い結合を形成した。このナノ細孔を数nmの間隔で形成する方法として、集束イオンビーム・走査型電子顕微鏡(FIB-SEM)を用いるナノシートへのナノ細孔の形成、および、直径数ナノメートルのナノ粒子を細密充填することによるナノ細孔の形成を検討した。ナノメートルサイズの細孔(ナノ細孔)と高分子の絡み合いを組み合わせることにより、化学結合と同程度の力を支えることが可能な“絡み合い結合"を創成することを本研究の目的とした。具体的には、ナノ細孔(直径数nm)を数nmの間隔で配列した薄膜の上に分子量が約1,000,000 g/molのゴム状高分子を置き、ゴム状高分子が複数のナノ細孔を往復することによって絡み合い結合を形成した。以上により、絡み合い結合に関する化学の新領域を創成するための基礎を築いた。ナノメートルサイズの細孔(ナノ細孔)と高分子の絡み合いを組み合わせることにより、化学結合と同程度の力を支えることが可能な“絡み合い結合"を創成することを目的とし、ゴム状高分子が複数のナノ細孔を往復することによって絡み合い結合を形成することを検討した。ナノ細孔は、サイズが均一なポリマーナノ粒子を細密充填することにより形成することを試みた。室温でゴム状高分子の粒子の表面にモノマーをグラフト共重合し、ポリマーナノ粒子を細密充填することにより、ナノ細孔を有するナノシートを作製することを試みた。この隙間は縦横無尽に形成されているため、シートが厚くなっても、縦の細孔に入り込んだゴム状高分子の末端は横の細孔を伝って別の縦の細孔に入り込み、ランダムコイルに戻ることができると考えられる。すなわち、シートの厚さに関係なく、ゴム状高分子がナノメートルサイズの細孔の表面から裏面に通り抜け、再び裏面から表面に細孔を通り抜けることを繰り返すことが可能であると考えられる。この仮説を裏付けるため、FIBで表面から深さ方向に断面を削ってから走査型電子顕微鏡(FE-SEM)を用いることにより、ナノシートへのポリマーナノ粒子の充填とナノ細孔のFIB-SEM観察を行った。また、透過型電子線トモグラフィー(TEMT)法により、ナノシートの3次元観察を行った。その結果、厚さ約10および80nmのナノシートにそれぞれ直径約5および約60nmのポリマーナノ粒子を数nmの間隔で密に充填されていることが実証された。当初予定していたナノシートにナノ細孔を形成することに成功し、ナノシートに形成されたナノ細孔をFIB-SEMおよびTEMT法により観察できたためおおむね順調に研究は進展していると判断した。集束イオンビーム・フィールドエミッション走査型電子顕微鏡(FIB-SEM)および透過型電子線トモグラフィー法(TEMT)を用いる絡み合い結合の3次元観察技術を確立する。また、引張試験や動的粘弾性測定により絡み合い結合を評価し、モルフォロジーと関係づけて考察することにより、絡み合い結合に関する化学の新領域を創成するための基礎を築く。前年度に決定した条件で、ナノメートルサイズの細孔を数ナノメートルの間隔で作製するため、溶媒、開始剤、試薬、ガラス器具および分析機器消耗品費は前年度より少なく購入する。TEMTおよびFIB-SEMを用いて三次元構造観察を積極的に行なうため、グリッドや試料包埋用の樹脂は多めに購入する。NMR測定、FT-IR測定、分子量測定および動的粘弾性測定は頻繁に行うため、前年度より予算を多めに確保している。研究成果は、河原および博士後期課程学生1名が学会発表および学術雑誌投稿することにより積極的に報告する。大学院学生(修士課程1名、博士課程1名)には自分自身の研究および勉学の妨げにならない程度に研究補助をしてもらう。
レ-ザ-塩害観測装置の開発

発・変電所等において碍子表面の付着塩分は電力設備の絶縁を悪化させ,閃落事故の原因となる。このため,付着塩分量を測定し,定期的に碍子を洗浄することが碍子管理上必要とされる。本研究は,レ-ザ-光を碍子表面に集光し,塩分が強熱されて蒸発・解離したナトリウム原子の波長589nmにおける放射光を,干渉フィルタ-などを含む受光系で選択的かつ遠隔的に観測し,その信号強度から付着塩分を定量するものである。実験の結果,有効なレ-ザ-光強度は,発光のしきい値を与える25MW/cm^2から碍子損傷のしきい値を与える130MW/cm^2の間であった。このとき,照射スポット径は58mmが適当であった。YAGレ-ザ-の光を約10m遠方の人工汚損碍子に照射し,望遠鏡を含む観測系で発光量を測定した結果,筆洗法で求めた塩分量の0.6乗に比例することが分かった。しかし,実験のフィ-ルド試験における太陽光ノイズのSN比への影響評価などについては今後の課題である。また,潮風で運ばれてきた大気中の塩分の常時観測も,汚損碍子の塩分付着量を予測する上で重要である。そこで,安価で取扱いが簡単な気中塩分モニタ-を開発するために,本研究では家庭用電子レンジクラスのマイクロ波発生装置を用いてマイクロ波誘導プラズマを発生させ,抵抗フィラメントに塩分を含む大気を間欠的に導入して,捕集された塩分を蒸発させてプラズマに導入し,原子化したナトリウムの発光を観測して,その強度から気中塩分量を求める実験を行った。その結果,初め意図した大気のみのプラズマ発生は小出力のマイクロ波発生装置では無理であるが,プラズマ発生用ガスとして比較的安価なアルゴンを用いて約3分間隔でサンプリング測定すれば,1pg/cm^3以下の気中塩分量でも十分測定できることが分かった。
視覚障害者の横断支援性を有する生活道路交通安全施設の実現に向けた実証的研究

視覚障害者は移動支援ツールの導入が行き届かない生活道路での移動の際にしばしば危険と困難を覚えている。これまで交通安全施設を活用した視覚障害者の移動支援手法の有用性が示されているが、実道路への適用にあたっては、安全性確保の本来の目的が損なわれないよう慎重に検証する必要がある。本研究では全盲者の無信号交差点の横断を支援するためのドットラインへの突起取り付けについて、模擬交差点において車いす通過時に与えられる振動の影響を考察した。その結果、エスコートゾーンと同様の突起では車いす利用者の安全性と快適性に問題が生じる懸念があり、ドットの配置や突起高についてさらなる検討が重要であることが示された。歩道の整備された幹線系道路に比べ、歩行誘導施設の整備が行き届いていない幅員の狭い生活道路では、多くの視覚障害者にとって移動の負担が大きく安全性も損なわれている。特に困難度の高い場面として無信号交差点の横断が挙げられるが、ここで近年普及が進む生活道路に特化した交通安全施設を交差点横断の支援ツールとして活用できれば、視覚障害者のモビリティの質を高める新たな手段として大いに期待できる。先行研究においては、交通安全施設のうちドットラインとカラー舗装に着目して、視覚障害者の交差点横断支援の観点から求められる望ましい仕様条件が導出されたが、実道路空間への適用のためには、移動支援のみならず多種多様な道路利用者や沿道住民の立場を踏まえた総合的な観点から導入の可否が判断されなければならない。そのため、本研究は交通安全施設に本来求められる機能を維持もしくは高めつつ、視覚障害者の歩行支援性を担保するための諸条件を見出し、実道路空間での実現に向けた要件を実証的に抽出することを目的としている。まず、ドットラインの表面への突起の取り付けについて、提案している仕様パターンの評価視点と実験方法の具体化のために、既存文献のレビューにより知見を整理した。評価項目として、自転車、車いす、ベビーカー、キャリーバッグ等の通行安定性(振動状況)、一般車両が通行する際の振動・騒音の発生状況、高齢者の歩行通行時の円滑性(主観評価が中心)、従道路側からアプローチする車両への一時停止促進性等が挙げられた。さらに、簡易的に施工したサンプルを対象に予備実験を実施し、各種データの取得状況等から本実験の実施可能性を確認した。住宅街における生活道路では駅前広場や幹線系道路と比べて視覚障害者を対象とした移動支援施設が少なく、当事者にとって手がかりが質・量ともに乏しい歩行環境にある。特に、交差点部の道路横断は心理的な負荷が著しく高く、たとえ幹線道路の場合より小規模で歩行距離が短いとしても、現在地特定、方向定位、横断開始タイミング等の情報の限られた状況下でのタスクの達成は全盲者、ロービジョン者いずれにとっても道路環境として大きな課題がある。このような問題意識のもと、近年国内において普及が含む生活道路に特化した交通安全対策のうちドットラインとカラー舗装に着目し、先行研究においてこれら施設の副次的効果として、視覚障害者の横断支援側面から有用性と今後の展開の可能性が示されている。ただし全盲者に対しては路面の舗装色のみでは支援とはならないため、触覚コントラストによる情報提供が必要となるが、突起等の取り付けが本来の施設の目的である安全性向上を担保するものであることが望ましく、実用化に向けては多種多様な道路利用者の観点から振動や騒音にまつわる懸念も解決しなければならない。本研究では、自転車、車いす、ベビーカー、キャリーバッグ等の物理的な通行安定性の評価や、道路利用当事者による主観的な評価を通じて、ユニバーサルな視点から交差点の安全性と横断支援性を向上させるデザイン手法を見出すことを目的とし、実験的なアプローチにより実道路空間での実証に向けた仕様の抽出を試みている。平成27年度では既往研究のレビューに基づいて得られた知見を基に評価項目を整理し、試作された実験サンプルの実験空間への施工、本実験環境の構築と実験手順の最終確認を行った。各種実験の実施空間確保のための調整が難航したため、評価サンプルの施工と実験手順の確認で留まっている。視覚障害者は屋外における単独歩行において、空間に存在する様々な手がかりを捉えながら移動している。幹線系道路においては視覚障害者誘導用ブロックや音響式信号、エスコートゾーンといった移動支援に特化した設備が比較的多く存在するが、住宅街における生活道路においてはニーズやコスト等の観点から整備が困難な状況にある。生活道路での交差点では、たとえ短距離の横断であっても偏軌による横断動線からの逸脱等が度々発生しており、当事者にとっては心理的負荷の高い環境にある。本研究では、生活道路での無信号交差点の横断のために、全国各地において普及が進む交通安全施設の活用による支援を想定した実験を行っている。先行研究においては、ドットラインがロービジョン者に対して横断開始・終了位置や横断方向を知る手がかりとして非常に有用であることが認められた。一方で全盲者には現在の仕様のままではドットを杖や足裏で十分に検知することが難しく、表面の加工や突起の取り付けといった対応が求められることが示された。路面の表面加工や突起は、非優先側道路からの流入車両に対する注意喚起の向上等が期待できる一方で、自転車や車いす、高齢者等の通行障害や騒音・振動の発生といった負の作用も懸念される。そのため、交通安全施設としての機能性を損なわない程度の仕様の検討が必要である。平成28年度は、学内の試験空間において模擬交差点を構築し仮施工したドットラインの表面に、エスコートゾーンと同様の突起と、低めの高さの突起の2種類を取り付け、通過する車いすに与えられる振動について分析した。

その結果、エスコートゾーンと同仕様の場合、一般的不快感を示す周波数領域におけるスペクトル値が、ドットラインと平行に進行する場合により高くなることが判明したため、今後、振動の絶対評価を慎重に進めることが必要であることが示された。平成27年度において、大学敷地内に評価実験を実施するための空間を確保するにあたり、各関係部署間の調整が難航したため、実験環境の構築、予備実験の実施、本実験の実施要領の整理と実施準備までの進捗となった。このことにより平成28年度では、評価対象となる道路利用者のうち、車いす利用者を想定した仮想空間実験の実施、ならびに車体振動の周波数特性解析や実験参加者による主観的応答の分析に留まっている。視覚障害者とって困難と危険を覚える状況の一つに屋外道路での単独歩行が挙げられる。我が国では鉄道駅や公共施設を中心とした市街地の幹線道路に視覚障害者誘導用ブロックの整備事例が多く、道路横断では音響式信号機やエスコートゾーン(道路横断帯)による支援も進んでいる。一方、住宅街のような生活道路においては視覚障害者の移動支援に特化した設備の導入はコストや維持管理の観点から積極的でなく、障害当事者は側溝の縁石や外側線といった道路空間に存在するあらゆるものを手がかりとして歩行している。そのような中で度々課せられる無信号交差点の横断は、短距離であっても歩行軌跡の逸脱が発生することが多く安全確保のために心理的負荷が強いられている現状がある。先行研究ではこのような課題を踏まえ、近年普及が進む生活道路に特化した交通安全施設に着目し、交通安全の確保という本来の目的に加え、副次的な効果として視覚障害者の横断を支援する手法を提案し、当事者の歩行実験により支援性と有用性を確認するに至った。本研究では提案手法のうち交差点内で外側線をつなぐ「ドットラインへの突起取り付け」について道路整備における実現性を確認するため、車いすや自転車への振動といった負の影響について考察するとともに、道路管理者へのヒアリング等を通して実務的課題を抽出した。試験道路空間において小規模の模擬交差点を設定し、仮施工したドットラインの表面に、エスコートゾーンで使用されるものと同様の突起と低めの高さの突起の2種類を取り付けて実験環境を構築し、車いすを通過させて振動評価を行った。その結果、振動解析と主観評価の双方にて、ドットラインと平行に進行する際に突起高が低いと一般的不快感が軽減される可能性があることが判明した。実装にあたっては整備目的に関して車いす利用者のみならず地域住民に対する理解促進の必要性が重要であることが示された。視覚障害者は移動支援ツールの導入が行き届かない生活道路での移動の際にしばしば危険と困難を覚えている。これまで交通安全施設を活用した視覚障害者の移動支援手法の有用性が示されているが、実道路への適用にあたっては、安全性確保の本来の目的が損なわれないよう慎重に検証する必要がある。本研究では全盲者の無信号交差点の横断を支援するためのドットラインへの突起取り付けについて、模擬交差点において車いす通過時に与えられる振動の影響を考察した。
「料理を作る」過程における心理療法的アプローチの検討

まず大学生と高齢者を対象に、グループで行う調理作業の前後について、気分や感情をみる質問紙POMSと、交感神経の興奮状態をみる唾液中αアミラーゼ活性の測定を行った。またパーソナリティの影響をみるための質問紙調査も試みた。その結果POMSでは、大学生、高齢者ともに調理作業は心理的安定度が高まり、さらにそれは「調和性」のパーソナリティが影響することが示唆された。次に大学生を対象に、グループで立位の調理作業と座位の机上作業の比較を行った結果、調理作業の方が心理的安定度の高まりが高く、作業後の自由記述でも達成感や快の情動、発見の驚きが強く、自己効力感を持ちやすい傾向から、より未来志向的であった。「料理を作る」ことは、思考や手指の動きにとどまらず、あらゆる複雑な工程を有する作業であり、味覚や臭覚、視覚などの感覚器官や運動器官などが総合的に働かされる行為である。そのため、自身で行う調理作業が個々のQOLに影響を及ぼすことはさることながら、精神的側面での影響もあるのではないかと考え、本研究では「料理を作る」作業を包括的に捉え、心理的効果について、主観的指標として日本語版POMS値と、客観的指標として唾液中αアミラーゼ値をみた。また、一般的性格の影響もみるため、Big Five尺度への回答も求めた。対象は大学2年生16名(19.8±0.5歳)で、「洗う、切る、加熱、味付け、盛り付け、片付け」といった調理作業を有する授業実習2回分を使い、実習前後と試食後のデータを集めた。その結果、POMS値による気分や感情では、「抑うつや落ち込み」「怒りや敵意」「混乱」について、調理実習前より調理実習後の方が有意に、また同様に実習前に比べ試食後の方が有意にポイントが下がった。このことは、料理を作る作業が心理的安定度を上げることを示唆する結果であったが、一方、唾液中αアミラーゼでは、明らかな差は認められなかった。さらに一般的性格特性が、心理的側面に及ぼす影響では、調理実習前に比べて、調理実習後では、「誠実性」が高いほど「抑うつや落ち込み」、「混乱」といった心理的安定度が低くなっており、料理を作る作業の有用性が示唆されるものの、調理作業自体が個人で行うか、グループで行うかなど、他の要因についてもさらに今後検討する必要性がある。【目的】調理作業は、料理の出来上がりをイメージして手順や技術を学習し、手指の動きや体を止めることなく働かせ、複雑な作業を連続的に行う過程である。その際、感覚器官からの情報が駆使され、認知と運動が協同的かつ統合的に働かされる。また複数で行う場合は対人関係を伴い、コミュニケーションや協調性が必須であり、さらに試食は快の情動を喚起しやすい。そのため実習者個々のQOLへの影響、とりわけ心理的効果が大きいと考えた。さらに集団心理療法的効果も期待できる。そこで本研究では自発的にグループでの調理実習を受けた人を対象に、主観的指標や客観的指標を用い、その心理的効果を検討した。【方法】大学生72名(19.6±0.54歳)と、高齢者29名(67.7±8.44歳)を対象に、それぞれ調理実習前後および試食後に心理的安定度をみる質問紙POMSと、交感神経の興奮状態をみるための唾液中αアミラーゼ測定を行った。さらに個々のパーソナリティが及ぼす影響をみるためのBig Five尺度(BF)と、日常的な調理作業の有無や、調理作業の好き嫌いについての回答も求めた。【結果】大学生の調理作業前後、および調理作業前と試食後では、POMSの「緊張ー不安」「抑うつー落込み」「怒りー敵意」「疲労」「混乱」は、いずれも有意に低下した。また高齢者についてもほぼ同様の結果を示した。一方アミラーゼは、大学生、高齢者ともに調理作業後、試食後に数値の上昇がみられたが有意な差はなかった。性別、年齢、BFの5因子、日常的調理作業の有無、調理作業の好き嫌いなどを独立変数に、調理作業後POMSの感情尺度およびアミラーゼを従属変数とした重回帰分析の結果では、特徴的な点として独立変数の「調和性」が、「活気」以外の上記5因子の従属変数に対して、負の影響を及ぼす結果が得られた。科研費の助成を受けることにより、質問紙や唾液中αアミラーゼ測定のための使い捨てチップなどの購入ができ、集団に対する調査の実施が可能となり、効率的にデータを集めることができた。また学会や研究会への参加のための費用が、これまでの制約から緩和され、本研究課題が深まる機会を増すことができた。【目的】今回は大学生を対象に、グループでの調理作業と机上作業の心理的効果を比較することを目的とした。【方法】同意が得られた大学生男子5名(20.4±0.55歳)、女子67名(19.5±0.50歳)の合計72名(19.6±0.55歳)を対象に、45人ずつのグループで、調理作業と、座位での机上作業を120分程度行うことを介入内容とした。それぞれ作業前後に気分や感情を評価する質問紙POMSと、交感神経の興奮状態をみる唾液中α-アミラーゼ(アミラーゼ)測定を試みた。またそれぞれの作業後に自由記述を含むアンケートと、一般的パーソナリティを見るための質問紙Big Five(BF)も実施した。【結果】それぞれ作業前後のt-test結果から、POMSの「緊張ー不安」「抑うつー落込み」

「怒りー敵意」「疲労」「混乱」は、調理作業後いずれも有意に低下した。また机上作業についても作業後の低下は見られたが、調理作業に比較して有意水準が低かった。さらにアミラーゼは、調理作業後に有意に値が下がってたものの個人差が大きかった。調理作業後と机上作業のPOMSの比較では、「疲労」について有意に調理作業後が低い値を示した。自由記述のKJ法による分析から、調理作業の方が、快の情動が多彩で、作る達成感と対人協力の達成感の両面があり、自己効力感を持ちやすい傾向から、より未来志向的であった。また性別、年齢、BFの5因子、日常的調理作業の有無、調理作業の好き嫌いを独立変数に、調理作業後のPOMS値を従属変数とした重回帰分析結果では、特徴的な点として独立変数の「調和性」が「緊張ー不安」「抑うつー落込み」「怒りー敵意」「混乱」に対して、負の影響を及ぼす結果が得られた。【考察】調理作業は机上作業に比較して、立って実働したにも関わらず、疲労を感じる度合いも低く、調理作業による心理的安定が高まることが示唆された。科研費の助成を受けることにより、質問紙や唾液中αアミラーゼ測定のための使い捨てチップなどの購入することができ、集団に対する調査の実施が可能となった。そのため、効率的にデータを集めることができた。また、学会や研究会、研修会などへの参加費や会場までの旅費を捻出することができ、これまでの制約から緩和されたことから、本研究課題に対する示唆や教示を直接的かつ具体的に得られる機会が増え、その中から、あらたなアイデアや研究内容の深まりが得られた。【目的】本研究では、心理療法的アプローチ法を検討するため、主観的及び客観的指標を用い、グループで行う調理作業の心理的効果をみた。【方法】同意を得た大学生133名(19.6±0.7歳)を対象として、グループで行う調理作業の前後、及びその対照群として、グループで行う座位の机上作業の前後に、気分や感情を評価する日本語版Profile of Mood States(POMS)の質問紙調査と、交感神経の興奮状態をみる唾液中α-アミラーゼ活性(アミラーゼ)の測定を行い、それぞれの作業後に自由記述を含むアンケートを試みた。【結果】調理作業前後でPOMSの「緊張ー不安」、「抑うつー落込み」、「怒りー敵意」、「疲労」、「混乱」が有意に低下した(t=2.98,4.71,4.35,2.89,3.51,p<0.05)。机上作業前後についても同様に低下が見られ、さらに「活気」も有意な低下があった。また机上作業に比較して調理作業は、「怒りー敵意」のt値が、「疲労」、「混乱」は、t値、有意水準ともに高かった。次にアミラーゼは個人差が大きいため、アミラーゼ変化スコアを(作業後アミラーゼ値ー作業前アミラーゼ値)/作業前アミラーゼ値×100で算出した結果、調理作業の平均は118.7±340.2、机上作業は178.3±741.9であった。KJ法による自由記述の分析では、調理作業及び机上作業共に、対人関係が影響する達成感や快の情動が生じている。しかしその内容は調理作業の方が多彩であり、また発見の驚きが強く、自己効力感を持ちやすい傾向から、より未来志向的であった。【考察】調理作業と机上作業の特徴的差異として、POMSにおいて他因子と負の相関を示す「活気」が、立位で肉体的動作を伴う調理作業前後で変化がなく、座位の机上作業では有意に低下している点があげられ、それぞれ作業前後での「疲労」の差にも通じるものであった。
細胞の増殖と分裂に介在する新規低分子量G蛋白質群の機能解析

Rasに代表される低分子量G蛋白質は、細胞の分化・増殖に加えて小胞輸送、接着・形態形成、核内輸送などの多彩な細胞機能を制御することが明らかにされてきた。しかしながら、既存のファミリーには属さない機能未知の低分子量G蛋白質も数多く残されており、ゲノムプロジェクトの成果を活用してユニークな新規G蛋白質を単離・同定してその機能を解析することは、新しいシグナル伝達系の解明、さらにはG蛋白質の普遍性と多様性の理解に貢献する。本研究では申請者が独自に同定したアティピカルな新規低分子量G蛋白質群が介在するシグナル伝達系について、細胞の増殖と分裂に関わる機構との関連から解析を進め、以下の知見を得た。
歩行中の足部内側縦アーチの動態に足部内在筋の筋力トレーニングが与える効果

ヒトの足部は特徴的な3つのアーチ構造を呈している.これらのアーチ構造のうち,特に足部内側縦アーチの過度な低下は,足底腱膜炎など様々な下肢障害の発症に関与すると報告されている.近年,これらの下肢障害の治療や予防を目的とした足部内在筋の筋力増強トレーニングが注目されている.本研究の目的は,足部内在筋の筋力増強トレーニングに伴う歩行中の足部内側縦アーチの動態の変化を確認することである.本研究ではまず事前の実験として,電気刺激によって模擬的に再現した足部内在筋の筋収縮力の増強が,扁平足症例の歩行立脚期における足部内側縦アーチの動態を変化させることを確認した.次に,技術的難易度を伴う足部内在筋の筋力増強トレーニングの習得に際し,バイオフィードバックを利用することがこれの効率化に寄与することを確認した.続いて,扁平足症例を対象にした8週間のランダム化比較試験を実施した.介入群は足部内在筋の筋力増強トレーニングをバイオフィードバック併用下で実施し,コントロール群は無介入とした.8週間の介入前後で,歩行立脚期における足部内側縦アーチの動態を三次元動作解析によって評価した.その結果,足部内在筋の筋力増強トレーニングが歩行中の足部内側縦アーチの動態を変化させることが確認できた.本研究の結果から,足部内側縦アーチの低下に関係する下肢障害の治療や予防において,足部内在筋の筋力増強トレーニングが有効な可能性が示唆された.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。