hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経堤細胞による冠動脈形成機構とレチノイン酸シグナルの関与

心流出路には、神経堤細胞(NCC)及び二次心臓領域由来の細胞が数多く遊走している。二次心臓領域の細胞系譜を標識するIsl1-Cre;R26R-lacZマウスでの実験により、レチノイン酸(RA)を投与した9.5日胚の鰓弓動脈部位において、β-gal陰性細胞の集簇が認められた。前年度報告しているWnt1-Cre;R26R-lacZマウス(NCCの系譜を標識)での結果と併せて考えると、RA投与によって心臓内へのNCCの遊走が阻害されているものと推察された。神経堤(NC)の起源領域と心臓内での分布を検討するため、鳥類胚での移植実験を行い、第4ロンボメア領域及びさらに頭側由来のNCCが、冠動脈形成に寄与している可能性が示唆された。頭部NCCは半月弁・右室流出路領域・心外膜・心室中隔・冠動脈へと広範囲に心臓内に分布していることが明らかとなり、なかでも半月弁(大動脈弁・肺動脈弁)へのNCCの寄与について、心臓NC由来細胞が大動脈弁の左冠尖1葉と肺動脈弁3葉で散在性に分布しているのに対して、頭部NC由来細胞は大動脈弁・肺動脈弁の3葉ともに分布しており、特に弁葉先端の心室側に密に分布していることが明らかとなった。以上の結果より、それぞれの領域由来のNCCが、異なる分布様式で半月弁の形成に寄与していることが示唆された。さらにWnt1-Cre;R26R-lacZマウス胎仔との比較によって、動物種間においてもその分布様式は異なる可能性が示唆された。Wnt1-Cre;R26R-eYFPマウスでの細胞系譜のセレクション及びC1(Fluidigm社)での単一細胞レベルの遺伝子解析により、胎生後期17.5日において、心臓内に遊走したNCCは多様な遺伝子発現パターンを示し、多様な細胞種への分化が示唆された。その一部として平滑筋タイプの細胞と、幹細胞もしくは前駆細胞様の幼若型の細胞の存在が明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。耳胞から頭側の神経堤細胞は、冠動脈平滑筋細胞へと一部寄与しているが、エンドセリン1(Edn1)、エンドセリンA型受容体(Ednra)ノックアウト(KO)両マウスは、この平滑筋細胞の被覆不全に因り、冠動脈中隔枝の一部拡張を呈する。妊娠マウスへのレチノイン酸投与に因って、その胎仔に同様の形態的所見を認めることから、冠動脈形成の分子機構について新しい知見が得られるものと期待し、研究を進めている。本年度は第一段階として、時期特異的にレチノイン酸を投与し、冠動脈形成に対するレチノイン酸の感受性時期を策定した。妊娠8.5日でのレチノイン酸投与で、胎仔心臓の現状10%に中隔枝の拡張を認め、中隔枝の右心室への開存例も確認された。中隔枝が通常マウスでは右冠動脈から分枝しているが、レチノイン酸投与胎仔のそれは、左冠動脈からの分枝をきたす。それに対し、妊娠9.5日での投与について拡張は認められず、中隔枝の分枝形態も正常である。このことから冠動脈に対するレチノイン酸の効果には時期特異性があるものと示唆される。又、右心室への開存については、心内膜の中隔形成への影響が考えられるが、機序等は今後、細胞系譜を基にした原因精査を進めることで明らかにしていく。現在、神経堤細胞の系譜を標識するWnt1-Creマウス、二次心臓領域の細胞系譜を標識するIsl1-Creマウスにて確認中であり、エンドセリンシグナルの関与を確認する為のマウスも準備している。冠動脈の形成には心外膜前駆組織、神経堤細胞等の多数の細胞群が関与していると考えられている。その中で我々は、妊娠マウスへのレチノイン酸(RA)投与が、その胎仔の冠動脈に走行異常と中隔枝の拡張を呈することを見出した。本研究ではその現象を糸口として、冠動脈形成へのRAシグナルの関与と役割について明らかにしようとしている。以下に詳細を記載する。神経堤細胞の系譜を標識するWnt1-Cre/R26R-LacZマウスでの解析の結果、母獣RA投与下の胎仔では、Creで標識された細胞の心流出路内への流入が減少する一方で、鰓弓動脈と前腸内胚葉間での集簇が認められた。このことからRAシグナルが、神経堤細胞の遊走期に作用し、その挙動に影響を与えている可能性が示唆された、現在さらに、二次心臓領域の細胞系譜を標識するIsl1-Creマウス、エンドセリンA型受容体(Ednra)発現細胞を標識するEdnra-LacZマウスを用いて、他の細胞系譜との関与について解析を進めている。今後は、In situハイブリダイゼーション、免疫組織化学等の手法で、エンドセリン(Edn)シグナルの関与、分子メカニズムを明らかにしていく予定である。また、単一細胞レベルでの遺伝子解析から、幹細胞の性質をもつと考えられる一群が見出されるなど、心臓内へ流入する神経堤細胞の多方向への分化特性に関しても新しい知見を得つつあり、その解析も並行して進めている。冠動脈の形成に関して、Wnt1-Cre/R26R-LacZマウスでの解析から、レチノイン酸の神経堤細胞の挙動に対する新たな作用を見出すとともに、他の標識マウスでの解析も進んでいる。

さらに、心臓内へ流入する神経堤細胞の一群に、特徴的な遺伝子発現を見出すことができ、新たな進展があった。心流出路には、神経堤細胞(NCC)及び二次心臓領域由来の細胞が数多く遊走している。二次心臓領域の細胞系譜を標識するIsl1-Cre;R26R-lacZマウスでの実験により、レチノイン酸(RA)を投与した9.5日胚の鰓弓動脈部位において、β-gal陰性細胞の集簇が認められた。前年度報告しているWnt1-Cre;R26R-lacZマウス(NCCの系譜を標識)での結果と併せて考えると、RA投与によって心臓内へのNCCの遊走が阻害されているものと推察された。神経堤(NC)の起源領域と心臓内での分布を検討するため、鳥類胚での移植実験を行い、第4ロンボメア領域及びさらに頭側由来のNCCが、冠動脈形成に寄与している可能性が示唆された。頭部NCCは半月弁・右室流出路領域・心外膜・心室中隔・冠動脈へと広範囲に心臓内に分布していることが明らかとなり、なかでも半月弁(大動脈弁・肺動脈弁)へのNCCの寄与について、心臓NC由来細胞が大動脈弁の左冠尖1葉と肺動脈弁3葉で散在性に分布しているのに対して、頭部NC由来細胞は大動脈弁・肺動脈弁の3葉ともに分布しており、特に弁葉先端の心室側に密に分布していることが明らかとなった。以上の結果より、それぞれの領域由来のNCCが、異なる分布様式で半月弁の形成に寄与していることが示唆された。さらにWnt1-Cre;R26R-lacZマウス胎仔との比較によって、動物種間においてもその分布様式は異なる可能性が示唆された。Wnt1-Cre;R26R-eYFPマウスでの細胞系譜のセレクション及びC1(Fluidigm社)での単一細胞レベルの遺伝子解析により、胎生後期17.5日において、心臓内に遊走したNCCは多様な遺伝子発現パターンを示し、多様な細胞種への分化が示唆された。その一部として平滑筋タイプの細胞と、幹細胞もしくは前駆細胞様の幼若型の細胞の存在が明らかとなった。冠動脈形成について、レチノイン酸シグナルの関与を示唆する結果を得ることができ、計画通り進んでいる。レチノイン酸の冠動脈形成への寄与に関して、特に神経堤細胞の冠動脈平滑筋細胞への分化に注目し、分子機序、心臓を構成する他の細胞との相互作用について評価していこうと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。耳胞から頭側の神経堤細胞がどの程度心臓、冠動脈へと流入してくるのか、レチノイン酸シグナルが冠動脈形成へどう関与しているのか、各種標識マウスと鳥類胚のモデルで評価していこうと考えている。
水素の分離反応用合金薄膜リアクターの開発

水素の分離反応用合金薄膜リアクターの開発次世代のクリーンエネルギーである水素の安定確保は、重要な課題であり、水素の分離・精製はその基盤技術となる。膜分離技術は、水素の連続分離技術として着目されている。高い水素透過性と選択性ならびに耐久性は、実用化の基本要件となる。本研究では、水素の分離精製の基盤技術を確立するため、1パラジウムを素材とした水素分離膜の開発、2水素分離膜を膜型リアクターとした脱水素反応への応用について検討した。1パラジウムを素材とした水素分離膜の開発:パラジウム薄膜の水素高透過性、高選択性は、他の分離膜を優に凌駕するが、耐久性に課題が残る。通常パラジウム膜は、多孔質のセラミックチューブの外表面にパラジウム薄膜を被覆して用いるが、水素脆化や機械的な損傷を受けやすい。本研究では、多孔質セラミックの粒子内部にパラジウムナノ粒子を充填した新しいタイプの水素分離膜を開発した。水素透過に重要なパラジウムを、基材のセラミックス粒子の間隙に充填することで、外部からの損傷を受けにくくなり、またナノ粒子化により水素脆化への耐性が向上する。2水素分離膜を膜型リアクターとした脱水素反応への応用:上記で得られた水素分離膜を膜型反応器としてメチルシクロヘキサンの脱水素反応に応用した。メチルシクロヘキサンは、触媒存在下での過熱により水素とトルエンを生成する水素キャリヤーとして有望視されている。この反応は平衡反応であるため、水素分離膜により、生成する水素を連続して反応系外に分離することにより、反応はいっそう促進される。これにより通常300°C以上での反応がより低温で行うことが可能となり、省エネにつながる。一方、300°C以下においては、パラジウム膜が水素脆化を起こし、膜の損傷を起こす。新規に開発した、パラジウムナノ粒子が基材セラミックの粒子空隙に充填された構造の水素分離膜では、250°C以下での使用においても破損が起こらない。脱水素反応膜として600時間以上の使用においても性能の低下が認められず、上記の膜構造の優位性が確かめられた。水素の分離や反応に用いる膜型反応器(メンブレンリアクター)として、水素脆化に強い膜材料の開発と反応への応用に取り組んだ。粒子間空隙に選択的にパラジウムを充填する"Pore filling membrane"を開発し、その水素透過特性を調べた。この膜材の注目すべき特性として、パラジウムの水素脆化が起こり易い200°C以下においても破壊されず、50°C、水素1気圧で200時間の間、水素透過束度にほとんど変化が認められなかった。パラジウムが充填された部分を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、ナノサイズのパラジウム粒子が高分散していることがわかった。パラジウム粒子のナノサイズ化により、粒子表面の水素の割合が粒子内部よりも多くなり、水素脆化が緩和されるものと考えられる。この"Pore filling"タイプの膜は250°C以下の水素脆化温度領域で安定に用いることが出来ることから、水素脆化が起こる温度領域においてメンブレンリアクターとしての利用を試みた。水素の貯蔵に有望視されているメチルシクロヘキサンから水素を取り出す脱水素反応を、250°C以下での反応効率を検討した。生成する水素をpore filling型の膜により反応系外に分離して反応の平衡をシフトさせることで、触媒単独よりも反応効率が向上することを確認した。例えば、150°Cで、メンブレン分離を行うことにより、触媒単独の60%、200°Cにおいて70%の反応効率の向上が認められた。このように、通常の触媒反応にメンブレンリアクターを組み合わせることでより高い反応効率が得られること、新規な構造のパラジウム膜が水素脆化による破壊を起こさずに長時間安定であることが確認された。

新規に開発した、パラジウムナノ粒子が基材セラミックの粒子空隙に充填された構造の水素分離膜では、250°C以下での使用においても破損が起こらない。脱水素反応膜として600時間以上の使用においても性能の低下が認められず、上記の膜構造の優位性が確かめられた。
含窒素新規π共役系化合物の合成、物性および機能

インドロ[3,2,1-jk]カルバゾール(IC)と9,9'-ジフェニル-4,4', 5, 5'-ビスカルバゾール(DBC)を基本骨格とした新規含窒素π共役化合物の合成、物性の解明、機能開発を目的とした。合成物の発光特性を調べた結果、ICとその誘導体(三種)は、何れの誘導体も溶液状態でICよりも発光極大波長が長波長シフトとし、量子収率の増大が見られた。固体状態における発光極大波長は、さらなる長波長シフトが観測されたが、量子収率は一種のみに増大が見られた。一方、DBCとその誘導体(二種)は、溶液状態・固体状態ともに誘導化での発光特性の向上は見られなかった。まず、昨年度確立した二種類の含窒素新規π共役化合物の基本骨格(AおよびB)の合成法を改良し、Aについては出発原料のカルバゾールからの全収率を20%から33%に向上させ、Bについては出発原料の1,3ージブロモベンゼンからの全収率を7%から12%に向上させることができた。次に、AおよびBについて各種誘導体の合成を行った。Aについては、基本骨格をトリハロゲン化し、得られた化合物に4-メトキシエチニルベンゼンを薗頭カップリング反応の条件で作用させ誘導体1を合成した。また、4-メトキシフェニルボロン酸を鈴木・宮浦カップリング反応の条件で作用させ誘導体2を合成した。Bについては、基本骨格の合成前駆体であるテトラブロム体に4-シアノアニリンを用いたPd触媒分子間閉環反応を行い、2個のカルバゾール環を構築して誘導体3を合成した。合成した各種誘導体の構造は、各種物理データを測定することにより確認した。そして、クロロホルム溶液状態での吸収と発光(蛍光)スペクトルを測定し、発光特性(吸収極大波長、モル吸光係数、発光極大波長、蛍光量子収率)を調べた。その結果、誘導体1と2は、発光極大波長:418 nmと417 nm、蛍光量子収率:0.65と0.61となり、基本骨格Aのそれ(発光極大波長:376 nm、蛍光量子収率:0.24)に比べ大きく向上していることが分かった。一方、誘導体3は、発光極大波長:436 nm、蛍光量子収率:0.51となり、基本骨格Bのそれ(発光極大波長:444 nm、蛍光量子収率:0.55)に比べ同程度の発光特性を示すことが分かった。含窒素π共役系化合物は、各種機能性材料開発の分野において非常に重要な基本骨格であり、特に光電子材料開発の分野ではカルバゾール誘導体が急激にその重要性を増している。このような状況の下、本研究課題では、インドロ[3,2,1-jk]カルバゾール(IC)と9,9'-ジフェニル-4,4',5,5'-ビスカルバゾール(DBC)を新規含窒素π共役系骨格としたこれまでに合成例のない新規π共役系化合物を分子設計し、その合成を行い、物性の解明および機能開発を目的とした。基本骨格ICの合成は、まず、をカルバゾールとジハロゲン化ベンゼンを縮合し、得られた化合物のPd触媒分子内閉環反応を行う方法により成功した。得られた基本骨格ICは、トリハロゲン化を行い、導入されたハロゲン基を足がかりとして各種官能基の導入を行い、三種類のIC誘導体の合成に成功した。次に、DBC誘導体の合成は、伊與田らの報告を参考に合成前駆体となるDBCの四臭化物の調製を行い、さらに得られた四臭化物とパラ位に各種官能基を有するアニリン誘導体とのPd触媒環化反応させて二種類のDBC誘導体の合成に成功した。合成に成功した三種類のIC誘導体と二種類のDBC誘導体について、UV-visおよび蛍光スペクトルの測定を行い、それらの発光特性を明らかにした。IC誘導体においては、いずれの誘導体もクロロホルム溶液状態において基本骨格ICよりも発光極大波長が長波長シフトし、蛍光量子収率の増大がみられた。固体状態における発光極大波長はさらなる長波長シフトが観測されたが、蛍光量子収率については一種類のみに増大がみられた。一方、DBC誘導体においては、クロロホルム溶液状態、固体状態ともに誘導化による発光特性の向上は見られなかった。二種類の含窒素新規π共役化合物の基本骨格(AおよびB)の分子設計および合成を行い、得られた化合物の物性(発光特性)を解明した。具体的には、まず、基本骨格Aの合成については、カルバゾールと2-ブロモヨードベンゼンを縮合し、得られた化合物のPd触媒分子内閉環反応を行う方法で行った。その結果、全収率20%で目的の基本骨格Aの合成に成功した。

次に、基本骨格Bの合成については、1,3-ジブロモベンゼンの2位をヨウ素化した後、-78°Cでブチルリチウムを作用させ、さらに同じ温度で二価の塩化銅を加え、4時間反応させたビフェニル誘導体に変化した。続いて得られたビフェニル誘導体を溶媒を無水THFに変える以外、全く同じ条件で反応させ、合成前駆体であるテトラブロム体に導いた。最後に、アニリンを用いたPd触媒分子間閉環反応を行い2個のカルバゾール環を構築した。その結果、全収率7%で目的の基本骨格Bの合成に成功した。合成した基本骨格(AおよびB)の構造は、各種物理データを測定することにより確認した。また、物性解明の一つとしてクロロホルム溶液状態での吸収と発光(蛍光)スペクトルを測定し、発光特性(吸収極大波長、モル吸光係数、発光極大波長、蛍光量子収率)を調べた。その結果、基本骨格Aでは吸収極大波長:320 nm、モル吸光係数(log ε):3.89、発光極大波長:376 nm、蛍光量子収率:0.28であり、基本骨格Bでは吸収極大波長:341 nm、モル吸光係数(log ε):4.32、発光極大波長:444 nm、蛍光量子収率:0.55であった。この結果は、基本骨格(AおよびB)の基本構造となるN-フェニルカルバゾールの発光特性(吸収極大波長:294 nm、モル吸光係数(log ε):4.27、発光極大波長:349 nm、蛍光量子収率:0.08 )よりも優れたものであった。本研究課題の目的は、含窒素新規π共役化合物(基本骨格:AおよびB)の分子設計および合成を行い、各種誘導体の合成も進め、得られた化合物の物性・機能を解明することである。さらに、優れた物性がみられた含窒素新規π共役化合物については、有機光電材料としての機能評価を行うことである。その目的を達成するための具体的な実験テーマとして以下の3項目を設定した。i)含窒素新規π共役化合物(基本骨格:AおよびB)の合成法の確立ii)基本骨格(AおよびB)の各種誘導体の合成および物性解明iii)基本骨格(AおよびB)の各種誘導体の合成、物性および機能解明ここで、平成24年度までに得られた結果から、テーマi)についてはほぼ100%達成された。テーマii)については平成24年度の結果から約80%達成されたと言える。従って、現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と評価することが出来る。本研究課題の目的は、含窒素新規π共役化合物(基本骨格:AおよびB)の分子設計および合成を行い、各種誘導体の合成も進め、得られた化合物の物性を解明することである。さらに、有機半導体としての物性が見られた含窒素新規π共役化合物については、有機光電材料などの機能評価を行うことである。その目的を達成する為の具体的な実験テーマとして以下の3項目を設定した。すなわち、i)基本骨格Aを有する含窒素新規π共役化合物の合成および物性の解明、ii)基本骨格Bを有する含窒素新規π共役化合物の合成および物性の解明、そしてiii)基本骨格AおよびBを有するヒブリド型含窒素新規π共役化合物の合成および物性の解明である。ここで、平成23年度の研究実績は、テーマi)およびii)の約80%まで達成されている。平成25年度は、テーマiii)「基本骨格(AおよびB)の各種誘導体の合成、物性および機能解明」を中心に研究を進め、AおよびBともに、数種類の新規誘導体の合成を行い、その物性の解明を進める。
一酸化窒素(NO)の卵巣機能調節に及ぼす影響に関する研究

内皮由来血管弛緩因子の本態である一酸化窒素(NO)は、内分泌系の臓器に対してもホルモン調節作用を有することが報告されている。この研究は、卵巣の卵胞発育に重要な顆粒膜細胞の機能に及ぼす一酸化窒素(NO)の影響、特に培養ブタ顆粒膜細胞(PGC)における性ステロイド産生に及ぼすNO/NO合成酵素(NOS)の影響について研究した。以上により、NOはPGCのステロイド産生能を局所的に抑制し、その作用機序としてE_2産生に対しaromataseに直接働き、cGMPを介さないことが証明された。以上により、NOはPGCにおけるステロイド産生能に対し、長時間の培養実験(24時間)では抑制的に作用し、短時間(14時間)では促進的に作用することが証明され、ゴナドトロピンによるE_2・P分泌調節にもNOが深く関与することが判明した。さらに現在、PGCにおける合成酵素の存在の確認を、免疫組織学的・分子生物学的手法を用い検討中である。この研究は、卵巣の卵胞発育に重要な顆粒膜細胞の機能に及ぼす一酸化窒素(NO)の影響、特に培養ブタ顆粒膜細胞(PGC)における性ステロイド産生に及ぼすNO/NO合成酵素(NOS)の影響について研究することを目的とする。昨年度は、中卵胞由来のPGCにおいてNO合成酵素阻害剤であるN^G-monomethyl-L-arginine(LNMMA)のprogesterone(P)分泌やestradiol(E_2)分泌への影響を検討した。LNMMAは、PGCのE_2分泌を有意に促進し(p<0.01)、またgonadotropin刺激後のE_2やP分泌をも用量依存性に有意に促進し(p<0.01)、一方LNMMAはPGCの細胞増殖能には影響を及ぼさなかった。よってNOはPGCにおけるステロイド産生能に対し抑制的に作用し、gonadotropinによるE_2・P分泌調節にも深く関与することが証明された。本年度は、中卵胞由来PGCにおけるNOSの局在を確認する目的でconstitutive NOS(cNOS)やinducible NOS(iNOS)の特異的な一次抗体を用いABC法にて免疫染色を行い、cNOSおよびiNOSがPGCの細胞質に局在することが確認された。次にNO供与剤であるNOC18のPGCにおける性ステロイド産生への影響を検討すると、1mM NOC18は単独添加・FSHおよびhCG添加群でともにE_2分泌を有意に抑制した(P<0.01)。さらにtritiated water法にてaromatase活性値を測定すると、NOC18(0.11mM)はaromatase活性値を用量依存性に有意に抑制した(P<0.05)。またこの系におけるcyclic GMP(cGMP)の関与についても検討したところ、cGMPアナログである8-bromo-cGMPを単独にあるいはgonadotropinと同時に添加しても、PGCからのin vitroにおけるE_2・P分泌には有意な変化はみられなかった。
核融合研究に関する総合総括的推進

エネルギー特別研究(核融合)の第9年度として、第3期の第3年度にあたるが、6分野の研究項目を中心にその積極的推進を計るべく、総合総括班会議3回を開催し、我が国の核融合研究の総合的推進に努めた。本特別研究で得られた成果を確実に把握し、適切な展開方向を明示するために、評価委員による現場視察を含む評価活動を充実させ、評価委員のみによる評価委員会議を4回、各班長をも含む評価委員会1回を開催した。更に、総合総括班事業として下記の課題を取り上げ、研究会および作業を行った(事業番号と事業内容および実績を示す)。63-1「核融合研究会」中堅、若手研究者を対象に核融合研究の現状と将来を討議し、今後の大学における基礎研究に役立てた。63-2「核融合開発のための計算機コード整備整備」長時間・長距離静電粒子コード(LOMEGA)、中性粒子輸送コード(DEGAS)、熱物性値(PROPATH)の第5.1版への整備、パソコンによる実験データ処理プログラム等の整備を行った。63-3「核融合炉トリチウム増殖材料の増殖・回収性能評価」固体・融体増殖材の諸特性と問題点の取り纏めを行った。63-4「核融合炉設計と炉概念」核融合研究の進展と現在の開発研究について総合的に検討した。63-5「核融合臨界条件の物理と達成のための課題」各種のMCF及びICF炉について臨界プラズマ条件の定義、設定の根拠、課題などについてまとめた。63-6「核融合炉材料開発の現状分析と今後の課題」熱挙動、プラズマ対向挙動、対中性子挙動、金属材料、セラミックス材料、国内研究協力・研究体制の6部会で検討・作業しまとめた。63-7「電場・磁場などの生体影響」非電離放射線や磁場の安全基準の核融合研究環境での適合性の現状把握に努めた。63-8「次期大型装置における第一壁工学の研究の現状と課題」ITERなどの設計条件を調査して短期的課題を明らかにした。
コミュニケーションにおける引き込み現象の研究

(1)マルチメデイア情報処理システムの開発母子の表情,音声情報,両者の引き込み現象など,母子のインタラクションを効率よく,定量的に分析するためのマルチメデイア情報処理システムを開発した。また、音声・画像計測手法による行動分析だけでなく,母子の情動に着目し、心拍周期情報等の生体情報計測システムを開発した。(2)生体情報計測による対面コミュニケーションにおける引き込み現象の分析上記システムを用いて、音声・画像分析による視聴覚情報に基づく引き込み現象だけでなく、対話者相互の生理的・心理的側面での引き込み現象について、心拍間隔変動の生理指標に基づき分析評価した。その結果、母親と乳児との対面コミュニケーションにおける心拍間隔のばらつきが相互に同調するなど、情動面での引き込み現象の存在が確認された。さらに覚醒状態から睡眠状態に移行する過程において、母子共に心拍間隔変動の周期性(呼吸成分)が検出され、迷走神経系支配への移行過程の情動面での引き込み現象が観察された。また成人間の対話時における心拍間隔のばらつきの時系列変化を分析した結果、リラックス状態から話の集中状態への移行過程など、情動の変動が顕著な箇所で引き込み現象が観察された。本結果は、円滑なコミュニケーションが図られるには、こういった情動まで含めた生理的側面での引き込み現象が生じていることを示唆するものである。現在、心拍周期情報に加えて、呼吸、身体振動、サーモグラフィによる顔面皮膚温等の新たな生体情報計測手法を導入して,コミュニケーションにおける情動の定量評価手法を確立している。
大気-海洋間における微量金属の生化学的循環に関する研究

環境中における微量金属は、水銀の例を取り上げるまでもなく生態環境系に重要な影響を与えるが、環境中の化学形態や濃度分布を初めとし、その地球化学的循環過程については不明な点が多い。そして、従来の研究は、都市汚染地域を対象とした測定法が中心となり、地球表面積の70%を占める海洋地域や非汚染地域における微量金属の測定調査は極めて少ないのが現状である。そこで、本研究においては、東京大学海洋研究所の観測船“白鳳丸"を利用して赤道域西部大平洋を調査研究海域とし、この広範囲な地域における海洋大気中及び海水中の微量金属の化学形態及び濃度分布を明らかにし、地球化学的に有用なデータを得た。研究対象とする微量金属としては、ヒ素、ゲルマニウム、アンチモン、セレン、スズ、鉛、水銀、カドミニウム、銅、亜鉛、ニッケルコバルトと多岐に渡る。特に、微生物の活動により、ヒ素、ゲルマニウム、アンチモン、セレン、スズ、鉛、水銀等の重金属がメチル化され有機金属として環境中に存在する事が最近の研究において報告されており、これら有機金属の生態系への影響を把握する事は重要である。しかしながら、大気-水圏における有機金属の化学形態及び濃度分布は余り明らかにされておらず、更に、有機化したこれらの金属の大気への放出量や大気-水圏を通じたその循環につては殆ど解明されていない。そこで、本研究においては、(1)海水中における微生物による有機金属の生成機構の解明、(2)海水から有機態としての微量金属の大気への放出及びその放出量の算出についても検討を行った。又、平成4年4月より、慶應義塾大学理工学部応用化学科にICP-MS分析装置が導入され海水中の微量金属の化学形態別定量を行う上で大きな戦力となり、本研究を通じて、ICP-MSによる環境試料中の化学形態別の定量法を確立する事ができた。
教育と研究の葛藤を超えるFDに関する比較研究

大学教員の教育と研究の葛藤はどの国においても大きな課題である。イギリスの高等教育アカデミー、アメリカの学生研究体験協議会などにおける研究と議論を中心に分析した結果、教育と研究の関連性を高めるための方策を明らかにすることができた。特に教育と研究の関連性を高める有効な形態の一つとして、学生の研究体験(Undergraduate Research)が注目されており、日本の大学のカリキュラム、教授法、FDの内容にどのように反映することができるのかについて示唆が得られた。FDの義務化に伴い、大学教員の教育と研究の葛藤が大きな課題となっている。近年では、教育と研究の相乗効果を目指した研究が始まりつつあるが、具体的なカリキュラム、大学教授法、FDの内容に反映できるだけの十分な研究が蓄積されていない。本研究では、欧米で始められている実践的研究を踏まえて、日本の大学において有効な教育と研究の葛藤を超えるFDの理念と方策を明らかにすることを目指している。平成20年度は、大学教員の教育と研究の葛藤に関する論点と用語の整理を行った。ハッティとマーシュなどによる先行研究をレビューし、教育と研究の間の関係の議論をまとめた。また、イギリスの高等教育アカデミー(Higher Education Academy)や国際学会における議論をまとめた。さらに、大学生の学習と研究の葛藤に関する論点と用語の整理を行った。近年では、教育と研究の関係を静的に分析するのではなく、教育と研究の関連性を高めるための方策を明らかにしようとする実践的な研究が増えている。教育と研究の関連性を高めるための有効な方策の一つとして、学生の研究体験(Undergraduate Research)が注目されている。そこで本研究では、諸外国で行われている学士課程における学生の研究体験の動向と論点を整理した。具体的には、アメリカの学生研究体験協議会(Council on Undergraduate Research)とイギリスの高等教育アカデミーにおける議論、学生の研究体験をテーマとした国際学会における議論、さらに関連する先行文献を踏まえて、学生の研究体験の課題を、(1)なぜ学生の研究体験が重視されているか。(2)学生の研究体験はどのような活動なのか、(3)学生に研究体験をどのように提供できるのかの3点から整理した。なお、日本の事例としては、東京大学の実践する教養学生に対するUROPによる研究活動体験、中京大学の産学連携課題解決型PJによるマネジメント力の育成、日本福祉大学の教員養成におけるサービスラーニングの体験の3つをとりあげ、2012年3月3日開催の大学教育改革フォーラムin東海2012のおいて、大学生の研究体験に関するパネルディスカッションを行なった。これらの調査により、学生の研究体験という概念は、日本の大学の学士課程を見直す一つの視点になると言える。学士課程の学生が大学の研究とどのような関係をもつのかという問いは、日本の大学においても重要である。学生が本格的な研究活動を体験せずに卒業してしまっているというアメリカの大学に向けられた批判や、卒業論文が本人と指導教員にしか読まれないというイギリスの大学に向けられた批判は、日本の大学においても再考すべき課題と言える。本研究では、欧米で始められている実践的研究を踏まえて、日本の大学において有効な教育と研究の葛藤を超えるFDの理念と方策を明らかにすることを目指した。第一に、近年では、教育と研究の関係を静的に分析するのではなく、教育と研究の関連性を高めるための方策を明らかにしようとする実践的な研究が増えている。第二に、教育と研究の関連性を高めるための有効な方策の一つとして、学生の研究体験(Undergraduate Research)が注目されている。第三に、学生の研究体験は、教育と研究の関係をより関連づける有効な方法として期待されている。第四に、学生の研究体験は、学習成果の向上、卒業率の上昇、大学院進学への促進などさまざまな効果が調査により検証されている。第五に、諸外国の大学において教育と研究の葛藤をどのように超えようとしているかの実態を明らかにした。第六に、大学教員の研究能力の資質向上と教育能力の資質向上を関連づける方法として、学生の研究体験の推進が有効であることが明らかにされた。3年の研究期間の2年目として順調に進んでおり、最終年度で当初の目的に達成することができると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的を達成するためには、アメリカの学生研究体験協議会での議論をきちんと分析する必要がある。
呼吸器感染症病原体共存の意義の解明および新興呼吸器ウイルス分離法の構築

乳幼児における呼吸器感染症ウイルスの実態把握、共検出ウイルスの解析を目的とした。6歳未満の有症者1,044検体について多項目呼吸器ウイルス遺伝子検査を実施した結果、891検体(85.3%)から1,414のウイルスを検出した。陽性検体の43.5%は複数ウイルス陽性であり。特に3歳未満で高い傾向が認められた。共検出ウイルスの統計学的解析の結果、一部のウイルス間では協調的、あるいは排他的な検出が認められ、ウイルス間相互作用が示唆された。呼吸器感染症の原因病原体は多く報告されている。しかし、同一検体中の多項目病原体に関する実態把握の試みは、ほとんどおこなわれていない。本研究では、特にウイルス性呼吸器感染症に焦点をあて、臨床検体中の多項目呼吸器ウイルス遺伝子検出、複数年にわたる継続的な調査をおこなうことで、各呼吸器ウイルス流行状況の把握、共検出ウイルスの解析(年齢別における共検出ウイルスの割合、共検出ウイルスの組み合わせ)を目的とした。具体的には、2010年1月2011年12月の期間に採取された6歳未満の乳幼児呼吸器感染症由来1,044検体について18の呼吸器ウイルスについて調査をおこなった。その結果、891検体(85.3%)から1,414のウイルスを検出した。ウイルス陽性検体のうち、43.5%から複数の呼吸器ウイルス遺伝子が検出された。特に3歳未満ではウイルス陽性検体に占める複数ウイルス陽性検体の割合が他の年齢層と比較して高かった。以上の結果から、乳幼児において呼吸器ウイルス共検出は稀ではないこと、および3歳未満では、呼吸器ウイルスの感染機会が多いことが示唆された。統計学的手法を用いて共検出ウイルスの組み合わせについて解析した結果、アデノウイルスとボカウイルス1型は協調的に、一部のパラミクソウイルス間については排他的な検出が認められたことから呼吸器ウイルス間の相互作用が示唆された。一方、呼吸器感染症成人男性1名から国内初となるエンテロウイルス104型(EV-104)を検出し、世界で初めてその全塩基配列を決定した。EV-104の検出は世界的に非常に稀であり、本検出例は、欧州以外では初であった。EV-104は、呼吸器感染症との関連が示唆されており、今後の継続した調査が必要と考えられた。呼吸器感染症の原因病原体を迅速かつ正確に検出、同定することは、有効な治療法の選択、感染症拡大予防、流行解析の観点から重要である。本研究では、多項目呼吸器感染症病原体同時検出法(multiplex real-time PCR法)を用いて、臨床検体について、ウイルス18種[インフルエンザウイルス(A, A(H1N1)2009, B, C)、RSウイルス、ヒトメタニューモウイルス、パラインフルエンザウイルス(14型)、コロナウイルス(NL63, 229E, OC43, HKU1)、アデノウイルス、ライノウイルス、エンテロウイルス、ヒトボカウイルス]の検索をおこなった。2010年1月2011年12月の2年間に採取された呼吸器感染症の乳幼児由来1044検体を対象に実施した結果、891検体(85.3%)から1614のウイルスを検出した。単独ウイルス検出は505検体、2種以上の複数ウイルス陽性は386検体に認められ、それぞれウイルス陽性検体全体の56.7%、43.3%を占めたことから、呼吸器感染症については、単独のウイルス感染のみならず、複数のウイルスの関与を考慮する必要があると考えられた。個々のウイルスについては、国内における知見が少ないライノウイルスの遺伝グループCについて流行期を解析し、主に冬季を中心とした流行であること、遺伝グループA(春を中心に流行)とは異なる流行期であることを報告した。また、2010年夏を中心に起こったエンテロウイルス68型の流行を国内で初めて報告し、検出株のゲノム配列の解読、解析結果を報告した。一方、呼吸器感染症の成人男性から、日本国内初、世界で3報告目となるエンテロウイルス104型を検出し、全塩基配列を解読するとともに、分子疫学的手法を用いて解析をおこなった。呼吸器感染症におけるウイルス感染症については、流行解析、分子疫学解析が順調に進展し、成果報告へとつながっている。呼吸器ウイルス排出期間の検討についても、解析が予定どおり進捗している。他の実施予定項目(個体中でのウイルス共存の意義の解明、新興呼吸器ウイルス分離方法の構築等)は、順次、試みており、次年度を中心に取り組む予定である。呼吸器ウイルス感染症については、本年度同様、500検体ほどの検体採取が見込めるため、重点的に流行解析、分子疫学解析に取り組み、新知見の獲得をめざす。

特にすでに多くの陽性検体が判明しているパラインフルエンザウイルス4型、アデノウイルス、コロナウイルス(NL63, OC43, 229E, HKU1)に焦点を当て、解析を進めることで効率的な研究の進展が見込まれる。呼吸器ウイルス陰性検体における細菌遺伝子検索の結果、Mycoplasma pneumoniaeの検出が散見される。近年、抗生物質への耐性化が進んでいるとされるため、検出されたMycoplasma pneumoniaeについては、薬剤耐性化についても検討を進める。呼吸器感染症病原体共存の意義の解析については、ウイルス共検出例、ウイルスと細菌の共検出例があるが、まずウイルス共検出例に焦点を当て、解析を進める。1)マルチプレックス・リアルタイムPCR法を用いた呼吸器感染症病原体検出と流行解析本年度採取見込みの約500検体について、平成23年度と同様に継続した検出と流行解析を実施する。特にパラインフルエンザウイルス4型、アデノウイルス、コロナウイルス(NL63, OC43, 229E, HKU1)に焦点をあて、分子疫学的解析を進める。2)呼吸器ウイルス排出期間の検討1歳女児から1年半にわたって継続採取した臨床検体中のウイルス遺伝子検索をおこない、ウイルス排出期間の検討をおこなう。3)ウイルス共検出例の生体内再現モデルの構築同一検体における複数ウイルス陽性例について、ウイルス共存の意義の検討をおこなう。ウイルス共検出の原因としては、同一細胞中への複数ウイルスの同時感染、異なる呼吸器細胞への異種ウイルス感染、あるいは、既感染ウイルスの排出期間中における異種ウイルス感染の可能性が考えられる。そこで、リポソーム等の細胞へのタンパク質導入試薬を用いて、精製ウイルスを同一細胞内に物理的に導入すること、あるいはウイルスゲノムDNAを組み込んだ発現プラスミド、またはin vitro合成したウイルスゲノムRNAの細胞導入を試み、ウイルス共検出例の生体内再現モデルを構築し、解析をおこなう。導入・発現が確認された場合、単一ウイルス、あるいは複数ウイルス導入時について、細胞の炎症性サイトカイン産生能を1つの指標として、ELISA、あるいはリアルタイムPCR法を用いて定量アッセイをおこない、炎症症状に与える影響を検討する。一方、ウイルスの経時的な定量を実施し、増殖変化に与える影響について検討をおこなう。
Gap(001)表面上でのIn原子細線の自己組織化と表面構造及び電子状態の研究

GaP(001)表面にはIn終端面である(2x4)構造とP終端面である(2x1)構造の存在が知られているが、どちらの表面にIn原子細線が形成されるかは解明されていない。(2x1)表面の形成に関しては詳しく研究されてないので、その形成過程を詳細に研究し、次の結果を得た。(1)P源であるt-butylphosphine(TBP)は(2x4)表面の第1層にあるGaダイマーに吸着する。(2)350°CでTBPを吸着させると部分的に(3x2)構造が形成されるが全体には広がらない。(3)さらに吸着量を増加させると表面全体がディスオーダーになる。(4)さらに増加させると吸着P量は変化しないが、(2x1)構造が形成された。従って、(2x1)構造の形成には充分なP量と時間が必要であることを明らかにした。次に、In原子細線を形成するための基礎実験として(2x1)表面にIn源であるtriethylindium(TEI)を吸着させ、その分解過程を調べ、次の結果を得た。(1)TEI分子は100Kで分子状に吸着し、昇温とともにエチルラジカル及びエチレンに分解して、脱離する。(2)エチルラジカルの脱離の活性化エネルギーは93KJ/molと見積もられた。以上の結果をふまえて、(2x4)及び(2x1)表面上にTEIを吸着させて、In原子細線の形成を試みた。(2x4)表面では原子細線を形成することが出来なかった。次に(2x1)表面にTEIの導入量を変化させながら、吸着In量をオージェ電子分光法(AES)でモニターし、表面構造を低速電子線回折(LEED)で観察した。TEIの導入量、600,000Lで明瞭な(4x1)構造が観察された。この構造を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察したところ、表面全体に原子細線が形成していることを実空間で確認することが出来た。このような原子細線の形成は化合物半導体上では初めてである。現在、この原子細線の詳細な構造と電子状態、物性を研究中である。GaP(001)面には(2x4)及び(2x1)があり、どちらの表面にIn原子細線が形成されやすいか判っていない。従って、これまでにほとんど研究されていない(2x1)表面の形成方法を詳細に研究し次の結果を得た。(1)P源であるt-butylphosphine(TBP)は表面第1層に存在するGaダイマーに吸着する。(2)350°CでTBPを吸着させると部分的に(3x2)構造が形成されるが、全体には広がらない。(3)さらに吸着量を増加させると表面全体はディスオーダーになる。(4)さらに吸着量を増加するとPの吸着量は増加しないが、(2x1)構造が現れる。以上の結果より、(2x1)表面の形成には充分なP量とアニール時間が必要であることを明らかにした。

また、350°Cにおける(2x1)表面の安定性を調べた結果、超高真空中で約100分アニールすると(2x4)構造が現れることを見出した。In細線を形成するための碁礎実験として(2x1)表面にtriethylindium(TEI)を吸着させ、その分解過程を調べ、つぎの結果を得た。(1)TEI分子は100Kで分子状で吸着し、昇温とともにエチルラジカル及びエチレンに分解して脱離する。(2)(1)の結果は(2x4)表面での結果(エチレンのみが生成する)と全く異なる。(3)エチルラジカルの脱離の活性化エネルギーは93KJ/molと見積もられた。(4)(2x1)と(2x4)表面におけるTEIの分解過程の相違は表面に存在するGa原子数によると推測された。以上の結果を考慮して、現在In原子細線の形成方法を研究中である。GaP(001)表面にはIn終端面である(2x4)構造とP終端面である(2x1)構造の存在が知られているが、どちらの表面にIn原子細線が形成されるかは解明されていない。(2x1)表面の形成に関しては詳しく研究されていないので、その形成過程を詳細に研究し、次の結果を得た。(1)P源であるt-butylphosphine(TBP)は(2x4)表面の第1層にあるGaダイマーに吸着する。(2)350°CでTBPを吸着させると部分的に(3x2)構造が形成されるが全体には広がらない。(3)さらに吸着量を増加させると表面全体がディスオーダーになる。(4)さらに増加させると吸着P量は変化しないが、(2x1)構造が形成された。従って、(2x1)構造の形成には充分なP量と時間が必要であることを明らかにした。次に、In原子細線を形成するための基礎実験として(2x1)表面にIn源であるtriethylindium(TEI)を吸着させ、その分解過程を調べ、次の結果を得た。(1)TEI分子は100Kで分子状に吸着し、昇温とともにエチルラジカル及びエチレンに分解して、脱離する。(2)エチルラジカルの脱離の活性化エネルギーは93KJ/molと見積もられた。以上の結果をふまえて、(2x4)及び(2x1)表面上にTEIを吸着させて、In原子細線の形成を試みた。(2x4)表面では原子細線を形成することが出来なかった。次に(2x1)表面にTEIの導入量を変化させながら、吸着In量をオージェ電子分光法(AES)でモニターし、表面構造を低速電子回折(LEED)で観察した。TEIの導入量、600,000Lで明瞭な(4x1)構造が観察された。この構造を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察したところ、表面全体に原子細線が形成していることを実空間で確認することが出来た。このような原子細線の形成は化合物半導体上では初めてである。現在、この原子細線の詳細な構造と電子状態、物性を研究中である。
高温熱反応にみられる磁場効果の研究

本研究では、従来行われていた拡散火炎中での各種化学種に現れる磁場効果の研究を衝撃波管と磁場との組み合わせによる高温均一反応の磁場制御という新しい発想と手法で発展させ、単に励起化学種の発光、消光などの失活過程のみならずバルクの熱反応との関連において磁場効果の発現の可能性、機構を明らかにすることを主題にした。新たに建設した衝撃波-磁場装置は内径36mmφのステンレス管部とパイレックス管製の観測部から成るもので、観測部には関連化学種の吸収・化学発光測定用の1対の光学窓を備えており、この領域に磁場が負荷されるようになっている。本年度は、スピン禁制反応の単分子分解過程が進行するとされている、一連の三原子分子の代表としてCS_2分子をとり挙げ、この高温熱分解反応の磁場効果を検討した。衝撃波条件は2200-3300K、駆動磁場は0-2KGで行った。CS_2親分子の振動励起状態と熱的平衡にあると考えられる電子励起一重項(475nm)からの化学発光経時変化を追跡した結果、(a)励起一重項状態からの化学発光に明らかな磁場効果が現れ、その強度は温度に関係なく2KGの磁場で半減する。(b)CS_2の高温熱分解反応を、CS_2の単分子解離過程とその後に続くラジカル連鎖過程の機構に区別して考えると、スピン禁制反応である単分子解離過程の速度に顕著な磁場の効果が働くことが解った。(c)これに対しラジカル連鎖過程の速度には磁場の効果はほとんど観測できなかった。以上の結果から、CS_2の単分子解離過程において、磁場は一重項と三重項遷移の禁制を解くことになり、熱反応の速度を促進させる方向に磁場が働くことが解った。高温熱反応における磁場の効果は、単に項間交差といった分子状態間の失活過程の側面に働くだけでなく、バルクサイズの熱的素反応過程に対しても充分有効な影響を及ぼすものであることが本研究の重要な結論として挙げられる。これらの研究の成果の一部は「衝撃波シンポジウム」(横浜国大/95.3.16-18)において発表した。
仕事関数制御透明電極を用いたトップエミッション超高寿命高効率有機ELディスプレイ

昨年度に引き続いて、2段シャワープレート構造マイクロ波励起高密度プラズマ技術を用いて、CVD法により50nm程度の薄膜でも不純物の透過が全く無く、ピンホール・ボイドが存在しないSi_3N_4保護膜を室温で形成する技術の開発を行った。成膜前にAr/NH_3マイクロ波プラズマによる基板表面のクリーニングを施すとともに、成膜中に基板に0.030.05W/cm^2の高周波バイアスを印加すると、基板表面へのイオン照射により膜質が大幅に改善されることが明らかになった。水分等の不純物の透過が全く無いだけでなく、7.6MV/cm程度の非常に高い耐圧を有する高品質Si_3N_4膜を、70nm/min以上の速度で形成することに成功した。また、Si_3N_4CVD成膜に代表される安定なプラズマ励起が困難なプロセスにおいても、2m角を越える超大型ガラス基板上に極めて均一で安定した高密度プラズマを励起することが可能なプラズマ装置の開発に世界に先駆けて成功した。このマイクロ波プラズマ装置は、本研究終了後の平成18年度に早くも東京エレクトロン株式会社にて実用化、販売されることが決まっている。本研究で開発したSi_3N_4膜のCVD成膜技術を保護膜として用いることにより、有機ELディスプレイの輝度むらを1/10以下に低減するとともに、寿命および信頼性を大幅に向上させることに成功した。さらに、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜として用いることにより、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイの輝度のダイナミックレンジや応答速度を飛躍的に改善することが可能なことを明らかにした。有機ELディスプレイの寿命および効率を制限している要因として、各薄膜界面の未制御層の存在、および電子注入層と発光層中の不純物が大きく関わっていることが明らかになった。これらの問題を抑制するための製造技術の開発を行い、大きな成果を得ている。本年度は、超高清浄有機ELデバイス製造用プラズマ装置の開発を重点的に行った。1m角を超える超大型矩形基板に対応したマイクロ波プラズマ励起技術を世界に先駆けて開発した。従来のプラズマ励起技術では、大型基板上に均一にプラズマを励起することができなかった。特にプロセスに多用する多原子分子のガスを用いてプラズマを励起すると、投入したマイクロ波のエネルギがガスの乖離に使われるためプラズマの安定性や均一性が損なわれるという重大な問題があった。本研究で開発したマイクロ波プラズマ励起技術を用いれば、極めて高効率にプラズマが励起されるため、どんなガスを用いても広い圧力範囲で安定、かつ均一なプラズマが得られ、様々なプロセスに柔軟に対応できるようになった。マイクロ波プラズマの特徴である低電子温度、高密度、高制御性という利点も兼ね備えており、有機ELの製造装置としては革新的なプラズマ装置が実現された。この技術を用いた2段シャワープレートマイクロ波プラズマCVDチャンバを設計、製作し、装置性能の検証後、プロセスの開発を進めた。有機ELデバイスは水分等の不純物の混入に極めて弱く、保護膜が非常に重要である。現状技術では、膜質が粗悪なため厚い保護膜(2μm以上)が必要で生産性に問題がある。それでも保護膜としての性能が不十分なため、金属やガラスのキャップをパネル背面に接着して乾燥剤とともに封入する構造になっており、パネルの薄型化と放熱性を阻害している。本研究では、2段シャワープレート構造マイクロ波励起高密度プラズマ技術を用いて、CVD法により70nm程度の薄膜でも不純物の透過が全く無く、ピンホール・ボイドが一切存在しないSi_3N_4保護膜を室温で形成する技術を開発した。
児童が地域社会に参画することができるようになる教材の開発～まちづくりの視点から～

近年,日本の自治体でも都市ブランディングなどの試みが急増している。それぞれの地域の特色を見い出しその土地に合った文化や風土を生かすことの大切さが再確認されてきた証拠でもある。特に,東日本大震災を経て,人と人・人とまち・人と自然等をつなぐ方策の創出に向けて,ニーズが高まっている。同時に,多様な結びつきの中で,自分の住んでいる地域や国に対する愛情や誇りを醸成する日本(地域)独自のデザインを明らかにすることが,今後ますます求められる。これらの課題に対し,性急に成人を対象として解決を図ろうとせず,未来の社会を担う子どもたちへの教育,特に初等教育を通してどのように解決を図るかを考え,明らかにしていこうと考えた。まず,児童がまちをデザインしたくなる状況を作るために,衰退する商店街を場として選んだ。子どもたちがこのまちをどうにかしたいと思うようにし,専門的なまちの見方や考え方を身に付ける必要が生まれるようにした。次に,まちをデザインするための知識を得られるように,専門家と協働して教材(テキスト)を作成し,まちの専門的な見方や考え方を養えるように2時間の授業実践を行った。ここでは,まちの賑わいを創出するためには,「連続性」「アンカー」の2つの理論を用いることの大切さ,有効性を成功事例から学べるようにした。最後に,育まれた見方や考え方を生かせるように,地域や行政と協働してまちづくりを進めていけるようにした。地域との結びつきの中で,子どもに参画・協働する経験を積めるようにすることで,さらなるまちへの見方や考え方を育み,将来的に(持続的に)社会に参画していこうとする意欲を高めることができた。本研究では,教員と専門家,地域の人と協働して教材作りを進めてきた。しかし,まだ1事例である。まちをデザインしていけるようにするための理論部分を明らかにし,「まちの教科書(仮称)」としてまとめ,普及できるようにしていきたい。
免疫シグナル伝達におけるrasGAP結合蛋白質Dok及びDok-2の機能解析

免疫シグナル伝達に必須のチロシンキナーゼは、受容体分子の細胞内領域やLAT、BLNK等のドッキング蛋白質をリン酸化することでSH2やPTBを持つ分子をリクルートする。研究代表者らが発見したDokは、様々な免疫シグナル伝達系でチロシンリン酸化され、rasGAPと会合するドッキング蛋白質である。前年度までの研究から、我々はDokがB細胞の増殖とMAPキナーゼに抑制性のシグナル分子であることを発見した。そこで、本年度はDokの作用機序の解析と、Dokファミリーの蛋白質であるDok-2のノックアウトマウスの樹立と解析を実行し、以下の知見を得た。1.Dok類縁のIRS-1は、PTBドメインを介してその制御因子であるインスリン受容体と連絡する。そこで、Dok PTBドメインの標的配列をペプチドライブラリーを用いて検討し、Y/MxxNxLpYが至適な標的配列であることを突き止めた。最近、抑制性の受容体であるFcγRIIBと結合したSHIPがDokをリクルートすると報告されたが、実際、SHIP上のC-端に近いチロシンリン酸化部位周辺の配列はこの至適配列と一致した。現在、この配列とDok PTBとの会合について検討している。また、Dok下流の分子に関しては、Dokと会合する約100kDの蛋白質を精製したが、質量分析結果、未知の分子であることが分かり、現在、この分子の同定を進めている。2.Dok-2ノックアウトマウスは計画通り本年度初頭に誕生した。少なくとも、生後7ヶ月までは見かけ上は異常なく成長した。また、Dok/Dok-2二重欠損マウスに関しても、生後6ヶ月までは見かけ上は異常なく成長した。両者とも、8週齢での血液細胞の構成にも異常は認められなかったが、6ヶ月齢ノックアウトマウスにはリンパ組織の過形成が多く認められた。現在、この過形成の成因についてより詳しい解析を進めている。