hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化還元電位を統一反応性指標とする新規分子変換

酸化還元電位を統一反応性指標とする新規分子変換について新しい展開を行った。つまり、新しい「電子補助基」として2-ピリジルシリル基を開発するとともに、それを着脱可能な分子内配位子として利用することも試みた。つまり、2-ピリジルシリル基をスルフィドなどのα位に「電子補助基」として導入すると酸化電位の低下が見られる。これは、電子移動で生じたイオウなどのラジカルカチオンに対してピリジル基が分子内配位することによって安定化をしているためと説明できる。また、2-ピリジルシリルの効果はピリジル基のないシリル基に比べて大きく、これは、ラジカルカチオン中心に対するピリジル基の配位のためと推定される。2-ピリジルシリル基の配位能力はピリジル窒素の非結合性軌道とC-Si軌道との相互作用により通常のピリジル基に比べて高くなっていると推定される。そこで、2-ピリジルシリル基を分子内配位子としていくつかの有機金属反応にも用いることも検討した。たとえば、2-ピリジルシリル基を導入することにより、ヒドロシリル化反応、シリルメチル基の脱プロトン化反応、Heck型反応、Stille型反応、グリニヤール反応剤のアルケンへの付加など、いくつかの有機金属反応効率よく進行することを明らかにした。これは、反応の遷移状態や中間体において、2-ピリジルシリル基が金属に配位することによって、反応が促進されているためと考えられ、先に述べた電子移動に対する2-ピリジルシリル基の効果と対応するものであり、興味深い結果である。電子移動現象に対する理解を深め,分子レベルでさらに精密な制御を行うための「電子補助基」の開発と,それらを分子の特定の位置に組み込む方法について検討した。「電子補助基」の構造を変化させることにより,反応点に並列度に対応する数の異なる活性度を付与することが必要である。そのために,分子軌道計算を用いた「電子補助基」の分子設計を行い,それに基づいて実際に「電子補助基」の開発を試みた。本年度の成果として、動的分子内配位に基づく電子移動反応の制御法を開発し、それを利用した新しい電子補助基の開拓を行った。具体的にはピリジル基を分子内の適切な位置に導入することにより、ヘテロ原子化合物の酸化電位が著しく低下することを見出した。これはピリジル基がへテロ原子のラジカルカチオンに配位し安定化効果をもたらすためと推定される。この効果を利用してへテロ原子化合物の電子移動酸化の新しい電子補助基としてピリジルシリル基を開発した。現在、この概念をさらに拡張するとともに、複数の電子補助基を用いた新規分子変換の開拓を行っている。また、分子内に複数の電子補助基を導入した基質を合成し、その酸化還元電位の違いを利用して、1つの電子補助基のみを反応させる選択的な電子移動反応の検討も開始した。具体的にはヘテロ原子化合物に対して、ケイ素やスズなどの電子補助基を複数導入し、酸化還元電位を指標とした選択的な電解酸化反応を達成している。「電子補助基」の構造を変化させることにより,反応点に並列的に対応する数の異なる活性度を付与することが必要である。本年度の成果として、ケイ素を電子補助基として用いることにより、アルコキシカルベニウムイオンを生成させ、それを蓄え、スペクトル的に同定し、炭素-炭素結合形成反応に用いることに成功した。すなわち、α-シリルエーテルを低温電解酸化すると、ケイ素が選択的に脱離しアルコキシカルベニウムイオンが生成し、これを溶液として蓄えることができた。^1Hおよび^<13>CNMRスペクトルからこれがアルコキシカルベニウムイオンであることが確認できた。この溶液をアリルシランなどの炭素求核剤と反応させることにより、効率よく炭素-炭素結合形成を行うことができた。

また、酸化還元電位を指標として、炭素-テルル結合のホモリシスを利用した新規ラジカル反応の開発にも成功した。酸化還元電位を統一反応性指標とする新規分子変換について新しい展開を行った。つまり、新しい「電子補助基」として2-ピリジルシリル基を開発するとともに、それを着脱可能な分子内配位子として利用することも試みた。つまり、2-ピリジルシリル基をスルフィドなどのα位に「電子補助基」として導入すると酸化電位の低下が見られる。これは、電子移動で生じたイオウなどのラジカルカチオンに対してピリジル基が分子内配位することによって安定化をしているためと説明できる。また、2-ピリジルシリルの効果はピリジル基のないシリル基に比べて大きく、これは、ラジカルカチオン中心に対するピリジル基の配位のためと推定される。2-ピリジルシリル基の配位能力はピリジル窒素の非結合性軌道とC-Si軌道との相互作用により通常のピリジル基に比べて高くなっていると推定される。そこで、2-ピリジルシリル基を分子内配位子としていくつかの有機金属反応にも用いることも検討した。たとえば、2-ピリジルシリル基を導入することにより、ヒドロシリル化反応、シリルメチル基の脱プロトン化反応、Heck型反応、Stille型反応、グリニヤール反応剤のアルケンヘの付加など、いくつかの有機金属反応効率よく進行することを明らかにした。これは、反応の遷移状態や中間体において、2-ピリジルシリル基が金属に配位することによって、反応が促進されているためと考えられ、先に述べた電子移動に対する2-ピリジルシリル基の効果と対応するものであり、興味深い結果である。
知的障害を持つ高齢者のQOLの概念と評価に関する研究

知的障害を持つ高齢者を対象にしたQOLの概念の定義を試み,面接法と質問紙法によるQOL測定の可能性を探った.QOL概念の定義について:QOLはこれまでさまざまに定義されてきた.しかし,客観的に評価可能な側面(客観的QOL)と個人の主観的な生活感情を含む側面(主観的QOL)があるという点ではコンセンサスが得られている.後者については,生活満足度,幸福感,心理的安寧状態(well-being)といった類似した概念と区別することが難しい.そこで,QOLを定義すると,身体的・心理的・経済的・社会的な状態と,それらに対する主観的満足度の両方を含む多面的・多次元的結果指標であると言える.面接によるQOL測定の試み:施設入所高齢知的障害者を対象に面接によるQOL測定を試みた.方法は,施設内での生活全般の状態とそれに対する満足度に関する質問を中心にした半構造化面接で,集団面接,個人面接の2段階で実施した.これまで知的障害者から直接情報が得られない場合には介護者から情報が得られることが多かったが,集団面接によって対象を良く知る同僚の知的障害者が有益な情報源として機能することが明らかにされた.質問紙によるQOL測定の試み:知的障害者を主な対象とするQOL質問紙の中で最も代表的な存在であるQOL.QとComQol-I5を検討した.QOLの定義に微妙な違いがあり,手法や手続きにも違いがある.また,我が国で使用するためには,アメリカあるいはオーストラリアと日本との文化差についても考慮が必要である.知的障害を持つ高齢者を対象にしたQOLの概念の定義を試み,面接法と質問紙法によるQOL測定の可能性を探った.QOL概念の定義について:QOLはこれまでさまざまに定義されてきた.しかし,客観的に評価可能な側面(客観的QOL)と個人の主観的な生活感情を含む側面(主観的QOL)があるという点ではコンセンサスが得られている.後者については,生活満足度,幸福感,心理的安寧状態(well-being)といった類似した概念と区別することが難しい.そこで,QOLを定義すると,身体的・心理的・経済的・社会的な状態と,それらに対する主観的満足度の両方を含む多面的・多次元的結果指標であると言える.面接によるQOL測定の試み:施設入所高齢知的障害者を対象に面接によるQOL測定を試みた.方法は,施設内での生活全般の状態とそれに対する満足度に関する質問を中心にした半構造化面接で,集団面接,個人面接の2段階で実施した.これまで知的障害者から直接情報が得られない場合には介護者から情報が得られることが多かったが,集団面接によって対象を良く知る同僚の知的障害者が有益な情報源として機能することが明らかにされた.質問紙によるQOL測定の試み:知的障害者を主な対象とするQOL質問紙の中で最も代表的な存在であるQOL.QとComQol-I5を検討した.QOLの定義に微妙な違いがあり,手法や手続きにも違いがある.また,我が国で使用するためには,アメリカあるいはオーストラリアと日本との文化差についても考慮が必要である.知的障害を持つ高齢者を対象にしたQOL評価法を確立するために,以下の3点について資料収集と分析を行った.(1)知的障害者・高齢者のQOL測定尺度の検討:知的障害を持つ人や施設入所高齢者などを対象にこれまで開発されてきたQOL評価法について資料収集し,QOLの概念化,尺度等の構成内容を比較検討した.ほとんどの評価法には,健康状態及び心身機能水準に関する調査項目,社会的活動および社会活動への参加度に関する調査項目,および主観的安寧度に関する自己評定式の質問項目が含まれている.特に,最後の主観的評価を求めるための質問では,回答者の能力を考慮したさまざまな回答方法が考案されており,知的障害を持つ高齢者向きに応用できるものが少なくない.(2)知的障害を持つ高齢者のためのQOL尺度試作:上記(1)の結果にもとづいて,知的障害を持つ高齢者のためのQOL尺度が試作された.内容は,生活満足度(領域別・全体),健康状態についての自覚,ム-ド・基本的生活感情,意欲・思考・対人面での活動性に関する自己評定式の質問から成る.質問内容の整理と回答方法の工夫のため,基礎資料を収集中である.(3)知的障害を持つ高齢者に対する面接調査:長期間にわたって施設入所している高齢知的障害者を対象に面接調査を実施した.面接での質問内容は施設内での生活における活動,行事への参加度,およびそれらに対する満足度など,主観的な安寧に関わる点に焦点が当てられた.その結果,信頼性の高い情報を得るための方法として,面接法は一定の有効性を持つことが明らかにされた.半構造化面接を実施するための面接マニュアルが作成された.知的障害を持つ高齢者を対象にしたQOLの概念の定義を試み,面接法と質問紙法によるQOL測定の可能性を探った.QOL概念の定義について:QOLはこれまでさまざまに定義されてきた.しかし,客観的に評価可能な側面(客観的QOL)と個人の主観的な生活感情を含む側面(主観的QOL)があるという点ではコンセンサスが得られている.後者については,生活満足度,幸福感,心理的安寧状態(well-being)といった類似した概念と区別することが難しい.

そこで,QOLを定義すると,身体的・心理的・経済的・社会的な状態と,それらに対する主観的満足度の両方を含む多面的・多次元的結果指標であると言える.面接によるQOL測定の試み:施設入所高齢知的障害者を対象に面接によるQOL測定を試みた.方法は,施設内での生活全般の状態とそれに対する満足度に関する質問を中心にした半構造化面接で,集団面接,個人面接の2段階で実施した.これまで知的障害者から直接情報が得られない場合には介護者から情報が得られることが多かったが,集団面接によって対象を良く知る同僚の知的障害者が有益な情報源として機能することが明らかにされた.質問紙によるQOL測定の試み:知的障害者を主な対象とするQOL質問紙の中で最も代表的な存在であるQOL.QとComQol-15を検討した.QOLの定義に微妙な違いがあり,手法や手続きにも違いがある.また,我が国で使用するためには,アメリカあるいはオーストラリアと日本との文化差についても考慮が必要である.
イネの開花期病害抵抗性遺伝子の同定－受粉後の柱頭への菌の攻撃を阻んでいるのか？

(1)本研究で解析を進めるもみ枯細菌病抵抗性遺伝子は、今までの遺伝解析結果から候補領域は12.7kbでその領域内には1個の予測遺伝子が存在する。そこでコシヒカリの突然変異体集団からTILLING法で予測遺伝子に関する変異体を選抜し(合計8系統)、抵抗性評価とともに花粉粒の観察を行ったところ、7系統で花粉の状態が原品種のコシヒカリと異なっていることがわかった。しかしながら、今回供試した8系統はいずれもアミノ酸置換の変異体であり、null(遺伝子の途中で停止コドンが入っているなど)の変異体を選抜することができず、変異の入り方と花粉粒の関連についてはよくわからなかった。今回供試した突然変異系統はいずれもアミノ酸置換の変異体であり、null(遺伝子の途中で停止コドンが入っているなど)の変異体を選抜することができず、変異の入り方と花粉粒の関連についてはよくわからなかった。そこで、次年度からは、突然変異体の解析よりもCRISPR/Cas9により予測遺伝子に重篤な変異を生じさせた変異体を作出し抵抗性評価を進めることにより、予測遺伝子が真の原因遺伝子であるかどうかを明らかにする方針に転換する。(2)予測遺伝子について、抵抗性品種Kと罹病性品種Hで配列を比較した結果、19箇所でSNPの違いがあり、うち2つがアミノ酸置換を起こしていることがわかった。抵抗性品種Kと他の抵抗性品種との配列を比較した結果、抵抗性品種Kと完全に配列が一致する品種を見出すことはできなかった。次年度からは、突然変異体の解析よりもCRISPR/Cas9により予測遺伝子に重篤な変異を生じさせた変異体を作出し抵抗性評価を進めることにより、予測遺伝子が真の原因遺伝子であるかどうかを明らかにする方針に転換する。今年度は抵抗性検定試験に供試する系統数が計画より少なかったことから次年度使用額が生じた。次年度はCRISPR/Cas9により予測遺伝子に変異を生じさせた変異体を作出する必要があるので、その実験に関する消耗品費として使用する計画である。
薄膜太陽電池用微結晶シリコンの光キャリア輸送特性および局在準位分布の評価

本研究では微結晶シリコンの光キャリア輸送と局在準位特性を変調光電流法を用いて詳細に調査した。測定の結果、光キャリアのドリフト移動度が、結晶化率や結晶粒サイズおよび輸送方向に対して系統的に変化することが確認された。コプレーナ電極配置で観測された平行方向移動度は、結晶化率とともに単調に増加し、また結晶粒サイズが小さい場合には顕著な減少を示した。また、サンドイッチ構造で測定された垂直方向移動度は、平行方向のそれに比べ約1桁大きい値をもつことが明らかにされた。これらの観測結果は、キャリア輸送が結晶粒間の伝搬を介して起こり、結晶粒の空間的配置と幾何学的形状に非常に敏感であることを意味している。この物理的洞察をさらに深めるべく、輸送過程を定量表現する2つの基礎的モデルを新規に提案した。有効媒質モデルは、輸送機構に内包されているパーコレーション過程を積極的に考慮するものとして考案され、移動度がパーコレーションしきい値を境とし結晶化率とともに増加する現象を理論的に定式化した。この際、結晶粒界に存在するポテンシャル障壁と局在準位のサイズ効果を組み込むことで、実験結果に見られた移動度の結晶粒サイズ依存性を合理的に説明した。輸送特性の異方性は、異方的格子ランダムウォークモデルにより論理的に解釈され、結晶粒の形状異方性との物理的関連の基礎を確立した。一方、局在準位特性の評価に関しては、アモルファスシリコン材料での実験結果との詳細な比較を行い、数値計算と解析的手法に基づいて、両材料に含まれるダングリングボンド欠陥の物理的特性は極めて類似しており、荷電状態が中性状態よりも高いキャリア捕獲効率を有していることを証明した。微結晶シリコン(μc-Si:H)はアモルファスシリコン(a-Si:H)にnmサイズの微小結晶粒が埋め込まれた混相系物質である。結晶化率が十分高い場合、光励起キャリアの大部分は結晶相内に収集され、結晶粒のpercolationがキャリア輸送を支配する。したがって、粒の形状や粒界の性質ならびに粒の空間的配置が、輸送特性に顕著に反映されることになる。光キャリア輸送の観点から見た場合、a-Si:H相はこの際単なるキャリアの(部分的)供給役を勤めるに過ぎず、その電子物性が材料のマクロな性質に顕著に顔を出すことはない。一方、結晶化率が低くなっていくと、a-Si:H相から結晶相への光キャリアの拡散流入は抑制され、巨視的輸送過程は主にa-Si:H相経由へと転じる。このような低結晶化率物質、すなわちa-Si:Hとμc-Si:Hの構造転移点付近の物質は、しばしばプロトクリスタル(pc-Si:H)と呼称されており、高短距離秩序、低欠陥密度、高光安定性などいくつかの興味深い特性が報告されている。本年度の研究においては、特にpc-Si:H領域に焦点をあて、光散乱効果を除去したCPMスペクトル、広帯域MPCによる周波数分解ドリフト移動度、局在準位状態密度スペクトルなどにより、光吸収とキャリア輸送に関する種々の評価を行った。微分ラマン散乱スペクトルによる構造評価から、μc-Si:H材料に含まれるa-Si:H相には短距離秩序の顕著な向上が確認された。これは、結晶化率4%以下のpc-Si:H試料においても例外でない。pc-Si:H試料のCPMスペクトルの形状自体はa-Si:H試料のそれに酷似しているが、欠陥が関与する低エネルギー領域において、構造秩序化に起因する光吸収係数の明確な低下が見いだされた。対応してMPC測定により深いエネルギー領域における状態密度が大幅に減少していることが観測されている。実験結果がFermi準位位置の変化によるartifactではないことは確認済みである。undopeのpc-Si:H

試料はa-Si:H試料と同じくミッドギャップにFermi準位をもつ。これらの実験事実はこの材料の優れた光電変換機能を意味する。水素化アモルファスシリコンの組織中に微小なシリコン結晶粒が埋め込まれた一種の混相系、微結晶シリコンは、薄膜太陽電池応用を目指し、近年研究開発が精力的に進められている。これは不規則かつ不均一な系であり、また成長条件によっては構造的な異方性をも呈するという、複雑で特異な材料である。本年度研究では変調光電流分光法を駆使して微結晶シリコンの光キャリア輸送特性を詳細に調査した。測定結果およびそれから得られた物理的洞察は以下の通りである。1)結晶サイズ1736nmの(220)優先配向試料ついては結晶化率と移動度にはよい相関が見られた。これは、光電流が結晶粒でできたパーコレーションパスを通じて流れていることを示唆する。なお実験結果から外挿されるパーコレーション閾値は約30%であり、理論とよく一致している。また、この仮説の正当性は結晶相のみ選択励起する赤外変調光電流実験によって確認された。2)結晶サイズ7nmのランダム配向試料については極端な移動度低下が見られた。これから、光キャリア輸送が結晶粒界のポテンシャル障壁あるいはトラップ準位に支配されていることが推測される。定性的には、表面積・体積比がサイズの減少とともに増加するという単純な事実からの理解が可能である。なお、該当試料の結晶化率は約50%であり、球の最密充填条件のそれと同じである。つまり、この領域では全ての(小さな)結晶粒がパーコレートしており、電流チャンネルの数は問題でなくなっている。3)優先配向試料については輸送特性の顕著な異方性が確認された。これは低対称性格子上の粒子ランダムウォークにより解析的に説明される。
日本手話の条件文の構造

従来、日本手話の条件文の特徴としては「前件(if節に相当)末尾に『うなずき』が見られる」という観察があった。平成28年度の研究において、その観察が不十分であることを示し、データを分析した結果、日本手話の条件文には(A)うなずき型(B)ロールシフト型の二種類が存在することを主張した。(「ロールシフト(role shift;以下RS」とは、日本手話話者が文を表出中、文中の人物の視線を取ることである。)平成29年度は「日本手話に二つの型が存在する」という主張の2点の問題を明らかにした。(1)条件文には、前件表出中のRSの末尾にうなずきが出てくる「混合型」が存在する。(2)うなずき型・RS型の交替の要因が不明である。二つの型の選択の決め手となるようなアスペクトや語彙範疇に関する明確な指標は見られなかった。この2点の問題を踏まえて、より複雑な(B)RS型の条件文について分析するため、平成30年度は日本手話のRS現象自体を再考察することにした。具体的な手順として、手話読み取り教材の視聴覚教材からRSが頻出する箇所を取り出し、2名の日本手話母語話者による分析(動画分析ソフトELANを使用)を実施した。分析の結果、次の2点が明らかになった。(ア)日本手話のRSの表出の際、対象物をまず指差ししてからその対象物の名詞を手指で表出する、すなわちNovelty/Familiarity Condition(Heim 1983)の手形による具現である。(イ)一人の手話話者の身体で、同時に複数人の会話をRSにより表出することが可能である。このことから、日本手話のRSが含まれる文には、談話表示理論における談話役割を付すことで、その統語的および意味的特徴が把握できることを明らかにした。本研究では、平成28年度は日本手話の条件文の統語的側面について、日本手話データを都道府県毎に語彙および対話の両面から収録する目的で現在国立情報学研究所にて開発中の「日本手話話し言葉コーパス」を用いて調査を実施した。日本手話の研究では、条件節(「もし...ならば」に相当)の非手指表現は、既存の手話言語の研究で言及されている眉の位置と同等のものが見られるという観察(岡・赤堀2011)と、眉の位置よりもむしろ頭の位置により条件節が示される(市田2005)という二つの観察がある。この二つの先行研究によると日本手話の条件文は「眉上げ」「頭の動き(上/前/後)」という二種類の非手指動作によって表される、ということになるが、この二種類の非手指動作が共起するのかどうかは明らかではなかった。その点を明らかにするための調査を、上述の「日本手話話し言葉コーパス」のデータを用いて実施した。コーパスのデータは動画とその注釈((日本語の)「逐語訳・直訳・翻訳」という三層構成)から成り立っている。本研究では日本手話の条件文の統語的実現を調査するため、注釈者に確認が取りやすい状況にあった長崎県の対話データを参照した。30代から70代の男女の話者からなる8組の日本手話話者が「カレーの作り方」というテーマで日本手話を用いて対話を行ったものである。8組のうちうなずき(およびそれに付随するNMM)を用いた条件文が条件文の総数の過半数を占めた組は4組であり、残りの4組はロールシフト(話者が文の主語の視点を取って手話を表出する形式)を用いて条件節を表出する条件文が過半数を占めていた。全体では、50文中22文と、半数近い条件文がRS型の条件節を有していた。質的な面では、うなずき型は、述語の箇所で「頭を上げ、やや後ろに傾けてから前向きに下げる」という形式のうなずきが見られた。平成28年度では、既存の日本手話話しことばコーパスのデータの再確認・再分析を実施することを目標に、作業を進めてきた。その結果、上述の「これまで観察されてきたうなずきを用いた条件文(以下うなずき型)以外に、ロールシフト(role shift;以下RSと省略)を用いる表現(以下RS型)も多出する」という事実が明らかになった。従来の文献における観察(日本手話の条件文ではうなずき/頭の固定化が大切)に加えて、日本手話のみならず世界の諸手話言語の研究においてもこれまで観察されてこなかった、「ロールシフト」(手話言語における話者交替)が条件節の表出に関わることを明らかにした点で、研究は順調に進んでいると言える。自然言語の条件文は、「もし...」に相当する前件と、その前件が満たされたとしたら起こりうる事象を述べる後件の二つの部位から成り立っている。従来、日本手話の条件文の特徴としては「前件末尾に『うなずき』が見られる」という観察があった。(「ロールシフト」とは、日本手話話者が文を表出中、文中の人物の視線を取ることである。(B)では前件部分を表出中、ロールシフトが継続する。)

平成29年度は、その主張を裏付けるため、より広範囲のデータの分析を行ったが、「日本手話に二つの型が存在する」という主張は、次の2点で問題があることが明らかになった。(1)条件文には、前件表出中のロールシフトの末尾にうなずきが出てくる「混合型」が存在する。この混合型の言語学的特徴は不明であった。(2)うなずき型・ロールシフト型の交替の要因が不明である。前年度の研究で、二種類の条件文の前件中の述語の種類を調べたが、二つの型の選択の決め手となるようなアスペクトや語彙範疇に関する明確な指標は見られなかった。この2点の問題を踏まえて、より複雑な(B)ロールシフト型の条件文について分析するため、日本手話のロールシフト現象自体を再考察することにした。具体的には日本手話を母国語とする話者と、画像データを分析し、日本手話のロールシフトが含まれる文には、談話表示理論における談話役割を付すことで、その統語的および意味的特徴を把握した。日本手話の条件文に(A)うなずき型(B)ロールシフト型の二種類が存在することが判明した以上、統語および意味的により複雑な構造をもつ「ロールシフト」現象の解明は不可欠であった。従来、日本手話のロールシフトは(i)行動ロールシフト(ii)思考ロールシフトの二種類があると言われてきたが、どちらが条件文に対応するのか、また、そもそも日本手話のロールシフトは、モダリティの異なる音声言語の現象では何に対応するのか、という点については十分な議論がなされていなかった。平成29年度は、この点に関して、他の日本手話研究者のとの討論を交え、上記(i)(ii)の違い(前者は動詞句・後者は補文標識句)について解明でき、また日本手話のロールシフトのデータを談話表示理論の枠組みによって分析したという点で、おおむね順調に進展している。従来、日本手話の条件文の特徴としては「前件(if節に相当)末尾に『うなずき』が見られる」という観察があった。平成28年度の研究において、その観察が不十分であることを示し、データを分析した結果、日本手話の条件文には(A)うなずき型(B)ロールシフト型の二種類が存在することを主張した。(「ロールシフト(role shift;以下RS」とは、日本手話話者が文を表出中、文中の人物の視線を取ることである。)平成29年度は「日本手話に二つの型が存在する」という主張の2点の問題を明らかにした。(1)条件文には、前件表出中のRSの末尾にうなずきが出てくる「混合型」が存在する。(2)うなずき型・RS型の交替の要因が不明である。二つの型の選択の決め手となるようなアスペクトや語彙範疇に関する明確な指標は見られなかった。この2点の問題を踏まえて、より複雑な(B)RS型の条件文について分析するため、平成30年度は日本手話のRS現象自体を再考察することにした。具体的な手順として、手話読み取り教材の視聴覚教材からRSが頻出する箇所を取り出し、2名の日本手話母語話者による分析(動画分析ソフトELANを使用)を実施した。分析の結果、次の2点が明らかになった。(ア)日本手話のRSの表出の際、対象物をまず指差ししてからその対象物の名詞を手指で表出する、すなわちNovelty/Familiarity Condition(Heim 1983)の手形による具現である。(イ)一人の手話話者の身体で、同時に複数人の会話をRSにより表出することが可能である。このことから、日本手話のRSが含まれる文には、談話表示理論における談話役割を付すことで、その統語的および意味的特徴が把握できることを明らかにした。平成28年度の成果について、「条件文」「ロールシフト」という概念について、今一度明確にした方が良いという指摘があった。また、分析を手話の動画データではなく、(日本語による)
高速・低電力電流モード多値算術演算VLSI回路の試作

センサフィードバックが密な計測制御システムや知能ロボットシステム、情報通信システムなどのマルチメディア応用知能システムを実現するためには、処理の高速応答性はもちろん、移動体に高性能VLSIチップを内蔵させるため、実現するVLSIチップには低消費電力性が必要不可欠となる。本研究では上記の高速性と低消費電力性を同時に満たす回路方式の1つとして、2線式電流モード多値回路方式に着目し、具体的な多値基本回路の設計と試作を行う。また、これを算術演算回路へ応用した際について、その性能を評価することを目的とする。以下に、本年度の研究成果を取りまとめる:(1)チップ試作サービスによる高速・低電力電流モード多値基本回路の試作:前年までに考案した電流モード多値基本演算回路のネットリストを、フルカスタムVLSI試作サービスへ渡し、チップの試作を行った。(2)試作チップの動作試験:テストボード上にて、試作チップの基本動作を確認した。また、回路シュミレーション結果と比較し、より高性能化達成のため提案回路構成の改良を行った。具体的には、複数の電源電圧を使用することにより、さらに高速性と低消費電力性の点で優れた電流モード多値回路が構成できることを明らかにした。(3)2線式電流モード多値回路技術を活用した適用分野拡大に関する考察:提案の2線式電流モード多値回路方式は、高速化・低電力化を達成できる技術としてのみならず、セルフチェッキング回路や非同期制御回路等へ容易に拡張できることを見出した。今後はこれらの技術とも融合させて、算術演算システムのみならず、高性能VLSIシステム全般に幅広く活用できることが期待できる。(1)高速・低電力算術演算VLSIシステムの仕様化:現在までに提案されている各種算術演算回路の性能について調査し、本研究のターゲットである「高速性、低電源電圧性、低消費電力性」の仕様化を行った。具体的には、0.5umCMOSデザインルールにおいて、各種電流モード多値基本回路の電源電圧、スイッチング速度、電力消費の依存関係について検討した。(2)高速・低電力電流モード多値算術演算回路の回路構成:上記検討結果に基づき、電流モード多値基本回路の設計を行った。具体的には、2線式電流モード多値回路では、差動対回路における電圧振幅範囲を適切に設計するため、その前段回路である「比較回路」部の電源電圧を下げる方式を考案した。この結果、単一電源で電流モード多値回路を構成する場合と比較し、同じスイッチング速度を保ちながら、消費電力を軽減できることに成功した。また、この設計手法に基づき、電流モード多値算術演算回路に適合するSigned-Digit数系に基づく加算回路の構成を行った。(3)チップ試作サービスによる高速・低電力流モード多値基本回路の試作:上記回路設計と電子回路解析プログラムHSPICEによる性能評価の正当性を確認するため、チップ試作サービス(VDEC)によるチップ試作申し込みを行った。なお、試作チップは1999年7月頃となるため、来年度にこのチップの性能評価を行う予定である。(4) 2線式電流モード多値集積回路の応用分野を検討:高性能2線式電流モード回路の一応用例として、多値セルフチェッキング機能付き回路構成についても検討した。なお、この研究成果は、多値論理研究で最も有名な国際会議、1999IEEE Internatinal Symposium on Multiple-Valued Logicにて1999年5月中旬に発表予定である。
高速通信用包囲ゲート型シリコンナノロッドトランジスタの研究

Synopsys Sentaurusを用いたシミュレーションの結果、金を触媒としてVLSCVD法でSiナノワイヤを成長することにした。成長基板温度、反応管圧力、堆積時間などの条件の最適化を行った。トランジスタの作製に当たっては、まず基板上にマーカーをパターニングして、次にナノワイヤ分散液を塗布し、SEM観測によりナノワイヤの位置を決定してから、次の電子ビーム露光ステップでナノワイヤに電極を形成した。デバイスプロセス開発の途中では多くの試行錯誤を繰り返した。特に困難であったのは、ナノピラー(ナノロッド)を包囲するゲート電極が、ソース電極とドレイン電極に接触しないよう、電気的に絶縁することであった。また、細いナノピラーの上部に金属電極を接触させることも困難を極めた。量子効果を発現するために散乱の少ない、低不純物濃度の基板を採用したが、上部電極との接触が良くなかったので、最終的なプロセスではポリシリコン膜を形成して、コンタクトの性能向上を図った。ピラー形成に当たっては、平滑な表面のピラーにするため、PMMAレジストだけでは無く、チタンと金の2層ハードマスクを採用した。ゲートの形成については、ソース・ドレイン電極と絶縁する必要があるため、まず、高誘電率のAl2O3層をALD法で形成した。ゲート電極としては上部電極との分離を行うため酸化膜を作ることができるチタンを用いた。ゲート電極の上に、金のボンディングパッドを電子ビーム露光後術と蒸着法で形成した。後に再びAl2O3層をALD法で形成することにより、上部電極との絶縁が可能になる。最後のステップでピラーの上部に電極を形成するが、これは困難を極め、何度も設計の変更を行った。最終的な方法は、電子ビーム露光により、上部電極の位置を決定した。45度傾けた熱蒸着法を用いて、ゲート電極からは分離された上部電極の形成に成功した。電気特性の測定により、ゲート電極の分離に成功していることがわかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、将来の大容量高速通信用の革新的デバイスであるシリコンナノロッドトランジスタを開発することである。まず、Synopsys Sentaurusを使用するシミュレーション技術により、包囲ゲート型シリコンナノロッドトランジスタの設計を行った。シミュレーションは以下の4つの工程を行った。第1に、デバイスレイアウトの設計として、ナノロッドの直径、高さ、酸化膜厚、ソース・ドレイン電極の位置、ゲート電極の位置を変化パラメータとしてデバイス動作を検討した。さらにドーピングプロファイルを決定した。第2に、伝導チャネルの計算のためのメッシュを検討した。第3に、デバイス特性のモデルを検討した。単純なドリフトモデルを検討した後、より複雑な濃度勾配モデルも検討した。第4に、シミュレーション結果をプロットして、デバイス構造、メッシュ、輸送シミュレーション結果を可視化した。ナノロッドの作製には、金ナノ粒子を触媒核とするVLSCVD (Vapor-liquid-Solid Chemical Vapor Deposition)法を検討した。ナノロッド成長条件として、成長基板はシリコン酸化膜、<100>Si、<111>Siの3種類を検討した。触媒金属の粒径を2種類変化させた、成長温度として400-500°Cを検討した。成長時間は15分に固定した。形成したシリコンナノロッドの直径、長さ、密度をSEMにより観察した。デバイスの作製としては、まずシリコン基板の表面を酸化して絶縁性基板とした。継いで電子ビーム露光により金属パターンを形成し、グローバルアドレスマークを形成した。溶液中に分散させたシリコンナノロッドを滴下させた後、SEM観察により、ナノロッドの位置情報を記録した。第2の電子ビーム露光により、見つかったナノロッドに電極を形成して、電流測定を行う準備を完了した。本研究の目的は、将来の大容量高速通信用の革新的デバイスであるゲート包囲型シリコンナノピラートランジスタを開発することである。1次元電荷輸送はこのデバイスを実現するための根本的な要素である。多くの応用は室温環境で使用されるので、デバイス動作も室温で測定する必要がある。まず、Synopsys Sentaurusを使用するシミュレーション技術により、包囲ゲート型シリコンナノピラートランジスタの設計を行い、1次元電子輸送の可能性を示すことが出来た。実際のデバイス作製には、シミュレーションよりも大きい寸法(直径500nm、高さ150nm)でプロセス技術の問題点を検討した。ゲート包囲型構造のため、ソース電極とドレイン電極に接触しないようにゲート電極を形成すること、小さなピラーにトップ電極を形成することは難しい技術である。デバイス作製工程は、ピラーの形成、ゲート電極の形成、上部電極の形成の3工程からなる。PMMAをレジストに用いた電子ビーム露光技術によりピラーを形成した。Ti/Auをマスクにして反応性イオンエッチング技術を使用した。ゲート絶縁膜としてはAl2O3膜を原子層堆積法で形成した。上部電極をゲート電極と接触しないように形成する工程はは容易では無く、何度も設計の変更を行った。ゲート電極を独立させるためにAl2O3層の原子層堆積工程を追加して、合計4回の電子ビーム露光により、デバイスを完成させた。より高解像度のレジスト(ZEP)を用いて、直径の細いナノピラー(50nm)の作製にも成功した。測定装置の準備も整えた。膨大な測定データを能率的に解析するためのプログラムを作成し、Matlabを用いた解析ソフトウエアも準備が完了した。デバイスの作製は予定通り完成した。デバイス特性測定の準備も整った。

Synopsys Sentaurusを用いたシミュレーションの結果、金を触媒としてVLSCVD法でSiナノワイヤを成長することにした。成長基板温度、反応管圧力、堆積時間などの条件の最適化を行った。トランジスタの作製に当たっては、まず基板上にマーカーをパターニングして、次にナノワイヤ分散液を塗布し、SEM観測によりナノワイヤの位置を決定してから、次の電子ビーム露光ステップでナノワイヤに電極を形成した。デバイスプロセス開発の途中では多くの試行錯誤を繰り返した。特に困難であったのは、ナノピラー(ナノロッド)を包囲するゲート電極が、ソース電極とドレイン電極に接触しないよう、電気的に絶縁することであった。また、細いナノピラーの上部に金属電極を接触させることも困難を極めた。量子効果を発現するために散乱の少ない、低不純物濃度の基板を採用したが、上部電極との接触が良くなかったので、最終的なプロセスではポリシリコン膜を形成して、コンタクトの性能向上を図った。ピラー形成に当たっては、平滑な表面のピラーにするため、PMMAレジストだけでは無く、チタンと金の2層ハードマスクを採用した。ゲートの形成については、ソース・ドレイン電極と絶縁する必要があるため、まず、高誘電率のAl2O3層をALD法で形成した。ゲート電極としては上部電極との分離を行うため酸化膜を作ることができるチタンを用いた。ゲート電極の上に、金のボンディングパッドを電子ビーム露光後術と蒸着法で形成した。後に再びAl2O3層をALD法で形成することにより、上部電極との絶縁が可能になる。最後のステップでピラーの上部に電極を形成するが、これは困難を極め、何度も設計の変更を行った。最終的な方法は、電子ビーム露光により、上部電極の位置を決定した。45度傾けた熱蒸着法を用いて、ゲート電極からは分離された上部電極の形成に成功した。電気特性の測定により、ゲート電極の分離に成功していることがわかった。研究の開始は11月からであったが、2月1日から3月末まで、クリーンルームの空調工事のため、電子ビーム露光装置が使用できず、計画通り進めることはできなかった。その間シミュレーションによるデバイス設計を進めたので計画全体としては支障は無い。500nmのデバイスの電気測定を行う。測定結果を作製プロセスにフィードバックして、上部電極のオーミックコンタクトの改善を図る。これには電極形成後のアニーリングと電極形成前のバッファーフッ酸処理を計画している。さらにピラー寸法50nmのデバイスの測定を行う。すでに寸法縮小化のテストは済んでいるので、大きな困難は無いと考えられる。次に、低温(4.2K)での測定を行い、1次元伝導のモデル化を行う。そして、室温で1次元伝導現象が観測できるかどうか検討する。最後に、光学的測定を行って本研究のとりまとめを行う。
DOCK2およびRacを介した好中球貪食の分子機構の解明

好中球の貪食における細胞骨格制御におけるDOCK2の役割について検討した。その結果、好中球の貪食や飲作用にDOCK2が不可欠であること、貪食の際にDOCK2が食胞周囲に集積することを明らかにした。また、同じCDMファミリーに属する他のRac活性化因子やCdc42活性化因子を欠損した好中球についても同様に検討したところ、これら因子の貪食への影響はDOCK2と比較してわずかなものであった。好中球は、生体が細菌などに感染した際、その高い運動能力により感染局所にいち早く集積し、細菌の貪食や、活性酸素産生によって感染源を除去する、感染防御の最前線で機能する免疫細胞である。好中球は、これら、遊走、貪食、活性酸素産生といった機能を発揮するにあたり、低分子量Gタンパク質であるRacの働きが重要な役割を果たしている。これまでに、好中球の遊走および活性酸素産生において、DOCK2がRac活性化に必須な分子であることを明らかにしている。本研究では、好中球の貪食におけるDOCK2の関与の有無を検討し、その分子機構を解明することを目的としている。野生型およびDOCK2欠損マウスより好中球を採取し、オプソニン化したzymosanを貪食させたところ、DOCK2欠損マウスにおいて貪食能が低下していることが明らかになり、好中球の貪食にDOCK2が関与していることが示された。次に、DOCK2-GFPマウス(DOCK2の最終エクソンの下流にGFP遺伝子をノックインし、DOCK2-GFP融合タンパク質を発現するようにしたマウス)より好中球を採取し、オプソニン化したzymosanの貪食をライブイメージングにより観察したところ、zymosanを取り込んで食胞を形成する際に、DOCK2が一過的に食胞周辺に集積することを見いだした。このことから、好中球が細菌を認識し、細胞内に取り込む際にDOCK2およびRacを介した細胞骨格再構成が必要であることが示唆された。好中球は、細菌などの感染源にいち早く集積し、貪食や活性酸素産生を介してこれらを除去する、いわば生体防御の最前線で機能する免疫細胞である。好中球が異物を貪食したり、飲作用(マクロピノサイトーシス)により取り込んだりするにあたり、その形態を大きく変化させる。この時の形態変化に、低分子量Gタンパク質であるRacあるいはCdc42を介したシグナルによる細胞骨格の再構成が重要な役割を果たしている。前年度までに、好中球の貪食およびマクロピノサイトーシスのいずれにおいても、免疫系特異的に発現するRac活性化因子であるDOCK2が不可欠なこと、また、貪食にあたってDOCK2が食胞周囲に集積することを見出している。本年度は、DOCK2と同じくCDMファミリーに属し、免疫系に特異的に発現するCdc42活性化因子であるDOCK11を欠損したマウスを作製し、このマウス由来の好中球を用いて貪食やマクロピノサイトーシスを検討した。その結果、DOCK11欠損好中球は、走化性因子の刺激に応答したCdc42の活性化は障害されているものの、DOCK2欠損好中球と異なり、貪食およびマクロピノサイトーシスはいずれも野生型好中球と差は認められず、正常であった。これらのことから、好中球の貪食やマクロピノサイトーシスにおける細胞骨格の再構成、ならびにこれに伴う細胞形態の変化は、主にDOCK2を介したRacのシグナルが機能していることが示唆された。
地域の美術館利用を媒介にして、小・中学校の連続性を図る鑑賞教育

学校と美術館が有機的に連携して鑑賞教育の成果を挙げる方策を明らかにするため,前年度に実施した全国美術館の教育普及担当者向け調査等を踏まえ,平成11年度は,次のように研究を展開し、知見を得た。1.学校教育の鑑賞教育に対する実態把握(1)「学校と美術館との連携に関する調査:学校における図面工作・美術科教科担当者向け質問紙」の実施学校における図面工作・美術科の位置や美術教育における鑑賞の扱い,学校と美術館との連携に関して質問紙法による調査を実施した。調査対象は,各都道府県の都市部および都部から抽出した小学校94校及び中学校95校。小学校30校(回収率31.9%),中学校44校(同46.3%)から回答を得た。1999年9月に実施。(2)図面工作・美術科教科担当者への面接訪問調査前掲調査と平行して,学校訪問による授業観察と面接調査を実施。鑑賞教育の実践事例収集と実態把握。2.美術館担当者向け調査の結果との照合・検討前年の「学校と美術館との連携に関する調査:美術館教育普及担当者向け質問紙」(回収率64.3%)の集計結果と照合し,類似問題に関する両者の意識や状況などについて検証した。そこから導かれた主要な課題は,(1)移動のための時間設定と費用捻出も問題,(2)教育と学芸員の相互交流の必要性とその機械の不足,(3)両者の意識改革:表現制作中心の学校と敷き居の高い美術館,(4)鑑賞の評価に関する見解の相違,である。3.地域の美術館利用を組み込んだ鑑賞授業モデルの立案と試行子どもが本物に触れる可能性を求めて,学校と美術館の相互連携から鑑賞授業モデルを試行した。調査から,すべての学校が美術観に子どもを引率するには無理があるが,教室で地域の美術館収蔵作品を取り上げることは,子どもが美術館で本物に触れる動機付けにすると着目した。いくつかの方法論の事例(宮崎県立美術館や練馬区立美術館作品の教材化など)を試みているが,小学生にも好結果が得られている。今後さらに題材開発と検証を進め,授業モデルとして一般化を図りたい。平成10年度は、学校と美術館との連携促進の前提として、学校における鑑賞教育の実態の把握と各地の美術館教育の実情の調査・分析を行った。そこから両者の意識の実態を浮き彫りにし、連携の可能性とその課題等を整理した。調査、分析の実施内容と方法は、以下のように進めた。1.学校における鑑賞教育の実態把握(1)予備調査にあたり、参観を予定している学校に電話での聞き取り調査を実施・図画工作・美術科の授業における鑑賞領域の実施状況・授業観察の可能性(2)雑誌、研究誌等の文献に発表された実践からの調査(先進かつ多様な実践事例の収集)(3)小、中学校における美術鑑賞授業の観察とVTR収録(子どもの実態からの授業分析)日常的な鑑賞の実践が少なく、授業観察調査はかなり困難であった(次年度に継続)。2.美術館における教育普及活動の調査(1)各地の美術館に対して質問紙法による調査:調査内容=運営全般(設置目的と力点)、教育普及活動(姿勢とその方策、子どもの来館者)、美術館活動と学校教育(意識、連携の効果と方策、現状の評価と課題、学校への要望)等。全国美術館会議の加盟館を中心に98館に質問紙を発送。62館から回答を得た。(2)学校との連携や子ども向け企画で実績ある美術館の教育普及担当者への面接調査:滋賀県立美術館ほかを訪問、小・中学生の利用の実態、学校との連携での課題等を調査、意見交換した。※調査の過程で、評価の問題、教員の意識改革などが課題となる。次年度に学校からの調査を計画に組み込む。

調査から,すべての学校が美術観に子どもを引率するには無理があるが,教室で地域の美術館収蔵作品を取り上げることは,子どもが美術館で本物に触れる動機付けにすると着目した。いくつかの方法論の事例(宮崎県立美術館や練馬区立美術館作品の教材化など)を試みているが,小学生にも好結果が得られている。今後さらに題材開発と検証を進め,授業モデルとして一般化を図りたい。
色素体を介した植物の生死転換機構の解析

色素体は環状のプラスチド遺伝子を持つ植物細胞内小器官の総称である。色素体の機能は多岐に渡っており、葉緑体では光合成により光エネルギーを生体エネルギーに変換し、このエネルギーを利用して二酸化炭素から糖などの有機物を合成する。色素体は植物の生育環境や生育段階により分化・脱分化をおこない機能を変化させる。とくに老化葉では植物細胞死の進行とともに葉緑体がジェロントプラストへと分化する。本研究では機能未知の葉緑体タンパク質CDF1の機能解析により、色素体の機能転換による植物細胞の生死制御を解明することを目的としておこなった。その結果、CDF1の欠損が胚発生の異常を引き起こし、致死となることを明らかにした。また、その表現系がCdf1の過剰発現により相補されることを示した。さらに、Cdf1が胚発生の時期に発現する遺伝子であり、胚発生の球状胚から心臓型胚に移行する時期に強く発現していることを明らかにした。また、Cdf1の発現量を変化させた植物体では、老化の進行が影響を受けたことから、Cdf1は老化を正に制御する因子であることが示された。また、Cdf1の相同性検索から、シアノバクテリアの相同因子がシャペロン様のドメインを有していることが示された。CDF1が複合体を形成している可能性が考えられた事から、CDF1の結合因子を酵母を用いたsplit ubiquitinシステムにより単離し、CDFB1-4(cdf1 binding protein1-4)を得た。今後、これらの因子が実際に植物細胞内で相互作用するかを含め、両者を総合的に解析していくことで、植物の老化制御機構が解明されることが期待できる。色素体の機能は多岐に渡っており、葉緑体では光合成により光エネルギーを生体エネルギーに変換し、このエネルギーを利用して二酸化炭素から糖などの有機化合物を合成する。また、アミノ酸や脂肪酸、さらには2次代謝産物の合成の場ともなっている。本研究では機能未知の葉緑体タンパク質CDF1の機能解析により、色素体の機能転換による植物細胞の生死制御を解明することを目的としている。CDF1-GFP融合タンパク質を35Sプロモーター下で発現させると、緑葉の葉緑体ではシグナルが検出されないが、葉の老化に伴い葉緑体から分化したジェロントプラストに局在するようになる。また、CDF1の欠損は胚致死を引き起こすことから、その機能は胚発生に必須であることが考えられていた。本年はこうした知見をもとにさらに詳細な研究を行い、CDF1をCDF1欠損植物内で発現させることにより、胚致死の表現型が相補されることを明らかにした。すなわち、胚致死はCDF1の機能の欠損が原因となっていたことを証明した。また、胚発生の過程を詳細に観察し、CDF1欠損植物では球状胚の段階で胚発生が停止することを見いだした。来年度はさらにCDF1の過剰発現体における表現型として老化の時期の変動に注目した解析をおこない、色素体の分化過程と老化現象の関連について解析を行う予定である。素体は環状のプラスチド遺伝子を持つ植物細胞内小器官の総称である。本研究は機能未知の葉緑体タンパク質CDF1の機能解析により、色素体の機能転換による植物細胞の生死制御を解明することを目的としておこなった。

昨年度までの研究により、CDF1の欠損が胚発生の異常を引き起こし、致死となることを明らかにし、その表現系がCdf1の過剰発現により相補されることを示した。本年度は、さらに、実際にCdf1が胚発生の時期に発現する遺伝子であることをプロモーターGUSアッセイにより証明した。すなわち、Cdf1のプロモーターおおよび、コード領域を含む約5kbのゲノム断片をレポーター遺伝子であるGUSの上流に連結し、シロイヌナズナに導入した。得られた植物体でGUSアッセイを行った結果、本因子が胚発生の球状胚から心臓型胚に移行する時期に強く発現していることが明らかとなった。また、Cdf1の相同性検索から、シアノバクテリアの相同因子がシャペロン様のドメインを有していることが示された。CDF1が複合体を形成している可能性が考えられた事から、CDF1の結合因子を酵母を用いたsplit ubiquitinシステムにより単離し、CDFB1-4(cdfl binding protein1-4)を得た。今後、これらの因子が実際に植物細胞内で相互作用するかを含め詳細な機能を明らかにしていく予定である。
ストレス蛋白質と骨格筋線維の関連

本研究では、骨格筋に熱ストレスを加えた後のストレス蛋白質の分布変化を検討した。実験には、ウィスター系雄ラットを用い、骨格筋を42°Cで1時間加温し、その後、回復0,2,4,8,12,24,36,48,60時間後のストレス蛋白質の発現変化を、電気泳動法、ウエスタンプロッティング法により経時的・定量的に分析した。その結果、ヒラメ筋では、HSP60、HSP72、HSC73ともに回復4時間以内に有意な増加がみられた。一方、足底筋では、HSP60は回復直後(0および2時間)に有意な増加がみられたのに対し、HSP72は回復2448時間で有意に増加した。また、HSC73には変化は認められなかった。これらの結果から、骨格筋に熱ストレスを加えた際のストレス蛋白質の発現変化は、そのアイソフォームにより異なること、また遅筋のヒラメ筋と速筋の足底筋では発現パターンに違いが見られることが明らかとなった。平成10・11年度の2年間にわたり、以下の研究課題を検討・解明する予定である。1)発育期・老齢期のラット下肢骨格筋におけるストレス蛋白質の発現変化の検討。2)活動量の増加・減少によるラット下肢骨格筋のストレス蛋白質の発現変化の検討。3)神経毒投与によるラット骨格筋ストレス蛋白質の分布変化の検討。4)ヒト骨格筋におけるストレス蛋白質の分布の検討。本年度(平成10年度)は、Wistar系雄ラットを用いて、活動量の増加あるいは減少による下肢骨格筋のストレス蛋白質の発現変化について検討した。骨格筋の活動量の増加モデルとして、下肢の骨格筋のm.gastrocnemiusをアキレス腱から1cm程度取り除くことにより、残された共働筋のm.plantarisとm.soleusの加重負荷を増加させる方法を用いた。一方、活動量の減少モデルとしては、後肢懸垂法、後肢懸垂+除神経、後肢懸垂+腱切除、後肢懸垂+除神経+腱切除、の各方法を用い、不活動のレベルに応じたストレス蛋白質の発現変化を検討した。活動量の増加により代償的に肥大がみられたm.plantarisとm.soleusでは、コントロール群の値(100%)と比較して、ストレス蛋白質であるHSP72の発現がそれぞれ125%、135%と増加傾向を示した。一方、活動量の減少により萎縮がみられたm.plantarisとm.soleusでは、HSP72の発現が有意に減少した。特に、最も萎縮の著しい不活動モデル(後肢懸垂+除神経+腱切除)のm,plantarisとm.soleusにおいて、HSP72の発現量は最も低い値であった。以上の結果から、骨格筋の活動量が増加することによって、ストレス蛋白質であるHSP72の発現は増加し、逆に活動量が減少することによってHSP72の発現は減少することが明らかになった。このことは、HSP72の発現が、骨格筋の活動量と密接に関連していることを示咳するものである。