hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カベオリンによる糖尿病新規治療の開発

昨年度までの検討では,3型力ベオリンを肝臓特異的に発現させたマウスで,肥満による血糖の上昇を抑制できることを明らかにした。さらにその機序として,インスリン受容体やインスリン受容体基質の活性の低下を確認している。本年度は,カベオリンによるインスリンシグナル増強作用の機序について,さらに詳細な検討を行った。高脂肪食マウスやkkAyマウスなどの遺伝的糖尿病モデル動物やカベオリン3ノックアウトマウスではカオリン3の肝臓への導入によって著明に血糖が低下した。それに対して,ストレプトゾトシンによる1型糖尿病モデルでは,カベオリン3による血糖の改善効果は得られなかった。これは,インスリン抵抗性を示す病態においてのみ,カベオリン3の効果が認められることを示している。次に,インスリンシグナルにおけるnegative regulatorとして知られる脱リン酸化酵素の活性について調べた。高脂肪食マウスにおいてはLAR SHPTP2,PTP1Bなどの脱リン酸化酵素の活性が著しく上昇しており,インスリンシグナルの抑制因子となっているものと考えられた。次にカベオリン分子がこれらの分子にどのような作用を持つかを調べた。カベオリン3のscaffolding domainを合成し,PTP1Bの活性に与える影響を調べた。その結果,濃度依存的にカベオリン3のペプチドがPTP1Bの活性を抑制することが分かった。この結果よりカベオリン3のインスリンシグナル増強作用には,脱リン酸化酵素の関与も強いものと考えられた。
ニーズに基づく障害者のための自立支援機器開発を学ぶ人材育成プログラムの開発

まず、医療・福祉系、デザイン系、工学系が融合した人材育成ネットワークを構築すべく、研究分担者を含めた既存の小規模な人材育成ネットワークを核として、医療・福祉系、デザイン系、工学系の学生を募集した結果、参加7校、学生36名(医療・福祉系13名、デザイン系12名、工学系11名)、教員15名の参加が得られた。次に、これまで、研究代表者・分担者が行ってきた人材育成プログラムをベースに、ニーズに基づく障害者のための自立支援機器開発を学ぶ人材育成プログラムの開発検討を行った。具体的には、4回のWGと一般向けの成果発表会を通じて、以下のプログラムを構築し実行した。1オリエンテーション、障害福祉の臨床見学とニーズの確認、グループ編成。2グループの確定とニーズ(課題)の検討。3ニーズ(課題)の解決方法の検討と機器製作。4プレゼンテーション資料に基づく成果発表会に向けたリハーサル及び冊子、パネルの作成。5成果発表会におけるプレゼンテーションと障害当事者等有識者によるコメント及び意見交換。さらに、開発した人材育成プログラムを実施する上で、必要となる支援体制を構築すべく、複数の教育機関で協同しようとした場合の時間的、資金的制約を解消し、学習者間での連絡や情報共有を支援するために必要な、教育用SNS(WEB会議システム)及びホームページの制作の検討を行った。その結果、WEB会議システムとして、既存のシステム(Appear.in)を利用することとした。また、情報共有及び普及・啓発を目的としたホームページを作成し、本プログラムと一体的に運用することを可能とした。医療・福祉系、デザイン系、工学系が融合した人材育成ネットワークについて、当初予定通り、医療・福祉系、デザイン系、工学系の学生及び教員による構築を行った。さらに、上記の人材育成ネットワークを用いたニーズに基づく自立支援機器開発を行うことのできる人材育成プログラムを検討し、試行的に実施した。また、開発した人材育成プログラムを実施する上で、必要となる支援体制として、教育用SNS(WEB会議システム)の採用及びホームページを作成した。令和元年度は、人材育成プログラムの試行と改善を繰り返すと同時に、支援機器開発の社会的側面の検討を行う。自立支援機器開発の社会的側面、すなわち実用化にあたっての社会的制約を明らかにし、普及促進のための効率的な仕組みづくりを行い、人材育成プログラムの中に包含する。学習者は、単に機器開発で終わらず、普及のために必要な事柄を学ぶことになる。令和2年度は、人材育成プログラムへの開発企業の傘下を促すことによって、開発された機器の実用化を目指すと同時に、逆に企業の若手技術者の人材育成の仕組みとして機能するように、本人材育成プログラムの展開を行う。以上を、障害当事者の紹介など国立障害者リハビリテーションセンター研究所がハブとなって、研究分担者が各分野を牽引する形で、様々な分野の研究協力者の協力により実現を目指す。
書字行為と言語能力の発達との関係に関する経年的研究

1.最終報告書(冊子体)の発行H19.3に、下記のような章立ての研究成果報告書(A4版、全146頁)を発行した。序(鈴木)§1英単語は丁寧に大きく書けばよく覚えられる(仲、竹田、松林、波多野)§2小学生児童における「聞く」ことと「書く」ことの関連性に関する研究-校長先生の話を「聞く」ことが、「書く意識」と「書く力」に及ぼす影響を中心に- (小野瀬、鈴木、久米、岩尾、松永)§3ラウンドテーブルの記録「聞く」活動と、言語能力の発達の関係-三島小の事例を中心に- (鈴木、小野瀬、田中、長田)§4書写教育において字形の個人特性を学習内容化することの意義と可能性-書写教育の規範性との関わりにおいて- (松本)§5カテゴリカル平均パターンを用いたオンライン筆者識別(宮原、滝川)2.成果と課題1)英単語の学習では、書いて覚えるという方略は一般的であるが、書いて覚える効果については、先行研究においても、本研究の実験でも確認されない。しかし、「書く」「読む」「丁寧に書く」「丁寧に読む」の4条件で実験したところ、「丁寧に書く」効果が、他の条件の2倍以上であった。次に、図形及び英単語を書く大きさの学習条件を「小」「中」「大」「特大」として、実験したところ、単語において、主効果が得られた。「特大」の学習条件の際に、他の条件よりも高かった。2)三島小の児童の3年間の作文を分析した結果、「文字を書く力」(字形、字間)については、校長先生に話を聞いて書く活動を行った結果、字形、字間の評定は、年度を経るとともに改善する傾向がみられた。また、話の後に、校長先生が児童の作文を読む過程を取り入れた場合には、作文を「書く意識」が高まり、「文章を綴る力」の伸びが大きかった。今後も、三島小児童の実践を追いかけて、児童の言語能力の発達を観察していきたい。1.第1回研究会の概要2003/6/28於:グランドアーク半蔵門ローズマリーこれを対象にして、言語能力と手書き文字に関し、それぞれの視点から何らかの関係を見いだすすこととする。以上を合意し、次回の研究会までに、分析の一端を報告することとした。2.第2回研究会の概要2003/11/29於:一ツ橋記念講堂203会議室標題の研究会では、下記の報告があった。1)[川原小1985岐宿中1995]文集を通覧して-書写教育の立場から-〔鈴木・久米〕2)手書き文字分析の観点(書写の視点から)〔松本〕3)橋本若葉の作文における文章表現能力の発達〔余郷〕4)平仮名書字における字形の経年的変化の規定因の検討〔小野瀬〕5)書くことは記憶にどのような効果を及ぼすのか〔仲〕6)書字の発達と字形計測値との関係〔宮原〕以上を受けて、平成16年度からは、実地調査を行うこととした。1.研究目的平成13年度科研費補助金研究(基盤研究C1:13898008)「書字行為と言語能力及び言語活用能力との相関性に関する研究を進めるための基礎調査」以降、書字行為と言語能力には、何らかの関係があることがわかった。研究課題

「書字行為と言語能力の発達との関係に関する経年的研究」にもとづいて、本年度は、「書く」と記憶の関係(大学生対象の調査にもとづく)、「聞く」と「書く」の関係(小学生対象の調査にもとづく)、及び字形の評価(小学生中学生対象の調査)に絞って研究を進めた。2.研究の概要本研究課題に基づいた研究の中間報告として、3月末日に、下記のような目次の報告書を発行した。本研究課題について(鈴木慶子)§1書くことへの期待と書くことの効果(仲真紀子・竹田久美子)§2小学校児童における聞くことと書くことの関連性に関する研究-校長先生の話を聞くことが、書く力に及ぼす影響を中心に-(小野瀬雅人・鈴木慶子・久米公・原田翠)§3固有空間法を用いた年齢別文字パターンのバラツキ(宮原末治・喜安千弥・大古場勇介・鈴木慶子)平成17年度は、関係学会で発表を行う予定である。本研究3年次である本年度は、三島小学校の児童を対象にした研究を、重点的に行った。すなわち、平成16年末までの三島小データにさらなる分析を加え、全国大学国語教育学会(岐阜大会)のラウンドテーブルで俎上にあげ、多面的な検討を行った。第109回全国大学国語教育学会(2005/10/30・ラウンドテーブル)研究の全体像:「書く」活動と、言語能力の発達の関係-三島小の事例を中心に-コーディネイター;鈴木慶子(長崎大学)話題提供1;校長先生のお話を「聞く」ことが児童の「書く」力に及ぼす影響に関する研究小野瀬雅人(鳴門教育大学)話題提供2;「書く」活動と、言語能力の発達の関係-三島小の事例を中心に-田中智生(岡山大学)話題提供3;国語教育のスタンスからみた聞くことの調査研究と、教室コミュニケーション論からみた場合長田友紀(北海道教育大学・函館校)以上からは、下記のような成果と課題が導かれた。(1)三島小データから、3つの能力には、弱いながら、下記のような相関があることがわかった。聴解力・書字力(r=.21,p<.05)、聴解力・作文力(r=.36,p<.01)、書字力・作文力(r=.27,p<.01)(2)アンケートの結果、各力の高い児童には、校長先生の話をよく覚えている児童が多い。また、「文字を書くことが好き」である児童は、「書字力」「作文力」が高い傾向にあることがわかった。(3)実験授業ではなく日常の活動を対象としているところに価値がある。しかし、教師の働きかけとの関連をどのように見るのかが、課題である。(4)「聞く」力を対象にした調査研究は、きわめて少ない。したがって、このような調査研究を地道に積み上げていくことが重要である。1.最終報告書(冊子体)の発行H19.3に、下記のような章立ての研究成果報告書(A4版、全146頁)を発行した。序(鈴木)§1英単語は丁寧に大きく書けばよく覚えられる(仲、竹田、松林、波多野)§2小学生児童における「聞く」ことと「書く」ことの関連性に関する研究-校長先生の話を「聞く」ことが、「書く意識」と「書く力」に及ぼす影響を中心に-(小野瀬、鈴木、久米、岩尾、松永)§3ラウンドテーブルの記録「聞く」活動と、言語能力の発達の関係-三島小の事例を中心に-(鈴木、小野瀬、田中、長田)§4書写教育において字形の個人特性を学習内容化することの意義と可能性-書写教育の規範性との関わりにおいて- (松本)§5カテゴリカル平均パターンを用いたオンライン筆者識別(宮原、滝川)2.成果と課題
ゴルジ体にはタネがある！？

YIPF6の発現が低く抑制されている原因を引き続き検討した。まず,YIPF6の細胞質領域と,膜貫通領域のどちらに発現を調節する部位が存在するかを検討するために,YIPF6およびYIPF2の細胞質領域と膜貫通領域を入れ替えた組み替え体を作製し,HeLa細胞に発現させて,発現量の比較を行った。YIPF2の細胞質領域とYIPF6の膜貫通部位を持つ組み替え体は,YIPF2よりやや低いがYIPF2に近い高い発現効率を示した。反対にYIPF6の細胞質領域とYIPF2の膜貫通部位を持つ組み替え体は,YIPF6よりやや高いものの,低い発現効率を示した。したがって,YIPF6の細胞質領域に発現を抑制する情報があることが示唆された。一方,YIPF6およびYIPF2を共発現させると,YIPF6およびYIPF2の発現量が共に上昇することが明らかとなった。このことから,YIPF6およびYIPF2,特にYIPF6が不安定であり,単独発現では分解されるが複合体を形成すると安定化することが示唆された。小胞体は膜タンパク質の品質管理の場であり,複合体形成できない過剰の膜タンパク質がERADで分解されることが知られている。そこで,ERAD/プロテアソーム阻害剤であるエポキソマイシンを用いてYIPF6およびYIPF2がERADで分解されている可能性を調べた。YIPF6およびYIPF2の単独発現時にはエポキソマイシン処理で,いずれのタンパク質の量も増加したことから,YIPF6およびYIPF2の単独発現では,いずれのタンパク質もERADで分解されることが明らかとなった。YIPFタンパク質側からの戦略での主たる実験手段としていたsiRNAの処理による効果がsiRNAの処理によるオフターゲット効果である可能性を示す結果を得たことから,戦略の見直しが必要となった。また,生化学的解析を担当する研究協力者を確保できず実験の進行が遅れている。また,この数年様々な理由で学部学生や大学院生などの研究協力者のリクルートに失敗していることによる実験の担い手の減少も計画遂行の遅延の原因となっている。p24, GM130/GRASP65側からの戦略に主力を移して解析をすすめ状況の打開を図りたい。また,実験の担い手である研究協力者のリクルートについても戦略を見直し研究の魅力をより良く伝えることよって状況の打開を図りたい。YIPF1とYIPF2のノックダウンはゴルジ体から細胞膜へのVSVGtsO45-GFPの輸送に遅延をきたしたが,YIPF6のノックダウンはその輸送に影響を与えなかった。したがって,ゴルジ体に残留するYIPF6がゴルジ体から細胞膜へのVSVGtsO45-GFPの輸送を阻害した可能性が示唆された。この可能性について検証するため,YIPF6の過剰発現を試みたが,YIPF6の高レベルの発現を達成することができなかった。ERADとリソソームの特異的阻害剤を用いて解析した結果,過剰に発現したYIPF6はERADで直ちに分解されることが明らかとなり,これがYIPF6の低発現の原因であることが示唆された。次に,酵母ツーハイブリッド法を用いてYIPF1,YIPF2,YIPF6と相互作用するタンパク質の探索を行った。まず,ゴルジ体に局在する19種のRabタンパク質の活性型との相互作用を調べたが,どのRabタンパク質とも相互作用を確認できなかった。次に,ライブラリースクリーニングにより,YIPF6と相互作用するタンパク質の探索を行ったが,特異的に相互作用するタンパク質を明らかにすることはできなかった。最後に,化学架橋材を用いてYIPFと相互作用するタンパク質と相互作用するタンパク質を検出することを試みた。アミン反応性架橋剤反応基DSGを用いた結果,YIPF1,YIPF2,YIPF6が特定の分子量のタンパク質と特異的に架橋されることが明らかとなった。ウェスタンブロッティングによって解析したところ,YIPF2やYIPF6と複合体を形成しているタンパク質は22kDa,17kDaと比較的小さく,SNAREと架橋されている可能性が示唆された。当初利用予定であったYIPF発現細胞でのYIPF発現が予想していたより少量であったため,ゴルジ体のタネに相当する細胞分画を分離するためには,YIPFの発現量を増加させる必要が生じた。増加させるための手法は開発できたので,平成30年度は,この手法を用いて当初の目的を達成することを目指す。

このことから,YIPF6およびYIPF2,特にYIPF6が不安定であり,単独発現では分解されるが複合体を形成すると安定化することが示唆された。小胞体は膜タンパク質の品質管理の場であり,複合体形成できない過剰の膜タンパク質がERADで分解されることが知られている。そこで,ERAD/プロテアソーム阻害剤であるエポキソマイシンを用いてYIPF6およびYIPF2がERADで分解されている可能性を調べた。YIPF6およびYIPF2の単独発現時にはエポキソマイシン処理で,いずれのタンパク質の量も増加したことから,YIPF6およびYIPF2の単独発現では,いずれのタンパク質もERADで分解されることが明らかとなった。YIPFタンパク質側からの戦略での主たる実験手段としていたsiRNAの処理による効果がsiRNAの処理によるオフターゲット効果である可能性を示す結果を得たことから,戦略の見直しが必要となった。また,生化学的解析を担当する研究協力者を確保できず実験の進行が遅れている。また,この数年様々な理由で学部学生や大学院生などの研究協力者のリクルートに失敗していることによる実験の担い手の減少も計画遂行の遅延の原因となっている。研究計画に多少の遅れはあるものの,当初の計画通りに研究は進行している。したがって,当初の研究計画に沿って研究を進める方針である。p24, GM130/GRASP65側からの戦略に主力を移して解析をすすめ状況の打開を図りたい。また,実験の担い手である研究協力者のリクルートについても戦略を見直し研究の魅力をより良く伝えることよって状況の打開を図りたい。当初計画していたタンパク質の分離同定実験が遅延したため,それに伴って,予定していたタンパク質質量解析実験の開始が遅延した。そのため,タンパク質質量解析に予定していた経費を来年度に繰越したい。研究人材の不足等のため,当初計画していたタンパク質の分離同定実験がさらに遅延したため,それに伴って,予定していたタンパク質質量解析実験の開始が遅延した。そのため,タンパク質質量解析に予定していた経費を来年度に繰越したいと思います。また,実験計画変更にともない,RNA発現解析を行う予定であり,そのための経費も来年度に繰り越したいと思います。
超高エネルギー宇宙線現象解明のためのCERN LHC用ガンマ線観測装置製作

本研究の目的は,2008年に本格稼働が期待されるCERN LHC加速器用に観測装置を製作し,超前方に発生するガンマ線,パイゼロ,中性子のエネルギースペクトル求めることにある.それにより,超高エネルギー宇宙線の大気中での振る舞いのモンテカルロ・シミュレーションに用いられる核相互作用モデルの検証を行う.このために,周到な実地調査,現地研究者との打ち合わせ,実験提案書の作成,審査委員会への出席,プロトタイプ測定器の作成,CERN SPSビームを用いた予備実験、本実験用の装置の製作とそのビームテストを行った.プロトタイプ検出器の性能テスト結果はNuclear Instrument and Method誌に投稿した.また,各種国際会議での実験計画紹介を行い,高い評価を得ている.CERNでの審査は2年半におよび,2007年夏に正式にLHCでの6番目の実験,LHCf,として認可された.これは当初より採択されていたLHCでの大型実験以外で認められた初めての実験である.製作した装置はタングステンからなる約40輻射長のカロリメータで,2cmx2cmのタワーと4cmx4cmの2つのタワーからなる.シャワーの位置決めのためにシンチレーティング・ファイバーとマルチアノードPMTを、吸収ネエルギー測定のために,プラスチックシンチレータを使用する.装置にはビーム照射中も可動にするためのマニピュレータも付けた.設置場所はIP1と呼ばれるビーム衝突点から140m離れた地点に決定した.ここは,ビームパイプが2本に別れる地点であり,衝突で発生した粒子の最前方を観測可能である。そこには,TANと呼ばれる中性粒子吸収装置が設置されが,我々の目的に適した幅9cm長さ35cmの空洞がある.装置の設置テストも2007年1月に行い,短時間で可能なことを実証した.本研究の目的は,2008年に本格稼働が期待されるCERN LHC加速器用に観測装置を製作し,超前方に発生するガンマ線,パイゼロ,中性子のエネルギースペクトル求めることにある.それにより,超高エネルギー宇宙線の大気中での振る舞いのモンテカルロ・シミュレーションに用いられる核相互作用モデルの検証を行う.このために,周到な実地調査,現地研究者との打ち合わせ,実験提案書の作成,審査委員会への出席,プロトタイプ測定器の作成,CERN SPSビームを用いた予備実験、本実験用の装置の製作とそのビームテストを行った.プロトタイプ検出器の性能テスト結果はNuclear Instrument and Method誌に投稿した.また,各種国際会議での実験計画紹介を行い,高い評価を得ている.CERNでの審査は2年半におよび,2007年夏に正式にLHCでの6番目の実験,LHCf,として認可された.これは当初より採択されていたLHCでの大型実験以外で認められた初めての実験である.製作した装置はタングステンからなる約40輻射長のカロリメータで,2cmx2cmのタワーと4cmx4cmの2つのタワーからなる.シャワーの位置決めのためにシンチレーティング・ファイバーとマルチアノードPMTを、吸収ネエルギー測定のために,プラスチックシンチレータを使用する.装置にはビーム照射中も可動にするためのマニピュレータも付けた.設置場所はIP1と呼ばれるビーム衝突点から140m離れた地点に決定した.ここは,ビームパイプが2本に別れる地点であり,衝突で発生した粒子の最前方を観測可能である。そこには,TANと呼ばれる中性粒子吸収装置が設置されが,我々の目的に適した幅9cm長さ35cmの空洞がある.装置の設置テストも2007年1月に行い,短時間で可能なことを実証した.宇宙線超高エネルギー現象解明のため,CERN-LHCの衝突で発生する最前方粒子の(ガンマ線,中性子)の測定用カロリメータを開発する.タングステン・カロリメータをCERN-LHCの想定される実験環境に適合する形で制作し,CERN-SPSの電子,ミューオン,陽子ビームを用いて2004年7,8月に性能テストを行なった.あらかじめ行ったシミュレーションによる予想に近い良好な結果が得られ,本実験に向け準備が一歩前進した.タングステンは断面2cmx2cmと4cmx4cm,長さ54輻射長(rl)の2つのタワーを用意した.32rlまでは約2rlおきにそれ以降は4rlおきに3mmのプラスチック・シンチレータを挿入した.また,4,6,32rlには1mm角のシンチレーティング・ファイバーからなるベルトを挿入し,マルチアノード光電子増倍管(MAPMT)で受ける事により,内部で発生するシャワーの中心を求めるのに使用した.今回の試作器のテストの目的は,1)MAPMTでのデータ取得システムの検証,2)2cmx2cmのような常識を破る小面積のカロリメータで充分な精度のエネルギー決定ができること,3)特に,カロリメータのすみから2mm以内に入射したシャワーについては、もれの補正を行う事により,中心付近に入射したシャワーと同程度の精度がだせること,4)補正関数がエネルギーに依らないこと,5)陽子と電子の区別がほぼ100%のレベルでできること,の検証である.テスト実験では150GeVミューオンを一様にタワーに入射させ,1粒子の基準とし,位置に依る依存性などを明らかにした.次に電子50,100,150,200,250GeV,陽子200,350GeVを照射し,各タワーについてエネルギー分解能,e/p分離などを解析中である.

予備的な結果では,2cmx2cmタワーについて中心付近で5%(at 200GeV)を上回るエネルギー分解能を示し,シミュレーションで求めた補正関数でよく補正できることが示された.現在シンチ・PMT系のリニアリティーをレーザ光を使って調査中で,これによりさらにシミュレーションと実験の一致はよくなると考えられる.本番では1)のテスト実験でのエネルギーより1桁高いエネルギーを対象とするので,シンチレータ・PMT系の線形性を5桁に渡って確保する必要がある.このためにシンチレーターに減衰時間の長い(6.9ns)EJ2600を,PMTに浜松ホトニクスR7400Uを使う組み合わせを選択しテーパーディバイダーを改良した.減衰時間を長くすることでN_2レーザ光での較正がより確実なることをCERN実験とHIMACでの重粒子ビーム実験での結果で確認した.また,レーザ較正システムを作成するため,NDフィルターなどを購入した.CERN側担当者との検討の結果,これまで想定していたビームパイプの形状が実際とは異なることが判明した.このため,来年度および本実験での検出器配置を2つのタワー(42r.lのカロリメータ)を用いるものに変更した.前年度のテスト実験で判明したタングステンホルダの強度,形状問題を解決するため,よりモジュール化したホルダ構造を設計中である.これまでの3タワー構造から2タワー構造としたことにより,シンチレーティング・ファイバー読み出しのマルチ・アノードPMTに余裕ができた.これによりシャワー中心を求めるためのシンチレーティング・ファイバー層を下流に1層追加することとなった.このリダンダンシーにより,ハドロンとガンマ線シャワーの識別に,より一層確実性が増すこととなった.イタリアのフィレンツェ大学に強力な共同研究者が得られ,シリコン使用の位置敏感型検出器を用いたカロリメータをLHCビーム衝突点を挟んで反対側にも設置することとなった.TDRの作成にあたって,CERN側担当者との打ち合わせを数多く行った。これまで不明であった,ビームガスの強度分布などの詳細もわかり,それを用いた背景イベントの推定なども現実的なものが得られた.インドでの宇宙線国際会議にさこが,ギリシャでのCosmic QCDワークショップに笠原がそれぞれ出席しLHCfの講演を行った.また,17年度秋の物理学会に於いて,笠原が招待講演を行った.LHCf実験の最終のTechnical Design Reportを完成し,LHC委員会に5月に提出.最終的に8月のCERN理事会に於いてLHCの正式実験の1つとして認可された.実験サイトはAtlasの衝突点から140m離れた2地点にあるビームパイプが2つに分かれる地点とし,それぞれアーム1とアーム2として2つのほぼ同形の位置敏感型小型かロリメータを設置する.アーム1は位置位置検出にシンチレーティング・ファイバーを用い,粒子増殖にはタングステン,サンプリングには通常のプラスチック・シンチレータを用いる.断面2cnx2cmと4cmx4cmの2つのタワーを用い,それぞれ厚さは42輻射長である.これは日本が全面的に責任をもつ.一方アーム2は位置検出にシリコンストリップを用いるほぼ同様なカロリメータである.この部分はイタリア側が全面的に責任をもつ.確定した検出器仕様で装置製作を行い,8月未より9月初めにかけてCERN spsのビームにてテストを行った.電子200,100GeV,陽子250GeV,ミューオン150GeVの照射を行った.
リアルタイム電子ビームテスティング法とその応用に関する研究

1.超広帯域2次電子信号検出システムの構成超高速シンチレータ(過渡応答2.4ns)/光電子増倍管(過渡応答2.3ns)/広帯域前置増幅器(帯域200MHz)を2次電子検出器として持つリアルタイム2次電子検出システムを構成し、2次電子が試料表面から放出され、エネルギー分光器を経て前置増幅器から出力されるまでの全系の時間分解能10nsを実現した。また、シンチレータを試料台に近接させることにより、他の構成要素がそのままの場合でも、時間分解能が4nsまで改善される可能性のあることを、2次電子軌道解析により示した。2.超低デューティ比動作の観察論理振幅0.44V、繰り返し周波数100Hz100MHzの全領域にわたって時間分解能10nsのリアルタイム計測が可能である事を示した。従って、デューティ比(繰り返し周期に対するパルス幅の比)が10^<-6>程度の超低デューティ比動作の論理デバイスへの適用も可能である。
大規模生産組織と契約農業(ファーム・コントラクター)の成立条件に関する研究

わが国の農業の担い手として生産組織やファーム・コントラクターが注目され、本研究では北海道を中心に大規模生産組織とファーム・コントラクターの成立条件を解明することを目的に、主として事例調査によって課題に接近した。そして、次のような新知見を得ることができた。まず、(1)地域農業を支援する大規模生産組織が発展している地域にはファーム・コントラクターの参入余地が少ない。大規模生産組織の成立条件を検討した結論は、機械・施設の共同所有と利用が基本であることから徹底して個別所有を排除し、この基本原則を今日まで継承していることである。(2)大型機械化技術の確立と短期三輪作体系(甜菜・馬鈴薯・麦)を確立したこと。(3)目標を生産力第一主義においたこと。(4)その結果、低コスト、高所得経営を実現したこと。(5)地域全体に生産組織を組織間の均衡を図りながら機械導入・基盤整備を実施したこと。(6)農協が地域農業管理センターの役割を果たしたこと。(7)経理システムと帳票を統一したことなどである。今後、集約作物の導入によってさらに大規模化する可能性があるのでこの面の研究を継続したい。次に、ファーム・コントラクターの経営主体は農協、生産者、第三セクター、民間企業である。成立については、(1)コントラクターの参入は、個別経営が労働力の高齢化や後継者不足等が引き金になっている。(2)参入に充分な需要が形成されている地域であること(全体的に未成熟)。(3)需要が企業化に充分でないので、設備投資を極力抑えた方式を採用すること。(4)個別経営とコントラクター相互に経営経済的なメリットがあること。残されている課題が多く、(1)特に採算性が問題である。(2)民間企業は補助事業を導入できないので設備投資に多額の資金が必要。(3)オペレーターの年間雇用と通年作業問題がある。このような状況から今後さらに研究を継続したい。平成7年度における大規模農業を展開している生産組織と会社経営によるファーム・コントラクターの展開条件に関する調査資料を踏まえた概要は次のようである。ファーム・コントラクターについては、経営主体別に農業サービス事業体をみると地方公共団体や会社経営による農外企業等の参入が、当初の予想に反して極めて少ないことが判明した。これには、本年度の実態調査でにもみられるように、バブル経済崩壊とともに解散したものもみられる。大規模農業生産組織については、畑作生産組織の実態調査を行って当初の計画に沿った資料を収集できた。この概要では網走市を中心に大小合わせると約60組織に及ぶ生産組織の財務、生産力、土地利用等に関する資料をもとにした概要については、一概には結論を出せない。特に財務構造の内容については生産組織自体が収益事業体を含むものと、そうでない生産組織の機械等の共同利用部分だけの生産組織では、省コスト化を図り個別経営の費用負担を低減することを目標にしているために、生産組織自体は利益を最小限おさえた財務構造になっていることから分析視角を明確にする必要があるので生産組織の評価方法の検討が必要である。しかし、今回の調査資料は生産力や財務については完備しているので分析視角と評価方法を設定することで新たな知見が得られる。また、生産組織が農業法人化するためのメカニズムと成立条件を明らかにするために、同一地域内に成立している農業法人の調査も並行して事例調査を行ってみたが、会社経営によるファーム・コントラクターとは異なる知見が得られそうである。

それは現在存立している農業法人が発展的に成長しえない限界や問題点が存在している。このことは生産組織が農業法人化した場合に、遭遇すると思われる先導的な問題点でもある。したがって、会社経営によるファーム・コントラクターの調査結果の分析に待たねばならないが、そこから抽出されてくる課題や問題点は生産組織の法人化=企業化に向けた一連の発展的課題として、また成立条件とどう関連しているのか興味深い。平成8年度は平成7年度に引き続き、北海道を中心に統計資料の収集ならびに実態調査を行った。北海道では平成5年度にファームコントラクターに関する全道的調査を行っている。調査報告によれば、回答のあった100件あまりのうち、稲作の集団作業、酪農ヘルパー、施設・機械の共同利用が約8割を占めている。また、組織の形態としては、任意組合が同じく8割を占めている。このことから、ある程度の請負規模を確保できると思われる北海道でさえ、作業の受託のみで企業的な経営ができる狭義のファーム・コントラクターの確立をみていないのが現状といえる。しかし、十勝地域ではコントラクターを専門とする株式会社・有限会社も少数ではあるがみられることから、さらにその成立条件に関する個別調査が必要と考えられる。一方、大規模生産組織に関しては、北海道網走市などで引き続き実態調査を行った。これら生産組織は同一地域内における法人経営と比較しても、経営組織・財務ともに優れた内容をもつものが数多く見受けられたが、依然として任意組合の枠を脱しきれていない。野菜作の導入や高所得化による個別経営への分解の危機を孕むなかで、地域農業および農家全体の発展のためには、農家間の一層の協力を必要とする。そのためには、既存の生産組織から新しい組織への展開も必要となろう。一気に組織全体を法人化することは困難だとしても、園芸部門や畜産部門などの生産部門、または機械利用部門などの一部の法人化をとおして段階的な企業化を進めていくことも可能であると考えられる。平成9年度は、主に、第三セクターや農業公社など行政あるいは農協主導型の農業支援組織および地域ぐるみ型の任意組合などについて実態調査を実施した。第三セクターおよび公社方式では、市町村あるいは農協などからの支援がなければ組織の存立そのものが難しい状況ある。すなわち、農家からの利用料収入だけでは経営が成り立たない。農業生産の季節性のため、農閑期に専任職員の労働力が十分消化しきれないことが最大の理由ではあるが、作業能力や需要があるにもかかわらず、市町村・農協の範囲を越えてサービスを展開することができないことも背景となっている。これら事業体がおかれている市町村に隣接する地域で、同様の事業体が必ずしも育成されていないことを考慮すれば、事業体の経営サイズに応じた範囲にサービスを提供できるよう、組織形態を改善する必要があると考えられる。そうすることで、農家にはサービスを提供し、事業体自体はより企業的な経営へと転換できるのではないか。一方、地域ぐるみ型の任意組合でも、米麦を中心とする土地利用型農業では年々収益性の低下がみられる。そのなかで、育苗、圃場作業、乾燥作業などをそれぞれ事業化し、利益をあげている組合が注目される。
ポルフィリンJ会合体の階層構造と光電子機能

ポルフィリンJ会合体は、光合成の光捕集を担うクロロフィル集合体の光エネルギー移動とも関連し興味がもたれる。われわれは、プロトン化した非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体が、界面で自己組織化しJ会合体を生じることを明らかにした。今年度は、気-液界面に生じたJ会合体の構造と物性について検討した。非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体の塩化メチレン溶液に硫酸水溶液を加えると液-液界面にJ会合体ナノ結晶が生じる。これらの非水溶性ポルフィリンJ会合体は気-液界面でも容易に形成された。その吸収スペクトルは、液-液界面で形成したJ会合体より先鋭になることが明らかになった。これは、J会合体の一次元鎖間のインコヒーレントな相互作用が少なくなることによると考えられる。気-液界面で生じたJ会合体のAFMには、ナノファイバー構造も見られた。ポルフィリンJ会合体単分子膜は、25%硫酸水溶液上にポルフィリンモノマーの塩化メチレン溶液を展開することで得られた。室温付近では再現性の良いπ-A曲線が得られた。極限占有面積は1分子あたり約0.5nm^2であり、ポルフィリン分子は水面に直立していると考えられる。この単分子膜は、他の両親媒性分子の助けなしに、ガラス基板上に容易に累積できた。このJ会合体LB膜では、通常のポルフィリンJ会合体の会合軸に垂直な遷移双極子モーメント間の相互作用による短波長のS_2吸収が著しく小さくなる。この結果から分子が均一に基板に直立して会合していることが明らかとなった。以上本研究では、ポルフィリンJ会合体を界面に配向させる技術について基本的な知見を得ることができた。メソ位にスルフォナートフェニル基をもつ水溶性性ポルフィリン(TSPP)は、強酸性条件下でプロトン化するとJ会合体を形成する。これに対し、われわれは、水溶性置換基を持たないさまざまな非水溶性ポルフィリン誘導体(TPP、TCNPP、TThPなど)でも、酸性水溶液/有機溶媒界面でプロトン化したのち自己組織化しJ会合体となることを見いだした。このJ会合体形成に関し、さまざまなポルフィリン誘導体を対象にJ会合体の形成を可能にする分子設計と合成を行い、得られたJ会合体の基本的物性を検討した。その結果、ポルフィリンJ会合体のエキシトンのエネルギーとポルフィリン分子の集合状態やミクロ階層構造との関係が明らかになった。特にメソ位置換基の電子供与性が変化すると、モノマーの分子軌道のエネルギーレベルや会合した後のポルフィリン環の横ずれ距離が変化し、エキシトンのエネルギーが変わることが明らかになった。また、これらのポルフィリンを構造化した材料には、エキシトンによる光子輸送などの新しい機能が期待されるので、その点についても検討した。また、気液界面でのポルフィリンJ会合体単分子膜の形成が可能であることを明らかにした。
PBL導入教材としてのマンガケース教材の課題設計手法の開発

簡易なPBLを実現するために,マンガケース教材を利用したPBL教材を開発した.そして,実験により以下の結果を確認した.1提案手法により,「1.課題発見力」や「4.情報を見極める力・発想力」などの一連のPBLスキルを育成できること.2提案手法により,育成するPBLスキルをコントロールできること.3提案手法によるPBLは2コマ(1.5時間×2回)程度の時間で実施できること.一方で,「目標設定力」などの一部の項目に関して,学びや気づきが得られないなどの課題が残った.しかしながら,原因の分析結果から,設問の改善を行うことで,対応が可能であると考えられる.本研究では,PBL導入教材として,マンガケース教材を適用するための課題設計手法の開発を目的とする.本年度では,まずマンガケース教材により,学習者が具体的にどのような学習を行うのかを明らかにすることを目的とし,以下の成果を得た.1)ビジネスリーダーシップを題材としたマンガケース教材を使用した実験を行い,ビジネスの熟達者と初心者に関する比較実験を行った.これにより.熟達者は現場経験という学習によって学んでいる分だけ,さらによく学べるようになっているという結果が得られた.これは,リーダーとして,直接的行動を見るだけではなく,周囲の行動がリーダーの行動の結果から引き起こされるということを理解し,指摘できるようになるには熟達を要するという経験則にも合致した結果である.2)初学者を対象として,マンガケース教材を通して,どのような協調学習が発生するのかを明らかにする実験を行った.この結果から,マンガケース教材による学習が三種類に分類できることが分かった(学習区分1自身の視点への理解を深める学習.学習区分2他者の視点を理解し拡張する学習.学習区分3新たな視点を生み出す学習.)また,初学者には概念モデルが変化する学び(学習区分3)を行うことが現実的に難しく,自己の持っている概念から学びを拡張するか(学習区分1),あるいは,他人の意見の中で受け入れられるものを取り入れているレベル(学習区分2)の学習で留まっていることがわかった.さらに初学者同士のグループ学習では,学習区分1,2,3の順に,学びとることができる学習者が少なくなっていることが分かった.さらに,プレテストの結果から,学習者の学習量や到達可能な学習区分を予想できる可能性があることが分かった.設問設計の前に学習効果を分析する作業を行ったため,進捗に若干の遅れが発生している.しかしながら,既存に設計した設問の整理作業が進んでおり,すぐに実験に取り掛かれる状態である.本年度は,マンガケース教材を利用したPBLの事前学習教材を提案した.そして,その有効性を確認するために,実験を通して以下の3点を示すことを目的とした.提案手法による事前学習が,1PBLに必要な一連のスキルを育成できること,2教授者側で育成するPBLスキルのコントロールが可能であること,3短期間で実施可能なこと.提案手法としては,1マンガケース教材と設問セット群,2設問セットと3PBLスキルとの対応表で構成される事前学習教材を提案した.この学習教材では,教授者は設問セットとPBLスキルとの対応表を参考にして,学習者に足りないスキルを育成する設問セットを選択する.そして,設問セットを利用した学習を実施することで,PBLの事前学習を実現することができる.そして,実験を行い,以下の結果を確認した.1提案手法により,「1.課題発見力」や「4.情報を見極める力・発想力」などの一連のPBLスキルを育成できること.2提案手法により,育成するPBLスキルをコントロールできること.3提案手法による事前学習は2コマ(1.5時間×2回)程度の時間で実施できること.一方で,「目標設定力」などの一部の項目に関して,学びや気づきが得られないなどの課題が残った.しかしながら,原因の分析結果から,設問の改善を行うことで,対応が可能であると考えられる.今後は,これらの知見を活かし,設問セットの改善と作成を行っていく予定である.また,学習効果の確認は,カークパトリックの4段階評価法のうち,Level 1:反応(Reaction)での評価に留まっている.そのため,本学習教材の評価と改善を行っていくために,今後はLevel 2:学習(Learning),Level 3:行動(Behavior),レベル4:業績(Results)とレベルを上げて評価する必要がある.簡易なPBLを実現するために,マンガケース教材を利用したPBL教材を開発した.そして,実験により以下の結果を確認した.1提案手法により,「1.課題発見力」や「4.情報を見極める力・発想力」などの一連のPBLスキルを育成できること.2提案手法により,育成するPBLスキルをコントロールできること.3提案手法によるPBLは2コマ(1.5時間×2回)程度の時間で実施できること.一方で,「目標設定力」などの一部の項目に関して,学びや気づきが得られないなどの課題が残った.しかしながら,原因の分析結果から,設問の改善を行うことで,対応が可能であると考えられる.本年度は,学習者の様々なスキルを選択的に育成できるような設問セットの作成を行う.具体的には,これまでに作成したマンガケース教材の課題の整理を行い,それらとPBLでの育成スキルとの対応付けを行う.そして,課題を適宜組合せ,目的とする育成スキルの学習を引き起こすための課題セット群を構築する.さらに,課題セットが意図したスキルの学びを引き起こせているかの確認実験を行い,結果に基づいて,課題セットの改善を行う.また,今年度は最終年度であるため,上記成果を取りまとめ,成果発表を行う.

具体的には,科学教育研究への論文を投稿し,国内へ成果展開を行う.さらに,The 47th Annual Frontiers in Education (FIE) Conferenceにて,発表を行い,海外向けの成果展開を行う.29年度が最終年度であるため、記入しない。教育工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
昆虫神経ペプチド発現細胞の網羅的マッピングによる神経ペプチドネットワークの解明

昆虫の発育を制御する神経ペプチドシグナルネットワークの全容を解明するために、カイコガの神経ペプチドやそれらの受容体遺伝子が神経系のどの細胞で発現するか、またどの組み合わせで共発現するかを網羅的に解析した。また、脱皮変態を誘導する脱皮ホルモンの合成制御や脱皮行動に関与する神経ペプチドを新たに同定した。これらの結果は昆虫の発育が複雑な神経ペプチドシグナルネットワークによって制御されることを示唆している。1.ホールマウントin situハイブリダイゼーションにより、カイコ神経ペプチドおよびその受容体発現細胞の神経における発現細胞のマッピングを試みた。神経ペプチドに関しては、ほぼ全ての遺伝子について神経での発現を確認した。2.神経ペプチドの産生細胞および輸送経路を特定するために、オルコキニンなどいくつかのカイコ神経ペプチドに対するマウス抗体を作製した。3.神経投射による前胸腺の制御に関わる前胸神経節中の2対のFMRFアミド関連ペプチド(BRFa)発現ニューロンのうち、オルコキニンとBRFaが共発現する1対だけが前胸腺に投射することが免疫染色の結果から明らかになった。この結果から、オルコキニンが神経投射を介した前胸腺の活性制御に関与することが示唆された。4.In situハイブリダイゼーションの結果から、食道下神経球や腹部神経球中の羽化行動刺激ホルモン受容体(ETHR)発現細胞で、新規に発見された神経ペプチドであるアラトスタチンCCやBmK5が共発現することが明らかになった。これらの神経ペプチドも、羽化行動を制御する神経ペプチドネットワークに関与することが示唆された。5.In situハイブリダイゼーションおよび免疫染色の結果から、結腸上の末梢神経に付着するepiproctodeal glandで前胸腺抑制ペプチド(PTSP)が脱皮期に強く発現することが明らかになった。また、培養細胞を用いた機能解析により、カイコ性ペプチド受容体がPTSPをリガンドとすることが特定された。このことから、中枢神経ばかりでなく末梢神経もPTSPを分泌して前胸腺の活性制御に関与することが示唆された。2.神経ペプチドの産生細胞および輸送経路を特定するために、ニューロペプチドFやスルファキニン、色素拡散ホルモンなどいくつかのカイコ神経ペプチドに対するマウス抗体を作製した。これらの抗体はホールマウントin situハイブリダイゼーションによりmRNAの発現シグナルが検出された中枢神経系上の細胞を染色したことから、それぞれのペプチドを特異的に認識することが確認された。3.ホールマウントin situハイブリダイゼーションおよび免疫染色の結果から、アラトスタチンCCは脱皮期後半に食道下神経球のバーシコン(脱皮後の皮膚の着色・硬化を誘導する神経ペプチド)産生細胞で強く発現することが確認された。バーシコンと同じ細胞で発現が確認されたのはアラトスタチンCCが初めてであり、バーシコンと同様脱皮の制御に重要な役割を果たすことが推定された。2.神経ペプチドの産生細胞および輸送経路を特定するために、IMFアミドペプチドやCAPAなどのカイコ神経ペプチドに対するマウス抗体を作製した。3.ホールマウントin situハイブリダイゼーションおよび免疫染色の結果から、カイコでは利尿ホルモン45(DH45)、グリコプロテインホルモン、ニューロパルシンが中枢神経系のEcdysis-triggering hormone(ETH)受容体と共発現することが新たに確認されたことから、これらの神経ペプチドもカイコの脱皮行動制御に関与することが示唆された。4.カイコで脱皮の制御に関与することが推定された遺伝子の機能を確認するため、RNA干渉(RNAi)が有効なトビイロウンカを用いて遺伝子ノックダウン実験をおこなった。アラトスタチンCCや前胸腺抑制ペプチド(PTSP)、およびPTSP受容体遺伝子はRNAiにより幼虫脱皮が阻害されたことから、アラトスタチンCCやPTSPはトビイロウンカの脱皮制御に関与することが確認された。
地域防災リーダー養成プログラムの開発に関する研究

本研究は地域防災リーダー養成プログラムの開発を目的とする。首都圏および東海・中部,近畿の各自治体で実施された研修事例から,参加者の主体的行動を促進する要素を抽出し,開発中の仮想訓練システムの改訂に反映させた。主体的行動を促進する要素には,(1)仮想事態のリアリティを高めること,(2)自身の取り組みについて他者からの期待が想定できること,(3)取り組み内容が日常生活,特に家庭での防災に活用できること,の3つがあった。本年度は,首都圏および東海・中部圏・近畿圏の各自治体で実施された「防災」に関連した研修を中心に,地域防災リーダーの養成を目的にした各種の講座や研修・訓練プログラムの事例を広く収集した。収集した事例は,内容の重複を精査し,比較的特徴が認められるものを定型書式の記録用紙にまとめ,データベース化した。これらの収集データについては,主体的な取り組みを支援する観点から,プログラム内容の詳細な分析を実施しており,地域の自主防災組織の組織化や活性化に向けた防災リーダーの参加・関与行動を促進する要素の抽出を試みている。既にわれわれが知見として整理している防災リーダーの役割に基づき,具体的な養成プログラムを構成する際に直接的な資料とする。またこれと並行して,首都圏で仮想訓練システム(STEP)の実施を5グループの地域防災リーダーに対して行った。各グループは7名9名の地域防災リーダーで構成されている。この実施に際しては,仮想訓練システムの普及を基本的な目的とするものであるが,この仮想訓練システムは,地域防災リーダー養成プログラムの中核として位置づけているため,運用上の問題や課題を整理することで,全体的なプログラムへの展開を意図している。結果として次の5つの課題-1)仮想状況の説明と合意に関する課題,2)参加者のマニュアル的対応に関する課題,3)日常でのリアルな役割と関連する課題,4)状況変化の速度と総訓練時間に関する課題,5)什器・機材のセッティングーが収集され,次年度以降の開発課題として設定された。本年度は,地域防災リーダーの養成を目的にした各種の講座や研修・訓練プログラムの事例をデータベース化し,主体的な取り組みを支援する観点から,プログラム内容の詳細な分析を実施した。分析の目的は,自主防災組織の組織化や活性化に向けた防災リーダーの参加・関与行動を促進する要素の抽出であり,地域防災リーダー養成プログラムを構成する際の直接的な資料とする。また並行して実施した研修事例のヒアリングでは,共通する問題として,参加者の高齢化や若年層が参加しにくい研修時間の設定などが明らかになる一方で,若年層に向けた新たな試みが見られ,参加・関与型のプログラム作りに向けて,有効な知見が得られた。また仮想訓練システム(STEP)の実施は,首都圏および関西圏で,主に学生を中心にして行った。これは,仮想訓練システムの改訂を主な目的とするものであるが,これまで確認されてきた運用上の5つの課題-1)仮想状況の説明と合意に関する課題,2)参加者のマニュアル的対応に関する課題,3)日常でのリアルな役割と関連する課題,4)状況変化の速度と総訓練時間に関する課題,5)什器・機材のセッティング-に加え,「阪神・淡路大震災」という経験が,大学生以下の年代では,共通の震災経験としての位置づけが薄れてきていることが明らかになった。これまで,「阪神・淡路大震災」は,各種の防災訓練や研修において,被害想定の規模や予想されるトラブルの内容について,リアリティを高める役割を担ってきたが,共通経験としての位置づけが薄れてきていることで,今後,防災訓練や研修におけるリアリティの高め方を検討する必要がある。本年度は,これまでに収集した各種の講座や研修・訓練プログラムの事例をデータベース化した資料について,主体的な取り組みを支援する観点から,プログラム内容の詳細な整理・分析を継続し,地域における自主防災組織の組織化や活性化に向けた防災リーダーの参加・関与行動を促進する要素を抽出した。ここでの基本的な知見は,自身の取り組みについて他者からの期待が存在すること,または想定できること。取り組み内容が日常の生活で活用できること,特に取り組み内容が家庭における防災行動につながること,の二つであった。またこれと並行して,仮想訓練システム(STEP)の実施を行い,システム運用上の問題や課題を整理し,防災リーダー養成プログラムの中核とするための検討を行った。このプログラムにおいては,これまで「阪神・淡路大震災」が被害想定の規模や予想されるトラブルの内容について,リアリティを高める役割を担ってきたが,発災から15年が経過し,この震災の共通経験としての位置づけが薄れてきたことで,新たなリアリティの構築方法を検討する必要があった。そのため,国内外で発生したさまざまな震災に関する報道映像を用意し,リアリティを高める仕掛けとして検討してきたが,本年3月11日に東日本大震災が発生したことにより,この状況は大きく変化した。現状では3.11以降の状況変化があまりにも大きいため,震災のリアリティそのものは特別な仕掛けをするまでもなく,非常に高い状態が持続している。そのため,これまで「阪神・淡路大震災」に基準を置いてきた被災想定の基準については見直す必要がある。
生体高分子の動的構造のX線結晶学的解明と医療を指向した機能との相関研究

インフルエンザAウイルスのヘマグルチニン(HA)はウイルスが最初に宿主細胞膜上の受容体に結合するのに必須の糖タンパク質である。新型のインフルエンザウイルスとして注目されているH5型HAの高次構造をX線結晶解析により決定し、その構造機能相関を目的として、Duckから分離されたA/Duck/313/4/78(H5N3)株のHAの精製、結晶化を行った。ウイルスからのHAの抽出にはブロメライン処理を用いた。電気泳動およびウエスタンブロット法によりHAの純度および3量体形成を確認した。先の研究結果からPEG6000を沈殿剤とする系で結晶化を行った。しかしながら、得られる結晶の形状が不規則なためなど、この条件でX線回折実験に適当な結晶を得ることは困難であった。ミクロシーディング法および各種添加剤の添加による結晶化条件検索を行った。16%PEG6000、pH7.0、20°Cの条件下、シードより形の整った良質な結晶が多数生じた。一方、各種添加剤の添加による結晶化では、16%PEG6000、pH7.0の結晶化条件にスクリーニングした。ポリアミン類を添加した場合には静置後3日で結晶核が数個生じ、0.1mm程度の結晶に成長した。X線回折実験を行ったが、いずれも目標としている分解能3オングストロームを超える良好な回折点を得ることは出来ていない.また,並行してH5型ヘマグルチニンと含硫糖で治療薬候補硫酸化ガラクトース-OMeの結合性についてフェツインとの競合反応により検討した。HRP標識フェツインとの結合を約20%抑制するが,N-Acetylneuraminyl-lactoseの抑制より小さい.この結果より,複合体の結晶の作成にはsoakingの方法が適当と考え,soakingを行うと結晶性が悪くなりデータの質が悪くなるので、それらを考慮した結晶化の検討を行っている。立体構造に新視点が求められている。機能の時間軸に即した大きな構造変化も含めた動的構造の機能との連関である。この構造変化はキーとなる中間構造を経由するモデルが有力である。タンパク質構造形成中間体モルテングローブのメタ状態がその1つである。このメタ中間体のX線構造解析法に,新規な結晶化法を取り入れた展開をしている。(1)脂質水系マトリックス場の結晶化:高濃度脂質の3次元結晶相(立方相)では、水相および脂質が共在するマトリックスを持っている。このマトリックスを温和な条件で作成,分取する方法を考案した。マイクロシリンジ内で所定量の脂質と水を混合してマトリックスを作成し,市販の固定量分注器具にて各種結晶化条件溶液に0.1-0.3μLを効率よく分注,混和し,静置させる.これには既存の結晶化容器が援用できる.リゾチーム,α-ラクトアルブミンを中心に結晶化を行った.(2)α-ラクトアルブミンはトリフルホロエタノールによって、モルテングローブ形成が明らかになっている。この試薬存在下で結晶化スクリーンキットを用いて、系統的、網羅的な結晶化条件の検討を行った.動的散乱法による分子集合の大きさの分布を確認することで、2,3の条件より結晶が得られた.このX線構造解析を実施した.(3)ヒトインフルエンザウィルスの薬物ターゲットタンパク質ヘマグルチニン(HA)は膜表面にある.X線構造解析のための大量調製を実施した.ブロメライン処理より得られたHAの可溶性部分を、ショ糖密度勾配遠心により,1.44mg,1mlのタンパク溶液を得た.