hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幼児・児童の歩行能力の発達の把握と、歩行の教材化の研究

本研究では、幼児、児童を対象に、各種速度でのトレッドミル歩行運動及び緩走運動に伴う呼吸循環系及びストライドの応答を測定して、幼児の歩行の特徴を求めた。次いで、得られた結果に基づき、幼児の歩行の指導のあり方を検討した。以下に概要を述べる。1)歩行・緩走の「速度・歩幅・酸素需要量・身長相互関係」を、年齢別に検討した結果、若年齢者の歩行の特徴は、次のようであった。同一速度の歩行で、若年齢者は、他よりも大きな歩数と小さな歩幅で対応する。しかし、歩幅は、身長当りの値からいえば、他よりも大きい。一方、身長当りの歩幅の酸素需要量には他との違いはないので、同一速度に対する若年齢者の1歩当りの酸素需要量は大きくなり、さらに、歩数も大きいために、全体の酸素需要量も多くなる。2)歩行の経済速度、歩行と走行の境界速度は、年齢の増加に伴って大きな値を示した。6歳幼児の経済速度は40ー45m/分であるが、11ー12歳児童の同速度は50ー55m/分に増加する。3)経済速度歩行中の歩幅は、年齢の増加にしたがって大きな値を示した。しかし、その歩幅の身長当りの値(歩幅/身長)は、年齢に関係なく、38%前後の値を示した。4)経済速度歩行中の歩数は、年齢と関係なく、100ー110歩/分という値が得られた。したがって、歩行の経済速度の年齢増加にしたがう増大には、身長発育による脚長の伸長が大きく関わるものと推測できる。5)上述の3)4)の結果により、歩行の基礎的運動様式は6歳の時期にはほぼ形成されるものと推測され、したがって、歩行の意図的指導は、この時期に始めるのがよいと思われる。しかし、その指導の仕方については、幼児の精神的発達や諸運動能力の発達の特性にあわせた内容を検討する必要があろう。以下に概要を述べる。
神経変性疾患に対する嗅覚検査の診断的有用性に関する研究

認知症患者に対する嗅覚障害の評価法の確立を目的に神戸大学医学部附属病院神経内科と連携して、認知症専門外来の責任者(分担研究者)により軽度認知障害と判断された症例を対象として研究を行った。登録された対象症例に対して、耳鼻咽喉科外来の嗅覚専門外来において嗅覚の評価を行った。評価方法は、実臨床で用いる基準嗅覚検査に加えて、VASスケール評価・においアンケートとカード型嗅覚同定検査(オープンエッセンス)を行った。登録以降は3か月後に神経内科と耳鼻咽喉科に受診を指示し、認知症の原因疾患の診断結果と嗅覚検査の結果の集計を行った。初期に登録された10例について、軽度認知障害例の嗅覚評価方法として、新規の嗅覚同定検査であるオープンエッセンスが妥当か否かを検討した。その結果、オープンエッセンスが従来からの嗅覚機能検査(基準嗅覚検査)と相関性を認める結果が得られた。(スペアマン相関係数有意差5%)さらにオープンエッセンスはVASスケールやにおいアンケート(嗅覚検査検討委員会作成)に対しても相関関係を認められた。この結果によりオープンエッセンス検査が認知症の嗅覚障害に対する評価方法として妥当であることが示唆された。また、認知症においてオープンエッセンスの12種類の嗅素別の正解率を解析を行った。その結果、特異度と感度の両面から数種類の嗅素を組み合わせにより、スクリーニング検査として利用ができる可能性が確認された。これらの結果は、関連学会(第52回日本鼻科学会)において発表を行った。
日本の中堅・中小企業の成長モデルの解明-グローバル競争・産業成熟化時代の競争優位

日本の中堅・中小企業の競争優位の源泉を追求し、その成長モデルを探求することが本研究課題の目的である。結論としては、海外進出を企業存続、成長のための方途としている中堅・中小企業が存在し、現時点で海外進出を成功させている中堅・中小企業においては、経営者の海外進出における明確な意図、海外子会社による積極的な販路開拓と技術獲得が行われていること,信頼できるパートナーが存在していることが分かった。本研究課題の目的は、日本の中堅・中小企業の競争優位の源泉およびその成長モデルを探求することである。具体的には、日本の中堅・中小企業のグローバル化や新規事業創造の実態、また脱成熟をはかってきた経営行動等を検討・分析することを通じて、本研究課題の解明をはかる。本研究課題は広範な分野にかかわるため、産業組織論や経営学におけるポジショニング論や資源ベース論、創発戦略、および中堅・中小企業等に関する既存研究を渉猟し、分析枠組みの導出を試みた。そのうえで、企業の経営実態を把握するために、国内外に立地する日本企業および海外企業を訪問し、聞き取り調査を行った。その成果は、国際ビジネス研究学会や戦略研究学会で報告するとともに、論文等としても事例研究を行った。日本の中堅企業の成長モデルを解明するための具体例のひとつとして、世界トップシェアのペン先メーカーであるテイボーを取り上げた論文においては、次のような仮説が得られた。(1)蓄積(コア)技術の活用、(2)創発的な姿勢、(3)明確なドメイン設定、(4)ポジティブな企業風土、の4つの経営的な特性がテイボーの成長に寄与したというものである。これらの知見は、限られた数の企業や関係者への聞き取り調査から得られたものである。そのため、今後さらなる実証を続け、本年度に導出された仮説を検証する必要がある。次年度以降は、分析枠組みの精緻化とともにさらなる仮説検証のための実証分析を行う本研究課題の目的は、日本の中堅・中小企業の競争優位の源泉およびその成長モデルを探求することである。具体的には、日本の中堅・中小企業のグローバル化およびグローバル経営、新規事業創造の実態、また脱成熟化のための経営行動等を検討・分析することを通じて、本研究課題を解明することが目的である。本年度は中堅・中小企業、企業のグローバル化、グローバル経営、新規事業創造等に関する既存研究をレビューし、本研究課題の分析枠組みを再検討した。同時に、国内中堅・中小企業のインタビュー調査を行い、各企業の成長、経営の実態の把握と分析を行った。また、海外進出している企業に関しては、これまでの調査を基に追跡調査を行った。インタビュー調査の結果は、海外進出を成長のための方途のひとつとしている企業が存在し、さらに海外市場でも成長している企業もあったということである。具体的には、海外拠点において生産を拡大したり、技術の向上によってより高度な製品の加工、生産に深化しているケースも存在した。来年度は、こうした企業の追跡調査および新規により多くの企業調査を行い、共通項などを抽出し、研究課題を解明する予定である。本研究課題の目的は、日本の中堅・中小企業の競争優位の源泉とその成長モデルを探求することである。具体的には、日本の中堅企業および中小企業のグローバル化や新規事業創造の実態、また脱成熟をはかってきた経営行動等を検討し、分析することを通じて、本研究課題の解明をはかる。本年度はこれまでの文献研究および企業調査を通じた分析枠組みをもちいて、さらに企業調査を行った。近年のグローバル化のさらなる進展と日本国内市場および経済の成熟化にともない、中小企業の海外進出も漸増傾向にある。こうした海外進出する中小企業の中には、これまでいわれてきたような大企業追随型の中小企業のみならず、経営者の積極的な進出意図をもったものが存在することがわかった。しかも、そうした企業は現時点で成功しているものも多く存在することがわかった。また、日本の親会社からの資金的および技術的支援に依存するのではなく、進出先においてより積極的な販路の開拓と技術の獲得が海外子会社のプレゼンスを高めていることがわかった。すなわち、とりわけ中小企業においては、経営者の積極的な海外進出への意欲と計画および実行力、脱親会社依存が成功要因のひとつではないかという暫定的な仮説を得た。この仮説を実証することは、今後の研究課題となる。インタビュー調査および既存研究のレビューはおおむね順調に行っているが、アンケート調査に関して質問票の作成に時間を要している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は国内外でのインタビュー調査をより多く行い、訪問調査によって数多くの事例の実態を把握することによって、データ収集を補完する計画である。
新規共役拡張ポルフィセンの合成及び有機薄膜太陽電池への応用

本研究では次の二つを研究の柱にすえて研究を行った。(i)ビシクロ[2.2.2]オクタジエン環(BCOD)のretro Diels-Alder反応(rDA)を用いた共役拡張ポルフィセンの合成およびメソ置換型ポルフィセンの合成;(ii)ポルフィセンが有する幅広い吸収を生かして有機薄膜太陽電池を作製これらの研究計画のうち(i)の課題について重点的に研究を行った。まずはπ共役拡張ポルフィセンの合成を行った。これまでにテトラベンゾポルフィセン(TBPc)の合成の報告をしていた。X線結晶構造解析によりTBPcは優れた半導体特性を示すことが知られているペンタセンと同様にヘリングボーン型のパッキング構造であることを明らかにした。またさらに共役が拡張したナフトポルフィセンの合成を行った。さらに共役を拡張した結果、近赤外領域にまで強い吸収帯を示し、今後有機薄膜太陽電池への応用が期待される。一方、ポルフィセンのメソ(9, 10, 19, 20位)位にアルキル鎖を有するドデカ置換型のポルフィセンの合成に初めて成功した。アルキル鎖の立体障害のためポルフィセン環がメソ無置換のものと比較して大きく歪んだ構造となることがわかった。また吸収スペクトルにおいてメソ無置換のものと比較して約100nmの長波長シフトが観測された。今回合成を達成したπ共役ポルフィセンはいずれも近赤外領域に強い吸収帯を有することから優れた有機薄膜太陽電池の材料となる可能性を秘めている。今後、実際に有機薄膜太陽電池を作製することで、高い変換効率の達成が見込まれる。
ヒト精子幹細胞の機能解析および培養系確立

げっ歯類の精子幹細胞研究の進展に伴い、海外ではヒトの精子幹細胞研究に興味が高まっている(Nat Med 2013;19:958)。しかしながら、ヒトの精子幹細胞についてはこれまでほとんど研究されておらず、その同定すら困難である。幹細胞は機能的にしか同定できないため、ヒトの精子幹細胞の機能的アッセイの同定は重要な課題である。そこで本研究ではこの問題を解決するためにヒト精子幹細胞のin vivoもしくはin itroの機能的アッセイ系の確立を目指すと共にヒト精子幹細胞の試験管内での自己複製の再現を試みる。
鳥類の性決定分子機構

鳥類の性は遺伝的に決定されるが、哺乳類と異なり性染色体がヘテロ型ZWは雌に、ホモ型ZZは雄となる。しかしながら、染色体情報がどのように性腺の性分化を規定しているのかその分子機構は明らかではない。本研究の前半は、性決定・性分化分子機構経路のの下流として抗ミュラー管ホルモン(AMH)mRNAが孵卵5日目の雄性腺に特異的に発現すること、雌性腺ではアロマターゼmRNAが孵卵6日目に発現するが雄性腺では発現しないことを明らかにした。本研究の後半では、これら遺伝子の制御に関する転写因子について検討した。whole mount in situ hybridyzationによりDmrt-1mRNAは雄性腺で孵卵3-4日に発現し、その後も持続した。雌性腺でもみられたが弱い発現であった。RT-PCR法によりSf-1、Sox9、Dax-1mNA発現を検討した結果、Sox9mRNAは雄性腺で孵卵6日目にみられたが他の2つの遺伝子発現では性差がみられなかった。以上の結果からニワトリ性腺の分化はZZ染色体からDmrt-1遺伝子活性化へと情報が伝えられ次いでAMHmRNA発現、アンドロゲン合成を伴いながら精巣へと分化すると考えられた。本研究は、鳥類の性決定や性分化の機構を明らかにすることを目的としている。鶏初期胚の性腺おけるステロイド合成酵素と抗ミューラー管ホルモン(AMH)のmRNA発現の局在性と発現量の推移をin situ hybridizationを用いて調べた。P450_<17α>-hydroxylase(c17)は、雌雄どもに5日から検出され雌では6-7日胚で一時的に増加したがその後減少した。P450aromatase(arom)は、雌では6日から検出されたが、雄では検出されなかった。AMHは、5日から検出され6日から急激に増加したが、雌では6日目から検出ざれたが発現量は低かった。エストラジオールを3日胚に投与すると、雄胚でarom遺伝子が8日から検出された。AMHでは、雄で6日胚で観察されたが、発現量が少なく8日胚では観察出来なかった。以上のように、エストラジオール投与により雄の性腺のAMHが抑制され、aromの発現が誘起された。以上の結果から、性決定に関わる遺伝子は、5日胚以前に重要な役割を演じていることが示された。ニワトリのアンドロジェンレセプターをPCRを用いて、一部をクローニングし塩基配列を決定した。現在、RT-PCRとin situ hybridizationを用いて、初期胚の性腺での発現を調べている。鳥類の性は、遺伝的に受精の時点で決定される。すなわち、性染色体の対合がホモ(ZZ)の個体は雄に、ヘテロ(ZW)の個体は雌に決められ、それぞれの生殖腺は精巣から卵巣に誘導される。しかしながら、性の決定に関する遺伝子発現と性分化の機序については不明な点が多い。SOX9という遺伝子が性分化に関係する遺伝子として考えられており、特に雄の性分化に関与することが哺乳類で示唆されている。ニワトリにおけるSOX9の役割を明らかにするために、SOX9アンチセンスオリゴヌクレオチドを孵卵9日胚に投与すると、SOX9のmRNA量の低下が観察された。今後、さらに他の遺伝子発現などを調べ、SOX9の性分化に対する役割を調べる。私たちはP450aromatase(P450arom)が性分化に重要な役割をしており、雌の生殖腺におけるP450aromの発現は雄に比べ高いことを示した。初期胚にアロマターゼインヒビターを投与すると遺伝的に雌の鶏が雄に性転換することを示した。このP450aromの遺伝子発現がどのようにして調節されているか明らかではない。そして、P450aromの遺伝子発現調節に関与すると考えられる因子の一つであるsteroid receptor coactivator-1(SRC-1)をクローニングし塩基配列を決定した。SRC-1のクローニングは、ヒトのSRC-1から設計したプライマーを用いてRT-PCRにより行い、約1.0kbの塩基配列を決定した。今後、SRC-1の初期胚での遺伝子発現を調べる予定である。

哺乳類においてY染色体上に位置するSRY(Sex determining region on Y)遺伝子が精巣決定に重要であることが1990年に報告され、高等動物における性決定機構解明のブレークスルー到来と考えられたが、ヒトの性転換に対しSRYで説明できない症例も多く、いくつかの間連遺伝子(Sox9,SF-1,WT-1,DAX-1,Wnt4など)が報告されるようになっている。また、哺乳類以下の動物にはSRYホモローグがみつからないことから、SRYは、進化の過程で哺乳類に特別に発生した遺伝子と推測され、このことは同時に、性決定機構と呼ぶにふさわしい普遍的な機構が別に存在することを示唆する。鳥類は哺乳類と同じように性染色体の対合が性の決定に重要な意味を持っているが、ホモ型、ZZ性染色体の胚は雄にヘテロ型Z・W性染色体の胚は雌に決定される。最近、センチュウやショウジョウバエの性決定に重要とされるmab-3とdoublesex(dsx)遺伝子が明らかになり、これらの相同遺伝子Dmrt-1が魚類、爬虫類、鳥類、哺乳類でも発見され、精巣決定に重要な役割を果たしていることが報告されている。特に、鳥類では、Dmrt-1はZ染色体上にあることからgene dosage effectによって雄が決定されるとする提案は魅力的である。しかしながら、本研究においては、Dmrt-1を始め、SF-1,Sox9,Dax1遺伝子発現が鶏胚の性分化に明確な性差を示したといえる証拠は得られなかった。
中世盛期～後期ノルウェー、ニダロス大司教管区内における教会行政と地域社会

採用3年次(最終年度)である2012年度は、12世紀末から13世紀にかけて、ヨーロッパ他地域における法文化のスカンディナヴィア、特に研究員の検討対象であるノルウェーへの具体的な受容の担い手となった聖職者層の割り出しと、14世紀アイスランドにおける教会人の文字、法文化の統制という二つの柱を軸に研究を進めた。13世紀後半のノルウェーでは、各司教座に付属する聖堂参事会員の遺言状に、教会法に関係する書物の同僚への遺贈に関する記載が頻出するようになる。「遺言状」という史料類型そのものが同時期から出現するという事情を無視することはできないとしても、遺贈の対象となる書物の半数以上がこの種のテクストで占められているという事実は、同時期ノルウェーの各司教座において、ヨーロッパ発の法文化の受容が急速に進んだことを示唆するものではないかと考えられる。この問題については、2012年度夏に参加した海外学会において、関連テーマで報告を行った海外の研究者(ノルウェー人)とも話し合う機会を持ち、上述の推論を固める方向性で現在、さしあたり日本語での論文を執筆、投稿準備を進めている。あわせて新たに発見した事実は、13世紀半ば(具体的には1270年前後)を境に、教会管区、及びスカンディナヴィア外部と接触する聖職者が旧来の外国出身優位から、北欧人へと移り変わっているという点にある。14世紀アイスランドのホゥラル司教区に伝来する写本では、『教皇令集』と13世紀末に編纂された別の教皇のイニシアチブになる教会法集成の俗語訳をほぼ完全な形で含んでおり、北欧の現地社会において、外部の教会権威との接触でより中心的な立場を占めることとなった北欧人聖職者が、そこで慣れ親しんだ教会法文化に代表される諸要素を地域社会内部に導入するパイプ役としての機能を果たしたのではないかと考えている。この仮説の妥当性について、ヨーロッパ他地域を専門とする研究者からの対照例の提示を含めた意見を求めるべく、現在口頭報告の準備を行っているところである。当初、研究計画の集大成をまとめる媒体として想定していた博士論文を、年限内までに書き上げ、提出することができなかったため。できるだけ早い段階で博士論文を書き上げる一方、その中から切り出す形で研究成果を論文にまとめ、査読付き学術誌(国内外)に投稿したい。1年目である本年は、刊行史料を主体に、13世紀に関してニダロス教会管区内における高位聖職者、より具体的には管区内での行政活動他の担い手となったことが推定される司教座聖堂付属参事会員層のネットワークの再構成を中心に作業を実施した。同管区においてはヨーロッパ中世他地域と比較した場合、他地域で重点的に利用される文書史料の数量が限定されており、かつ叙述史料の検討結果とのすり合わせが問題となるため、またそれら諸史料の検討をもとに得られた知見は決定的なものではない。それでも、各司教座の「司教座聖堂付属会員」を一様な社会集団として想定することが実態を反映せず、すくなくとも二種の社会集団として考える方がより適当である可能性が浮かび上がってきた。およそ四分の一前後の「エリート」参事会員については、司教座間での移動が確認されるほか、教皇庁に代表されるノルウェー外への使節活動、司教を上役としての教会行政の補佐などに積極的に関わっており、後に司教に選出されるものもこの層に属したと推定される。その一方で、少なくとも半数以上の聖堂参事会員については、かなりの期間聖職にあったものも含め、司教座間の移動や顕著な活動に就いたことが確認できない。これら「その他」の聖堂参事会員と「エリート」が歩調をあわせて行動した事例はほとんどみられず、両者の社会的差異はこれまで想定されてきたより大きかったことが予想される。この1年次での研究の成果については、2年次中の国内学会でまず研究報告という形で公にし、ヨーロッパ中世を専攻する研究者から手法を北欧側史料に応用するにあたっての精度について批判を乞うた上で、意見をフィードバックして論文にまとめ、年度中に査読誌に投稿したいと考えている。あわせて、島嶼部についての比較検討を2年次で行う予定である。採用2年目である本(2011)年度は、二つの柱を軸に研究を進めた。研究の方向性の一点目は、アイスランドを中心とした島嶼部とスカンディナヴィア半島に立地するノルウェー本土との状況の比較である。島嶼部で最も史料が充実しているアイスランドにおいても、本土同様の史料類型(文書史料)の出現は約半世紀の遅れを見ており、教会と社会の関係をみる切り口としては叙述史料に依拠する部分が多くなる。古くから豊富な叙述史料の存在で知られる中世アイスランドではあるが、本研究の対象とする14世紀前半についての研究蓄積は文献学分野を除きほとんどなかったのが実情である。本年度の研究では、14世紀前半においてアイスランドのスカゥルホルト、ホゥラル両司教座を拠点とした文化活動が隆盛をみたのと並行して、モルズヴェッリルなど地域の修道院にそれまで(俗人)有力者の影響力が大きかった文字文化の中心が移行する様相を確認できた。叙述史料以外に、文書史料についても同様の傾向がみられ、また、教会財産に関する闘争を扱った司教の生涯を扱った『司教アールニのサガ』他「司教サガ」と呼ばれる史料群の編纂からは、教会と社会との関係性をめぐる教会側の働きかけが、旧来想定されてきた13世紀ではなく、14世紀アイスランドにおいても認めることができるのではないかという推論を立てているところである。

この研究成果は2011年度中に活字にすることが叶わなかったが、2012年中に報告テントリーしている国内、海外の学界で報告を行い、参加者からの報告を待って論文にまとめたい。あわせて、2本目の柱として、昨年度人事について考察を行った中世中期から後期への移行期(12-13世紀)についての教会法慣行の変化のスカンディナヴィアにおける受容についても研究を進めている。13世紀ノルウェーについては特に前半について史料が乏しいものの、世紀後半における遺言状の分析からは、参事会員(特にエリート)の教育水準の向上と並行して、法学教育への関心が特に半島部を中心に高まりをみせていることがうかがえる。こちらについても現在検討結果の取りまとめをはじめたところである。採用3年次(最終年度)である2012年度は、12世紀末から13世紀にかけて、ヨーロッパ他地域における法文化のスカンディナヴィア、特に研究員の検討対象であるノルウェーへの具体的な受容の担い手となった聖職者層の割り出しと、14世紀アイスランドにおける教会人の文字、法文化の統制という二つの柱を軸に研究を進めた。13世紀後半のノルウェーでは、各司教座に付属する聖堂参事会員の遺言状に、教会法に関係する書物の同僚への遺贈に関する記載が頻出するようになる。「遺言状」という史料類型そのものが同時期から出現するという事情を無視することはできないとしても、遺贈の対象となる書物の半数以上がこの種のテクストで占められているという事実は、同時期ノルウェーの各司教座において、ヨーロッパ発の法文化の受容が急速に進んだことを示唆するものではないかと考えられる。この問題については、2012年度夏に参加した海外学会において、関連テーマで報告を行った海外の研究者(ノルウェー人)とも話し合う機会を持ち、上述の推論を固める方向性で現在、さしあたり日本語での論文を執筆、投稿準備を進めている。あわせて新たに発見した事実は、13世紀半ば(具体的には1270年前後)を境に、教会管区、及びスカンディナヴィア外部と接触する聖職者が旧来の外国出身優位から、北欧人へと移り変わっているという点にある。14世紀アイスランドのホゥラル司教区に伝来する写本では、『教皇令集』と13世紀末に編纂された別の教皇のイニシアチブになる教会法集成の俗語訳をほぼ完全な形で含んでおり、北欧の現地社会において、外部の教会権威との接触でより中心的な立場を占めることとなった北欧人聖職者が、そこで慣れ親しんだ教会法文化に代表される諸要素を地域社会内部に導入するパイプ役としての機能を果たしたのではないかと考えている。この仮説の妥当性について、ヨーロッパ他地域を専門とする研究者からの対照例の提示を含めた意見を求めるべく、現在口頭報告の準備を行っているところである。年度を越した2012年前半から後半にかけ、本年(2011年)度までに明らかにした研究成果を国内外の学会で報告、投稿する準備がおおむね計画通りに進展しているため。学会報告についてはすでに報告が受理されており、現在予稿集向けの原稿の執筆をすすめている。当初、研究計画の集大成をまとめる媒体として想定していた博士論文を、年限内までに書き上げ、提出することができなかったため。採用期間の最後となる2012年度については、これまでの研究結果の投稿、学会発表の準備と並行して、旧所属機関に提出する博士論文の執筆に重点を置く予定である。博士論文のテーマは、これまで交付を受けすすめてきた研究内容と深いかかわりを持っている。
小胞体機能異常による神経細胞死の分子メカニズム解明とその制御法開発

アルツハイマー病や脳虚血などで見られる神経細胞死は小胞体ストレスと密接に関わることが明らかにされてきている。本研究課題では、小胞体ストレスによって誘導される細胞死を人為的に制御する戦略開発を最終目標に、小胞体ストレス応答およびアポトーシスに至る経路の全貌解明を目指した。主な研究成果を以下に示す。1.新規小胞体ストレスセンサーOASISの同定に成功した。OASISタンパク質は、1)小胞体ストレスの際に脳内のアストロサイトで機能すること、2)異常タンパク質の蓄積を感知し、シグナルを細胞質や核内に伝達するストレストランスジューサーの機能を有すること、3)核に移行したOASISは転写因子として小胞体分子シャペロンBiPの発現を誘導すること、4)小胞体ストレスからの細胞死を抑制することなどを明らかにした。本研究成果から、OASISはアストロサイトのストレス抵抗性を生む分子であることが明らかになり、本遺伝子を神経細胞内で活性化できれば神経変性疾患でみられる神経細胞死から救済する新しい戦略開発にもつなげられると期待される。2.小胞体からの細胞死シグナルを解析した。1)小胞体ストレス特異的に活性化されるヒトカスペース4の同定に成功し、小胞体ストレスによる細胞死に本分子が必須であることを明らかにした。2)小胞体ストレスにより、IRE1にTRAF2およびカスペース12(ヒトカスペース4)がリクルートされることでカスペース12の自己切断が起こり、細胞死シグナルが賦活化することが明らかになった。4.小胞体ストレス時の異常タンパク質分解にオートファジーが関連することを明らかにした。以上の成果は、小胞体ストレスから生じる細胞死を抑制するための戦略開発に重要である。今後は各分子の活性化機構の詳細を明らかにすることで、神経変性疾患の先駆的な治療法に結び付けていくことが望まれる。3.新たな小胞体ストレス応答分子(MDG1/ERdj4、RanBPM、BBF2、AIbZIPなど)の同定に成功し、それぞれの機能を解析した。実施計画に基づき、以下の研究を行った。1.カスペース12の活性化による細胞質へのデスシグナル伝達メカニズム;小胞体局在性の細胞死実行分子であるカスペース12のデスシグナル伝達機構を理解するため、酵母Two-hybrid法により結合タンパク質を検索した。その詰果、2つの候補遺伝子の取得に成功した。すなわち、RanBPMと新規ESTクローンである。両者はカスペース12の活性中心が存在する領域近傍に結合すること、および動物細胞内でもカスペース12との結合能力を有することが明らかになった。2.小胞体ストレス依存的に発現誘導する遺伝子の細胞死誘導メカニズム;PCR-Selected subtraction法を用いた遺伝子スクリーニングにより小胞体ストレス時に誘導する遺伝子の探索を行った。その結果、発現上昇する遺伝子として14種類を同定した。そのうちから新規遺伝子MDG1/ERdj4の解析を行った。この遺伝子がコードする蛋白質はN末端側にJドメインを有しており、ヒートショック蛋白質群の活性制御に関与すること、細胞にMDG1/ERdj4を発現させておくと小胞体ストレスに対して抵抗性を示すようになることがわかった。以上の結果から、MDG1/ERdj4は小胞体ストレスに応答して発現誘導し、GRP78/BiPと協調して異常蛋白質の折り畳みを促進し、細胞傷害から保護する役割を果たしている可能性が示唆された。3.小胞体ストレスのシグナル伝達に重要な膜貫通型転写因子の機能解析;この膜結合型転写因子が小胞体ストレスの際に膜近傍で切断され、N末端断片が核に移行することを明らかにした。また、興味深いことにこの遺伝子は転写レベルで発現上昇することもわかった。

実験計画に従って、1)カスペース12活性化による細胞質へのデスシグナル伝達メカニズム、2)小胞体ストレスの際に発現上昇する分子の細胞死誘導あるいは抑制メカニズム、3)小胞体ストレスのシグナル伝達に重要な膜貫通型転写因子の機能解析を行った。1.two-hybrid法で、カスペース12と結合する因子をスクリーニングし、5つの候補分子を見出した。その中でRanBPMという分子に注目して解析を行った。その結果、プロドメインが切断され、活性化したカスペース12とRanBPMが核内で結合することが明らかとなった。これはカスペース12が核内で基質分子を切断するときにRanBPMが補助因子として働く可能性を示唆する。2.小胞体ストレスの際に発現誘導する遺伝子として昨年度同定したOASISの機能解析を行つた。その結果、1)II型の小胞体膜貫通タンパク質で細胞質側にbZIPドメインを有する、2)ERストレスを与えると、膜内切断によりN末側が切断され核に移行する。3)核に移行したOASISは転写因子として、シャペロンタンパクBiPやグルタミン酸トランスポータGLASTの発現を誘導する。4)OASISは、ERストレスからの細胞死を抑制することなどを明らかにした。以上の結果から、OASISは新規の小胞体ストレスセンサーであることが明らかとなりOASISを活性化することで神経変性疾患でられる神経細胞死を抑制する新しい戦略開発に道を開いた。3.OASIS以外にも新規の小胞体ストレスセンサーとして5つの候補分子の取得に成功した。現在、それらタンパク質の機能解析中である。さらにそれら因子の活性制御機構を解明することで細胞死抑制方法を開発中である。上記計画に加え、神経細胞死誘導遺伝子DP5が運動神経細胞および交感神経細胞のアポトーシスに必須の遺伝子であることを明らかにした。実験計画に従って、1)新規小胞体ストレスセンサーの機能解析、2)小胞体ストレスとアミロイドβタンパク質産生の関連性について、3)小胞体ストレスシグナルと他のオルガネラ機能との関連性およびその制御について検討した。1.本研究プロジェクトで同定した新規小胞体ストレスセンサーOASISの機能を引き続き解析を行った。その結果、1)小胞体ストレスの際に脳内のアストロサイトで機能すること、2)異常タンパク質の蓄積を感知し、シグナルと細胞質や核内に伝達するストレストランスジューサーの機能を有すること、3)核に移行したOASISは転写因子として、CREおよびERSE配列に結合し、小胞体分子シャペロンBiPの発現を誘導すること、4)OASISは、ERストレスからの細胞死を抑制することなどを明らかにした。本研究成果から、OASISはアストロサイトのストレス抵抗性を引き起こす分子であることが明らかになり、本遺伝子を神経細胞内で活性化できれば神経変性疾患でみられる神経細胞死から救済する新しい戦略開発にもつなげられると期待される。2.小胞体ストレス時におけるアミロイドβタンパク質(Aβ)の分泌量の変化を検討した。
新規抗真菌剤UK-2Aの構造活性相関

新規抗真菌剤UK-2Aおよび、その構造類似体である呼吸阻害剤antimycin (AA)は共に強力な抗真菌活性を有するが、UK-2Aの動物細胞に対する低毒性が何に由来するのかを明らかにすべく検討した。まず、生物活性発現にそれぞれの部分構造や置換基がどのように寄与しているかを明らかにすべく、UK-2AとAAの部分構造を併せ持つ9種類のハイブリッド体を合成し、牛心筋ミトコンドリアに対する呼吸阻害活性(pI50)と培養細胞LLC-PK1に対する細胞毒性(IC50)を評価した。UK2-Aとほぼ同様、あるいは若干上回る活性を示すいくつかのハイブリッド体が見いだされた。さらに、呼吸阻害活性発現に関しては芳香族アミド部分が必須であることを確認した。また、細胞毒性発現に関しては疎水性側鎖の種類と脂肪族アシル側鎖の鎖長が重要であることを見いだした。さらに、9員環ジラクトン部を直鎖アルキル基やイソプレニル基に置換した11種類のUK-2A誘導体を合成し、呼吸酵母R.mucilaginosaIFO0001に対する各誘導体の抗菌活性を比較した。合成した誘導体の中で最も強力な活性を有するC9-UK-2Aの作用を調べたところ、AAやUK-2Aは静菌作用しか示さなかったが、C9-UK-2Aは殺菌作用を示すことがわかった。C9-UK-2Aは細胞内物質を漏出させ、人工調製リポソームより内封物を放出させたことから、典型的な膜障害物質よりもゆるやかな膜障害を引き起こすと示唆された。C9-UK-2Aは活性酸素種(ROS)の産生も誘導し、α-トコフェロール処理により生じたROSは消去されたが、その殺菌作用は完全に回復しなかった。次に、C9-UK-2Aの作用を出芽酵母Saccharomyces cerevisiae (SC)に対して調べたところ、静菌作用を示すことがわかった。C9-UK-2AはSCにおいて酸素呼吸を阻害し、細胞レベルやミトコンドリアレベルでのROSの産生を惹起した。細胞レベルのROSはα-トコフェロール処理により消去されたが、ミトコンドリア内のROSは消去されなかった。新規9員環ジラクトンUK-2A、および、その構造類似体である呼吸阻害剤antimycin (AA)は共に強力な抗真菌活性を有するが、UK-2Aの動物細胞に対する低毒性が何に由来するのかを明らかにすべく検討した。まず、生物活性発現にそれぞれの部分構造や置換基がどのように寄与しているかを明らかにすべく、UK-2AとAAの部分構造を併せ持つ9種類のハイブリッド体を合成した。得られた化合物について、牛心筋ミトコンドリアに対する呼吸阻害活性(pI_<50>)と培養細胞LLC-PK1に対する細胞毒性(IC_<50>)を評価した。UK-2Aとほぼ同様、あるいは若干上回る活性を示すいくつかのハイブリッド体が見いだされた。また、細胞毒性発現に関しては疎水性側鎖の種類(ベンジル基、あるいはブチル基)と脂肪族アシル側鎖の鎖長が重要で、ブチル基をベンジル基に置換した誘導体では毒性が低下することを見いだした。さらに9員環ジラクトン部を直鎖アルキル基やイソプレニル基に置換した11種類のUK-2A誘導体を合成し、呼吸

酵母R. mucilaginosaIFO0001に対するそれらの誘導体の抗菌活性を比較した。合成した誘導体の中で最も強力な活性を有するC9-UK-2Aの作用を本酵母に対して調べたところ、AAやUK-2Aは静菌作用しか示さなかったが、本誘導体は殺菌作用を示すことがわかった。C9-UK-2Aは本酵母の細胞内物質を漏出させ、人工調製リポソームより内封物を放出させたことから膜障害を引き起こすと示唆された。また、その膜障害作用は典型的な膜障害物質のそれよりもゆるやかなものであった。さらにC9-UK-2Aは本酵母に対して活性酸素種(ROS)の産生も誘導した。α-トコフェロール処理により生じたROSは消去されたが、その殺菌作用は完全に回復しなかった。R. mucilaginosaIFO0001に対するC9-UK-2Aの殺菌作用には主として膜障害に起因し、ROS産生も膜の過酸化などに関与しているのではないかと結論した。新規9員環ジラクトンUK-2A、および、その構造類似体である呼吸阻害剤antimycin(AA)は共に強力な抗真菌活性を有するが、UK-2Aの動物細胞に対する低毒性が何に由来するのかを明らかにすべく検討した。まず、生物活性発現にそれぞれの部分構造や置換基がどのように寄与しているかを明らかにすべく、UK-2AとAAの部分構造を併せ持つ9種類のハイブリッド体を合成した。得られた化合物について、牛心筋ミトコンドリアに対する呼吸阻害活性(pI_<50>)と培養細胞LLC-PK1に対する細胞毒性(IC_<50>)を評価した。UK-2Aとほぼ同様、あるいは若干上回る活性を示すいくつかのハイブリッド体が見いだされた。さらに、呼吸阻害活性発現に関しては芳香族アミド部分が必須であることを確認した。また、疎水性パラメーターIogPを推算し、細胞毒性発現に関しては疎水性側鎖の種類(ベンジル基、あるいはブチル基)と脂肪族アシル側鎖の鎖長が重要で、ブチル基をベンジル基に置換した誘導体では毒性が低下することを見いだした。さらに9員環ジラクトン部を直鎖アルキル基やイソプレニル基に置換した11種類のUK-2A誘導体を合成し、呼吸酵母R.mucilaginosaIFO0001に対するこれらの誘導体の抗菌活性を比較した。合成した誘導体の中で最も強力な活性を有するC9-UK-2Aの作用を本酵母に対して調べたところ、AAやUK-2Aは静菌作用しか示さなかったが、C9-UK-2Aは殺菌作用を示すことがわかった。R.mucilaginosaIFO0001に対するC9-UK-2Aの殺菌作用には主として膜障害に起因し、ROS産生も膜の過酸化などに関与しているのではないかと結論した。
無採血,部分容積効果補正を伴うPETによるFDG糖代謝詳細画像の痴呆診断への応用

FDGによる糖代謝詳細画像作成については、従来の最尤推定による非線形推定手法に代り、MAP推定に基づいた波形認識アルゴリズムの応用による手法が確定した。本手法は従来法と比較して、繰り返し計算を必要としないために高速である点と、評価関数の最適点探索を行わないために、誤収束や初期値依存性といった問題を伴わない点が長所である。健常及びアルツハイマー症例に本手法を適用した結果、関心領域に基づく従来の非線形解析結果と良好に一致し、また計算時聞も30分程度と高速だったことから、本アルゴリズムは実用的であると考えられる。更に、独立成分分析に基づいた無採血化アルゴリズムと組み合わせることで、無採血での脳糖代謝画像作成の可能性を示すと共に、撮影時間短縮を実現した。部分容積効果については、末梢性ベンゾジアゼピン受容体描出用薬剤11C-PK11195に対して、部分容積効果補正アルゴリズムを適用したところ、アルコール脳症病態が、より正確に画像化できることが分った。補正アルゴリズムでは、MRI及びPET画像を用いる。先ず、ガウス混合モデルを元に輝度値に基づいたセグメンテーションを実施後、3次元モルフォロジカルフィルタによって脳の空間構造を勘案することで、セグメンテーションを完了する。続いて、PET画像中の各画素に一致するMRI画素群に対して、白質及び灰白質のPET画素値が一定であることを仮定した線形推定によって、部分容積効果を補正する。本研究の成果は、糖代謝測定のためのFDGに対して開発を進めたが、原理的には、PETを用いた神経受容体濃度測定にも拡張可能である。しかしモデル推定においては、パラメータ数が増加することから、より積極的にMAP推定を実施するなどの改良が必要である。また無採血化アルゴリズムについては、既にFDG以外の、神経受容体リガンドへも手法を実施し、良好な結果を得ている。無採血化については、独立成分分析に、脳組織及び血管の空間分布の確率密度関す上の差異を強調するようデザインした前処理を付け加えた独自手法を提案し、糖代謝測定用の^<18>F-FDG,アデノシン受容体測定用の^<11>C-MPDX,^<11>C-TMSXに適用した結果、臨床使用可能であることが確認できた。FDG糖代謝画像作成については、事後確率最大化規範(MAP)を導入した。糖代謝画像の作成においては、PETデータの劣悪なSN比及び、莫大な画素数が問題となる。MAPの導入によって、雑音が推定値の及ぼす影響を抑制した。また、特徴量空間内での探索問題としてモデル推定を実現することで、従来法では問題となっていた繰り返し計算及び畳み込み積分を避けることができ、計算の高速化が図れた。その結果、30分程度の計算時間で画像作成が可能となり、画素単位でのコンパートメントモデル解析を、臨床へ供することが可能となった。部分容積効果補正については、ガウス混合モデルに基づいた確率的モデル化と、モルフォロジカルオペレーションを組み合わせた補正手法を構築し、その妥当性を検証した。MRI画像上では固有の値を有すると考えられる、灰白質,白質,脳脊髄液をガウス混合モデルによって弁別した後、脳構造の連続性をモルフォロジカルフィルタで考慮することで、より高精度な組織分類が可能となった。更に、近傍画素間では各組織の混合比が一定であること仮定することで、部分容積効果の補正を行った。

本手法は従来法と比較して、繰り返し計算を必要としないために高速である点と、評価関数の最適点探索を行わないために、誤収束や初期値依存性といった問題を伴わない点が長所である。健常及びアルツハイマー症例に本手法を適用した結果、関心領域に基づく従来の非線形解析結果と良好に一致し、また計算時間も30分程度と高速だったことから、本アルゴリズムは実用的であると考えられる。更に、独立成分分析に基づいた無採血化アルゴリズムと組み合わせることで、無採血での脳糖代謝画像作成の可能性を示すと共に、撮影時間短縮を実現した。部分容積効果については、末梢性ベンゾジアゼピン受容体描出用薬剤^<11>C-PK11195に対して、部分容積効果補正アルゴリズムを適用したところ、アルコール脳症病態が、より正確に画像化できることが分った。補正アルゴリズムでは、MRI及びPET画像を用いる。先ず、ガウス混合モデルを元に輝度値に基づいたセグメンテーションを実施後、3次元モルフォロジカルフィルタによって脳の空間構造を勘案することで、セグメンテーションを完了する。続いて、PET画像中の各画素に一致するMRI画素群に対して、白質及び灰白質のPET画素値が一定であることを仮定した線形推定によって、部分容積効果を補正する。本研究の成果は、糖代謝測定のためのFDGに対して開発を進めたが、原理的には、PETを用いた神経受容体濃度測定にも拡張可能である。しかしモデル推定においては、パラメータ数が増加することから、より積極的にMAP推定を実施するなどの改良が必要である。また無採血化アルゴリズムについては、既にFDG以外の、神経受容体リガンドへも手法を実施し、良好な結果を得ている。
瞬発的筋力トレーニングの中断および再開に対する筋―神経系適応メカニズムの解明

瞬発的筋力は運動パフォーマンスや高齢者の転倒予防能力に関連する極めて重要な体力要素であり、瞬発的筋力発揮を伴う筋力トレーニングによって比較的短期間で向上させることが可能であるが、向上した瞬発的筋力がトレーニングの中断(ディトレーニング)や再開(リトレーニング)によってどのように変化するかは明らかでない。実際のトレーニングプログラムへの応用を考えた場合、「ディトレーニング時にどの程度の筋力低下が認められるか」や、「ディトレーニング後にリトレーニングすることで瞬発的な筋力がどの程度回復するか」といった知見を得ることは極めて重要となる。当該年度では、一般男性を対象として、瞬発的筋力発揮を伴う短期間の筋力トレーニングを実施し、トレーニング期間前後およびトレーニング期間終了4週間後に筋力測定(最大筋力・筋力の立ち上がり率[RTD])を実施した。また、その後にリトレーニングを実施することにより、どの程度、瞬発的筋力が回復するか検証を行った。現在、取得したデータの解析途中であり、被検者数の追加も行っているところではあるが、これまで得られたデータとその分析結果より、リトレーニング後の瞬発的筋力の回復の程度は、リトレーニングの強度やリトレーニング開始までの期間に影響を受けることが推察されている。詳細な分析結果については、次年度までに実験を完了させたうえで、学会発表や論文投稿により報告を行っていく予定である。予定していた研究打ち合わせ・実験・論文作成をほぼ計画通りに進めることができたため。実験に関しては一部、被検者が不足して実施できなかった部分があるためそれら残りの実験を実施する計画である。また、作成途中である研究成果に関する論文を早急に完成させ、投稿する予定である。平成28年度については、瞬発的筋力発揮トレーニングによる筋-神経系への効果とその後の脱トレーニング(ディトレーニング)による影響を検証することを目的とし、実験を計画・実施した。一般男性を対象として、瞬発的筋力発揮を伴う短期間の筋力トレーニングを実施し、トレーニング期間前後およびトレーニング期間終了4週間後に筋力測定(最大筋力・筋力の立ち上がり率[RTD]・筋活動量)、体組成測定(体脂肪率・除脂肪体重)を実施した。その結果、トレーニング期間前に比べトレーニング期間終了後において、最大筋力、RTD、筋活動量が有意に増加した。体組成についてはトレーニング期間前後で有意な変化は認められなかった。トレーニング期間終了4週間後の結果については年度末に測定が終了したばかりであり、現在データ解析を行っている最中である。予定していた実験を滞りなく実行できているため。そこで本研究では、一般男性を対象として、瞬発的筋力発揮を伴う短期間の筋力トレーニングを実施し、トレーニング期間前後およびトレーニング期間終了4週間後に筋力測定(最大筋力・筋力の立ち上がり率[RTD]・筋活動量)を実施した。その結果、トレーニング期間前に比べトレーニング期間終了後において、最大筋力、RTD、筋力発揮初期の筋活動量が有意に増加した。また、トレーニング期間終了4週間後の測定結果については、RTD、筋力発揮初期の筋活動量はトレーニング期間終了直後に比べ有意に減少したが、最大筋力についての減少はわずかであり、統計的な有意差は認められなかった。なお、リトレーニングの影響については平成28・29年度に取得したデータおよび今後実施する実験のデータを解析することによって検証していく予定である。予定していた実験やデータ解析がおおむね実施できているため。残りの実験データ解析を進めるとともに、平成28年度に実施した実験を踏まえて、再トレーニング(リトレーニング)の影響を検証するための実験計画を立案し、実施していく予定である。残りのデータ解析を進めるとともに、平成28・29年度に実施した実験を踏まえて、不足データを取得するための実験計画を立案し、実施していく予定である。

実験に関しては一部、被検者が不足して実施できなかった部分があるためそれら残りの実験を実施する計画である。また、作成途中である研究成果に関する論文を早急に完成させ、投稿する予定である。論文作成に必要な参考文献の購入を行う予定であったが、データ解析および論文作成が翌年度にずれ込み、参考文献が購入できていないため。予定していた実験の一部を次年度に実施することとなったため、そのために必要な消耗品購入費用および被験者謝金費用が未使用額として残った。次年度はそれらの残額を消耗品購入費用および被験者謝金費用として使用し、実験を実施する計画である。当該年度実施の実験において被検者が不足したことや、論文投稿が次年度以降になったことにより、それらの費用分(被検者謝金分や論文の投稿料・英文校正費用分)が次年度使用額として生じた。よって次年度は被検者謝金や論文の投稿料・英文校正費用として使用する計画である。論文作成に必要な参考文献を購入するのに使用する計画である。
藍藻溶解細菌による藍藻溶解メカニズムの解明

2000年1月から2001年3月にかけて上野不忍池で表層水を採取し、プラーク形成能による藍藻溶解細菌のスクリーニングを行ったところ、29株の細菌が得られた。16S rDNA配列の解析を行ったところ、15株がPseudomonas属、7株がBacillus属、3株がArthrobacter属、2株がStreptomyces属に含まれる細菌であることが明らかとなった。また、残りの2株の内、1株がCytophaga-Flavobacterium groupに含まれる細菌で、もう1株がPaenibacillus属に近い細菌であることが明らかとなった。得られた菌株の内、強い活性を示したPseudomonas sp. K44-1株を大量培養し、抗藍藻物質の単離を試みた。凍結乾燥菌体をメタノールで抽出し、溶媒分画、各種クロマトグラフィーにより活性成分を単離し、NMR等の各種スペクトルデータの解析により構造を決定した。その結果、K44-1株の産生する抗藍藻物質は既知化合物harmane(1-methyl-β-carboline)であることが確認された。ペーパーディスク法による抗藍藻活性試験の結果、harmaneは藍藻Anabaena cylindrica(NIES-19)に対して10μg/diskで抗藍藻を示した。
幼稚園児の文字への関心を高めるための教師の意図的環境構成

1.目的本研究は、保育者が幼稚園児にどのように関わることで、文字への関心が生まれ、就学前の適切な発達が促されるのか、教師による意図的な環境構成を教育課程と絡めて考えることを目的とした。2.方法(1)年長1学期と3学期に個別に面接を行い、文字への関心と実態をはかる。(2)「おみせやさんごっこ」「お手紙ごっこ」「かるた・すごろく」など遊び場面と、「グループの名前を決めよう」「運動会のポスターをかこう」など生活場面における、子どもと文字のかかわりを観察し、援助する。(3)小学校1年生との交流を持ち、育ちの違いを意識しながら、文字とかかわる。3.結果と考察(1)面接により、年長中頃には、ほとんどの子どもが50音を読めることがわかった。書き方になると、その割合は減少。読み・書き両面において自分の名前に関する意識は高い。しかし、書ける子どもにおいても、鉛筆の持ち方や書き順には課題が多かった。ここから、読みが先行すること、関心が高く接する機会が多いものから習得すること、書くことにおいては指先の発達との関連が推測される。(2)遊園地ごっこにおいて、ホワイトボードの活用を提示。子どもが、どんな遊園地にしたいか、絵や文字で記す。仲間にイメージを分かりやすく伝えると共に、次の日の遊びへの橋渡しとしても有効だった。文字の持つ「伝える」「残す」という働きが、遊びの中でも大きな意味を持った。(3)1月にした1年生との給食試食会では、平仮名で書かれたカードをプレゼントされた。一緒の活動後、学校の楽しさを伝え、君を待っているよというメッセージをもらったことは、幼児にとって心動く体験であった。文字は書けないが読むことはできる子ども達にとって、文字に対する大きな刺激となった。楽しかった思いと共に、家庭にお土産としてカードを持ち帰るということは、入学への期待を膨らませる意味においても有効であった。
理科の観察・実験・表現の能力についての6ヶ国の比較分析研究

第2回IEA国際理科教育調査の実験テストに参加した国の小学5年生および中学3年生の実験技能について分析した。実験テストに参加した国は、日本、ハンガリー、イスラエル、韓国、シンガポール、アメリカの6ヵ国であった。小学校5年と中学校3年に対して調査が行われた。また、調査対象となった児童生徒数は、各国で2501000人の範囲にあった。それぞれの課題は、児童生徒から適切な解答を引き出すために23の質問項目(小問)で構成された。そして、これらの項目は、観察・操作、推論、調査・研究の3つの技能カテゴリーのいずれかに分類された。小5集団において、正答率は観察・操作技能が最も高く、次に調査・研究技能が高く、推論技能は低かった。テストの得点が全般的に低い原因の大部分は、推論項目のできの悪さに起因していると言える。6か国中5か国において推論分野の得点は2553%であった。例外は韓国で、同国における推論の得点は82%であった。韓国が3つの技能カテゴリー全てにおいて高成績を収めていた。わが国においては、調査・研究技能項目における得点が他の国々に比べてかなり低かった。また、実験の総合得点では、わが国は国際平均とほぼ同じくらいであった。選択式の理科問題の成績のよい割りにはふるわないと言える。中3集団では、一般には観察・操作技能と調査・研究技能が高く、推論技能は低かった。例外は、わが国で、調査・研究技能の正答率が最も低かった。また、実験の総合得点では、わが国は国際平均よりかなり低く、6ヵ国中最低であった。
メダカのDNA型転移因子の転移機構

メダカのDNA型転移因子Tol2の転移機構を調べるための準備として、最初に、切り出し頻度を簡便に測定するための実験系の開発を行った。この系は、プラスミドベクターがもつlacZ遺伝子を利用するものであり、大腸菌コロニーの白または青の色で切り出しの有無の判定ができる。設定した条件のもとで安定して10^<-3>のオーダーの頻度となることを確認し、切り出し頻度.測定の系は完成となった。つぎに、この系を利用して、Tol2の自律的なコピーの単離を行った。Tol2は、メダカの近縁種であるルソンメダカには存在しない。したがって、特定のTol2のコピーを含むプラスミドをルソンメダカに注入した場合に切り出しが起これば、そのコピーは自律的であると判定される。用いたコピーで切り出しが検出され、このコピーは自律的であることが確認された。以上の準備が完了して、転移に必要な部分の同定にすすんだ。自律的なコピーのクローンに種々の部分的な改変を加え、それを用いて切り出し頻度を測定し、頻度の上昇や下降から、改変した部分の重要度を判定した。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)末端逆反復配列は、切り出しの反応に必要である。(2)Tol2の中心付近に、受動的な転移に必要な部分が存在する。(3)Tol2の全長と切り出し頻度との間には正の相関がある。このうちの(2)と(3)は、これまでに調べられている多くのDNA型転移因子とは違い、Tol2の特異の性質である。DNA型転移因子が脊椎動物のゲノム中で永続的に存在するためには、この性質を獲得することが必要であった、との推測に至った。また、自然集団に存在するコピーのランダムサンプルを得て、その構造の変異を調べ、Tol2に特有の性質から予想されるとおりであることを確認した。当初の計画では、Tol2因子のクローンに人為的な改変を加え、これをメダカの受精卵に注入したのち回収し、大腸菌での薬剤耐性遺伝子の発現を指標として新規の転移を検出する予定であった。研究開始の直後に、より簡便で信頼性のある方法を考案したので、方法をこれに切り換えた。改良した点は、ニホンメダカの近縁種であるハイナンメダカとルソンイダカの間の交配を行い、大腸菌の実験系を含めずに、より自然に近い状態での転移を検出することである。Tol2因子はニホンメダカのほかにハイナンメダカにも存在し、ルソンメダカには存在しない。ハイナンメダカとルソンメダカは、交配で雑種をつくることができる。新計画の最初に、まずこのことを確認した。次に、雑種のルソンメダカヘの戻し交配を2回行い、Tol2因子の数を8分の1に減らした。1個体あたりの平均コピー数は、30ほどであったものが4となった。ここまで数を減らすことで、ゲノムサザン分析で個々のコピーを識別して追跡することが可能となった。ゲノムサザン分析で、子にはあるがその親の同じ場所にはないコピーがみつかった。この特徴は、そのコピーが新規に生じたものであることを意味する。