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ブロンテ初期作品研究(2)-ブランウェル・ブロンテを中心に-

本研究では十数年にわたるブロンテ初期作品の創作過程の3分の2を共に過ごしたブウェル・ブロンテの関与について考察を行った。初年度はブランウェルの初期作品のうち、後のアングリア物語の舞台となる点で重要な意味をもつ散文物語の一つ『若者たちの歴史』を取り上げた。同じ題材を扱ったシャーロットの作品と比較検討し、姉妹の創作における影響関係を論じた他、とくにアフリカ原住民に対する視点に両者の違いを認め、ブランウェル世界の特徴を考察した。次年度は、前年に引き続き、アングリア物語全体の流れの中で重要な位置を占める「侵略戦争」を取り上げた。前年に取り上げた「若者たちの歴史」および先に論考した「イギリス人からの手紙」によって、ブランウェルの書作品のうちの初期の主要なものについての考察は終了した。さらにブランウェル研究の最新の動きについて、ブロンテ協会発行Bronte Studiesに掲載された論文から、ブランウェルの詩人としての評価、伝記的研究の最前線を取材した。上記以外にシャーロット・ブロンテの初期作品の編集第2巻の出版、論文2点、国際学会発表を行った。また新たな研究テーマである日本におけるブロンテ受容史について、イギリス・ブロンテ学会発行のBronte Studies、『英語青年』への論文掲載、日本ブロンテ協会主催の公開講座において講演を行った。本年度の研究実績は以下のとおりである。(1)ブランウェル・ブロンテの初期作品のうち、後のアングリア物語の舞台となる点で重要な意味をもつ散文物語のひとつ『若者たちの歴史』('The History of the Young Men',12.1830-5.1831)を取り上げた。同じ題材を扱ったシャーロットの作品と比較検討し、姉弟の創作における影響関係を論じた他、とくにアフリカ原住民に対する視点に両者の違いを認め、ブランウェルの作品世界の特徴をまとめた。(2)監訳『未だ開かれざる書物の一葉--シャーロット・ブロンテ初期作品集II』(鷹書房弓プレス、2001年)の出版。表題作の他に「緑のこびと」が収録されている。いずれも本邦初訳であり、ブロンテ初期作品研究に資するところ大である。(3)論文「ブロンテ初期作品に見る植民知的要素」『シャーロット・ブロンテ論』(中岡洋・編、開文社、2001年)所収。ポスト・コロニアリズムの視点から、ブロンテ初期作品において周縁に位置づけられた二人の異邦人クォーミナとゼノビアの意味を論じている。(4)論文「鏡像を見つめる女--シャーロット・ブロンテの『ヴィレット』を読む」『イギリス小説のインテリア』(2002年5月発行予定)所収。『ヴィレット』に頻出する鏡について、その意味と役割を主人公ルーシー・スノウの自己確立と絡めて読み直している。(6)論文「明治期のブロンテ受容--『ジェイン・エア』を中心に」『滋賀英文学会論集』(校正中、2002年3月発行予定)明治中期に『文芸倶楽部』に初めて紹介されながらも不評に終わった水谷不倒の翻訳「理想佳人」を中心に、当時の日本の受容形態を論じている。(5)と一部重なる部分もあるが、翻訳問題を中心に据えた別の論文である。昨年度に引き続き、ブランウェル・ブロンテの初期作品のうち、アングリア物語全体の流れの中で重要な位置を占める「侵略戦争」('An Historical Narrative of the War of Encroachment'および'An Historical Narrative of the War of Aggression')を取り上げた。先に取り上げた「若者たちの歴史」('The History of the Young Men')、またすでに論考した「イギリス人からの手紙」('Letters fromanEnglishman')によって、ブランウェルの散文による初期作品のうちの最初期の主だったものについての考察は終了した。これらの研究成果は、2002年11月7日にニュー・サウス・ウェールズ大学(シドニー)で開催されたブロンテ初期作品学会での口頭発表の原稿と共に研究科成果報告書にまとめる予定である。本年度はもう一つの研究テーマとして挙げていた「明治期におけるブロンテ受容」に関してもいくつかの成果を上げた。

イギリス・ブロンテ協会が年3回発行する学会誌Bronte Studies(第27巻第2号)に論文が掲載された他、国内においても研究社『英語青年』(7月号、8月号)に論文が連載された。この関係では日本ブロンテ脇会の主催する公開講座での講演(2002年5月11日、近畿大学)を行った。著書としては『イギリス小説とインテリア』における第7章「鏡で読み解く『ヴィレット』」が脱稿し、近々にミネルヴァ書房(京都)から出版される運びとなった。さらに、ニュー・サウス・ウェールズ大学教授と共同研究で進めてきたシャーロット・ブロンテの「へぼ詩人」('The Poetaster')の編集作業がようやく完成し、出版の準備に入った。
第四級アンモニウム塩型光学活性高分子の合成と不斉反応への応用

光学活性第四級アンモニウム塩構造を主鎖に含む高分子を合成し、不斉反応の高分子型有機分子触媒としての応用を検討した。環状第三級アミンであるキヌクリジン骨格と水酸基を分子内に有するシンコニジンを用いて、様々な新規光学活性高分子の合成に成功した。得られた光学活性高分子は第四級アンモニウム塩構造を主鎖に含み、不斉反応の触媒として働くことを見出した。アキラルジアミンとジハライド類との第四級アンモニウム塩生成重合これまでに第四級アンモニウム塩の生成をモノマー分子間で繰り返す重合反応に関しては,詳細な検討がなされていない。そこで構造解析などの容易なアキラルジアミンとジハライドを用いてこの重合法に関する基礎的知見を整理する必要があるため,アキラルなジアミンとして1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABC0)とジハライドにω-ジブロモキシレンの重合を検討して第四級アンモニウム塩高分子合成の詳細な条件検討を行った。種々反応条件を検討した結果,水,ジメチルホルムアミド混合溶媒中で,ジアミンとジハライドを加熱することにより,分子間で四級化反応が進行し,高分子を生成することがわかった。高分子主鎖に第四級アンモニウム塩構造を含むため得られた高分子の多くは,水溶性を示した。DABCOと字風呂もキシレンとの重合では,メタおよびパラジブロモキシレンを用いた場合に高分子量の生成物が得られることを確認した。第四級アンモニウム塩生成重合による光学活性高分子の合成上記の方法で光学活性高分子を合成するために,キラルジアミンとしてスパルテインを用いたが,立体障害のため,重合反応が進行しないことを確認した。一方,キラルジハライドとして酒石酸から誘導されるジブロミド誘導体,およびビナフトールから誘導されるキラルジブロミドを合成し,アキラルジアミンとの重合を試みたところ,光学活性高分子を得ることができた。第三級アミンとハライドから第四級アンモニウム塩が生成する反応を利用して、ジアミンとジハライドとの反応で、第四級アンモニウム塩構造を繰り返し単位に有する高分子の合成法についての研究を行った。最初に構造解析などの容易なアキラルジアミンとジハライドを用いてこの重合法に関する基礎的知見を整理する必要があるため、アキラルなジアミンとして1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)とジハライドにω-ジブロモキシレンの重合を検討して第四級アンモニウム塩高分子合成の詳細な条件検討を行った。種々反応条件を検討した結果、水、ジメチルホルムアミド混合溶媒中で、ジアミンとジハライドを加熱することにより、分子間で四級化反応が進行し、高分子を生成することがわかった。高分子主鎖に第四級アンモニウム塩構造を含むため得られた高分子の多くは、水溶性を示した。DABCOとジブロモキシレンとの重合では、メタおよびパラジブロモキシレンを用いた場合に高分子量の生成物が得られることを確認した。次にキラル第四級アンモニウム塩構造を主鎖に含む光学活性高分子の合成についても検討を行った。第四級アンモニウム塩として、シンコナアルカロイド類を用いることにより、種々の光学活性第四級アンモニウム塩型高分子の合成に成功した。これらの光学活性高分子は、種々の有機反応の不斉触媒として作用することも明らかとなり、これまでにない、新規主鎖不斉型高分子触媒を開発することができた。これまでの研究で、高分子主鎖に光学活性第四級アンモニウム塩構造を有する新規高分子の合成が可能であることが明らかとなってきた。第三級アミンとハライドから第四級アンモニウム塩が生成する反応を利用することでこのような高分子を合成することができる。キラル第三級アミンをエーテル結合で二量化した光学活性第三級ジアミンとジハライドとの反応で、第四級アンモニウム塩構造を繰り返し単位に有する光学活性ポリエーテルの合成法についてほぼ条件を絞り込むことができた。今年度はこの手法の確立と、新たな方法として、分子内に第四級アンモニウム塩構造を含み、かつ2つの水酸基を有する光学活性分子を設計し、ジハライドとの共重合により、ポリエーテル型のキラル第四級アンモニウム塩高分子の合成に取り組んだ。この方法は、これまでに取り組んだ第四級アンモニウム塩生成重合法と同じ構造をもつ高分子が得られる。2つの方法で同じ構造の光学活性高分子を合成することができた。光学活性第四級アンモニウム塩は不斉触媒として様々な反応の有機分子触媒として働くことが知られている。本研究で開発した光学活性第四級アンモニウム塩高分子は不斉反応の触媒活性を発揮すれば、触媒の反応系からの分離や再利用性なども兼ね備えた環境調和型不斉触媒として利用できる。本研究では、光学活性第四級アンモニウム塩高分子をグリシン誘導体の不斉アルキル化反応の触媒として用いたところ、高活性を示し、対応する低分子第四級アンモニウム塩の選択性を上回る触媒性能を示す高分子もあった。
転売と投機の経済分析：金融市場における異質性とサーチ理論

本研究は、転売による短期利益の追求すなわち投機的行動を理解するために、摩擦のない完全競争市場という従来のアプローチではなく、サーチ理論によって摩擦的市場を前提としたアプローチを採用した。金融資産の場合、摩擦的市場であってもバブル的な価格は発生しないことが明らかになり、金融資産のバブル的な価格の理解には市場参加者が異質性が重要であることが明らかになった。また、市場参加者が「将来の市場参加者による予測」を予測しようとするとき、小さな流動性ショックが大きな変動を起こす可能性を発見した。本研究は、資産の転売によるキャピタル・ゲインを目的とする取引、すなわち「投機」、を分析の中心に据えることで、金融資産や不動産の価格がその実需を超える水準に上がってしまうメカニズムを解明することを目的としている。資産の転売をモデル化するために、本研究では「サーチ理論」と「ノイジー合理的期待理論」という異なる2つのアプローチを採用している。サーチ・モデルによる転売活動の分析は、Mortensen and Wright,“Competitive Pricing and Efficiency in Search Equilibrium" International Economic Review, 2002で提示されたモデルを基本構造として定め、これを拡張することで転売活動の解明を進めた。最初に、視野(horizon)に関する異質性を導入して分析を行った結果、転売活動が自発的に発生することを確認したが、資産価格バブルは発生しなかった。次に、資産評価に関する異質性をモデルに導入し、「資産に対する評価の低い人から安く買って評価の高い人に高く売却する」という活動の発生、特に、「資産の転売に特化するタイプの経済主体がモデル上で発生するのか」について分析を進めた。行うべき計算量が多いため、次年度も分析を継続する予定である。ノイジー合理的期待モデルによる転売活動の分析は、Cespa and Vives,“Dynamic Trading and AssetPrices: Keynes vs. Hayek" Review of Economic Studies, 2012を基本モデルとし、情報量に関する異質性をモデルに導入した。モデルの均衡がどのような条件で複数発生してしまうのかついて、その数学的条件を整理することに成功した。本研究は、資産価格の転売によるキャピタルゲインを目的とする取引、すなわち投機を分析の対象しながら、金融資産や不動産の価格の決まり方について新しい知見を得ることを目的としている。ノイジー合理的期待理論による転売活動の分析では、Allen, Morris and Shin, "Beauty Contests and Iterated Expectations in Asset Markets" Review of Financial Studies, 2006ならびにCespa and Vives "Dynamic Trading and Asset Prices: Keynes vs. Hayek" Review of Economic Studies 2012を修正したものを基本モデルとしている。金融資産を長期保有するか途中で転売するかを選択するようにモデル化を行うことで、皆が売却するなら自分も売却したい、という群集心理的な現象が生まれるかどうか分析を進めている。当該年度に研究代表者の所属が変わったことで、当初予期できなかった追加的業務が多数発生したために、研究時間そのものが予定を大きく下回った。さらに、当該研究とは別の研究プロジェクトにおいて大きな進展があり、そこから多数の新規プロジェクトが派生したため、そちらのプロジェクトを優先したこと。この2つの理由により、当該研究の推進に少し遅れが発生している。この遅れは研究期間中に十分に取り戻せる範囲内である。本研究は、資産の転売を通じた投機的活動の解明を目的とし、サーチ理論ならびにノイジー合理的期待理論という2つのアプローチに対する理論的貢献を行った。特に重視したのがサーチ理論とその応用に関する理論分析である。最終年度の平成28年度にはMortensen and Wright,“Competitive Pricing and Efficiency in Search Equilibrium,"International Economic Review, 2002で提示されたモデルを不動産取引のモデルに修正し、転売活動のモデル化を行った。モデルの構造は代表的なバブルモデルであるTirole, “Asset Bubbles and Overlapping Generations"Econometrica, 1985と類似しているが、分析の結果、金融資産のように資産価値が買い手の選好に依存しない場合、摩擦的市場であっても価格は適正、すなわち投機的バブルは発生しないことが分かった。この成果から、金融資産の価格が投機的になるためには、人々が異なる将来予測を抱くようなモデルが必要だと推測されたため、第二のアプローチであるノイジー合理的期待理論によって「高次の期待(higher order expectations)」を含むモデルの分析を進めた。研究期間全体を通して見ると、転売活動に限らず広くサーチ理論に関連する研究において成果を挙げることができた。特に、サーチ理論を労働市場に応用した研究が、国際的評価の高い学会Econometric Societyが5年に一度開催するWorld Congressに採択され、カナダのモントリオールで研究成果を発表した。

サーチ・モデルによる転売活動の分析は計画より分析作業が若干遅れているが、これは申請書の「研究が当初計画通りに進まない場合の対応」においてすでに想定していた範囲の遅れであり、解決困難な難題に直面した訳ではない。このリスクに対応すべく複数のプロジェクトを進めている。ノイジー合理的期待モデルによる転売活動の分析は計画よりも早めに進んでおり、全体としては目立った遅れはないと判断できる。さらに、研究を進めるなかで、当初計画していなかったような新しい分析結果も得ており、以上を総合すると、おおむね順調に進展していると言える。サーチ理論とノイジー合理的期待理論のどちらについても、すでにモデルの基本構造は完成しているため、今後は計算やシミュレーションを多数行いながら、分析結果を論文としてまとめる計画である。ノイジー合理的期待理論については、モデルの構築は完了しており、分析すべき数式がすでに明らかになってはいる。既存文献における解析手法である「未定係数法」によって新しいモデルを適切に解析することが出来なかったために分析に時間を要しているが、未定係数法の修正方法は解明しており、今後は新しい解析方法を導入して分析を進める計画である。マクロ経済学サーチ・モデルによる転売活動の分析については、異質性の存在が資産価格バブルを引き起こすための数学的条件を整理していく必要があるので、基本的には時間と労力を使って計算を進める以外に方法はない。また、転売に特化した経済主体の存在については、モデル化そのものが完了していないので、分析を複雑化させないように単純化させる工夫が必要となる。ノイジー合理的期待モデルによる転売活動の分析については、モデル構築が完了したので、今後はモデルを使って情報と転売活動の関係について分析を進める計画である。全体としては、今後さらに分析を進める一方で、これまでに明らかにしてきた分析結果を論文の形にまとめて学会やその他の研究集会の場で発表する準備を進める計画である。執行残額は58円であり、実質的には次年度使用額は生じていない。年度末に行った支出の一部が、手続きの関係で次年度予算に計上されることになったが、実際には年度末の残高は千円を切っており、0ではないが誤差の範囲であり、実質的には次年度使用額はないといえる。次年度使用額の58円は誤差の範囲であるため、次年度発生するであろう誤差と相殺して最終年度には残高がゼロになると見込んでいる。千円未満なので、少額消耗品の購入、または、次年度末に発生しうる誤差の補填にあてる計画である。
形態論的日本手話文法研究とその応用の研究

日本手話の文法現象はほとんどが形態論レベルで発生していることを示した。項は外項、内項の区別はほとんどなく内蔵項として同時に提示されるという独自の手話構造を明らかにした。手話動詞はCLと通称される手型が語幹を、手の動きが接辞の機能を果たしている。語幹も接辞も有限でその組み合わせにより無限の語彙形成ができる。両者のリストを示すことで形態素辞書ができることを示したが、この辞書が手話翻訳、手話生成、手話認識のシステム開発を促進する道筋を示した。本年度は追加採択となり、補助金の執行は12月からとなったが、研究準備はすでに進行していたため、急遽、調査の打ち合わせと調査の一部を行った。そのため資料の収集が中心となり、分析は次年度に持ち越すことになった。調査は予定地のうち新潟地域において手話実態調査を行った。そして次年度調査のために鹿児島、大阪地域で打ち合わせを行い、大阪地域においては現地の積極的な協力が得られたため、急遽実験的な資料提供を依頼し本年度内に自発的発話手話資料を得た。それはこれまでの実績と信頼があったからであると自負している。その資料分析は次年度となる。また過去の研究データの資料整理と新規資料について、手話通訳者の協力を得て、アノテーションを行った。2つの資料の比較と共通基準によるデータベース化に必要な作業が行えた。本年度は執行期間が短かったため、緊急調査を主とし、海外での資料収集や動画編集用機材、消耗品などの購入により、次年度の準備が中心となった。本年度成果としては、すでに行った過去の成果を元にした分析作業と検討作業が中心であり、採択通知以前に実施された発表がほとんどであるが、研究内容は本研究と一致したものであり、日本手話の文法研究、日本手話の通時的研究、そのデータベース化、緊急避難用手話開発、情報端末を用いた聴覚障害者向け情報保障システム開発、総合プロセーシスの概念など、これまで継続的に研究してきたことである。12月以降の成果としてはすでにエントリーしていた学会での発表、予定されていた講演会において、本研究に関わる内容で発表した。鹿児島での現地の聴覚障害者・手話通訳者に対して、日常の不便、手話コミュニケーション方法の実態を聞き取り調査するにあたり、鹿児島市水族館の協力を得て、手話を交えた通常時はセルフガイドシステムとして、非常時は避難誘導システムとして利用できるような携帯電話を用いたシステムを構築。一般公開実験をすることになり、地元のろう団体の協力を得て、12名にこの実験に参加してもらい、手話の内容、システム、こうした応用研究について、評価をしてもらった。評価は日本語によるアンケート記入の他、手話通訳者による手話面談の評価も得た。この結果は国際学会で発表した。関西地区(京都・大阪)では、これらの結果の手話分析を行った。また筑波では手話地域方言を収集しデータベース化を行った。資料収集は予定通り、東京、大阪、新潟、鹿児島の聴覚障害者団体・個人に依頼し、手話単語と手話例文の資料を提供してもらい、手話文法の実証データとした。鹿児島で発見された古い手話文献について、筑波技術大学において、高齢のろう者に依頼し復刻作業を行った。その結果は画像データベースに格納し、一部を学会発表した。本作業に加え、古い手話辞典を文字で復刻し、データベース化した。手話データ収集作業は年度計画を先取りし、新潟でも行った。新潟では、日本語に対応した手話は独自の文法をもつハイブリッド言語であるとの見解を得たので、ハイブリッド手話と命名し、地元で講演を行った。日本手話は日本語と異なる文法構造があるため、文例を録画し、多くの聴覚障害者や手話通訳者などの意見を求めながら、文法現象の多くが形態論レベルで実現していることを示した。これまで手話文法の多くが表情などの非手指信号で表示されているという俗説が誤りであることを実証し、それらの非手指信号は音声言語の抑揚のような機能をもつことを示した。日本手話の文法は、音声言語では項が外項や内項になるのと異なり、項が語に内在する内蔵項であることから、さまざまな文法現象が説明できる。項はCLと呼ばれる同士の語幹となる手のかたちが表現し、手の動きが動詞の活用部分となっており、日本手話は動詞が中心となる動詞型言語に類型化されることがわかった。このことは日本語と日本手話のハイブリッド言語である、いわゆる日本語対応手話で、手話動詞が名詞的に扱われるため、コミュニケーションに齟齬をきたす場合が多いことの原因であることをつきとめた。ハイブリッド言語の1種である手話は日本語と手話が長年にわたってレシプロカルな関係による混合が行われてきた。日本手話と通称される聾者の手話も発生当初から聴者の日本語と接触があり、家庭内のホームサインから聾学校のスクールサイン、そして地域の方言手話さらに通訳者との接触により標準手話と語彙が発展してきたのであって、聾者だけの世界で発展してきたわけではない。

その歴史は語形変化や語順の変化に顕著で、形態素の発達も日本語からの影響が次第に強くなってきていることが判明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。手話学26年度が最終年度であるため、記入しない。予定地域の手話語彙、手話例文を収集できた。また古手話の復刻もできた。応用研究として避難実験の準備もできた。手話データ収集は順調に展開しており、データベース化も順調で、内容の公開も一部進めている。資料提供者は協力的で、想定していたよりも多くの資料が集まった。鹿児島市水族館という公共施設の協力により、公開実験することができる環境が整ってきたことは、応用研究と評価実験が同時に行える利点があり、研究推進にとって幸運だったといえる。国際会議での発表も好評であり、国内学会でも手話文法が項構造という日本語や英語とは異なる統語構造をもっていることが次第に認知されてきた。調査合宿を継続し、さらに語彙収集と例文収集に努めアーカイブへの道を開く。またこれらの資料のアノテーションを実施し、データベース化への道を開く。文字による古手話記録は動画像による復刻をする。応用研究として通信による緊急避難用手話情報伝達を開発する。試作システムを実際の施設(鹿児島市水族館)において実験評価する災害時要避難援護者である高齢者・障害者に対する避難誘導という新たなテーマが研究途上で浮上してきた。聴覚障害者にとって手話は不可欠なコミュニケーション手段であるが、一方で時間的制約への対応が迫られるため、文字情報との併用の問題も再浮上してきた。手話文法は項提示の同時性という時間の節約構造があるという利点を活かしつつ、これらの諸問題について、実験的な成果を踏まえつつ、具体的な提案をしたいと考えている。水族館での公開実験の成果を公開することで、公共施設での手話使用について、建設的な提案ができると考えている。
歯科用材料からの微量物質溶出及び生体内吸収の動態予測システムに関する研究

近年,医療で使用されている金属元素や合成有機高分子が原因とされるアレルギー発症等の報告が漸増し,医療材料からの物質溶出と生体への影響を把握し,的確に対応できる体制作りが急務となっている。本研究は,金属イオンとレジン系物質が存在する環境下での培養細胞への物質取り込みとストレスタンパク発現の様相および細胞に与える影響を検索し,その動態を予測するシステムを開発する基盤作りを目的とするものである。本研究の初年度には,小型微量金属測定装置を設置,細胞内に取り込まれた金属イオン濃度の測定が可能となり,この方法でも,従来の原子吸光分光高度計による測定と差異が少ないことを確認した。第2年度には,ヒスタミン測定装置を導入し,アレルギー反応を惹起するヒスタミン量が測定可能となった。アレルゲン性の高い金属について,培養細胞と培養液中のヒスタミン量および金属イオン量の関係を測定し,その影響をヒスタミン量で表現する方法を検討した。ストレスタンパク発現遺伝子を導入した細胞でノースカロライナ大学にて共同実験を行い,このタンパク質が金属イオンに対して細胞増殖への影響に,選択的にかつ防御的に働いていることが判明した。最終年度には,微量金属とヒスタミンの測定を統合するべく,材料から微量溶出した金属やレジン系物質の免疫学的影響下における培養細胞中に含有するヒスタミン量の変化を測定し,生体への影響を投与物質濃度とヒスタミン量から推測するシステムについて検討を行っている。ヒスタミン自体による細胞機能への影響や遅延型アレルギー反応の実験系の確立など,本研究をまとめるにあたり新たに各種検討課題が出てきた。今後は実験系に投与された物質の生体内吸収による細胞増殖への影響だけでなく,化学伝達物質による細胞増殖作用をふまえた検討ならびにストレスタンパク発現の様相に代表されるような各種細胞機能の測定および解析を行いたい。近年,歯科医療に於いて使用されている補綴修復物に含有される金属元素や合成有機高分子が原因と考えられるアレルギー発症等などの報告が多くなってきており,従来生体にとってほぼ無為害性とされてきた材料でも,状況により注意を払う必要が漸増し,医療材料に含有する物質の溶出と生体への影響を把握し,的確に対応できる体制作りをすることが急務となっている。本研究は,各種金属イオンおよびレジン系物質が存在する環境下での培養細胞への物質取り込みとストレスタンパク発現の様相,および細胞に与える影響を検索し,その動態を予測するシステムを開発する基盤作りを目的とするものである。本研究の初年度に当たり,主設備品として小型の微量金属測定装置を設置し,培養細胞内に取り込まれた金属イオン濃度の測定が可能となった。この装置を用いて,アレルゲン性の高いニッケル,コバルト,クロムに加え,チタン,カドミウム等の金属イオンについて,新たに各種培養細胞における至適投与濃度の決定を行い,細胞増殖を阻害しない濃度を決定し,そのデータを原子吸光分光高度計を用いたデータ等と比較し,従来の実験・処理・測定方法と差異が少ないことを確認した。また共同研究活動を行っているノースカロライナ大学において,ストレスタンパク発現遺伝子を導入した細胞を使って同様の実験を行うと同時に本研究についての討議を行い,このタンパク質が金属イオンに対して細胞増殖への影響についても選択的にかつ,防御的に働いていることを確認した。

本研究は,各種金属イオンおよびレジン系物質が存在する環境下での培養細胞への物質取り込みとストレスタンパク発現の様相,および細胞に与える影響を検索し,その動態を予測するシステムを開発する基盤作りを目的とするものである。本研究の第2年度に当たり,主設備品として小型のヒスタミン測定装置を購入し生体または細胞より遊離・排出され,I型アレルギー反応を惹起する化学伝達物質であるヒスタミンの量を測定できるようになった。この装置を用いて,アレルゲン性の高いニッケル,コバルト,クロム,チタン,カドミウム等の金属イオンについて,各種培養細胞において,細胞増殖を阻害しない濃度を決定し,培養液中のヒスタミン量と金属イオン量の関係を測定し,加えて生体への影響を体液中に含まれるヒスタミン量で表現する方法を検討している。また共同研究活動を行っているノースカロライナ大学において,ストレスタンパク発現遺伝子を導入した細胞を使って同様の共同実験を行うと同時に,本研究についての討議を行い,アレルギーおよび免疫関連遺伝子の観点から,各個体における生体内吸収メカニズム,アレルギー診断法等につき検索を行っている。近年,歯科医療に於いて使用されている補綴修復物に含有される金属元素や合成有機高分子が原因と考えられるアレルギー発症などの報告が多くなってきており,従来生体にとつてほぼ無為害性とされてきた材料でも,状況により注意を払う必要が漸増し,医療材料に含有する物質の溶出と生体への影響を把握し,的確に対応できる体制作りをすることが急務となっている。本研究の最終年度に当たり,これまでに主設備品として購入した小型の微量金属測定装置ならびにヒスタミン測定装置を統合する試みとして,歯科用材料から微量溶出した金属やレジン系物質の免疫学的影響下における培養細胞中匡含有するヒスタミン量の増減を測定し,生体への影響を投与物質濃度とヒスタミン量から推測するシステムについて検討を行っている。ヒスタミンは生体における炎症,免疫反応に深く関与すると考えられており,ヒスタミン自体による細胞機能への影響や遅延型アレルギー反応の培養細胞を使った実験系の確立など本研究をまとめるにあたり,新たにさまざまな検討課題が出てきている。今後は実験系に投与された各種歯科材料物質の生体内吸収による細胞増殖への影響だけでなく,ヒスタミンによる細胞増殖作用をふまえた検討ならびにストレスタンパク発現の様相に代表されるような各種細胞機能の測定ならびに解析を行っていく予定である。
シンビオジェネシスの基礎となるプロモーター獲得原理の解明

シンビオジェネシスとは細胞内共生者が宿主内でオルガネラ化する過程の総称であり、共生者ゲノムにコードされていた遺伝子群の宿主核への移動が生じる。この遺伝子移動は、遺伝子配列の宿主核へ転移と、それに引き続くプロモーターの獲得、という二つのステップを含んでいる。本研究では、植物核ゲノムをモデルに、ゲノム中に転移・挿入された新規構造遺伝子がプロモーターを獲得するメカニズムを、次の4つのアプローチから解析した。(1)植物ゲノム上の転写開始位置シグナルに関する解析TATA-boxやInrなどのコンセンサス配列を持たない植物プロモーターを詳細に解析し、植物ゲノム上の転写開始点の出現位置を比較的よく予測できるアルゴリズムを開発した。(2)植物のコアプロモーターに関する情報学的解析シロイヌナズナやイネのゲノム上で実際に機能している転写開始点やプロモーターの周辺領域について、包括的なモチーフの検索・抽出と種間比較を行い、塩基配列上で上記領域を特徴づける保存モチーフ群をカタログ化された。(3)遺伝子トラップ植物系統を用いた新生プロモーターの解析プロモーターのないマーカー遺伝子をシロイヌナズナの核にランダムに挿入し、野生型の転写単位とは無関係に挿入マーカーが発現した植物系統をT2,T3世代で同定し、新生プロモーターの候補を多数収集した。(4)クリプティックプロモーター活性化機構の解析プロモーターの新生に必要なシス因子を実験的に検討するため、種々のキメラ遺伝子群を設計作製し、シロイヌナズナに導入した。形質転換植物は順調に生育しており、その種子世代を用いて、次年度以降、実際の解析を行う。
LIBS-ICPMSタンデムシステムを用いた固体地質試料の多元素同時定量法の開発

本研究では固体未知試料の元素組成を迅速に得る方法として、レーザー誘起ブレークダウン分光分析法(LIBS)とレーザーアブレーションICP質量分析法(LA-ICPMS)を組み合わせたタンデムシステムを用い、様々な地質試料中の主要-微量-揮発性元素を同時定量する分析手法開発を試みた。本実験の結果、現有のシステムでは(1)粉末を加圧成形した試料のアブレーション、(2)H2O-CO2濃度の同時分析は困難であることが判明したが、(3)ガラス化した試料の主要-微量元素濃度を迅速に測定する手法に対しては有用性が高いことがわかり、変成岩、蛇紋岩、各種堆積岩などを対象とした地球化学的研究へ応用を進めている。本研究では、レーザー誘起ブレークダウン分光分析(LIBS)とレーザーアブレーションICP質量分析(LA-ICPMS)を組み合わせたタンデムシステムにより、様々な地質試料中の揮発性元素、主要元素、微量元素を同時定量するプロトコルを開発するおことを目的としている。昨年度は主に、(1)珪酸塩及び金属試料の分析に用いる標準試料の入手、(2) LIBSによる主要元素及び揮発性元素のスペクトル採取、(3) LA-ICP-MSによる主要元素ー微量元素定量分析法の調整を行った。具体的には、米国地質調査所が配布している珪酸塩ガラス試料、産総研地質調査総合センターが配布している標準岩石粉末試料、申請者の過去の研究により酸分解/溶液化法により高精度データが既得されている各種無水珪酸塩鉱物(ざくろ石、単斜輝石、斜方輝石)、合成実験により微量元素が均質に注入されたFe-Ni合金試料を対象に、LA-ICP-MSによる主要元素ー微量元素同時定量分析及びLIBSスペクトルの採取を行い、機器セッティングや分析メソッドと各種元素の定量精度との関係を考察した。その結果、無水珪酸塩ガラス/鉱物試料に関しては、分析元素全重量を100%に規格化することにより、内標準元素を用いることなく良好なデータが得られることを確認した。一方、Fe-Ni合金試料に関しては、重元素の5-10%のロスが生じることが判明し、現在分析プロトコルの調整を進めている。また、粉末ペレット試料のアブレーションには種々の問題があることが判明したため、薄片岩石試料を対象に全岩化学組成定量分析を行う手法を探索した。その結果、比較的細粒な玄武岩標準試料(JB-2)においては0.5x0.5mm領域のマルチスポットアブレーションにより<20%の誤差で主要ー微量元素の定量分析が可能であることがわかった。珪酸塩鉱物の分析条件の設定は概ね終了した。一方、当初計画していた粉末ペレット試料のアブレーションには種々の問題があることが判明したが、薄片岩石試料を対象に全岩化学組成定量分析を行う代替手法を概ね確立できた。本研究の目的は、レーザー誘起ブレークダウン分光分析(LIBS)とレーザーアブレーションICP質量分析(LA-ICPMS)を組み合わせたタンデムシステムにより、様々な地質試料中の揮発性元素、主要元素、微量元素を同時定量するプロトコルの開発にある。昨年度は「LIBSによる主要元素、揮発性元素のスペクトル採取及び解析」、「LIBSとICP-MSを組み合わせた主要元素ー微量元素定量分析法」の立ち上げを行った。揮発性元素に関しては、H2OやCO2濃度が先行研究により報告されている珪酸塩ガラス試料を利用して、各元素の検出に最適なセッティングを探索した。その結果、水素(H)に関してはマトリックス元素の影響が少ない最適な検出条件が得られたが、炭素(C)に関しては妨害によりピーク検出が困難であることが判明した。従って、現有の検出系ではH2OーCO2同時分析は困難と判断し、炭酸塩鉱物を含む薄片岩石試料のマルチスポット定量分析は断念した。そこで代替として、珪酸塩ー炭酸塩ーリン酸塩鉱物を様々な程度に含む岩石試料に応用可能な主要ー微量元素濃度の簡易迅速分析手法の立ち上げに着手した。前年度に実施した実験から、粉末を加圧成形した試料のアブレーションは難しいことが判明していたため、ガラスビードサンプラーを設備備品として導入し、四ホウ酸リチウムにより希釈されたガラスビードを利用する手法を採用した。(1)蛍光X線分析による主要元素測定の後に、希硝酸に溶解させてICP質量分析により微量元素を測定する手法、(2)LIBSによるLi/Ca比測定と当時にLA-ICPMSにより微量元素を測定する手法、の2つの分析プロトコルを立ち上げ、蛇紋岩、チャート、砂岩、炭酸塩岩、リン酸塩岩の地球化学的研究への応用を順次進めている。また(1)の詳細に関して日本地球惑星科学連合2018年大会にて成果報告を行う予定である。今後は同様の手法を炭酸塩鉱物や含水珪酸塩鉱物など、揮発性元素を多く含む試料に適用し、LIBSスペクトルを用いた揮発性元素の定量精度を考察する。

その後、含水鉱物や炭酸塩などを豊富に含む岩石試料の全岩化学組成定量分析ルーチンを確立する。固体地球化学粉末ペレットを対象とした分析に困難が生じたため、当初導入する計画であった「めのう製自動乳鉢」の納入を延期した。そのため設備備品費として計上していた支出分を次年度に繰り越した。研究打ち合わせのための外国出張旅費及び、当初予定になかった薄片試料を作成する必要が生じたため、分析補助あるいは外注費用として使用する予定。
粥状動脈硬化におけるアポトーシスのメカニズムと病態生理学的意義-LDLノックアウトマウスを用いた検討-

1. LDLレセプターノックアウトマウスの粥状動脈硬化病変細胞にアポトーシスが起きていることを確認するために、高コレステロール食飼育のLDLレセプターノックアウトマウスの上行大動脈にTUNEL法による断片化DNAの検出を行ったところTUNEL陽性の細胞が内膜下に存在することが確認された。TUNEL陽細胞の数を半定量的に検討したところ,病変の進行とともにTUNEL陽性率の上昇が認められた。形態学的にも電顕による観察を行ったところ典型的なアポトーシスを起こしていると思われる像を観察しえた。2.アポトーシス関連蛋白としてアポトーシス促進因子ICE,Baxおよびアポトーシス抑制因子Bcl-2の免疫組識染色を施行した。ICE,Baxの発現は著明な差は認めなかったが、Bcl-2に関してはむしろ6カ月飼育群で強く染色されており動脈硬化病変の進展とは逆に発現が消退することが観察された。3. LDLレセプターノックアウトマウスを用いた動脈硬化モデルでの検討では、動脈硬化が進展するにしたがいアポトーシスを起こす細胞が増加し、これが動脈硬化巣の細胞数の減少と深く関連していると考えられた。またアポトーシスに抑制的に働くと考えられる蛋白Bcl-2の発現が病期の進行にともない減弱しており、これがアポトーシスの促進に関与していると考えられた。しかし培養細胞でアポトーシスを誘導あるいは抑制物質の全身的な投与では動脈硬化病変の形成に変化は見られなかった。本年度の研究実施計画に沿って以下の結果が得られた。1)LDLレセプターノックアウトマウスの大動脈における粥状動脈硬化の作成LDLレセプターノックアウトマウスを導入し、繁殖を開始した。生後2カ月齢より高脂肪食投与群と通常食投与群に分け飼育した。負荷後3カ月、7カ月、8カ月後にsacrificeして上行大動脈の組織学的検討を行った。この結果、負荷後3カ月ではいまだ十分な粥腫の成長がなく検討に値しないことが判明し、今後は7カ月、8カ月後あるいはそれ以上の年齢にてアポトーシスの検討を行うこととした。2)アポトーシスの検索3)アポトーシス関連蛋白の発現アポトーシス促進因子Bax,Fas,ICE(inter leukin-1β-converting enzyme)およびアポトーシス抑制因子Bcl-2について免疫組織学的に検討した。Bax,ICEの発現は7カ月高脂肪食飼育群で陽性の所見を得たが、その染色性は内膜、中膜ともに比較的均一であった。また、Bcl-2が内膜下に発現しておりこれらのアポトーシス関連蛋白の発現の増減が粥状動脈硬化の進展に関与していると思われた。LDLレセプターノックアウトマウスを導入し、繁殖を開始した。この結果、負荷後3カ月ではいまだ十分な粥腫の成長がないが、7カ月、8カ月後のマウスでは大動脈根部から上行大動脈にかけて、泡沫細胞に富む粥状動脈硬化の形成を認めた。アポトーシスの検索の目的で、まず光顕レベルでのin situ nick end labelling(TUNEL)法による染色を施行した。7カ月高脂肪食飼育群では内膜下にTUNEL陽性の細胞の点在を確認した。また電子顕微鏡による観察によりアポトーシスに特徴的な所見を確認しえた。これによりLDLレセプターノックアウトマウスの動脈硬化病変にアポトーシスが関与していることが明らかとなった。アポトーシス促進因子Bax,Fas,ICE(interleukin-1β-converting enzyme)およびアポトーシス抑制因子Bcl-2について免疫組織学的に検討した。Bax,ICEの発現は7カ月高脂肪食飼育群で陽性の所見を得たか、その染色性は内膜、中膜ともに比較的均一であった。

また、アポトーシスの抑制の目的でICE inhibitorを、アポトーシスの促進の目的でgalicacidを2カ月間連日投与した。しかし動脈硬化病変の大きさ、TUNEL陽性細胞の出現率、アポトーシス関連蛋白の出現率について、未治療群と比較したところ有意の変化は認められなかった。
液体窒素温度から作動する水素液化磁気冷凍システム用磁気冷媒の開発

初年度は希土類窒化物の合成法として熱間等方加圧(HIP)法を採用し、バルク体の希土類窒化物(GdN, TbN, DyN, HoN, ErN)を合成し、磁場中および無磁場での比熱測定Cを行った。その結果、これらの窒化物はそれぞれのキュリー温度T_C付近で大きな磁気エントロピー変化ΔSを示し、断熱消磁温度変化幅も非常に大きいことを明らかにした。また、ErN, HoNは特に大きな異常比熱を示し、磁気冷媒のみならず蓄冷材としめ極めて優れていることを見いだした。2年目は磁気冷媒・蓄冷材として特に有望なErN, HoNの熱伝導度測定を行い、これらの窒化物はステンレスや金属間化合物と同等の熱伝導度を持つことを発見した。また、Gd-Tb, Tb-Ho, Ho-Er窒化物固溶体を炭素熱還元法で合成し、磁化測定を行った結果、いずれの固溶体でもT_Cはその両端組成のT_Cの間で組成に応じて単調に変化することを明らかにした。またこれらの固溶体ΔSもそのT_Cに応じてピーク温度を制御できることを明らかにした。最終年度はHo-Er窒化物固溶体をHIP法により合成し、磁場中および無磁場中の低温比熱測定を行った。この結果、いずれの組成の固溶体でも従来磁気冷媒として有望であった金属間化合物よりも大きなΔSを示し、断熱消磁温度変化も大きいことがわかった。特にHo : Er=1:1の組成の窒化物の無磁場中比熱は、Heガスの低温比熱が最大となる8K付近にピークをもち、この材料が蓄冷材として極めて有望な性質を示すことを明らかにした。また、磁気冷凍により室温、液化天然ガス、液体窒素温度から冷却していく場合のシミュレーションプログラムを組み、液体窒素温度から3段階で冷凍するプロセスが、エネルギー効率と経済効率を効果的に両立させることがわかった。希土類窒化物の合成法として炭素熱還元法を採用してきたが、これまで粉末状(スポンジ状)の窒化物しか得られなかった。そこで、16年度はバルク体の希土類窒化物(GdN, TbN, DyN, HoN, ErN)を合成するために、窒素雰囲気中の熱間等方加圧(HIP)法を採用した。また、得られたバルク体希土類窒化物の磁化、比熱を測定した。これらの実験により、GdN, TbN, DyN, HoN, ErNの磁気冷媒としての有用性を評価した。[1]HIP法によるバルク体の合成HIP装置は大阪大学産業科学研究所の所有機材を使用した。磁化測定用試料として4×4×15mmのGd, Tb, Dy-Ho, Er金属塊を、比熱測定用試料として2×2×0.1mmの金属片を、1400気圧、1600°Cの窒素雰囲気に2時間暴露することでバルク状の希土類窒化物を合成した。窒化物の合成はX線回折によって確かめた。[2]磁化測定HIP法により合成した希土類窒化物の磁化を測定し、従来法である炭素熱還元法で合成した窒化物の磁化と比較した。その結果、GdN、TbN、HoN、ErNについてはほぼ同等の値を示した。しかし、DyNについてはHIP法で合成した試料の方がより低磁場でも磁化か飽和する傾向が見られた。現在その原因について解明しているところである。[3]磁場中比熱側定HIP法により合成したTbN、DyN、HoN、ErNの無磁場中および5Tの磁場中の比熱を測定し、その値からそれぞれの窒化物のエントロピー線図をもとめた。さらに、そのエントロピー線図を基に、5Tから消磁した場合の磁気エントロピー変化と断熱温度変化を求めた。これらの結果から、いずれの窒化物も、従来2070Kの温度域作動する優れた磁気冷媒として考えられていた希土類含有金属間化合物と同程度かそれ以上の値となるこが分かった。また、これらの窒化物はその磁気転移温度付近で非常に大きな比熱のピークを示し、その値は従来極低温冷凍機に用いられてきたEr_3NiやErNiよりも数倍も大きいことが分かった。強磁性希土類窒化物(GdN, TbN, DyN, HoN, ErN)は磁性を担う希土類元素密度が、希土類金属そのものより高くなるため、優れた磁性体としての応用が期待される。実際にこれまでの研究で、希土類窒化物はそのキュリー温度(Tc)付近で大きな磁気エントロピー変化(ΔS)を示し、断熱消磁温度変化幅も非常に大きいことがわかった。これらの性質は時期冷凍システムにおける磁気冷媒として用いることができる。また、Tc付近で非常に大きな異常比熱も観測され、極低温用蓄冷材としても有望であることがわかっている。磁気冷媒や蓄冷材として用いる場合には、熱交換の行程が避けられない。素早く冷熱を伝えるためには、熱を熱伝導度が高い必要がある。測定に適した大きさのバルク体希土類窒化物を合成してその熱伝導度を測定した。この結果、Tcが低いことから蓄冷材として有望なErNや、異常比熱が最も高いHoNはEr3Niやステンレスなどの合金とほぼ同等の熱伝導を示すことがわかった。

また、適した温度で磁気熱量効果が得られるようGd-Tb, Tb-Ho, Ho-Er窒化物固溶体を炭素熱還元法により合成し、磁化測定からそれらの窒化物固溶体のΔSを求めた。いずれの固溶体でも、Tcはその両端組成の温度間で組成に応じて単調に変化することがわかった。このことにより、GdNのTc(58K)からErNのTc (7.5K)の任意の温度で、ΔSが最大となる温度を調整して窒化物を合成できることを明らかにした。さらに、磁気冷凍による液体窒素温度からの水素の冷却と液化のエネルギー効率を評価するコードを作成し、能動的蓄冷型磁気冷凍機の段数、蓄冷材形状などの最適値の計算を行った。この結果、最終的に22Kの気体水素を液化する冷凍機の他に、77K50K、50K35K、35K22Kの3段で水素を冷却していくとエネルギー効率が高く、経済的な水素液化システムを組むことができることがわかった。初年度は希土類窒化物の合成法として熱間等方加圧(HIP)法を採用し、バルク体の希土類窒化物(GdN, TbN, DyN, HoN, ErN)を合成し、磁場中および無磁場での比熱測定Cを行った。その結果、これらの窒化物はそれぞれのキュリー温度T_C付近で大きな磁気エントロピー変化ΔSを示し、断熱消磁温度変化幅も非常に大きいことを明らかにした。また、ErN, HoNは特に大きな異常比熱を示し、磁気冷媒のみならず蓄冷材としめ極めて優れていることを見いだした。2年目は磁気冷媒・蓄冷材として特に有望なErN, HoNの熱伝導度測定を行い、これらの窒化物はステンレスや金属間化合物と同等の熱伝導度を持つことを発見した。また、Gd-Tb, Tb-Ho, Ho-Er窒化物固溶体を炭素熱還元法で合成し、磁化測定を行った結果、いずれの固溶体でもT_Cはその両端組成のT_Cの間で組成に応じて単調に変化することを明らかにした。またこれらの固溶体ΔSもそのT_Cに応じてピーク温度を制御できることを明らかにした。最終年度はHo-Er窒化物固溶体をHIP法により合成し、磁場中および無磁場中の低温比熱測定を行った。この結果、いずれの組成の固溶体でも従来磁気冷媒として有望であった金属間化合物よりも大きなΔSを示し、断熱消磁温度変化も大きいことがわかった。特にHo : Er=1:1の組成の窒化物の無磁場中比熱は、Heガスの低温比熱が最大となる8K付近にピークをもち、この材料が蓄冷材として極めて有望な性質を示すことを明らかにした。また、磁気冷凍により室温、液化天然ガス、液体窒素温度から冷却していく場合のシミュレーションプログラムを組み、液体窒素温度から3段階で冷凍するプロセスが、エネルギー効率と経済効率を効果的に両立させることがわかった。
アポプラストのダイナミズム

本年度の研究成果は、次の通りである。[1]オオムギ細胞壁に結合したグルカナーゼ5種を同定した。それらは、(1)エンド-1.3:1.4グルカナーゼ、(2)エンド-1.3-グルカナーゼ-1、(3)及び同-2、(4)エキソグルカナーゼ-1、(5)及び同-2、である。このうち、イネ科植物の細胞壁の1,3:1,4-グルカンを分解するのは(1)と(4)のグルカナーゼであることが分かった。[2]オオムギ細胞壁にインドールアセトアルデヒドをインドール酢酸に変換するオキシダーゼ活性が存在することを見出した。この酵素活性のKm値は5μMで、細胞質のKm値31μMよりも低く、細胞壁に強く結合している。また、カボチャ下胚軸を用いた実験系により、アポプラストにシンプラストの約5倍の濃度のインドール酢酸が存在することを見出した。[3]植物必須微量元素であるホウ素は、細胞壁に局在することが知られるようになったが、このホウ素が細胞壁多糖類のうちラムノガラクツロナンにジオールエステル結合で結合し、2本の多糖分子を架橋していることを見出した。[4]キシログルカンの伸長成長に伴う分解では、最初にセルロースが分解され、それを架橋していたキシログルカンが次に分解される可能性が示された。[5]植物細胞には動物細胞に見られるようなRGDペプチドのホモログは存在しない可能性が高いことが示された。[6]液胞のリン酸濃度とアポプラストのリン酸濃度が互いに連携して細胞質のリン酸濃度の平衡化に寄与していることがpH感受性蛍光色素を用いた実験で示された。これらの知見により、アポプラスト内で、植物ホルモン、多糖類関連酵素、無機イオン等の生命活動に必要な物質がダイナミックに代謝されていることが明らかとなった。平成7年度の実績は以下の4点にまとめられる。(1)アポプラストの主要成分である細胞壁主要骨格をなすセルロースの合成について、オオムギ突然変異の原形質膜タンパクを、水性2層分配法により精製し、2次元電気泳動により分析し、そのパターンを解析し、正常型との間に大きな量的違いのあるタンパク質を5種類確認した。この結果これらのタンパク質を単離し、アミノ酸配列を同定し、遺伝子をクローニングできる道が開けた。(2)細胞壁の多糖類修飾酵素として、オオムギではβ-1、3-グルカナーゼ、アズキではβ-1、4-グルカナーゼ、またはキシログルカン合成酵素について詳しく調べられ、基質特異性、酵素の分布、遺伝子発現のタイミングなどが、生化学的、分子遺伝学的手法を用いて解明された。(3)道管を流れる液をカボチャから集め、これまで存在が確認されなかった多糖類、タンパク質、シリカなどが同定された。今後はこれらの物質の生理学的効果についての研究が望まれる。(4)アポプラストの物質の輸送を可視化するための新型顕微鏡の制作がほぼ完成した。(5)根の分泌多糖類が土壌微生物の生育を促進すること、および、アルミニウムを結合し、その毒性を軽減させている新知見が発見された。(6)植物ホルモンの1種ブラシのステロイドが、アポプラス内のスクロースを、液胞膜に存在するATPaseの活性を促進させて液胞内に取り込んでいることが分かった。

それらは、(1)エンド-1.3:1.4グルカナーゼ、(2)エンド-1.3-グルカナーゼ-1、(3)及び同一2、(4)エキソグルカナーゼ-1、(5)及び同-2、である。このうち、イネ科植物の細胞壁の1,3:1,4-グルカンを分解するのは(1)と(4)のグルカナーゼであることが分かった。[2]オオムギ細胞壁にインドールアセトアルデヒドをインドール酢酸に変換するオキシダーゼ活性が存在することを見出した。この酵素活性のKm値は5μMで、細胞質のKm値31μMよりも低く、細胞壁に強く結合している。また、カボチャ下胚軸を用いた実験系により、アポプラストにシンプラストの約5倍の濃度のインドール酢酸が存在することを見出した。[3]植物必須微量元素であるホウ素は、細胞壁に局在することが知られるようになったが、このホウ素が細胞壁多糖類のうちラムノガラクツロナンにジオールエステル結合で結合し、2本の多糖分子を架橋していることを見出した。[4]キシログルカンの伸長成長に伴う分解では、最初にセルロースが分解され、それを架橋していたキシログルカンが次に分解される可能性が示された。[5]植物細胞には動物細胞に見られるようなRGDペプチドのホモログは存在しない可能性が高いことが示された。[6]液胞のリン酸濃度とアポプラストのリン酸濃度が互いに連携して細胞質のリン酸濃度の平衡化に寄与していることがpH感受性蛍光色素を用いた実験で示された。これらの知見により、アポプラスト内で、植物ホルモン、多糖類関連酵素、無機イオン等の生命活動に必要な物質がダイナミックに代謝されていることが明らかとなった。