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平安・鎌倉期における地方造瓦組織の復原

本研究では、平安後期から鎌倉前期における地方造瓦組織、とくに平安京をはじめ遠隔地へと瓦供給をおこなっていた諸窯についての検討をおこなった。その結果、尾張地域においては12世紀前半の鳥羽離宮供給段階、中葉の平安京内供給段階と、後半の鎌倉等への供給段階では、それぞれ生産・流通の掌握の様相が異なる可能性を、考古学的検討および胎土分析の結果により指摘した。また同時期の播磨や讃岐などの瓦陶兼業窯の様相との比較をおこなった。本研究は、平安期から鎌倉期にかけての、地方における造瓦組織のあり方、とくに、造瓦工人の移動や定着において、どのような事象が影響を与えたのか、また造瓦工人の管掌者や管理のあり方の変遷などについて、総合的な復原をおこなうことが目的である。具体的な研究方法としては、まず全国の国府や国分寺、駅家などの官営施設や、また定額寺やその他の地方寺院の修造瓦など、当該時期に属する瓦のデータを取得していくこと、そしてそれを集成し検討することで、前項に記した研究目的を達成するための基礎資料としていくという手順になる。とくに検討の対象としていくのは、平安後期鎌倉期初頭の瓦陶兼業窯についてである。これらの瓦を実地に赴き資料を実見し、実測図を含めたデータを収集していく。当該期には播磨・讃岐・尾張などで集中的に瓦生産がおこなわれており、重点的に調査をおこなう。特に本研究においては、瓦の文様的、また製作技法的系譜の追求をまずおこなう必要があり、必ず報告書に記載されているわけではない、細部の製作技法的特徴を、実地での調査で確認する必要がある。また、対象が全国におよぶため、各地の発掘調査報告書の閲覧を含め、地方での文献調査などもおこなう。平成20年度については、平安時代後期における、平安京へ運京されたと考えられている瓦の生産地について、尾張地域(猿投窯東山地区・知多)・播磨地域(神出・魚住)・讃岐地域(十瓶山)の資料調査をそれぞれおこない、資料の図化・データ化をおこなうとともに、調査担当者などとの意見の交換をおこなった。これらの窯生産地個々に関して、現在までに提示されている論考や報告は、播磨を除いて非常に少なく、むろんそれらを総合した議論は、1978年の上原真人氏の論考「古代末期における瓦生産体制の変革」(『古代研究』13・14)が提示されて以来、ここ30年ほどほとんど進行していなかったというのが現状であり、現地での情報交換も含めた資料収集は、研究を進行させる上でたいへん意義のあることであった。また、東海地方に関しては、生産体制についての論考を著し、発表をおこなった(2008年度日本考古学協会愛知大会)。消費地での状況や、詳細な年代観などを含め、まだ研究途上ではあるものの、猿投・知多での瓦の年代観は、併焼する山茶碗の年代観とも深く関わるものであり、年代や管掌者を含めた当該地の窯業生産全般を考えるにあたって、有効な問題提起がおこなえたと思われる。消費地の調査についても、鎌倉で出土する尾張産瓦とその系譜の瓦の調査に着手しており、21年度には一定の成果が得られるものと考えている。平成21年度については、平安時代後期における大規模な瓦生産地のうち、とくに尾張地域の八事窯について、その供給先のひとつとされる相模地域(鎌倉永福寺・三浦満願寺・伊勢原市石田遺跡群など)の資料調査をおこなった。その結果、これらの胎土・焼成が尾張八事窯の瓦に非常に近似しており、尾張産の可能性がきわめて高いことを確認するとともに、鎌倉における永福寺系瓦の編年作業やその他相模地域の尾張産瓦の位置付けについて検討をおこなった。また、吉備地域や東海一円、さらに和泉地域の古代中世にかけての寺院跡や古瓦の調査をおこなった。そのうち、とくに和泉地域においては、梶原2010「古代寺院と行基集団-和泉地域における奈良時代寺院の動向と「行基四十九院」-」(『名古屋大学文学部研究論集』167)において、和泉地域における奈良時代の寺院の修造と行基四十九院の間に関連性が薄いことを述べるとともに、逆に平安後期に和泉地域において、瓦をもちいて造営修造がおこなわれた寺院の多くが、行基関連寺院であることから、この時期に行基の顕彰の一環として、大規模な造寺活動がおこなわれた可能性を示唆したが、これは当該期である中世前半の造瓦組織のあり方にも大きくかかわる内容である。さらに、梶原2010『国分寺瓦の研究-考古学からみた律令期生産組織の地方的展開-』(名古屋大学出版会)においても、尾張や讃岐を例に、平安後期の造瓦体制の変革について触れた。22年度は、おもに尾張産瓦の分析をおこなった。尾張産の平安末鎌倉前期の瓦は、その前半期は京都に、後半期には鎌倉や相模地域へと遠隔地供給されていることが、これまでの研究で論じられている。21年度には永福寺など鎌倉周辺出土資料および、相模地域での出土事例との比較検討を、実際の遺物観察の成果よりおこなっており、22年度においても引き続き検討をした。

その結果、永福寺や千葉寺遺跡出土の軒瓦においても、尾張東山窯(八事裏山窯)産瓦との同笵の認定が難しく(知多半島の阿久比板山窯からも、東山窯と同文の瓦が出土している)、またその他の遺跡では丸平瓦のみの出土しかない例もみられる中で、肉眼観察のみから東山窯産であると比定している現況では、今後、当該期の造瓦組織や瓦の需給関係を復原していく研究の土台とはなりにくいという結論に至った。そのうえで、これらの瓦に対して、胎土分析をおこなうことで、科学的に立証することが、研究の前提として必要であると考えた。,そのため22年度予算の一部を使用し、生産地側の尾張東山古窯跡群出土瓦の胎土分析をおこなった。その結果、東山窯産の瓦の胎土は大きく2つにわかれており、京都に供給されたと考えられる前半期の瓦と、鎌倉・相模に供給されたと考えられる後半期の瓦では、成分組成に若干の差異がみうけられた。この成果は、消費地資料の分析成果と併せて、今後発表予定である。23年度は、平安期から鎌倉期にかけての地方造瓦組織のあり方を復原するための資料として、研究史上において尾張産とされてきた、消費地である京都・鳥羽東殿出土の瓦群および、鎌倉をはじめとした相模地域で出土する瓦群の胎土分析をおこない、それを22年度におこなった生産地側の分析データと照合するととで、瓦の需給関係を理化学的データにより検証した。その結果、両者ともそれぞれ、生産地である尾張地域の東山窯跡群の瓦と近似したデータが得られ、尾張産の瓦が京都(鳥羽東殿)や鎌倉に運ばれていたという先行研究の指摘を裏付ける成果が得られた。しかしながら、相模地域出土の尾張産とされる瓦の胎土分析データが、遺跡がそれぞれ相模国内に離れて点在するにもかかわらず、まとまった値を示すのに対し、鳥羽東殿出土の瓦のデータは、一遺跡のデータながらもかなりばらつきがみちれる結果となった。この解釈として、ひとつには生産体制側での胎土選択や混和剤使用などでのばらつきの大小とも考えられるが、京都への供給が、鳥羽東殿造営の間ある程度継続的にもしくは複数の工人単位による大きな生産規模でおこなわれていたのに対し、相模地域へはごく限定的に生産され供給された可能性も考えられよう。これは、12世紀前半の京都への供給と、12世紀後半の相模地域への供給が、異なる供給原理のもとでおこなわれたと考える筆者論(梶原2008「東海地方における瓦生産」)にも整合的である。さらに言うなら、尾張における瓦陶兼業窯での短期集中・非連続型の瓦生産は、おなじく京都への遠隔地供給をおこなっていた播磨や讃岐が、ある程度生産の継続性をもち、播磨においては瓦専業窯も指向していくという様相とは、大きく異なっているといえよう。平安後期の京都への瓦の遠隔地供給は、国司の成功などの一形態として語られることが多いが、その現地でのあり方は、各国の窯業の現状にあわせつつ多様であったといえよう
乳癌細胞株に対するヒト絨毛性ゴナドトロピンを用いた革新的な乳癌治療法の開発

ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)は、妊娠胎盤の絨毛細胞より産生される性ホルモンであるが、各種悪性腫瘍に対し抗腫瘍効果を発揮する。本研究では雌ヌードマウスにヒト乳癌細胞株を移植しhCGを投与したところ、対照群と比較して移植腫瘍の増殖は有意に抑制された。血清ホルモン値測定およびhCG標的臓器の形態学的変化から、hCGの移植乳癌細胞増殖抑制には卵巣からの妊娠期を模倣したエストロゲン分泌亢進が関与していることが示唆された。1.ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)のヒト乳癌細胞株KPL-1の増殖に及ぼす影響hCGのin vitroにおける細胞増殖抑制効果について、luminal A subtypeであるヒト乳癌細胞株KPL-1を用いたMTT-assay法で検討を行った。100 IU hCGを添加した培地を用いて培養したKPL-1の生細胞数は、生食のみ添加した対照群と比較し、24時間後では86%、48時間および72時間後では75%に減少した。150 IUおよび200IU hCGを添加した培地を用いて同時間の培養を行ったところ、86%以下のKPL-1生細胞数の減少が認められず、100 IUのhCG濃度がヒト乳癌細胞株KPL-1に対して、最も増殖抑制作用が強いことが判明した。2.ヌードマウス移植KPL-1細胞の増殖に及ぼすhCGの効果4週齢雌BALB/cヌードマウスにをA:対照群、B:100 IUhCG投与群、C:hCG前処置細胞移植群3群にわけ、各群のヌードマウスに1×107のKPL-1細胞を乳腺脂肪織内に移植した。B群にはKPL-1細胞移植後、100 IU hCGを連日腹腔内投与し、A群には同量の生理食塩水のみを投与した。C群には100 IU hCGを添加した培地を用いて48時間培養後の同数のKPL-1細胞を移植した。KPL-1細胞移植後5週間後に移植した腫瘍および生殖器を摘出し、腫瘍の湿重量を各群で比較したところ、A群は1185±13mgであったのに対し、B群は774±151mgと有意に減少した。5週後のC群の移植腫瘍の湿重量は861±323mgとA群と比較して減少傾向であったが、各群と有意な差をみなかった。卵巣の病理学的検索では、B群の卵巣では他の群と比較し、黄体が多く形成されていた。本研究課題を開始するにあたり、乳癌増殖に及ぼす効果を解明するとともに、生体への影響を検証する目的で、MNU誘発ラット乳癌モデルを用いたhCGの抗腫瘍効果の検討を行った。3週齢雌Lewisラット60匹に対し、60mg/kg MNUを単回腹腔内投与し、乳癌発生を促した。発生した乳癌が触知可能な大きさとなった時点で、対照群、100IU hCG投与群、300IU hCG投与群にわけ、hCG投与群には生理食塩水に溶解したhCGを連日腹腔内投与し、hCGを18回投与した時点で実験終了とし、ラット血清を採取するとともに乳癌を摘出、病理組織学的検討を行った。全実験期間を通じラットの体重は各群差をみなかった。実験終了時の乳癌湿重量は、対照群6011.3±1042.2mg、100IU hCG投与群で5613.5±1142mgに対し、300IU hCG投与群では3482.4±817.3mgと有意な低下をみた。腫瘍のホルモン受容体(ER, PgR, LHCGR)の発現およびTUNEL陽性細胞数は各群差をみなかったが、PCNA陽性細胞数は対照群と比較し、300IU hCG投与群で有意な低下をみた。血清エストロゲンおよびプロゲステロン値は対照群と比較し、300IU hCG投与群で有意な増加をみた(対照群E2: 45.58±9.6pg/ml, P: 16.02±5.19ng/ml, 300IUhCG投与群E2: 98.3±25.37pg/ml, P: 103.6±44.67ng/ml)。300 IUhCG投与群の卵巣は対照群と比較して卵胞形成が乏しく、子宮は対照群と比較して体重あたりの湿重量が増加したとともに、嚢胞状に拡張した内膜腺が組織学的に観察された。したがって、hCGの乳癌増殖抑制効果は、妊娠期を模倣した卵巣からのエストロゲン・プロゲステロンの分泌亢進が作用機序として推察された。

hCGの乳癌増殖抑制効果をMNU誘発ラット乳癌モデルにおいて実証し、またhCGの頻回投与が生体に強い毒性をあらわさないことを証明した。これらの結果を論文としてまとめ、公表することができた。前年度に行ったMNU誘発ラット乳癌モデルを用いたhCGの抗腫瘍効果に関する検討では、300IU hCGの投与はラットに強い毒性をあらわすことなく、乳癌増殖を有意に抑制する結果を得た。平成24年4月よりヒト乳癌細胞株KPL-1を用いたin vitroにおけるhCGの有効濃度を検証している。まず、cell viability assay (MTT assay)を行い、KPL-1細胞株に対するhCGの有効濃度が決定後、雌BALB/cヌードマウスにKPL-1細胞を移植し、hCGの増殖抑制効果を検証する。hCGによる移植KPL-1細胞の増殖抑制効果を確認し、発育した移植腫瘍における分子変動を解明する実験を開始する予定である。BALB/cヌードマウスの購入および飼育に関わる費用、病理標本作製に関わる費用、免疫組織学的検討に用いる各種抗体の購入に用いる予定である。
心筋内移植細胞に対して機械的補助循環が与える力学的特性に関する研究

本年度は、慢性心不全動物実験モデルにおいて、拍動型補助人工心臓を用いた補助を行い、心筋に骨髄間葉系細胞を移植した群と移植しない群において心機能を比較し,骨髄間葉系細胞移植が心筋に及ぼす力学的効果を検討した。1.拡張型心筋症モデルの作成成山羊にドキソルビシン(アドリアマイシン1.Omg/kg)を週に一回注入。46週継続し、慢性心不全モデルを作成した。2.補助循環の作成拍動型補助人工心臓を用いた、左室心尖脱血-下行大動脈送血の左心補助を作成した。3.細胞移植事前に骨髄液から接着系の細胞をin vitroで培養し109個程度まで骨髄間葉系細胞を増殖した。これを心臓表面から1箇所に付き約0.1mL 3050箇所、心筋内注入した(Cell Tx群)。一方、対照として、補助人工心臓装着のみで細胞移植を行わない群(Control群)を作成した。4.力学的特性の検討経時的な局所心機能の改善効果を心筋の力学的特性を用いて詳細に解析した。人工心臓は自己心と非同期モードで駆動し、拍動数を60から30回/分の間で10回/分おきに変化させ、または一時的に停止させて、その際の心筋の収縮応答性を精査した。成山羊6頭(Cell Tx群3例、Control群3例)に実験を行い、Cell Tx例2例、Control例2例で最終の4週間まで検討を行い得た。細胞移植後4週目の心機能はCell Tx群がControl群に比べて左室駆出率(EF) (47.0±14.8% vs.38.1±8.7%)において良好であった。また、以上より、補助循環と骨髄間葉系細胞移植を併用することで、補助循環単独より心筋の菲薄化が抑制され、心機能の改善も良好となる傾向にあった。本年度は、慢性心不全動物実験モデルの確立と、人工心臓を用いた補助循環中の心機能評価法の確立、および、心筋に移植する骨髄間葉系細胞の増殖方法を確立した。具体的には、以下の通りである。1.拡張型心筋症モデルの作成成山羊を全身麻酔下、左下側臥位で右第5肋骨床開胸。心膜切開し心臓露出。左心室心内膜下に6カ所超音波クリスタルを装着する。左心室内に左室圧用カテーテルを挿入し留置する。術後翌週より左室圧用カテーテルからドキソルビシン(アドリアマイシン1.0mg/kg)を週に一回注入。2.補助循環中の心機能評価法の確立成山羊を用いて全身麻酔下、右下側臥位で左第5肋骨床開胸。心膜切開し心臓露出。拍動型補助人工心臓を用いた、左室心尖脱血-下行大動脈送血の左心補助を作成した。(1)血行動態(左心バイパス流量、自己心拍出流量、動脈圧、中心静脈圧、左心室圧、心拍数。)(2)超音波クリスタルとsonomicrometerによる心筋運動能(局所壁運動[%FS]、左心室駆出率[EF]、心容積[EDV、ESV]、収縮期末圧容積関係[ESPVR]、心収縮能[Emax]。)3.細胞移植成山羊から全身麻酔下に骨髄採取を行った。腸骨稜を骨髄穿刺し、骨髄液を採取(10ml)。骨髄液から接着系の細胞をin vitroで培養、増殖する。これにより約3週間で細胞移植に必要な10^9個程度の骨髄間葉系細胞を得た。本年度は、前年度に確立した慢性心不全動物実験モデルにおいて、拍動型補助人工心臓を用いた補助を行い、心筋に移植した骨髄間葉系細胞により心機能がどう変化するかを検討した。1.拡張型心筋症モデルの作成成山羊にドキソルビシン(アドリアマイシン1.0 mg/kg)を週に一回注入。これを心臓表面から1箇所に付き約0.1 mL 3050箇所、心筋内注入した。4.力学的特性の検討人工心臓の駆動条件による心筋の力学的特性を詳細に解析した。人工心臓は自己心と非同期モードで駆動し、拍動数を60から30回/分の間で10回/分おきに変化させ、その際の心筋の収縮応答性を精査した。補助人工心臓の拍動数を変化させると,自己心の容量負荷が変化し,左室の一心拍ごとの圧容量曲線は拍動数が減るにつれて横幅の広い図形を描いた。しかし,収縮末期圧容量関係(ESPVR)は拍動数に関係なく一本の直線上を動いた。したがって通常用いられる,最大エラスタンス(Emax)を用いて,心収縮能評価が可能であることがわかった。

本年度は、慢性心不全動物実験モデルにおいて、拍動型補助人工心臓を用いた補助を行い、心筋に骨髄間葉系細胞を移植した群と移植しない群において心機能を比較し,骨髄間葉系細胞移植が心筋に及ぼす力学的効果を検討した。1.拡張型心筋症モデルの作成成山羊にドキソルビシン(アドリアマイシン1.Omg/kg)を週に一回注入。46週継続し、慢性心不全モデルを作成した。2.補助循環の作成拍動型補助人工心臓を用いた、左室心尖脱血-下行大動脈送血の左心補助を作成した。3.細胞移植事前に骨髄液から接着系の細胞をin vitroで培養し109個程度まで骨髄間葉系細胞を増殖した。これを心臓表面から1箇所に付き約0.1mL 3050箇所、心筋内注入した(Cell Tx群)。一方、対照として、補助人工心臓装着のみで細胞移植を行わない群(Control群)を作成した。4.力学的特性の検討経時的な局所心機能の改善効果を心筋の力学的特性を用いて詳細に解析した。人工心臓は自己心と非同期モードで駆動し、拍動数を60から30回/分の間で10回/分おきに変化させ、または一時的に停止させて、その際の心筋の収縮応答性を精査した。成山羊6頭(Cell Tx群3例、Control群3例)に実験を行い、Cell Tx例2例、Control例2例で最終の4週間まで検討を行い得た。細胞移植後4週目の心機能はCell Tx群がControl群に比べて左室駆出率(EF) (47.0±14.8% vs.38.1±8.7%)において良好であった。また、以上より、補助循環と骨髄間葉系細胞移植を併用することで、補助循環単独より心筋の菲薄化が抑制され、心機能の改善も良好となる傾向にあった。
運動におけるリスク感受性と学習方略

本研究では,中学生陸上競技部員を対象としてリスクの捉え方と得意種目の違いで400mのペース配分が違いがみられるのかを検討することを目的とした.参加者は、中学校の陸上競技部員115名(長距離部員49名,短距離部員66名,男子59名,女子56名)であった.ダーツ課題において、ローリスク・ローリターンの的とハイリスク・ハイリターンの的を1投ごとに選択して15投行わせた.1)リスク回避群:ダーツ課題においてハイリスク・ハイリターンの的を3回以下選択した群(短距離40人、長距離19人)2)リスク選択群:ダーツ課題においてハイリスク・ハイリターンの的を9回以上選択した群(短距離14人、長距離17人).400m走における100mごとの区間タイムの百分率を従属変数として,リスク感受性(2)×得意種目(2)×区間(4)の3要因分散分析を用いた.結果0-100m<100-200m<200-300m<300-400mの順で,スタート直後から有意に速かった.得意種目と区間の間に交互作用が見られ,100-200m区間では得意種目が短距離の者のほうが速く,一方300-400m区間では得意種目が長距離の者のほうが速いことが確認された.考察400m走のペース配分においてはリスクの捉え方による違いがみられないことが示された.得意種目が短距離の者のほうが前半速く走り後半に大きく失速している.逆に,得意種目が長距離の者は前半を抑えて走り,後半の失速を抑えているこれは,得意種目が短距離の者は酸素負債能力が高く,酸素摂取能力が低い、そのため前半のオーバーペースに耐えられる.逆に得意種目が長距離選手は酸素負債能力が低く,酸素摂取能力が高い、そのため後半のペースダウンに耐えられる.この種目特性がペース配分に反映していると考えられる.400m走におけるペース配分について、種目特性(筋組成と関連していると考えている)とリスク感受性の観点から検討する実験を終え、データ解析、統計分析を終え、草稿まで作成することができた。結果は、必ずしも期待した結果ではなかったが、400m走におけるペース配分には種目特性が大きく関係しており、リスク感受性がほとんど影響していないことが明らかにできた。このことから、、400m走におけるペース配分に関しては、心理的特性よりも生理的特性の影響の方が大きいことが示唆された中長距離種目である1000mにおけるペース配分について、リスク感受性の影響を検討すると共に、ペース配分と競技力との関係、ペース配分と伸び率との関係、さらに、ペース配分と性格特性との関係について検討していきたい。リスク感受性の測定は、昨年度と同様に、ハイリスクハイリターンの的とローリスクローリターンの的を用意し、参加者がどちらか選択するかという割合で決定していきたい。現在の競技力や伸び率に関しては、各チーム内の相対的評価として、指導者である先生方に評価をお願いしたい。性格検査に関しては、多様な観点から分析したいので、一般的に良く用いられているYG性格検査を用いることを考えている。

このことから、、400m走におけるペース配分に関しては、心理的特性よりも生理的特性の影響の方が大きいことが示唆された中長距離種目である1000mにおけるペース配分について、リスク感受性の影響を検討すると共に、ペース配分と競技力との関係、ペース配分と伸び率との関係、さらに、ペース配分と性格特性との関係について検討していきたい。リスク感受性の測定は、昨年度と同様に、ハイリスクハイリターンの的とローリスクローリターンの的を用意し、参加者がどちらか選択するかという割合で決定していきたい。現在の競技力や伸び率に関しては、各チーム内の相対的評価として、指導者である先生方に評価をお願いしたい。性格検査に関しては、多様な観点から分析したいので、一般的に良く用いられているYG性格検査を用いることを考えている。今年度は、400m走のペース配分において、リスク感受性という心理的要因ではなく、筋組成という生理的要因が影響していることが明らかになったため、性格検査等を実施しないこととした。また、国際学会での発表を検討していたが、日程の都合で参加できなかった。これらの理由で次年度使用額が生じた。次年度は、1000m走のペース配分において、中長距離走者のみを対象とするため、生理的要因の影響は検討しない。したがって、心理的要因が影響している可能性が非常に高い。そこで、性格検査等の質問紙を用いて分析を行う。また、可能であれば、いくつかの学会に参加し、情報収集すると共に、今年度の結果を学会発表したいので、それらの旅費として使用させていただきたい。
花芽のメリステムにおける細胞間相互作用の解析

本研究では、植物の発生過程で位置情報に関わる遺伝子の中から、細胞非自律的に働くタンパク質をコードするものをアラビドプシスで見つけ、さらに遺伝学的な解析を用いて、その作用機構を明らかにする。Bクラスに属する、アラビドプシスの花のホメオティック遺伝子、PISTILLATA(PI)、APETALA3(AP3)を、ATML1遺伝子のプロモーターを用いて、L1細胞特異的に発現させたところ、PI、AP3は、細胞非自律的に働くことが明らかになったが、その機構は自らのタンパク質が移動するのではなく、PI、AP3の下流の遺伝子産物、またはPI、AP3と相互作用することによってPI、AP3の機能を活性化させるコファクターが、細胞間の相互作用を担っていることが強く示唆された。そこで、PI、AP3と相互作用し、その転写活性化能を補助するようなコファクターを見つけるため、酵母のtwo-hybrid方を用いてスクリーニングを行った。その結果、最終的にPI、AP3と意味のある相互作用をするタンパク質は、APETALA1(AP1)、AGL2、AGL4、AGL9の4種類で、いずれもPI、AP3と高い相同性を持つMADSタンパク質であった。これらのタンパク質の機能解析から、次のことが分かった。第2whorlでは、PI、AP3、AP1、AGL9の4つが複合体を形成し、第3whorlでは、PI、AP3が、AGL9を介してAGと複合体を形成する。AP1、AGL2、AGL9の各タンパク質は、転写活性化能を持ち(PI、AP3、AGは持たない)、複合体を形成することによって、PI、AP3、AGに転写活性化能を付与する。さらに、これらのタンパク質は、単独の場合と複合体の場合では、結合するDNA配列の特異性が変化する可能性が示唆された。
エアロゾル前駆体の実時間計測による二次有機エアロゾル生成過程の解明

大気中の揮発性有機化合物は、酸化反応を経て二次有機エアロゾルとよばれる粒子を生成するが、物理過程、化学過程が複雑に関与するため、その理解は不十分である。本研究では、植物起源の有機化合物を対象とし、その酸化反応に関わる化学種の実時間計測を通じて、反応速度を定量的に求めるとともに、気体中および粒子中の反応生成物を分析することにより、二次有機エアロゾルの生成につながる新たな化学機構を提案することができた。揮発性有機化合物VOCの酸化による二次有機エアロゾルSOAの生成には、様々な化学・物理過程が複雑に関与しており、その定量的な理解はいまだなされていない。本研究では、SOA生成過程の中で特に理解が遅れているVOCの気相多段階酸化反応および半揮発性有機化合物と酸性粒子との不均一反応に焦点を当て、その反応速度、反応確率の決定と、SOA生成に関わる半揮発性・不揮発性有機化合物の特定を行う。そして得られた結果をもとに、SOA生成に至る化学的機構を提案し、その定量化を試みる。1.二次有機エアロゾルの生成過程として近年着目されている、半揮発性有機化合物と酸性エアロゾルとの不均一反応による不揮発性有機化合物の生成過程において、反応確率の測定を行うため、既存の濡れ壁反応管とともに、エアロゾルフローチューブを製作し、化学イオン化四重極質量分析計と組み合わせた実験系を構築した。また、液体エアロゾルの発生ラインと、微分型移動度分析器を応用したエアロゾル粒径分布測定系も製作した。これらを通して、粒径10-1000nm、個数密度10^5-10^6particles/cm^3のエアロゾルに対する不均一反応の実験が可能となった。2.陽子移動反応一飛行時間型質量分析法を用いて、二次有機エアロゾルの有機成分のソフト検出を試みる準備を行った。有機エアロゾルを捕集した石英繊維フィルターを徐々に加熱しながら、気化してくる有機化合物を分析するシステムを整備した。フィルターホルダーをガラス製にすることで、ホルダーごと加熱しても、アーティファクトのシグナルを極力抑えるようにした。また、フィルターを減圧下に置くことで、揮発性の低いものを揮発しやすくする工夫を行った。3.生物由来揮発性化合物の気相化学反応過程を解明するための波長可変レーザー分光システムの開発を行った。真空チャンバーを独自に設計し、組み立てを行うとともに、真空紫外レーザー誘起蛍光装置の開発を進めた。反応系の実時間計測を可能にするため、ディジタル遅延時間発生器を設備品にて購入し、複数のレーザーパルスを精密に制御できるシステムを構築した。また、設備品で購入したボックスカー積分器を用いた信号積算システムを構築した。システムの動作状況を調べるため、植物から放出される重要な炭化水素の一つであるイソプレンを用いて予備実験を行い、大気中での光酸化反応を調べる実験研究をスタートさせた。1.生物由来揮発性有機化合物(BVOC)の気相酸化反応における反応速度の測定平成20年度に開発した波長可変レーザー分光システムを用い、代表的なBVOCであるイソプレンの塩素原子による酸化反応速度を測定し、295Kにおける反応速度定数k=(3.44±0.32)×10^<-10>cm^3 molecule^<-1>s^<-1>を得た。また、フーリエ変換赤外分光法を用いて、マツなどから放出される2-メチル-3-ブテン-2-オールのOHラジカルによる酸化反応の生成物を調べ、その反応機構を考察した。2.半揮発性有機化合物と酸性エアロゾルとの不均一反応確率の測定まず、化学イオン化質量分析法を用い、イソプレンの酸化反応により生成するメチルビニルケトン、メタクロレインなどの半揮発性有機化合物濃度の測定方法を確立した。また、不均一反応の反応確率を実験的に決定するために、エアロゾルフローチューブを備えた実験装置を製作し、その性能評価を行った。3.多段階酸化反応により生成する不揮発性有機化合物の特定不揮発性有機化合物の同定に用いている陽子移動反応質量分析計の質量分解能向上のためにリフレクトロン付飛行管を組み入れた。また、シクロアルカンおよびモノテルペン類のオゾンによる酸化反応により生成した二次有機エアロゾルを加熱し、蒸発してきた有機成分の検出を行った。質量スペクトルからこれら成分を推定し、これらの系でのエアロゾル生成機構を考察した。1.2-メチル-3-ブテン-2-オール(MBO)の気相酸化反応速度の測定マツなどから放出される揮発性有機化合物(VOC)であるMBOのOHラジカルおよびCl原子による気相酸化反応を、スモッグチャンバー/FTIR法と波長可真空紫外レーザー誘起蛍光分光法を用いて調べた。MBOとOHとの反応速度定数は、(6.49±0.82)×10^<-11>cm^3 molecule^<-1>s^<-1>と得られた。また、OH、Clどちらとの反応でも、MBOの酸化を通じてOHラジカルが生成することが、気相酸化生成物の同定・定量を通して見い出された。

2.植物起源VOCの酸化反応により生成する気相・粒子相生成物の成分分析代表的な植物起源VOCであるモノテルペンおよびイソプレンの酸化により生成する気相および粒子相の生成物成分を、陽子移動反応-飛行時間型質量分析計を用いて分析した。テルペンの酸化反応では、粒子相にオリゴマーに帰属される信号が検出された。また、イソプレンの酸化反応では、気相生成物としてイソプレンの第一世代酸化生成物が観測された他、粒子成分として有力視されているテトロールに帰属される信号も検出された。3.メタクロレインの不均一反応の研究イソプレンの第一世代酸化生成物の一つであるメタクロレインと、純水および過酸化水素水溶液との不均一反応を、濡れ壁反応管を用いて調べた。純水に対しては可逆的な取り込みが観測され、そこからヘンリー平衡定数として4±2M atm^<-1>を得た。一方、過酸化水素水溶液への取り込みは、液のpHを変化させて調べたが、いずれの場合も純水と同じ可逆的な取り込みしか観測されなかった。本研究の実験条件では、二次有機エアロゾル生成につながるような不可逆的な不均一反応の寄与は無視できることが示唆された。1.メタクロレイン(MACR)の気相酸化反応速度の測定MACRはイソプレンの酸化反応により生成し、その更なる酸化反応がイソプレンからの二次有機エアロゾル(SOA)生成に関与していると考えられている。そこでMACRのOHラジカルによる酸化反応を、レーザー誘起蛍光分光法を用いて調べた。MACRとOHの二次反応速度定数は、圧力2、10、20 Torrでそれぞれ(3.2±0.4)、(3.1±0.4)、(3.4±0.4)×10^<-11> cm^3 molecule^<-1>s^<-1>と得られ、この圧力範囲内では、反応速度定数に明確な圧力依存性は認められなかった。2.イソプレンのオゾン酸化反応による気相および粒子相成分の分析イソプレンのオゾン酸化からSOAが生成する化学過程を明らかにするために、テフロン製バッグを用いた実験を行った。陽子移動反応-四重極質量分析計を用いて気相酸化生成物の分析を行い、イソプレンのオゾン酸化による第一世代、第二世代生成物を特定し、その濃度変化を測定した。また、負イオン化学イオン化質量分析計を用いた測定により、イソプレンのオゾン酸化反応で生成するクリーギー中間体と酸性生成物との結合体を検出することに成功した。一方、生成した粒子の濃度および粒径分布は、移動度走査型粒径選別器により測定した。また、粒子はフィルターにより捕集したのち、加熱して気化した成分を陽子移動反応-飛行時間型質量分析計により分析した。気相生成物として検出されたクリーギー中間体と酸性成分との結合体に帰属される質量ピークが検出され、これらの生成物の一部が粒子相へ分配されていると結論付けることが出来た。1.メチルグリオキザール(MGLY)の気相酸化反応速度の測定MGLYは、イソプレンの大気酸化反応における第二世代生成物の一つであり、近年、その液相酸化を経由したオリゴマー形成によって、二次有機エアロゾル(SOA)の生成に関与していることが示唆されている。
バイオマス多糖からの高機能ナノ材料の創成

植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。セルロースナノファイバを調製する原料として様々な高等植物の柔組織を探索した。各種食用果実の果肉,野菜の組織には乾燥重量比10%程度のセルロース様多糖が含まれることが分かった。この多糖の単離過程では5%以上のNaOHを用いるとフィブリル形状が崩れるため4%にとどめなければならない。そのため,単離固形分には一定量の非グルコース成分が含まれる。そこでこの成分をP-セルロースと呼ぶことにした。P-セルロースを電子顕微鏡で観察するとほとんどの試料で直径3ナノメートル程度の極細フィブリルからなっていた。フィブリル幅を正確に計測するため,極限まで希釈したフィブリル懸濁液を雲母壁開面に展開して貼り付け,原子間力顕微鏡の高さ計測機能を用いる手法を開発した。その結果P-セルロースの多くは2ナノメートル以下,原料の種類によってはけノメートル以下の超極細フィプリルが多数含まれていた。これは従来の定説であった「高等植物セルロースの基本単位はロゼットで合成される3.5ナノメートル幅のフィブリル」という概念を覆すものであり,国際学会において注目された。これに関連して,木材の一次壁セルロースの性状を調べるため,夏季に活動中の生木の形成層を採取してP-セルロースを得た。AFM観察によれば,これも幅2ナノメートル程度のフィブリルを含んでいた。しかしそのフィブリル形態は採取時期によって異なっていた:5月のものは短く,かつ曲がりくねったフィブリルのみであった。7月分はそれに加えて長い直線状のものが含まれていた。8月になると短いフィブリルが僅かになっていた。これらは木材の一次壁形成の過程と機構に重要な示唆を与えるものである。(1)19度の研究により、様々な植物組織から幅3nm以下のセルロースナノファイバーが得られることが分かったので、これを用いてナノ粒子捕捉用の精密フィルタを構成する試みを行った。しかしナノファイバーのみでフィルタを構成するとろ過抵抗が大きくなるので、マクロ多孔性基材(ろ紙)の上にセルロースナノファイバーを超薄層として積層する手法を検討した。(結果)ナノファイバー懸濁液をろ紙でろ過すると、基材の孔径が大きすぎてナノファイバーがろ紙繊維に貼りついてしまい、ろ過層を構成することができなかった。そこでフィルタ構成ファイバを多段にすることを考え、700nm径の合成繊維(ポリエステル)ステープルを使用することとした。これによりセルロースナノファイバーを網目状に保持してナノ粒子用フィルタを構成することができた。(2)再生セルロース径ナノファイバーの高機能化利用のため、アルカリ-尿素系溶剤からの再生で得られるセルロースゲルの多孔構造を調べた。電子顕微鏡による高分解能観察の結果、該ゲルの網目は510nm径のセルロースII型ナノフィブリルで構成され、それらで構成される空隙の径は50100nmであった。この構造はそのままフィルタとして利用できるほか、各種の異種物質(金属、無機物、合成高分子)を網目中で析出させることにより、新しいタイプのナノコンポジットの合成に利用できることが分かった。(3)上記セルロースゲルは強靭な網目構造を持つので、溶媒置換乾燥によって容易にエアロゲル化することができる。これは500m2/g程度の比表面積を有するナノ多孔体であり、驚異的な断熱性能(熱伝導度0.002J/mK程度)を持つことが分かった。
水銀フリーフィルム型紫外線光源を用いた低透過率排水への適用に関する検討

水処理における高度処理は衛生の向上を目的に上水道で普及しているが、下・排水への普及は途上の段階であり、普及への課題としてこれら処理水に残留する夾雑物質濃度の高さがある。紫外線を用いた消毒および有機物分解においては特に夾雑物質の影響を受けるため、畜産排水などの低透過率排水への適応は不可能と考えられてきた。しかし、紫外線光源の開発が進み、低透過率排水への適応についても検討が始まりつつある。本研究は、水銀を用いない新たな紫外線光源を用いて低透過率排水の消毒および含有PPCPsの分解の可能性について検討することにより、新たな下・排水の高度処理法の提案を目的としている。
動的計画法の数理構造的研究

本研究は,ソフトで柔軟かつ融通のきく動的計画法(Dynamic Programming,以下DPと略記)の数理構造的理論の構築を目的として,具体的にマルコフ・セット連鎖モデル,ファジィ動的システムと停止問題,一般効用モデルについて解析研究を進めた.主な研究成果は次の通りである.1.マルコフ・セット連鎖モデル2.ファジィ動的システムと停止問題ファジィ状態とファジィ推移を持つ動的システムのエルゴード定理が証明されて、関係するDP方程式の解の存在と一意性の証明を得た.さらに,ファジィ・ストピンングルール(fuzzy stopping rule)を導入して,ファジィ動的システムの最適停止問題を定式化し,D.P.の適用可能性の検討を通して,D.P.の適用範囲を拡大した.3.一般効用モデル一般効用関数のもとでのマルコフ決定過程の期待効用最大化問題を,政策をパラメータとする分布族に依ってD.P.方程式を記述し最適解の存在とその特徴付けを行った.得られた結果は,指数型の従来の幾つかの結果を特別の場合に含み,動的計画法の適用範囲を拡大することに成っている.これらの研究結果は,学術論文に掲載又は掲載予定である。本研究は、ソフトで柔軟かつ融通のきく動的計画法(以下D.Pと略記)の数理構造的理論の構築を目的として、具体的にマルコフ・セット連鎖モデル、一般効用関数モデル、ファジイ決定モデルについて解析研究を行っている。主な研究成果は次の通りである。1.推移確率法則がある領域に含まれていることのみが既知である決定過程をマルコフ・セット連鎖を用いて定式化(Controlled Markov Set-Chains)して、割引された期待利得をParetoの意味で最大にする政策をもとめるためのD.P.方程式を導出するのに成功した。2.一般効用関数のもとでのマルコフ決定過程の期待効用最大化問題を、政策をパラメータとする分布族に依ってD.P.方程式を記述し最適解の存在とその特徴付けを行っている。得られた結果は、指数型の従来の幾つかの結果を特別の場合に含み、動的計画法の適用範囲を拡大することに成っている。3.L.A.Zadehの拡張原理を適用して、マルコフ性をもつ決定的過程をファジイ化し、ファジイ決定過程を定式化した。ファジイ数に関するFuzzy max-orderのもとでの最適解を求めるためのD.P.方程式を導き、解の存在と一意性の証明を得た。本研究は,ソフトで柔軟かつ融通のきく動的計画法(以下D.P.と略記)の数理構造的理論の構築を目的として,平成10年度は,マルコフ・セット連鎖モデル,ファジィ決定モデルの研究を進めると共に,D.P.のfuzzy clusteringへの応用を試みた.主な研究成果は次の通りである.1.高度の頑健性(robustness)が要求される環境でのマルコフ決定過程をマルコフ・セット連鎖を用いて定式化(Controlled Markov Set-Chains)して,長期間の平均期待利得をParetoの意味で最大にする政策を求めるためのD.P.方程式の導出とアルゴリズムの開発に成功した.2.ファジィ・ストピンングルール(fuzzy stopping rule)を導入して,ファジィ動的システムの最適停止問題を定式化し,D.P.の適用可能性の検討を通して,D.P.の適用範囲を拡大した.3. 2つの要素の間にファジィ距離が与えられているclustering problemに対してD.P.を適用してcluster内の平均ファジィ距離の総和をfuzzy max orderの意味で最小にするclusteringを見出すことが出来た.
二次元量子重力と弦場の理論

非臨界弦にたいする弦場の理論を研究した。C=0次元の弦理論に関しては確率過程量子化に基づく弦場の理論が既に得られているものの、C>0次元の弦理論の場合には完全な理論はまだ得られていない。その大きな原因は弦の上にのっている物質の状態としてあらゆるものを考える必要があるのか、それとも特別な状態の作る部分空間に制限してもよいのかが不明であるという点にある。そこで本研究では対象をIsingスピンと2次元重力の理論(C=1/2次元の弦理論)に限り、弦の上のスピンの状態を幾つかのタイプに限定して弦場の理論をつくり、この理論について調べた。さらに連続(リウヴィル)理論の立場から、弦の振幅を準古典展開を使って計算し、リウヴィル場の境界条件を決定した。今後はこの研究をさらに行列模型の手法を仕えない超弦理論に拡張して超弦の振幅をもとめ、超弦の場の理論を研究するつもりである。1.D=0次元の弦場の理論におけるSD方程式は長さlをもつ閉弦に対する外源をJ(l)とすると、lT(l)Z[J]=(-3δ′′(l)+3/4tδ(l))Z[J]という形にまとめられる。ここでZ[J]は弦の振幅の母関数、tは宇宙定数、T(l)はVirasoro代数をみたすJ(l)についての次の汎関数微分演算子である。この方程式を行列模型から導かれるVirasoro条件と関連づけるためには、その両辺をlで割らねばならない。この時新しくあらわれるδ(l)に比例する項の係数が、Z[J]を使って書き表せることを示し,その形を決定した。2.以前筆者を含む共同研究(池原・他)で提案した、D=1/2次元の弦場の理論(2次元ランダム面上にIsingスピンがのっている理論)におけるSD方程式が積分可能性条件をみたすことを示し、汎関数微分演算子が満たす代数を求めた。(鈴木俊哉氏との共同研究。雑誌に発表済み。)3.D=1/2次元の弦理論において、弦場に対する新しいSD方程式(ループ方程式)を導き、これをもとに弦場の理論を作った。この新しいSD方程式は、次の特徴をもつ。(1)弦場としては弦上のIsingスピンがすべて上向きであるものとすべて下向きであるものの2種類を含む。(2)弦場に対するSD方程式をスケーリング演算子のグリーン関数に対する方程式に書き換えたとき、これが行列模型において得られたW_3条件と一致する。以前筆者たちが提案した弦場の理論におけるSD方程式は、行列模型において得られたW_3条件に等価であることは示せたが、その積分可能性条件とW_3代数との関係は明瞭ではなかった。今回得られた新しいSD方程式の積分可能性条件は、W_3代数そのものになっている。現在この結果を論文としてまとめている最中である。(鈴木俊哉氏との共同研究)今後は、今回得られた弦場の理論を用いて物質場がのっている場合のランダム面のフラクタルな構造を調べる予定である。1.D=1/2時限の弦理論において、弦場に対する新しいSchwinger-Dyson (SD)方程式を導き、これをもとに弦上のイジングスピンがすべて上向きかすべて下向きである弦場にたいする弦場の理論を作った。このSD方程式は行列模型によって得られているW_3条件と一致することが示せる。(鈴木俊哉氏との共同研究で、雑誌発表済。)2.境界のある2次元面上の重力理論を連続(リウヴィル)理論の立場から調べた。(1)まず一般的に、リウヴィル場にたいする新しい境界条件を導いた。この条件はある1つのパラメータに依存する。(2)つぎに、円板のトポロジーを持つ面上の重力理論の分配関数を準古典展開を使って計算した。この計算は円板上のラプラシアンの固有値に関するツェ-タ関数を用いて行なったが、境界条件が複雑であるため大変難しい。そのためまず、分配関数の(1)のパラメータに依存する部分のみを計算した。その結果、分配関数には面積Aと境界の長さlの巾と指数関数の他に、Aとlの対数があらわれることが分かった。行列模型による結果はこのような対数はあらわれない。そこで分配関数がこの対数に依らないという要請によって、(1)のパラメータを決定した。(これは早坂圭司氏とデンマークのニールスボ-ア研究所のJ. Ambjφrn氏との共同研究で、雑誌に投稿中。)
エチレン応答因子で拓くカーネーションのポストゲノム収穫後生理研究

カーネーションは,世界および国内における主要花き品目の1つであり,2013年の全ゲノム解読完了以降,その情報を利用した新たな研究が期待されている.本研究では,転写因子であるエチレン応答因子(ERF)に着目し,未解明のカーネーションにおけるエチレンシグナル伝達系の最終段階について明らかにする.また,ERFが植物の酸素センシング機構の重要因子であるとの知見に基づき,花におけるエチレンシグナル伝達と低酸素とのクロストークを明らかにし,実用化が期待される切り花の低酸素包装技術の効果に関する生理学的根拠を提示する.カーネーションは,世界および国内における主要花き品目の1つであり,2013年の全ゲノム解読完了以降,その情報を利用した新たな研究が期待されている.本研究では,転写因子であるエチレン応答因子(ERF)に着目し,未解明のカーネーションにおけるエチレンシグナル伝達系の最終段階について明らかにする.また,ERFが植物の酸素センシング機構の重要因子であるとの知見に基づき,花におけるエチレンシグナル伝達と低酸素とのクロストークを明らかにし,実用化が期待される切り花の低酸素包装技術の効果に関する生理学的根拠を提示する.
ニチニチソウの茎葉器官培養による有用アルカロイド生産に関する研究

本研究において、ニチニチソウの茎葉器官培養株を用いた2量体アルカロイドの安定生産を最終的な目的として検討を行った結果、以下に示した知見が得られた。(1)植物ホルモンや光照射条件は、茎葉器官培養株のアルカロイド生産能及び増殖に対して大きな影響を与えることが明らかとなり、特に近紫外光が2量アルカロイド生産を特異的に促進する作用を持つことが確認された。(2)次に、先の検討をもとにアルカロイドの効率的な生産方法について検討したところ、増殖期とvindoline及びcatharanthine生産期を組み合わせ2段階培養法、さらにこれに近紫外光照射による2量体アルカロイド生産期を加えた3段階培養法を行うことによって、vindoline及びcatharanthine、さらには2量体アルカロイドを効率良く生産させることが可能となった。(3)試験管内での2量体アルカロイドの生合成系の反応の一部を行った結果、FMN存在下近紫外光照射によって非酵素的なvindoline、catharanthineの縮合が特異的に起こることが明らかとなった。さらに、植物葉部から得た粗酵素分画に「vinblastine合成酵素」が存在することが示唆された。(4)茎葉器官培養株の大量培養系確立にむけての情報を得るために、液体培地を用いた培養方法について検討した結果、気液培養法によって液体培養が可能なこと、さらにはジャ-ファメンタを用いた培養も可能であることが明らかとなったが、長期間の安定な増殖とアルカロイド生産能を維持するには至らなかった。今後は、本研究で得られた知見を基に、さらに効率の良い2量体アルカロイドの生産系の確立を目指した検討を行う予定である。本研究においてはニチニチソウmultiple shoot cultureにおいてvindolineとcatharanthineから効率良くvinblastineを始めととする二量体アルカロイドを生産させる条件を確立するために、以下に挙げる検討を行った。3.細胞抽出物(蛋白質分画)を用いた試験官内でのvindoline、catharanthineからのvinblastineへの変換に関する検討このうち1については、基本条件(ベンジルアデニン1mg/1添加ムラシゲスク-グ培地、植物培養用ライト5w/m^2照射)で培養した株を、植物ホルモン無添加、強光(20ー30w/m^2)照射で培養することによって、細胞中のvindoline、catharathine含量は有意に上昇し、特にcatharanthine含量の上昇率がたかく、両アルカロイドの比は、0.5から1に近い値にまで大きくなった。また2については、一般の培養光にほとんど含まれていない近紫外光によって、vindoline、catharanthine含量の減少及びvinblastineなどの二量体アルカロイドの含量の上昇が認められた。この結果から、近紫外光によって、vindolinetとcatharanthineからの二量体アルカロイドの合成が促進されることが示唆された。3については、予備的な検討を行うことしかできず、現在のところこの系によるvinblastineの生成は認められていない。今後は、この点について詳しく検討を進める予定である。本年度は、前年度の高アルカロイド生産能を有する茎葉器官培養株のスクリ-ニングにより得られた株を用いて、vinblastineをはじめとする抗腫瘍性アルカロイド及びvindoline、catharanthineの生産に対する光照射や植物ホルモンを中心とした培養環境因子の影響について検討を行った。その結果、vinblastin、leurosineといった抗腫瘍性アルカロイド生産に対して370nmに極大波長を持つ近紫外光の照射が効果的であること、及びvindoline、catharanthineの生産に対して近紫外光を含まない培養光の強光照射が有効であることが明らかとなった。そこで、さらにこれらの点について詳しく調べ、vindoline、catharanthineを十分に畜積させ、続いてこれらから効率良く抗腫瘍性アルカロイドを生産させることができる光照射条件を確立することを試みた。

現在までのところ、一応有効な条件は設定できたが未だ十分とはいえないので、今後も検討を継続する予定である。また茎葉器官培養株の大量培養を行うための予備的検討として、小規模での液体培養について検討を行った。その結果、4週間程度の短期間の培養ではアルカロイド生産能及び増殖に大きな影響は認められなかったが、長期間培養を続けるとアルカロイド生産及び増殖は著しく低下することが明らかとなった。今後この点を改善するために、培地成分、通気、攪拌、光照射などの培養条件の影響についてさらに詳しく検討を行う予定である。本年度は備品として人工気象器(既存)内で使用できる振盪培養機を購入し、茎葉器官培養株の液体培養についての検討に使用した。この振盪器の使用によって、温度及び光照射条件を一定に保ちながら種々の培地成分の影響を一時に調べることが可能となった。Vindolineとcatharanthineからのvinblastine生合成反応を前半部のiminium中間体生成までの反応と、後半部のvinblastine生成反応に分けて検討した。その結果、まず前半部のvindolineとcatharanthineの縮合反応が、FMN存在下近紫外光照射によって非酵素的に起こることが明かとなった。しかもペルオキシダ-ゼによる縮合反応の場合と異なり、この非酵素的縮合は可視部の光の照射では全く進行しなかった。茎葉器官培養株におけるvinblastine生成も同様に近紫外光照射によって特異的に促進されることから、生体内における2量体アルカロイド生成のためのvindolineとcatharanthineの縮合反応も非酵素的に起こっている可能性も考えられる。次に後半部分の反応を触媒する「vinblastine合成酵素」の検索を行った。その結果、硫安飽和30から50%の分画にこの酵素の存在を示唆するvinblastine生成活性が認められたが、その精製には至らなかった。またこの検討の過程で、NADHがiminum中間体からvinblastineを生成する作用を持つことも明かとなった。今後はさらに「vinblastine合成酵素」の精製を進め、vindolineとcatharanthineからのvinblastineの生成反応の全容を明らかにし、さらに制御を可能とすることによって、効率的な抗腫瘍性2量体アルカロイド生産方法の確立を目指したい。茎葉器官培養株の液体培養について検討を行った結果、ジャ-ファメンタを用いての短期間の気液培養が可能となった。しかし、この方法の大量培養法としての有用性を判断するためには、アルカロイド生産性の評価や総合的な培養コストの評価を待たなければならず、今後はこの点について詳しく検討を進める必要があると考えられる。