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マルチメディアと情報のデジタル化をめぐる知的財産権についての研究

近時、コンピュータおよび通信技術の急速な発展により、マルチメディアの展望が開けてきているが、知的財産法上の扱いがその発展のネックになっているといわれている。マルチメディアの知的財産権をめぐる問題は、表現手段の複合から生じる問題、供給手段の多様化(とりわけ、オンライン・ネットワークによる供給)から生じる問題、情報のデジタル化から生じる問題の3種に分けられ、その中でも、デジタル化こそがマルチメディアの基盤となるもっとも重要な法律問題であるといえる。ところが、従来の著作権法はアナログ著作物の法であり、デジタルの世界には必ずしも適合していない。本研究では、デジタル技術とネットワークに適合的な知的財産(とりわけ、著作権)のルールのあり方を検討する。まず、第1章では、デジタル化とマルチメディアのもたらす基本的問題を、「デジタル化権」概念を軸に検討する。続いて、第2章では、著作物のデジタル化とマルチメディアにおける最大の問題と考えられる著作者人格権、とりわけ同一性保持権のあり方について、諸外国の状況と比較しながら検討する。第3章では、デジタル・ネットワークを通じて著作物が供給される場合における著作権のあり方について検討し、「使用」中心の法律構成の必要性を指摘する。第4章では、ネットワーク上の著作物に関する取引を含めて、種々の取引が行われるにあたっての取引法、契約法上の基本的問題を概観するとともに、特殊な物流形態としてオンライン流通の場合の権利処理のあり方を検討する。第5章では、著作物のエンドユーザーである消費者の立場から見ての問題点を検討する。最後に、第6章では、デジタル化された情報がネットワークを流通することから生ずる種々の倫理的問題を、著作権問題やネットワーク・オペレーター責任を含めて検討する。1マルチメディアソフト制作の基礎となるデジタル技術に関して、過去の導入の際に知的財産法上論争された諸点、すなわち、プログラムの保護、データベースの保護、デジタル録音・録画の報酬請求権、リバースエンジニアリングの可否、ヴイジュアル・インターフェースの保護に関する文献を収集、整理した。また、アメリカおよびEUにおけるマルチメディアソフトとデジタル化をめぐる論文,報告書を収集し、検討した。2とりわけ、平成6年7月に公表されたアメリカ政府の情報基盤整備専門委員会(IITF)のグリーンペーパー「知的財産と情報ハイウエイ」を詳しく検討した。そこからは、アメリカではデジタル化の知的財産法への影響は比較的軽徴と見られていることがうかがわれる。しかし、わが国におけるハードメーカー、ソフトハウス、印刷会社、出版社、権利社等からのヒアリングでは、とりわけ、著作者人格権との緊張関係が強く意識されていることが明らかになった。3わが国における著作者人格権と一般人格権との関係を検討する前提として、わが国とアメリカ、ドイツおにける著作者人格権関連の文献のデータベースを作成した。4平成7年度の研究への準備作業として、ネットワークを利用した著作物およびデータ利用の際に生じるであろう知的財産法上およびプライバシー(一般人格権の一種)保護上の論点を抽出する作業を行った。5以上の理論的検討と併行して、インターネット利用によるテキストおよびグラフィックデータの入手、マックおよびウィンドウズを利用したデータ改変、部分利用の実態について体感する作業を行っている。1デジタル通信によるマルチメディアソフトのオンライン供給のもたらす知的財産法上の問題点について、アメリカ政府の情報基礎タスクフォース知的所有権作業部会の報告書「知的財産と全米情報基盤」、EU委員会のグリーンペ-パ-「情報化社会における著作権および関連権」、わが国の著作権審議会マルチメディア小委員会第一次報告書、民間11団体の提言「デジタル化・ネットワーク化に対応した知的財産権の在り方について」を詳しく検討した。アメリカにおける「送信権」、EUにおける「使用権」、民間11団体による「拡布権」、文化庁の手当不要論など、それぞれ適切な法的枠組を模作しながら方向が異なっていることが明らかになった。

2インターネットの利用に伴う著作権保護の問題について重点的に検討を行い、95年11月に開催された第4回コンピュータ・ソフトウエアの法的保護に関する国際シンポジウムにおいて、ホームページのリンクに伴う著作権法上の論点について問題提起を行った。3デザイン、写真、美術の著作物について、京都府中小企業総合センターと協力してデジタル化に伴う問題点を検討した。4ネットワークを利用した著作物およびデータ利用の際に生じるプライバシー(一般人格権の一種)保護上の問題点を、EUの「個人データ処理に関する個人の保護及び個人データの自由移動に関する閣僚理事会及び欧州議会指令」を手掛かりに検討した。5以上の理論的検討と併行して、研究室内に4ポートのハブからなるイーサネットによるLANを構築し、通信および情報の共有の実際を体験した。
クモ膜下出血の予後改善を目的とした腎除神経術の効果とその機序

(方法)雄SDラットを偽手術群、くも膜下出血群(SAH)群に分け、SAH導入15分後にさらにSAH+腎除神経術(RD)群、SAH+RDの偽手術群に分け、両側RDを完成させた。(昨年までの結果の概略)RDにより脳血管攣縮は有意に改善し、脳底動脈周囲マクロファージの軽減も認めた。交感神経系の上位中枢である視床下部室傍核では、SAHにて上昇するドーパミンβ水酸化酵素、活性化アストロサイド、活性化マイクログリアがRDにより有意に軽減した。(本年度の実績)まず、血管での病的変化がRDにより改善しているか調べた。脳主幹動脈を摘出し、ウエスタンブロット法を用いてSAHにより修飾を受けるタンパクについて各群比較検討したところ、SAHにて活性化されたリン酸化ERKがRDにて有意に抑制、血管内皮由来のCOX-2の発現も有意に低下した。また、免疫組織学的検討において、SAHにて増加したリン酸化ERK陽性血管内皮細胞は、RDにより有意に軽減した。次に、中枢性交感神経と脳血管攣縮との関係をつなぐものとしてアンギオテンシンII(AII)に着目、SAHにより有意に上昇した血清AIIがRDにて低下することを発見した。一方、脳動脈ではAII受容体の発現変化は認めなかった。(意義・重要性)本研究では、長年議論の的だった交感神経とSAH後脳血管攣縮との関連性について、中枢性交感神経系を担う視床下部に焦点を当ててその正の関連性を明らかにした。RDは視床下部傷害を軽減し交感神経過活動を抑制した結果、腎β受容体を介してレニンアンギオテンシン系を抑制し、血管内皮細胞保護により脳血管攣縮を抑制したと考えられる。また、現在RDは循環器科領域でヒトの臨床研究でも施行されているため、本研究結果は、RDが将来脳血管攣縮の治療法に応用できる可能性を示唆するものにもなった。なお、本研究成果は現在国際誌投稿中である。方法)オスSDラットに1)クモ膜下出血(SAH)の偽手術(コントロール、C群)、2)SAH+腎除神経術の偽手術(S群)、3)SAH+腎除神経術(Renal devervation, RD群)の3群に分け、SAHモデルを作成した。我々の以前の結果から、SAH直後循環動態の悪化にて一旦低血圧となり、生存する動物は30分程度かけて血圧が回復すること、両側RD完成まで30-40分間必要であり、高血圧ラットではRD後直ちに血圧が低下することから、SAH導入15分経過後よりRDを開始、SAH導入60分後にRDが完了するような実験計画とした。RD後速やかに人工呼吸器から離脱した。S群では背部の皮膚切開のみ行い、RD群と同じ時間・量にて麻酔薬投与した。SAH導入24時間後、ガルシア変法+梁歩行を組み合わせた22点(スコアが多いほど良い)の神経所見とロタロッド試験を行った。十分な吸入麻酔下に脳血流を測定した後脳を摘出し、左右の大脳半球について脳水分含量を計測し、脳浮腫の程度を比較検討した。また脳幹部は4%パラフォルムアルデヒドに2日間浸透させ、パラフィン包埋した後、脳底動脈先端部から近位側に向かって100μmずつ5箇所薄切しヘマトキシリン染色を行い、最も動脈内腔が狭小化している切片の断面積を計算し、脳血管攣縮の程度を比較検討した。結果)SAH後から人工呼吸器離脱までの死亡率が33.3%、手術終了後からエンドポイントの24時間後までにS群で28.6%、C群とRD群では0%であった。C群と比べS群、RD群とも神経所見は低下傾向、ロタロッド試験は有意に低下していたが、2群間では有意差はなかった。脳血流は3群間で差はなかったものの、脳浮腫はC群と比べRD群では増悪傾向であった。しかしながら、脳血管攣縮はRD群において有意に抑制されていた。本研究の1年目は腎除神経術のSAHの予後改善効果を検討すべく、preliminaryな実験を計画した。具体的にはSAHの予後決定因子と考えられている早期脳損傷、脳血管攣縮、慢性期の認知症において、どの病態に効果があるのかを本年度検討した。上述の如く腎除神経術は脳血管攣縮に有効性があると期待されるため、次年度以降は脳血管攣縮に焦点を当てて、より正確な予後評価とクモ膜下出血後の血管傷害の把握、腎除神経術による保護効果を検討する予定とする。(死亡率)SAHの死亡率は約35%。そのうちSAH導入後15分以内にほとんどが死亡。S群とRD群に群分けした後の死亡率は数%で有意差無し。(血圧・体重減少)SAH24時間後血圧は現時点でS群に比しRD群では約10-20mmHg低下している。体重減少率は各々約10%にて同程度。(神経所見)SAH24時間後のガルシア法+梁歩行テスト、ロタロッドテストの両試験において、SAHにより神経所見は有意に悪化、RDにて改善傾向にあり。(脳動脈径)神経所見計測後深麻酔下にブラックインク入り液体ラテックスを経心的に潅流した。その後脳を摘出し左右の前・中・後・内頚・脳底動脈の径を計測した。

SAHにて有意な血管径の短縮を認めたが、S群と比べRD群にて有意に血管径の拡大を認めた。(脳血流)SAH24時間後の安静時脳血流は現時点では各群間で大きな差は認めない。(脳血管反応性)SAH24時間後に血液ガス分析を計測した上でアセタゾラミドを腹腔内投与し、以後30分間かけて5分毎の脳血流の変化を計測している。現時点でSAH後脳血管反応性の遅延が認められるもののRD群では良好な反応性を示している。SAHの合併症である脳血管攣縮において、腎除神経術が有意に血管径の短縮を抑制している所見を得ることができた。また、神経所見は全ての動物で計測する予定であるが、現時点で腎除神経術にて改善傾向にある。以上より最も重要な予後評価において、腎除神経術の有効性が示されたと判断している。現在その有効性について脳動脈における血管平滑筋の反応について検討しているが、本年度は予後評価と腎除神経術の保護効果についての詳細な検討の導入部分を行うことを予定していたため、おおむね順調に進展していると判断した。(方法)9-10週齢のオスSDラットを偽手術群、くも膜下出血(SAH)群に分け、人工呼吸器管理下に血管内穿刺法にてラットSAHモデルを作成した。SAH導入15分後にさらにSAH+腎除神経術(SAH+RD)群、SAH+RDの偽手術(SAH+Sham)群に分け、両側RDを完成させた。(結果)死亡率は約40数パーセントと他の報告とおおよそ同等の結果を得た。Garcia変法+梁歩行試験、ロタロッド試験にて評価した神経所見では、SAH24時間後で有意に悪化するもRDにて改善傾向にあった。手術24時間後に深麻酔下でブラックインク入り液体ラテックスを経心的に注入し、脳血管径(前・中・後大脳動脈、脳底動脈)を計測すると、SAHによる動脈収縮はRDにて有意に改善された。血圧はRDにて約15mmHg低下するものの、SAH24時間後の安静時脳血流は同等であり、RDによる降圧は脳潅流圧を低下しないことが示唆された。また、RD群にてアセタゾラミドによる脳血管反応性の上昇傾向が認められた。組織学的検討にて、SAHで増加した脳底動脈周囲のマクロファージの浸潤はRDにて有意に軽減した。さらに、RDの効果発現の主座と考えられる視床下部において、SAH+Sham群ではドーパミンβ水酸化酵素、活性化アストロサイト、活性化マイクログリアの発現は上昇したものの、RD群ではそれらは有意に低下した。このことから、RDはSAHによる中枢性交感神経の活性化を抑制するとともに、視床下部傷害も軽減することが示唆された。現在上述の3群のラットにおいて視床下部やウィリス動脈輪の動脈を摘出し、修飾を受けると考えられるタンパク量やリン酸化を定量的に計測すべく現在データを集積している。腎除神経術はくも膜下出血の予後決定因子である脳血管攣縮を改善し、脳血管において細胞傷害性変化が腎除神経術で軽減されることも今年度の実験までで明らかとなった。さらに、視床下部を主座とした細胞傷害や交感神経活性化抑制が、それらと関連することも今年度の研究結果で導き出された。以上の結果から、腎除神経術による保護効果のメカニズムが、視床下部由来の血管収縮作用を持つホルモンの不活化であることが予想され、来年度の研究進展が待たれる。現在まで、くも膜下出血後脳血管攣縮に対する腎除神経術の保護効果が明らかとなり、メカニズム解明へと進んでいる為、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。(方法)雄SDラットを偽手術群、くも膜下出血群(SAH)群に分け、SAH導入15分後にさらにSAH+腎除神経術(RD)群、SAH+RDの偽手術群に分け、両側RDを完成させた。(昨年までの結果の概略)
藍の生葉染めの過程におけるインジルビンの生成とその染色への応用

藍の生葉染めでは、条件によっては青く染色できない場合がある。藍の色素であるインジゴの生成過程で、その構造異性体である赤色色素のインジルビンが生成することも一因であるが、どのような条件でインジルビンが生成するのか、詳しく検討されていない。またこの赤色のインジルビンを積極的に染色に利用すれば、インジゴの青と混ざって、赤紫色の染色物を生葉染めで得ることが可能であると考えられる。インジルビンは、藍の葉に含まれるインジゴの前駆体であるインジカンの加水分解物であるインドキシルと、その酸化生成物であるイサチンとの反応で生成することがわかっている。インジカンは試薬として入手可能であるが、高価である上、酵素でしか加水分解できないので、インジカンの代わりに安価な試薬である酢酸インドキシルを用いて、どのような加水分解条件でインジルビンが多く生成するかを調べたところ、pHや温度等に依存することがわかった。また、酢酸インドキシルからアルカリ加水分解でインドキシルを生成させ、pHを中性付近に下げ絹布を染色したところ、長時間放置しておいたものが赤紫色に染色された。酢酸インドキシルのメタノール溶液を絹にしみこませて長時間放置することによっても赤紫色に染色されることがわかり、加水分解されずに残っていた酢酸インドキシルが絹布内でインジルビンに変化することがわかった。さらに、生葉染めを様々な条件で検討したところ、インドキシルが酸化される時にアルカリ性になる条件、また水への溶解性の小さいイサチンを可溶化できるような条件で赤紫色に染色することができた。
必須微量栄養素セレンの脳への移行および脳特異的保持メカニズムの解明

グルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)などの抗酸化酵素の活性中心となるセレン(Se)は,血流量が多く酸素消費が活発である脳において特に重要な機能を担っている。しかし,脳内のSe代謝については不明な点も多い。我々のこれまでの研究により,セレノトリスルフィド(-S-Se-S-, STS)とチオール(-SH)タンパク質とのチオール交換反応が生体内のSeの輸送や代謝に重要であることを報告している。本研究でもSTS化合物を利用してSeの代謝に関わる脳由来タンパク質の探索を試みた。本研究で用いたラット脊髄後根神経節細胞へ低分子および高分子のSTS化合物を添加した結果,いずれの化合物由来のSeも細胞へ取り込まれ,GPxの合成に利用されることが示され,神経細胞へのSe輸送においてもSTSとタンパク質チオールとのチオール交換反応が寄与している可能性が示唆された。脳のSe結合性タンパク質探索の手がかりを得るため,脳と同様にSeが重要な機能を果たしている心臓のSe結合タンパク質を探索した結果,ミオグロビン(Mb)が同定された。Mbは筋肉で酸素の保持や輸送に関与するタンパク質であるが,Seとの結合性については知られておらず,Mbの新たな機能としてSe代謝との関連性が示唆された。Seが神経細胞へ輸送されるためには,細胞膜を透過する必要があることから,細胞膜にもSe結合性タンパク質が存在するのではないかと推察し,ラット脳ホモジェネートから膜画分を分離した後,STS化合物処理と質量分析によりSe結合性タンパク質を探索した結果,分子量17000程度のチオール含有タンパク質が,Se結合性を示した。また,細胞へ取り込まれたSeの挙動を調べるため,低分子および高分子STS化合物の蛍光標識体を合成した結果,それぞれの蛍光標識体は細胞培養条件下で70%以上安定に存在することを確認し,解析に用いることができた。本研究は,必須微量栄養素セレンの脳への輸送および脳特異的保持機構の解明を目的とし,セレン結合タンパクの探索および神経細胞のセレン利用能に関する検討を行なった。セレンは抗酸化因子として生体内,特に脳において重要であり,これまでにアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患と脳内セレン濃度やセレン含有酵素グルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)との関連も報告されている。脳特有のセレン代謝メカニズムには未解明な点が多く残されており,脳や神経細胞におけるセレン代謝経路の解明は,これらの神経変性疾患などの発症機構の解明,予防法開発の一助になると考えられる。ラットから摘出した脊髄後根神経節(DRG)細胞を培養し,合成したペニシラミンセレノトリスルフィド(PenSSeSPen)を培地に添加して一定時間培養後,細胞質のグルタチオンペルオキシダーゼ活性およびセレン量を測定した。培地にPenSSeSPenを添加48時間後にGPx活性が上昇したことから,PenSSeSPen由来セレンが神経細胞内に取り込まれ,セレンタンパクの合成に利用されたと推察された。また,fluorescamineを用いてPenSSeSPenの蛍光標識体を合成し,緩衝液や培地中での安定性を検討した結果,pH 7.4の緩衝液中でも24時間以上蛍光スペクトルに大きな変化が見られず一定期間安定に存在することが分かった。DRG細胞にfluorescamine標識PenSSeSPenを添加し,12時間後に蛍光顕微鏡で観察すると,微弱ながら細胞内にfluorescamine由来の蛍光が観察され,DRG細胞内に取り込まれていることが示唆された。さらに,ラット脳細胞質溶液を,限外ろ過により精製した試料を用いてセレン結合タンパク質を探索した結果,これまでとは異なるピークが検出されたことから,複数の結合タンパクが存在する可能性がある。DRG細胞においては,天然のセレン化合物である亜セレン酸やセレノメチオニン(SeMet)が細胞内に取り込まれ,GPx活性上昇に寄与していることを報告しているが,今回用いたPenSSeSPenはこれらの化合物よりも低い濃度で同等の効果を示すという新たな知見が得られた。セレンの生体利用効率は,化学形により異なることが知られているが,今回使用したPenSSeSPenは活性代謝物として検出されているグルタチオンセレノトリスルフィドのモデル化合物であることから,高い利用効率が示されたと考えられた。蛍光標識したPenSSeSPenは,蛍光色素の種類,細胞への添加時間や濃度について今後検討が必要であるものの,セレンの神経細胞への移行を観察するために利用できると考えられる。脳細胞質溶液由来セレン結合タンパクについては,これまでにCystatin-12 precursorを報告しているが,限外ろ過により精製した試料を分析した結果,これまでとは異なるピークが検出されたことから,複数のセレン結合性タンパクが存在する可能性が示唆された。必須微量栄養であるセレンはグルタチオンペルオキシダーゼ(Gpx)などの抗酸化酵素の活性中心などとして生体内で重要な機能を担っている。特に血流量が多く酸素消費が活発である脳におけるセレンの重要性は以前から報告されており,アルツハイマー病などの神経変性疾患との関連も指摘されている。しかし,脳内のセレン代謝については不明な点も多いことから,本研究では,脳内のセレン代謝過程の一端を明らかにするため,培養神経細胞およびラット脳細胞質溶解液を用いた検討を行なっている。亜セレン酸は医療現場でセレン供給源として利用されているが,速やかに赤血球に取り込まれ,グルタチオンセレノトリスルフィド(GSSeSG)を形成する。

著者らのこれまでの研究により,GSSeSGへ還元されたセレンの輸送には遊離チオール含有タンパクとのチオール交換反応が関与していることを報告している。本研究ではGSSeSGのモデル化合物であるペニシラミンセレノトリスルフィド(PenSSeSPen)がラット脊髄から摘出した脊髄後根神経節(DRG)細胞に取り込まれ,セレンタンパクの合成に利用されることが示されたことから,さらにPenSSeSPenとヒト血清アルブミン(HSA)とのチオール交換反応産物であるHSA-SSeSPenを合成し,神経細胞での利用を検討した。その結果,PenSSeSPenと同様にHSA-SSeSPen由来のセレンが神経細胞に取り込まれ,セレンタンパク合成に利用されていることが示唆された。このことは,神経細胞へのセレン輸送においてもタンパク質チオールとのチオール交換反応が寄与している可能性を示している。また,細胞へ取り込まれたセレンの細胞内分布を調べるため,PenSSeSPenおよびHSA-SSeSPenの蛍光標識体の合成を行った。PenSSeSPenのDRG細胞への取り込みは,生体内チオールとのチオール交換による可能性が考えられるが,PenSSeSPenそのものがアミノ酸トランスポーターなどを介して取り込まれる可能性も否定できない。そこで,タンパク質チオールとのセレノトリスルフィドであるHSA-SSeSPenの取り込みを検討した結果,PenSSeSPenと同等の結果を示した。HSAの蛍光標識体を用いた実験から,HSAはDRG細胞へ取り込まれていないと考えられるため,-SeSPen部位のみがチオール交換によりDRG細胞内へ取り込まれたことが示唆された。これまでに合成したfluorescamine標識体は,水溶液中での安定性が低く分離精製が困難であったため,新たにfluorescein標識体を合成し,逆相クロマトグラフィによる分離精製を行うことができた。細胞への添加を行ったところ,fluorescein標識体の安定性は高いものの,標識後の分子量増加が大きいために,細胞への取り込みに影響したことが考えられた。ラット脳細胞質とPenSSeSPenとの反応後,質量分析法で検出されたセレン結合性を有すると思われるタンパクを同定するため,脳細胞質溶解液の分離精製を行った。脳細胞質溶液を分画分子量範囲の異なる限外ろ過膜で順次分離後,得られた各画分について分離を確認したところ,タンパク量の変化は見られたものの,高分子と低分子の画分で電気泳動によるバンドの差は確認できなかった。限外ろ過のみによる精製が不十分であると考えられたため,さらにゲル浸透クロマトグラフィにより精製した。得られた複数の画分について,PenSSeSPenとの反応性を検討した結果,いくつかのピークの変化が観察された。細胞質溶解液の分離精製過程で,反応性のチオールが酸化された可能性が考えられたため,還元剤による処理後,さらに反応性を検討する予定である。グルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)などの抗酸化酵素の活性中心となるセレン(Se)は,血流量が多く酸素消費が活発である脳において特に重要な機能を担っている。しかし,脳内のSe代謝については不明な点も多い。我々のこれまでの研究により,セレノトリスルフィド(-S-Se-S-, STS)とチオール(-SH)
極薄研磨保持具の高速製造法に関する研究

水晶の周波数特性はそれ自身の厚みに依存している.したがって,高い発振周波数を得るために,その厚みは年々薄肉化している.水晶は,通常キャリアと呼ばれるブルースチール製の保持具に固定されて両面研磨されて薄肉化される.水晶自体が年々薄肉化しているので,当然保持具であるキャリアも薄く,高強度のものが必要になってきている.しかし,従来工法でキャリアを水晶の薄肉化トレンドにあわせようとするのには既に限界に達しつつあり,従来とは違う工法でキャリアを製造することが求められ始めている.本研究では,この従来技術の代替技術として,電鋳技術を利用した極薄研磨保持具の高速製造法の確立に取り組んだ.得られた結果を下記に列挙する.(1)スルファミン酸ニッケル浴から所望の形状精度の薄肉キャリアを製造するために必要な,浴組成,電流量,電極形状,剥離手法を検討した.(2)(1)の結果からブルースチール製のキャリアと同じ形状で薄さの薄いのキャリアの製造に成功した.(3)(2)のキャリアでは形状精度は達成できるものの,靭性が不足しでおり,チタン酸カリウム繊維を共析させるとよいことがわかった.(4)チタン酸カリウムを適切に共析させるために,チタネート系カップリング剤を用いると共析が促進され靭性が向上することがわかった.(5)得られた電鋳キャリアに撥水処理を施すことで,キャリアの寿命を向上できる.(6)32μmの得られた電鋳キャリアで60μmの水晶の研磨に成功した.水晶の周波数特性はそれ自身の厚みに依存している.したがって,高い発振周波数を得るために,その厚みは年々薄肉化している.水晶は,通常キャリアと呼ばれるブルースチール製の保持具に固定されて両面研磨されて薄肉化される.水晶自体が年々薄肉化しているので,当然保持具であるキャリアも薄く,高強度のものが必要になってきている.しかし,従来工法でキャリアを水晶の薄肉化トレンドにあわせようとするのには既に限界に達しつつあり,従来とは違う工法でキャリアを製造することが求められ始めている.本研究では,この従来技術の代替技術として,電鋳技術を利用した極薄研磨保持具の高速製造法の確立に取り組んだ.得られた結果を下記に列挙する.(1)スルファミン酸ニッケル浴から所望の形状精度の薄肉キャリアを製造するために必要な,浴組成,電流量,電極形状,剥離手法を検討した.(2)(1)の結果からブルースチール製のキャリアと同じ形状で薄さの薄いのキャリアの製造に成功した.(3)(2)のキャリアでは形状精度は達成できるものの,靭性が不足しでおり,チタン酸カリウム繊維を共析させるとよいことがわかった.(4)チタン酸カリウムを適切に共析させるために,チタネート系カップリング剤を用いると共析が促進され靭性が向上することがわかった.(5)得られた電鋳キャリアに撥水処理を施すことで,キャリアの寿命を向上できる.(6)32μmの得られた電鋳キャリアで60μmの水晶の研磨に成功した.
ゲノム情報に基づく耐性マラリアの新規化学療法薬の開発研究

既に、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)由来の遺伝子組換えSAH hydrolaseの発現・精製に成功し、本タンパク質がSAH hydrolase酵素活性を有することを証明している[J. Biochem.,29,101-105(2000)]。炭素環ヌクレオシド誘導体である2-フルオロネプラノシンA(FNPA)が選択的にマラリア原虫SAH hydrolaseを阻害することを見出している。また、FNPAが耐性熱帯熱マラリア原虫の生育も特異的に阻害し、SAH hydrolase阻害結果と良く符合することを確認している。本研究では、熱帯熱マラリア原虫由来の組換えSAH hydrolaseを標的酵素とする炭素環ヌクレオシド系抗マラリア薬開発を目的に研究を実施し、以下のような成果を得た。1.現在までに得られたヒトSAH hydrolaseの活性中心に関する知見や予備的検討の結果を基に,マラリア原虫組換え型SAH hydrolaseに対して選択的阻害活性が期待される塩基部2位および8位を修飾した炭素環ヌクレオシドを分子設計・合成した。その結果、塩基部2位への化学修飾がマラリア原虫酵素に対して選択的阻害活性を小すことを確認した。2.糖部を修飾した炭素環ヌクレオシドの分子設計・合成し、そのマラリア原虫阻害活性を検討したところ、糖部4位への化学修飾が有効であることが判った。3.マラリア原虫組換え型SAHhydrolaseに関して、熱帯熱マラリア原虫Plasmodium falciparumのRNAを用いたRT-PCR法によるcDNAクローニング、大腸菌での発現および精製に成功した。さらに、本酵素の大量精製を行うため、ヒスチジン・タグ融合酵素の精製法も確立した。4.この際、多くのサンプルの阻害活性を調べるため、ピトおよびマラリア遺伝子組換え酵素を用いて環境に配慮した迅速で簡便な検査システムも開発した。
博物館におけるボランティアの"協働モデル"再構築に向けた実証的研究

本研究では、滋賀県立琵琶湖博物館の市民参加活動「はしかけ制度」において明らかにした"協働モデル"が琵琶湖博物館以外の博物館ボランティア活動でも成立するのかという汎用性を明らかにしたいと考えた。その結果、"協働モデル"は多様な博物館ボランティアすべてに当てはまるものではないが、適切なやり取りがあれば、成立の可能性があることがわかった。やり取りの内容ではボランティアのニーズの把握が重要であることがわかった。研究実施計画に基づき、規定条件を検討するための紙媒体調査と聞き取り調査を行った。紙媒体調査の対象は、北海道開拓の村、滋賀県立近代美術館、九州国立博物館の3館であった。聞き取り調査は、神奈川県立博物館、平塚市美術館、九州国立博物館であった。調査対象については、都道府県立博物館に限定して行う計画であったが、未発表の先行研究において、県立博物館のボランティア活動に関するデータが利用可能となり、全国の県立博物館の傾向を把握することができることになった。そのため、定量的な調査よりも研究者らと交流活動があり、参与観察が可能な対象館を選定し、定性的な調査を行う方針とし、対象館を絞り込み調査を行うことにした。これまでの調査結果の概要から、ボランティアの主体的な活動の原動力になっているのは、自らの学びであり、何かお手伝いしたいというボランティアよりも目的をもって取り組んでいる活動が目立つ。また、結果の分析から、ボランティア側のもつ博物館の姿勢や博物館での活動環境の整備に関する意見に対して、それらの改善がなされていないままであることで関係性のバランスを崩していることがわかった。これらの課題を解決する関係性構築ための規定条件を明らかにするために、自主活動型の博物館ボランティアのあり様を知ることと、具体的なボランティア運営事例から課題解決の対処方法を検討する目的で、ボランティア研究会を開催し、事例発表と討論会を行った。そこでは、博物館ボランティアの位置を明らかにするための文化ボランティアの事例、ボランティア運営で実績のある北海道開拓の村、課題解決の方策を模索する九州国立博物館、指定管理による民間企業が運営する千葉科学館、市民の専門性の視点からの事例を取り上げた。本研究の目的は、博物館における博物館とボランティアの汎用性のある協働モデル構築方法の開発を目指すことであった。研究者は、滋賀県立琵琶湖博物館「はしかけ制度」において明らかにした"協働モデル"の条件を琵琶湖博物館以外の博物館のボランティア活動に照合し、汎用性を明らかにしたいと考えた。事例検討としては19年度研究対象であった九州国立博物館において、活動年限の問題とボランティアへの下請け問題についての課題解決を行った過程を追跡調査した。最終的に、博物館におけるボランティアとの協働の関係性を明らかにし、活動を促進する条件が付加された汎用性のある一般型協働モデルとして再構築したいと考えた。博物館側とボランティア側の意識とニーズについて調査を進め、ボランティア研究会を開催し、九州国立博物館、北海道開拓記念館、千葉市科学館の事例発表と検討会を行った結果をふまえて、20年度は、九州国立博物館を追跡調査し、解決を可能にした条件を明らかにした。博物館は生涯学習振興の場として期待が高まり、学習者の主体的な自由な学びを促進するため学習プログラムを開発し、新たな博物館教育の理念を構築しようとしてきた。一方で、博物館におけるボランティア活動は、学芸業務補助のような博物館運営の補助的役割を担う活動が主であったが、ボランティア活動において、補助的ボランティアの段階から、主体的な学びを行う自主的活動ボランティアが活動する段階に移行している。今後ますますボランティアの主体的活動の場としての博物館の整備が求められ、このことが結果的に博物館とボランティアがともに成長発展する"協働モデル"再構築につながることを明らかにできたと考える。
日本手話における音素配列論および音節の適格性条件に関する研究

本研究では、音節情報量制約以外に、音節の適格性を左右する条件を探し出すために、以下の研究を実施し、以下のような研究成果を得た。○平成17年度:音節情報量制約を遵守しているにもかかわらず非適格とみなされる音素結合はタイプ3(両手手話:利き手と非利き手の手型が異なり、利き手は動くが非利き手は動かない)と呼ばれる音節に多く見られるので、特定の条件を満たすタイプ3の音素結合を人為的に作成した。これらの音素結合を、日本手話母語話者に表出してもらい、それらすべてを動画像として電子的に記録した(約2300個)。○平成18年度:動画撮影した手話音節を、アンケート調査用に再編集(各単語の提示時間や、単語間の間隔を調整)し、その適格性に関するアンケート調査を行った。アンケート調査には、日本手話を母語とする者7名の協力を得た。アンケートでは、手話音節の適格性に関して、5段階で評価を行ってもらった。○平成19年度:前年に実施したアンケートの集計・分析、音節の適格性決定、適格性条件の検討を行った。検討の結果、音節情報量制約を遵守する音節に適用する音節の適格性に関して、1.タイプIIIの音節では、薬指(7系列)または中指(8系列)またはその両方(78系列)のみを選択指とする手型が利き手に現れることを禁止する制約が存在することを示すデータを得た、2.3系列および4系列の手型のように、卓出性を有する指が3本または4本ある手型は利き手手型に現れないことを示すデータを得た、3.音節の適格性は、音節全体の情報量により決まるだけでなく(音節情報量制約)、音節を構成する下位構造の情報量にもとつく制約も存在していることを強く示唆するデータを得た。特に、左右手型の情報量が音節全体の情報量に占める割合が80%を超える音節は非適格であることを示すデータを得た。日本手話では、「手型」、「位置」、「動き」の3つのカテゴリに属する要素がそれぞれ音素として機能し音節が形成される。ただし、可能な組み合わせのすべてが適格なわけではない。音節の適格性を決定する条件の一つが音節情報量制約である。しかし、この制約を遵守している音素結合でも、なお不適格と判定されるものある。当該の研究では、音節情報量制約以外に、音節の適格性を左右する条件を探し出すために、平成17年度、以下の研究を実施した。1.音節情報量制約を遵守しているにもかかわらず不適格とみなされる音素結合はタイプ3(両手手話:利き手と非利き手の手型が異なり、利き手は動くが非利き手は動かない)と呼ばれる音節に多く見られる。そこで、以下の条件(1)(5)に適合するタイプ3の音素結合を人為的に作成した(以下の条件に従うものはすべて音節情報量制約を遵守している)。(1)非利き手:実際に日本手話の非利き手に現れる26種類。方向は、両手接触がある場合は手の平上向き、無い場合は、手の平異側向き。(2)利き手:実際に日本手話の利き手に現れる44種類。方向は、小指側下向き、手の平異側向き。(3)位置は、ニュートラルスペース(タイプ3では、ニュートラルスペース以外の位置はほとんど例外的にしか用いられないため)(4)動き:利き手の動きは、上から下方向への軌跡移動(タイプ3においては軌跡移動を伴う頻度が一番高いため、今回は軌跡移動を動き要素の代表として採用)。非利き手は静止。

(5)上記(1)(4)の音素結合で、調動中に両手が接触するものと接触しないものを作成。2.上記1の条件にしたがって作成した音素結合を、日本手話母語話者に表出してもらい、それらすべてを動画像として電子的に記録した(約2300個)。3.平成18年度は、上記2の動画をランダムに並べ替え、日本手話使用者の協力を得て、それぞれの音素結合の適格性の判定作業を行う。平成17年度に約2000個の日本手話音節(語)にっいて動画撮影を行った。平成18年度は、これらの手話音節(語)を、アンケート調査用に再編集(各単語の提示時間や、単語間の間隔を調整)し、休憩時間を含め4時間の所要時間でアンケート調査が行えるようにした。ついで、再編集した手話音節(語)の動画を用いて、その適格性に関するアンケート調査を行った。アンケート調査には、日本手話を母語とする者7名の協力を得た。アンケート調査は、Signfactory Inc.に業務委託した。アンケート実施に際しては、アンケート結果の信頼性を高めるため、ビデオ・DVD等をアンケート協力者に送付する方式ではなくSignfactory Inc.社員がアンケートに立ち会う方式(対面方式)を採用した。アンケート協力者には、上記の手話動画を見てもらい、個々の手話音節(語)の適格性に関して、5段階で評価を行ってもらった(アンケート用紙の該当箇所に○をつける方式)。平成19年度には、アンケート結果の集計作業を行い、アンケート結果を、言語学的、統計学的観点より分析し、日本手話音節(語)の適格性に関する考察を行う。平成18年度には、アンケート調査と平行して、アンケート結果の解析作業に援用する理論的枠組みの研究を行った。解析作業では、研究代表者である原が取り組んでいる「確率に基づく音韻論」の枠組みを、何通りかの方法(日本手話のタイプ別、手話音節(語)構成要素の組み合わせ別、モノグラム/バイグラム的アプローチ別など)で日本手話音節(語)に適用し、その結果を3つの学会・研究会(国内2件・国外1件)で発表した。平成19年度は、前年に実施したアンケート(日本手話を母語とする者7名の協力を得て、約2000個の日本手話音節(語)の適格性に関して実施したアンケート)の(1)集計作業・分析作業、(2)音節(語)の適格性決定作業、(3)適格性条件の検討を行った。(1)および(2)については、アンケートに回答してもらった日本手話母語話者7名のうち5名以上が5段階中最下位の「1」の判定をした153語を非適格語として抽出した(非適格語群と呼ぶ)。非適格語群の語と比較対照するため、アンケート協力者7名中過半数の者が4または5を付けた37語を適格な語として抽出した。(3)において、適格な語と非適格な語では、利き手手型の種類に違いが見られた。適格な語では、薬指(7系列)または中指(8系列)またはその両方(78系列)が選択指となる手型は、37個中2個(5.4%)だけであるのに対して、非適格な語では、153語中104個(68%)にのぼり、原則としてタイプIIIの語においては、薬指のみ,中指のみ、またはその両方のみが選択指となる手型が利き手に現れることを禁止する制約があることが示された。適格語群と非適格語群では、「左右の手型の情報量の合計」および「左右の手型の情報量合計が語全体の情報量に占める割合」にも顕著な差が見られた。適格語群では、手型の情報量合計は加算平均で約10ビット以内であるのに対して、非適格語群では約15ビット、左右手型の情報量合計が語全体の情報量に占める割合は、適格語群で約78%であるのに対して、非適格語群では,約86%であった。
超低分子量ヒアルロン酸を用いたＣＤ４４高発現腫瘍に対する分子標的療法の開発

CD44高発現白血病細胞株にCD44リガンドの超低分子量ヒアルロン酸を添加すると、サイミジン取り込みが著明に抑制された。遺伝子編集技術によって作成されたCD44欠損細胞株では抑制されなかった。サイミジン取り込みの抑制は細胞死誘導であり、汎カスペース阻害剤やオートファジー阻害剤で抑制されず、ネクローシス阻害剤で完全に抑制された。透過電子顕微鏡による細胞形態でもネクローシスが支持された。細胞内reactive oxygen species濃度が著明に上昇することが明らかになり、ネクローシス誘導に関連していると考えられた。CD44高発現の腫瘍に対し、CD44標的療法は有効である可能性がある。CD44を高発現する急性リンパ性白血病(ALL)細胞は、CD44の自然リガンドであるヒアルロン酸(HA)のうち、超低分子量(ULMW)-HAで刺激すると、細胞死が誘導されることを見いだした。細胞死の分子機構を検討し、アポトーシス誘導ではなく、ネクローシス誘導であることを、形態学的観察(光顕ならびに電顕)と各種細胞死阻害剤に対する感受性を検討することを明らかできた。超低分子量ヒアルロン酸の添加が白血病細胞に細胞死を誘導する機序の解明を行った。細胞死はアポトーシスの特徴とされるDNAの断片化が誘導されず、アポトーシス阻害剤の添加で細胞死が阻害されず、カスペース3の切断も誘導されなかったため、アポトーシスによる細胞死は否定された。電顕的観察でネクローシスに特徴的な形態を示し、ネクローシス阻害剤の添加で細胞死がほとんど抑制されたため、ネクローシスによって細胞死が誘導されていると考えられた。CD44を高発現する小児白血病由来白血病細胞株にCD44リガンドである超低分子量ヒアルロン酸を添加すると、サイミジン取り込みが著明に抑制された。CRISPR/Cas9法を用いた遺伝子編集技術によって作成されたCD44欠損細胞株ではサイミジン取り込みは抑制されず、細胞表面CD44発現がサイミジン取り込み抑制に必須であった。このサイミジン取り込みの抑制は、細胞回転停止の誘導ではなく、細胞死誘導であることが明らかとなった。また、細胞死は汎カスペース阻害剤やオートファジー阻害剤では全く抑制されず、ネクローシス阻害剤で完全に抑制された。透過電子顕微鏡による細胞形態の観察でも細胞死がネクローシスであることが支持された。超低分子量ヒアルロン酸を添加後に細胞内reactive oxygen species (ROS)濃度が著明に上昇することが明らかになり、ネクローシス誘導に深く関連していると考えられた。超低分子量ヒアルロン酸の作用と同様な効果を示す低分子化合物や抗CD44抗体を同定できれば、CD44高発現腫瘍の分子標的療法となる可能性が示唆された。超低分子量ヒアルロン酸による白血病細胞の細胞死誘導メカニズムを決定できた。小児科超低分子量ヒアルロン酸による白血病細胞の細胞死誘導が、ヒアルロン酸受容体CD44を介していることを証明するために、CD44欠失白血病細胞株の作成を行っている。CD44siRNAによって、ALLの細胞死が抑制されることを明らかにする追加実験が残っている。一部消耗品の使用予定が次年度に少しずれたため。追加実験を行い、第一報を投稿予定である。その後、動物実験を予定している。既に消耗品を購入した。残金が小額のため、物品購入に使えなかった。次年度に消耗品として使用予定である。
ヒト糞便の蓚酸分解活性および糞便中蓚酸分解菌の定量

摂取された食物中の蓚酸がヒト腸管内で分解されるかどうかを調べるためにヒト糞便が蓚酸を分解することができるかどうかをみた。蓚酸カルシウムを主成分とする上部尿路結石患者19例および対照健康人12例の糞便を採取後、速やかに炭酸ガス入りの嫌気ポーターに入れ、検査室に運んだ。H_2C_2O_4・2H_2O1gを含むBarber液体培地に1%、0.1%,0.01%となるように加え、37°Cで7日間、嫌気培養した。培養終了後に培地上清中の蓚酸を高速液体クロマトグラフィーで測定し、蓚酸の減少量より糞便の蓚酸分解活性をみた。糞便を培地の1%加えた場合には、対照例では12例中8例が培地中の蓚酸を完全に分解した。これに対して、結石患者群では19例中6例のみが培地中の蓚酸を完全に分解した。糞便が0.1%の場合では培地中の蓚酸を完全に分解した例は対照的で7例、結石群で5例であった。糞便が0.01%の場合では、蓚酸を完全に分解できたのは対照例で7例、結石群で4例であった。完全に分解した例とそうでない例とに分けてみると、1%,0.1%では有意差を認めないが、0.01%の場合のみ結石群のほうが蓚酸分解活性が低いという結果であった。糞便の蓚酸分解活性には個体差が大きいことも判明した。蓚酸分解菌の定量を容易に行うために、分解菌の定量用培地を開発した。これは二層よりなる寒天培地で、上層は蓚酸カルシウムを加えて白濁させてあり、蓚酸分解菌よりなるコロニーのところは蓚酸が溶けて、透明となる。健康なボランティヤ-3名で調べたところ、糞便の持つ蓚酸分解活性はニューキノロン剤の3日間投与で著名に減少した。
時間分解赤外半導体レーザー分光法によるラジカル反応の研究

紫外レーザー光解離により生成するラジカルを高感度の時間分解赤外半導体レーザー分光法によって観測する方法を応用して、光解離によって生成したラジカルの反応を調べることを目的とする。測定装置の概略は次のようである。約2m長の吸収セルに親分子を流通させ、エキシマーレーザーパルスを照射して光解離し、ラジカルを生成させ、これを赤外半導体レーザー光によって検出する。半導体レーザー光は、多重反射長光路光学系を往復させ、高感度を得る。赤外検出器の出力をAD変換したのち、パーソナルコンピューターへ転送し、二重ゲート積分及び時間分解積算処理を行う。この装置を用いてFe(CO)_5の光解離によって生成するFeCO及びFe(CO)_2ラジカルの5μm領域のスペクトルを測定した。FeCOについては詳細なスペクトル帰属を完成し、高精度の分光定数を決定し、Fe(CO)_2についても吸収線の同定を行った。この帰属に基き、FeCO及びFe(CO)_2ラジカルの減衰曲線を観測し、これらのラジカルと親分子Fe(CO)_5の反応の速度定数(単位:cm^3 molec^<-1> sec^<-1>)をそれぞれ1.25(5)×10^<-10>及び1.76(10)×10^<-10>と決定した。また、CO、CS_2あるいはC_2N_2を混合した系について観測し、これらの相手との反応の速度定数を決定した。COとの反応の速度定数は、FeCOについて1.48(5)×10^<-11>、Fe(CO)_2について1.77(21)×10^<-11>である。COとの反応は親分子との反応より1桁ほど遅い。CS_2との反応の速度定数は、FeCOについて2.87(24)×10^<-10>、Fe(CO)_2について1.69(15)×10^<-10>、またC_2N_2との反応の速度定数は、FeCOについて2.19(22)×10^<-10>、Fe(CO)_2について1.96(17)×10^<-10>と求められた。これらの反応の速度は、親分子との反応の速度とほぼ同じであるが、親分子との反応性は、FeCO<Fe(CO)_2であるのに対して、CS_2ないしC_2N_2との反応性は逆の傾向を示す。紫外レーザーパルスを気体分子に照射して光解離し、生成したラジカルを高感度の時間分解赤外半導体レーザー分光法によって観測する方法を応用して、光解離によって生成したラジカルの反応を調べることが本研究の目的である。米国レーザーフォトニクス社製のLD電源を購入し、現有の設備等と組み合わせて実験装置のセットアップを次のように行った。光解離用紫外光源は小型のエキシマーレーザーを用いる。約2m長のガラス管製の吸収セルの内部に多重反射長光路光学系を組み込む。

半導体レーザー光は、セルの一端のフランジに設けたKBr窓から入射し、長光路光学系を通過したのち別のKBr窓から出射し、赤外検出器に入る。セルの他端のフランジにはエキシマーレーザー光の入射ポート(石英窓板)を設ける。赤外光と紫外光は、双方の重なりが最大になるようにアラインメントを行う。時間分解検出のための信号処理系は次のようである。赤外検出器の出力を前置増幅器で増幅したのち、シグナルデジタイザーに導き、AD変換したのち、パーソナルコンピュータへ転送する。パーソナルコンピューターは二重ゲート積分および積算の信号処理を行う。この装置を用いてフェニルシランの光解離によってシリレンラジカル(SiH_2)を生成させ、1945-2080cm^<-1>の領域においてスペクトル探索を行った。80本以上のスペクトル線が新たに観測されたが、このうち約20%はSiHラジカルの吸収線であることが判明した。またFe(CO)_5の光解離によって生成するFeCOおよびFe(CO)_2ラジカルの1900-2000cm^<-1>の領域のスペクトルを測定した。FeCOについては詳細なスペクトル帰属を完成し、高精度の分光定数を決定した。紫外レーザー光解離により生成するラジカルを高感度の時間分解赤外半導体レーザー分光法によって観測する方法を応用して、光解離によって生成したラジカルの反応を調べることを目的とする。測定装置の概略は次のようである。約2m長の吸収セルに親分子を流通させ、エキシマーレーザーパルスを照射して光解離し、ラジカルを生成させ、これを赤外半導体レーザー光によって検出する。半導体レーザー光は、多重反射長光路光学系を往復させ、高感度を得る。赤外検出器の出力をAD変換したのち、パーソナルコンピューターへ転送し、二重ゲート積分及び時間分解積算処理を行う。この装置を用いてFe(CO)_5の光解離によって生成するFeCO及びFe(CO)_2ラジカルの5μm領域のスペクトルを測定した。FeCOについては詳細なスペクトル帰属を完成し、高精度の分光定数を決定し、Fe(CO)_2についても吸収線の同定を行った。この帰属に基き、FeCO及びFe(CO)_2ラジカルの減衰曲線を観測し、これらのラジカルと親分子Fe(CO)_5の反応の速度定数(単位:cm^3 molec^<-1> sec^<-1>)をそれぞれ1.25(5)×10^<-10>及び1.76(10)×10^<-10>と決定した。また、CO、CS_2あるいはC_2N_2を混合した系について観測し、これらの相手との反応の速度定数を決定した。COとの反応の速度定数は、FeCOについて1.48(5)×10^<-11>、Fe(CO)_2について1.77(21)×10^<-11>である。COとの反応は親分子との反応より1桁ほど遅い。CS_2との反応の速度定数は、FeCOについて2.87(24)×10^<-10>、Fe(CO)_2について1.69(15)×10^<-10>、またC_2N_2との反応の速度定数は、FeCOについて2.19(22)×10^<-10>、Fe(CO)_2について1.96(17)×10^<-10>と求められた。これらの反応の速度は、親分子との反応の速度とほぼ同じであるが、親分子との反応性は、FeCO<Fe(CO)_2であるのに対して、CS_2ないしC_2N_2との反応性は逆の傾向を示す。
アミノ酸合成阻害除草剤の作用機構に関する組織学的研究

アミノ酸合成阻害除草剤の特性としては、生長点に作用することから根茎およびクリーピングルートの芽からのシュートの再生を阻害することで、多年生雑草に有効である。本研究ではその機構について、芽の組織学的変化に焦点をあてて解明を試みた。1.数種の雑草の根茎とクリーピングルートについて、その組織およびそれらの腋芽と根生不定芽の内部構造を観察し、種間、器官間の共通点と相違点を明確にした。根茎植物の中ではスギナが1節に数個の発達段階の異なる腋目を持っている点で特異的であった。2.シンプラスと移行性が極めて高いアミノ酸合成阻害剤グリホサートとホルモン系除草剤2,4-Dの効果を、根茎をもつコヒルガオとクリーピングルートをもつセイヨウヒルガオで比較したところ、2,4-Dはどちらの種にも効果的であったが、セイヨウヒルガオはグリホサートに高い耐性を示した。このことは地下部への移行量の違いでは説明できず、地下部が茎組織で底芽をもつヒルガオと根組織で不定芽をもつセイヨウヒルガオとの組織形態学的違いによって生じた可能性が示唆された。3.根茎断片への直接的な処理において、アミノ酸合成阻害剤グリホサートおよびスルホメトロンメチルとホルモン系除草剤トリクロピルは、いずれも腋芽の頂端分裂組織での細胞分裂阻害と細胞配列の以上を起こしたが、前者の2剤では根茎組織自体の壊死は伴わず萌芽のみが抑制されたのに対して、後者では根茎および芽の壊死によって萌芽が起こらなかった。アミノ酸合成阻害除草剤の特性としては,生長点に作用するため根茎からの再生を阻止することで多年生雑草に有効であることが知られている。本研究ではその機構を芽の組織化学的側面から究明するために行っており,本年度は以下の事項について実施した。1.ヒルガオ類,チガヤに対するグリホサート,およびヒメクグに対するハロスルフロンの茎葉処理を行い,根茎の位置別の反応を調査した。その結果グリホサート処理では根茎基部側で効果が劣ること,また根茎節間には異常がみられない部分でも腋芽は萌芽力を失っていることが分かった。一方,ハロスルフロン処理したヒメクグでは逆に根茎節間は壊死しても萌芽力のある芽が生き残り,両薬剤の差はその移行性の違いに起因していることが示唆された。2.ヒルガオおよびセイタカアワダチソウの根茎断片の寒天培地に数種の除草剤を処理しその反応を比較調査した。その結果,アミノ酸阻害剤,ホルモン型除草剤いずれにおいても,腋芽の壊死あるいは不萌芽が引き起こされる濃度は節間組織の壊死が生じる濃度より10倍以上低いことが分かった。また,スルホニルウレア剤,スルホメトロンメチル処理では,頂端分裂組織での細胞の不整配列,核の膨潤化,一部の細胞の収縮などの異常が観察された。3.これからの組織学的観察の基礎として,マイクロスライサ-による腋芽縦断切片作成法の改良に関する実験を行い,また,蛍光顕微鏡下での組織観察法について予備的実験及び調査を行った。本研究ではその機構を芽の組織化学的側面から究明するために行っており,本年度はとくに以下の項目について実施した。1.根茎をもつ雑草のうち畑作物のもっとも重要な雑草であるスギナについて,2種のアミノ酸合成阻害除草剤,すなわち遅効性のグリホサートおよび速効性のグルホシネート,ならびに対照薬剤としてホルモン系のトリクロピルを茎葉全体および一部のシュートに処理し,根茎系における効果の分布と進行状況を,腋芽の萌芽能力と形態的変化と対応させて総合的に調査した。

効果の分布および進行状況は9年度に調査したヒルガオおよびチガヤと同様の傾向を示すことが分かった。萌芽阻害と芽の形態的変化との関係は十分に把握できなかった。2.上記において除草剤による芽の形態変化が明らかにできなかった原因は,各節に数個の芽を形成するスギナの腋芽発達の特殊性によるところが大きい。そこで腋芽の発達過程の詳細をを組織学的に調査したところ,1節の数個の腋芽は始原細胞段階でとまっているものから芽として完成してるものまで段階的に多様であることがわかった。3.操作電子顕微鏡による根茎芽の観察について,ヒメクグ,スギナで予備試験を行った。アミノ酸合成阻害除草剤は,生長点に作用するため地下の根茎やクリーピングルートからの再生を阻止する特性をもち,防除困難な多年生雑草に有効であることが知られている。本研究はその機構を芽の組織化学的側面から究明するために行っており,本年度はとくに腋芽(定芽)をもつ根茎と不定芽をもつクリーピングルートの反応の違いについて,同じヒルガオ科のコヒルガオおよびセイヨウヒルガオを材料として比較した。1)根茎をもつコヒルガオおよびクリーピングルートをもつセイヨウヒルガオ植物体に対するグリホサート茎葉処理の効果を,ホルモン系除草剤2,4-Dを対照として,地下部からの再生抑制に及ぼす影響として調査したところ,セイヨウヒルガオへのグリホサートの効果のみ著しく劣っていた。2)両種の地下部を5cmの断片として浸漬処理し,両除草剤の芽への直接的な影響を調べたところ,グリホサートの効果には,両種間で植物体への茎葉処理でみられたような差が認められなかった。3)両種植物体の成葉に処理した14C-標識除草剤の移行性について調査した結果によれば,コヒルガオおよびセイヨウヒルガオの地下部組織のグリホサート濃度にはあまり差がないものと推定され,両種間の効果の差は移行性では説明できないことが分かった。一方,両種間で効果に差がなかった2,4-Dの地下部組織中の濃度は,コヒルガオの方で著しく高いことが推察された。4)グリホサートに対してみられた両種の反応の差の原因が,真の選択性すなわち細胞レベルでの感受性や解毒の相違にあるのか,定芽と不定芽という芽の形態形成上の違いのあるのかを見極めるには,さらに研究が必要である。