hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
感覚相互作用を利用した嗅覚・味覚提示手法

本研究の目的は,感覚相互作用を利用して,少ない種類の化学物質を用いて多様な匂いや味の提示を実現可能にする感覚提示手法とシステムを実現することである.嗅覚や味覚は,元々認知に対して様々な変動性や不安定性を伴う.本申請では,他の感覚刺激の影響を受けやすいことを逆に利用し,提示する実際の匂いや味に視覚情報を組み合わせて提示することで,多彩な匂いや味を認識させる手法の提案と実証を行う.本研究の目的は,感覚相互作用を利用して,少ない種類の化学物質を用いて多様な匂いや味の提示を実現可能にする感覚提示手法とシステムを実現することである.嗅覚や味覚は,元々認知に対して様々な変動性や不安定性を伴う.本申請では,他の感覚刺激の影響を受けやすいことを逆に利用し,提示する実際の匂いや味に視覚情報を組み合わせて提示することで,多彩な匂いや味を認識させる手法の提案と実証を行う.当該年度では,嗅覚・味覚を提示・評価するシステムを構築し,人間がどのように感じるかに応じて嗅覚・味情報の類似度マップの作成を行った.また,作成した嗅覚提示装置を利用し,視覚と嗅覚,視覚と味覚を同時に提示することで類似度マップに基づく視覚による感覚相互作用の影響の試験的な評価を行った.まず,嗅覚情報の提示には,ウェアラブル嗅覚ディスプレイで検討した方式のうち,気化に近い微少液滴を噴霧することで嗅覚受容体に直接刺激を与える手法を使用し,被験者に対して複数種類の匂いの提示と各々の匂い強度の調整を可能にした.また,味覚情報の提示については,クエン酸やリンゴ酸など化学調味料の液滴を正確に供給・混合して被験者に提示を行った.同時にHMDと三次元位置センサを使用することで,嗅覚刺激の強度変化を制御し,実空間と同様の嗅覚・味覚体験と視覚体験の統合を実現した.さらに,構築した嗅覚・味覚提示装置を用いて,様々な味や匂いがお互いにどのような距離にあるか類似度マップを作成した.本研究で提案する類似度マップに似た概念として,匂いに関連する言葉を主観的な距離に基づいて2次元散布図上にマッピングした研究がある.本研究では,実際に複数の被験者に対し具体的な種類の匂いや味を様々な強度で提示し,順序づけをしてもらうことで,主観評価による類似度マップを作成した.さらに,作成した類似度マップについて多変量解析を行い,相対距離に応じた要素となる匂いを決定して提示することで,少数の匂いで多数の匂いの体験が可能であることを確認した.本年度は,視覚及び嗅覚や味覚を同時に提示するシステムを開発し,嗅覚・味覚・視覚間の感覚相互作用を評価するための視嗅覚ディスプレイ及び疑似味覚ディスプレイシステムを構築した.視嗅覚ディスプレイシステムでは,匂いの類似性の評価をおこなうことで嗅覚情報マップを作成し,それに基づいた視覚と嗅覚の相互作用に基づく視嗅覚ディスプレイの手法の実証実験を行った.その結果,匂いの類似性による嗅覚の引き込み効果を利用する手法が効果的であること示した.また,食品に視覚情報や嗅覚情報を付加することで,視覚・嗅覚・味覚の間での感覚間相互作用を利用して「風味」をさまざまに変化させることが出来る擬似味覚提示システムの実証実験を行った.ユーザの視点位置や味覚提示に利用する実物の位置をリアルタイムに取得し,その相対位置に応じてリアリティの高い視覚情報や嗅覚情報を重畳提示することで,臨場感の高い疑似味覚提示が可能になった.一般への公開実験によって,約八割の被験者に味を変化させて感じさせ,約七割の被験者にシステムが狙ったとおりの味を認識させることができるという有効性を示した.さらに,開発したシステムを利用して,掲示される各感覚情報が互いに与える影響や,情報提示量のバランスに関する実験および評価を行った.実験により視覚情報付加/嗅覚情報付加/視覚情報と嗅覚情報を付加という3条件を比較することで,視覚・嗅覚が味の知覚と認知に与える影響の評価をおこなった.その結果,視覚情報の提示と嗅覚情報の提示では,嗅覚情報の方が味の識別にも識別した味の知覚にも影響を与えていることを示し,視覚情報と嗅覚情報が一致したときのみ識別した味の知覚に影響を与えていることを示すことができた.前年度構築した嗅覚・味覚・視覚間の感覚間相互作用による嗅覚・味覚提示システムを改良し,感覚間相互作用の評価と最適化を行った.ユーザの視点位置や味覚提示に利用する実物の位置をリアルタイムに取得し,その相対位置に応じてリアリティの高い視覚情報や嗅覚情報を重畳提示することで,臨場感の高い疑似味覚提示が可能になった.食品に視覚情報や嗅覚情報を付加することで,視覚・嗅覚・味覚の間での感覚間相互作用を利用して「風味」をさまざまに変化させることが出来る擬似味覚提示システムの評価実験を行った.従来のモニタによる視覚情報の表示だけでなく,広視野角の高精細HMDや提示したい対象に合わせたデバイスによる高没入感表示を行い,より現実での体験に近い視野角や没入度による引き込み効果の評価が可能になった.このシステムを用いて,提示される各感覚情報が互いに与える影響や,情報提示量のバランスに関する実験および評価を行った.具体的には,視覚による匂いの引き込み効果を利用することによって、少数の種類の匂いを用いてできるだけ多くの種類の味の果汁ジュースを再現することが可能であるか検証した.様々な種類の異なる視覚・嗅覚・味覚刺激の組み合わせを提示したとき,被験者の弁別評価を比較することにより,視覚、嗅覚と味覚の間の感覚間相互作用の影響力の強さを評価することが可能になった.

この相互作用の強さの関係に基づいて,物理的に提示可能な種類に限界がある嗅覚・味覚ディスプレイにおいても,視覚によりどの程度多様な感覚提示が可能であるかを明らかにすることができた.
学校教育における文化的行事の研究

本研究では、「学芸会」の現状について予備調査や本調査を進める中で次のことが明らかになった。まず、現在の学校では「学習発表会」として演劇に取り組んでいる学校が増えているため、「学芸会」という名称での実施は全体的には衰退している。しかしながら、一部では予想外に根強い人気を保って伝統的なスタイルで実施されている。次に、高校の文化祭では、学級や学年単位の演劇上演が現在でも盛んに行われている。本研究の意義は、史資料及び全国調査により得られたデータに基づき、これまで研究の対象から外れていた学芸会等、文化的行事に焦点を当て、その歴史的な意味付けと教育的な意義を検討・確認することができたことにある。文化的行事と名称が変更される前の学芸的行事について、史資料に基づく文献研究から理論研究を進めてきた。その成果として、まず戦後検定「国語」教科書における学芸会教材・劇教材について整理することができた。具体的には「教育出版」教科書(1955年から1986年)、「日本書籍」教科書(1956年から1985年)、「学校図書」(昭和28年から昭和60年)、「東京書籍」(昭和30年、昭和51年検定)、等。次に大阪市の図書館に所蔵されていた大阪市立小学校教育研究会の資料1『教育指導計画学校行事編』2『学校行事等標準化についての研究第一年度昭和38年度』3『学校行事等標準化についての研究第二年度学校行事等好例集』4『卒業式・学芸会・運動会・遠足についての研究第七年度昭和44年度』や、池田市教育研究所の「学芸会の実態ー全国調査ー」(昭和37年3月)などの貴重な先行研究を見出し、それを検討することができた。また、芦屋市立精道中学校の文化的行事及び大阪市立城東小学校学習発表会の実施計画とプログラムの実際について詳細な記録データを得ることができた。それを踏まえ、学校教育現場における文化的行事(学芸会的な内容)の様態について大阪府立高等学校校長を対象に、また「学芸会」及び「学級劇」や「学習発表会」に関する実態調査のための予備調査として近畿圏の大学生(3つの大学)を対象に質問紙調査が実施され、その結果について考察された。最後に、「学芸会」の名称を維持して発表会を開催している神戸市立太山寺小学校への訪問、文化的行事のプログラムの収集、学芸会と文化的行事についての全国的な質問紙調査の諸準備を進めることができた。全国的な実態調査のための質問紙調査用紙の作成と調査対象者の選択、配布回収のための手続きに時間がかかってしまい、初年度に発送までには至らなかった。しかしながら2年目早々に調査を実施できるように諸準備を進めているのでおおむね順調と評価した。全国の小学校、中学校、高等学校の教員及び教育行政機関、特別活動の研究者等を対象とし、文化的行事並びに学芸会の実態調査を実施した。調査期間は2016年7月10月、調査方法は郵送または質問紙調査を持参のうえ依頼し、合計発送数は4500通である。料金後納郵便により回答用紙を回収した結果、返信数は905通、回収率は20.1%であった。得られた調査結果は、PC入力した後に定量的及び定性的なデータとして分析を行った。文化的行事に演劇を取り入れている兵庫県宝塚市の公立中学校、芦屋市の公立中学校、神戸市の公立小学校、県立高校、大阪市内の公立小学校、国立中学校、京都市内の公立小学校を訪問し、各校の教育実践を観察・記録し、研究に必要な事項については訪問校の担当者を対象とした聞き取り調査を行うなどフィールドワークによる情報収集を行った。学習指導要領の変遷を視座に置き、昭和30年代に実施された先行調査研究、教科用図書国語科の劇教材及び指導書等、文献研究を進めてきた。特に、小学校、中学校、特別支援学校における劇教材の取り扱いや演劇教育の実際について、戦後教育の流れを踏まえ教材(題材)の収集を進めることで文化的行事(学芸会)と教育課程との関連について検証した。小学校段階の児童から中学校・高等学校の生徒における12年間の発達を踏まえた文化的行事のあり方についてモデルを作成し、演劇教育の視点から校種、学年毎のねらいや留意点など指導についての原案を作成することができた。本年度の研究協議会は9回開催し、研究分担者、研究協力者の緊密な連携により協働的に理論と実践の往還を図る研究を計画的に推進してきた。これまでの研究成果に加えて質問紙調査結果のさらなる考察を行い、それを研究報告書としてまとめていくが、研究2年目までにその基盤を構築することができた。報告書については目次構成及び執筆分担までを協議してきた。研究計画に即して順調に研究は進められている。当初に予定していたフィールドワークについては、おおむね訪問することができている。訪問がかなわなかったのは神戸市の小学校1校のみである。その理由は訪問予定学校の行事開催日が同日開催であったためである。文化的行事(学芸会)の質問紙調査は、全国の都道府県を対象として実施された。その調査協力エリアでは、北海道、東北地方、関東地方、北陸・中部・東海地方、近畿地方、中国・四国地方、九州地方を網羅することができた。文献調査は、研究協議会において着実に史資料収集が積み重ねられている。そこでは、先行研究としての全国調査の記録、小学校、中学校を中心とした各社の教科用図書国語科における劇題材や学芸会に関する教材等、本研究に資する文献研究が推進されてきた。

以上、本研究の当初の計画に沿いながら、おおむね順調に進展していると評価した。本研究の特色は、理論と実践の往還を目指し、研究者と学校教育現場で日常的に児童生徒と関わっている教師が協働しながら実証的な研究を推進してきた点にある。具体的な成果は、まず特別活動における文化的行事に関する理論研究及び教科用図書における学芸会題材を収集し、それを整理・分類したことにある。次に、昭和37年3月及び昭和53年に実施されていた学芸会の全国調査結果や、昭和38年度及び昭和44年度などに取り組まれた学校教育現場による学芸会に係る研究報告の史資料を見出したこと、それらの先行研究を検討して作成された予備調査を行い、文化的行事に関する全国調査に取り組んだことである。本調査では学校の文化的行事に関する定量的なデータを整理分析することにより、基礎データを構築することができた。また、定性的なデータとして、文化的行事の意義や課題、児童生徒に培われると考えられる資質能力などについての分析を行ったが、このような調査はこれまでに実施されておらず、この点においても本研究の独自性と意義を示すことができた。さらに、学校種による特色ある学芸会等、とくに演劇を中心とした文化的行事の実践(大阪市立海老江東・味原小学校の学芸会、宝塚市教育委員会の自己表現力向上事業、近畿圏X中学校の文化発表会、宝塚市立宝梅中学校の文化発表会、兵庫県立洲本高等学校の文化祭、大阪府立門真なみはや高等学校の文化祭、兵庫県立鳴尾高等学校の学級劇、特別支援学校の文化的行事)を整理することができた。以上の成果を踏まえ、これからの文化的行事について、多面的な視点から提言を行うことができたことは、本研究の大きな特色である。本研究で示された成果は、初等・中等教育では、次期学習指導要領が告示され新しい教育が開始されるが、文化的行事を通して児童生徒に育まれる資質・能力は今後に求められる資質・能力に資するものであることを示すことができた。本研究では、「学芸会」の現状について予備調査や本調査を進める中で次のことが明らかになった。まず、現在の学校では「学習発表会」として演劇に取り組んでいる学校が増えているため、「学芸会」という名称での実施は全体的には衰退している。しかしながら、一部では予想外に根強い人気を保って伝統的なスタイルで実施されている。次に、高校の文化祭では、学級や学年単位の演劇上演が現在でも盛んに行われている。本研究の意義は、史資料及び全国調査により得られたデータに基づき、これまで研究の対象から外れていた学芸会等、文化的行事に焦点を当て、その歴史的な意味付けと教育的な意義を検討・確認することができたことにある。2016年度は全国的な本調査を実施し、その集計、分析を進めていく。また、学芸会という名称で学級劇を含めた伝統的な発表会を継続している小学校への訪問、中学校での学習発表会、高等学校における文化祭やそれに類似する文化的行事についてフィールドワークを継続していく。初年度の研究において学校では授業時数との兼ね合いで、行事を削る動きが活発であること、教員の中には、文化的行事に何の意味があるのかという疑問を持つ者もいること、文化的行事で児童生徒にどのような資質能力を育てるのかを明確したうえで指導を行い、その結果として児童生徒の変化を観察していくことが重要であるが、それを測る尺度がはっきりしないことが課題として明らかになった。
既製歯科材料を利用した新しいカルシウム系生体材料の創製

本研究では歯科技工や臨床現場で用いられる材料を利用して人工的なリン酸カルシウム、ケイ酸カルシウムの合成を試みた.リン酸カルシウムは石膏廃材の粉砕微粉をリン酸亜鉛セメントの練和液により練和し乾燥したものを試料とした.石膏粉末と試料の熱分析から化合物合成温度を調べ、焼成前後の試料のXRD分析により生成化合物の同定を行った.試料は約650-900°Cで変曲点が認められ、化合物生成の可能性が示唆された練和によるリン酸カルシウム合成は観察されなかったが900°C焼成でβ-TCPの生成が確認された.以上の結果より、石膏廃材から簡便にβ-TCPを合成することが可能であった.歯科用アルジネートの廃材から抽出したケイソウ土とチョークを基材とした炭酸カルシウムによる合成実験を完了し、同じく廃材としての歯科用石膏(硫酸カルシウム)とケイソウ土の合成によりケイ酸カルシウムを創製している。このケイ酸カルシウムは化学反応式通りのモル比でも第二ケイ酸カルシウム、第三ケイ酸カルシウムとの複数のピークが確認された。そこでこれら第二、第三の試薬が存在しなかったために、高純度科学に特注して購入し、その生成の度合いを評価した。結論から述べるとケイ酸カルシウムは多形であるため完全に同定するのは困難であるが、ケイ酸カルシウム、第二ケイ酸カルシウム、第三ケイ酸カルシウムの混合物としてX線回折からは合成が認められた。理論的には第二、第三ケイ酸カルシウムが粉末の水和反応に関与するものと期待されるため、現在は割合を変化させて条件を検索している。その一方で、廃材の石膏と歯科用リン酸亜鉛セメントの正リン酸水溶液を用いたβTCP生成についての研究も進め、この系については約800°C以上の電気炉焼成で合成可能であることが判明した。ただし、熱分析を行うと一部に石膏の基材である硫酸カルシウムが残存している可能性があることも認められた。しかし石膏自体も骨形成増進に有用であるとの論文もあるため、特に焼成温度を上げるとか焼成時間を延ばすことにはこだわらず、今後は生体への適用を検討する。なお、合成が可能であるところまではすでにDental Materials Journalに原著論文として投稿済みである。本研究では歯科技工や臨床現場で用いられる材料を利用して人工的なリン酸カルシウム、ケイ酸カルシウムの合成を試みた.リン酸カルシウムは石膏廃材の粉砕微粉をリン酸亜鉛セメントの練和液により練和し乾燥したものを試料とした.石膏粉末と試料の熱分析から化合物合成温度を調べ、焼成前後の試料のXRD分析により生成化合物の同定を行った.試料は約650-900°Cで変曲点が認められ、化合物生成の可能性が示唆された練和によるリン酸カルシウム合成は観察されなかったが900°C焼成でβ-TCPの生成が確認された.以上の結果より、石膏廃材から簡便にβ-TCPを合成することが可能であった.本年度はアルジネート印象材を焼成することにより製品内に70-80%含有されている珪藻土(SiO2)を抽出し、その粉末を炭酸カルシウムと混合してケイ酸カルシウム生成を検討した。目標では使用済み石膏模型(CaSO4・2H2O)を焼成して得られる酸化カルシウム(CaO)を利用するのであるが、石膏を熱分解させるには約1,200°Cの熱源が必要であり、通常の歯科用電気炉では長時間の焼成となる。そこで、前段としてより低温で酸化カルシウムが生成可能な炭酸カルシウム(CaCO3)を用いて基礎実験を行った。なお、炭酸カルシウムには研究のコンセプトの一端でもある廃材利用を念頭に置いて使用済みチョークを利用した。実験の結果、炭酸カルシウムは約850°Cで分解が完了して酸化カルシウムとなることが明らかとなり、石膏模型を粉砕した粉末との混合により、ケイ酸カルシウムの生成が確認された。またこのケイ酸カルシウムは配合比率をコントロールすることでCaSiO3, Ca2SiO4, Ca3SiO5など多様なケイ酸カルシウム生成が可能となることが示唆された。この合成したケイ酸カルシウムを用い、現在根管治療用として注目を集めている水硬性セメントMTAと同様な薬理効果が発揮できるか、現在検討中である。歯を喪失した後の欠損を補填する処置としてインプラントを選択した場合,埋入には相応の骨量が必要となり骨造成を要する例もある.本研究では歯科技工や臨床現場で用いられる材料を利用して人工的なリン酸カルシウム合成について検討した.硬化させた歯科用石膏(二水石膏)の粉砕微粉を粉末とした.練和液にはリン酸亜鉛セメントの練和液を用いて予備実験で良好なペースト状を呈した比率(粉末4g/液1.0-2.0ml)を決定した.これらを練和して乾燥したものを試料とした.石膏粉末と試料の熱分析を行い石膏の分解と試料からの化合物合成温度を調べ,焼成前後の試料のXRD分析から生成化合物の同定を行った.Controlとして純度100%の硬質石膏と試薬リン酸水溶液についても同様に行い比較した.石膏粉末は約100°Cでの脱水と1200°Cでの分解が認められた.石膏をリン酸水溶液で練和した試料は約650-900oCでいくつかの変曲点が認められ,化合物生成の可能性が示唆された.

XRD分析から試料は二水石膏のピークが観察され,練和によるリン酸カルシウム合成は観察されなかったが,その後200°C焼成により無水石膏へと変化し,さらに900°C焼成でβ-TCPの生成が確認された.練和時の液量による大きな差は認められなかった.以上のことから歯科で模型材として広く使用されている石膏の使用後廃材を利用することで簡便にβ-TCPを合成することが可能であった.歯科理工学アルジネート印象材と歯科用石膏の廃材から合成したケイ酸カルシウムの歯科応用、ならびに廃材の歯科用石膏を正リン酸水溶液で練和して合成するリン酸三カルシウム(β-TCP)については合成まで極めて順調に進んでいるが、たとえばケイ酸カルシウムの場合には第二、第三との割合がまだ制御できていないのが難点である。この制御がどの程度影響するのかは今後の細胞レベルでの研究に委ねるのであるが、いまのところ硬化反応に関与があり操作性に難点が出る程度に考えている。またβ-TCPについては硫酸カルシウムの残渣が気になるところである。しかし、今年度中には生化学的な検索が完了する段階まで進んでいるので有用性については十分に評価できるものと考えられる。当初の計画に沿って順調に進行している。本申請により購入予定であった高温焼成炉の購入が、当初予定していたメーカーの製品に一部不具合があり、修理・調整後も改善が見られなかったために大幅に遅れてしまったので、実験に遅れが生じてはいる。他機種を探索した結果、年度末になり、ようやく求めていた条件に合致する機種を購入することができたので、今後は計画通りに使用済み石膏模型をターゲットにして実験を行っていく。アルジネート廃材と歯科用石膏廃材から合成するケイ酸カルシウムは歯科では歯内療法学の領域での関与が深い。根管治療用の代替材料としての可能性と、歯髄を保護する覆髄材あるいは根管用シーラーとしての可能性についてまで言及していきたい。しかし、根管に用いる材料として、あるいは覆髄材として要求される物理・化学的な性質などによっては、材料を一工夫しなくてならない。現在のところ、最も懸念されるのが硬化にやや時間がかかることであるためセメント系材料や、すでに骨補填ペーストとして市販製品として実績もあるコンドロイチン系の液剤の利用も考えている。また、歯科用石膏廃材から合成するリン酸三カルシウム(β-TCP)は新たな人工骨造成材料としての可能性を生化学的に評価していく。次年度以降は購入した電気炉を稼働して実際にケイ酸カルシウムあるいはリン酸カルシウムン合成までをX線回折や合成した焼結体および粉体のSEM像観察などから検討し、目的に合致したものが得られたならば、再現性を確認しながら生体をシミュレートした実験系に移行していく。その後はケイ酸カルシウム、二ケイ酸カルシウム、三ケイ酸カルシウムの比較を行い骨移植材への応用について検討を進めていく。また、同時に歯科材料として用いられているリン酸水溶液についても検討を試みていく。すなわち同様な研究手法によってケイ酸カルシウムではなくリン酸カルシウムを合成可能かどうかについて、重ねて検討する。前年4月より研究・教育の職場が東京から岐阜に異動になり、実験に遅滞が生じたこと、さらには研究分担者との対応が遅れたこともあり、予定していた支出が賄いきれなかったため次年度に繰り越しとした。今年度は新たな職場で研究分担者を依頼したので、今年度は研究を進めるために見合った経費、あるいは旅費など必要な額を支出していく所存である。研究費については目的である備品購入が叶ったために試料作製用の歯科材料購入費(普通石膏、アルジネート印象材、正リン酸水溶液(リン酸亜鉛セメントの液)、研究成果発表(学内学会への出張旅費、海外学会への出張旅費)、論文作成・投稿費用
精密な太陽内部構造モデルに基づく太陽ニュ-トリノフラックスの評価

精密な太陽モデルを計算する際、物質の種々の温度と密度に対する熱核反応速度、吸収係数等の物理デ-タが必要である。それらに対して公表されている最新のデ-タを使うが、その計算プロセスの複雑さから公表されている吸収係数の正確さが疑われている。この不確定さを避けるために、観測されている太陽振動の振動数を使って、そのデ-タに整合性の太陽モデルを計算すると共に、正しい吸収係数の評価を試みた。ニュ-トリノフラックスは太陽の中心近くで決まるので、太陽振動のうち、その振動数が中心付近の物理量によって影響をうける、水平方向の波長の長い振動に注目して、太陽モデルから計算した振動数との比較を行なった。この種の比較には太陽モデルに対して非常に正確な振動数を得る必要があり、それには二千相当の格子点を使って計算する必要があり、さらには通常使われる断熱解析では不十分であることがわかった。ニュ-トリノが太陽中心部で放出された後太陽磁場と相互作用をするか否かを明らかにするため、各時点で観測( ^<37>Cl)されたニュ-トリノフラックスと太陽異点の活動度との統計的相関を検証した。ニュ-トリノフラックスと太陽黒点活動度には逆相関が見られるが、それは、現在までの観測デ-タからは、確実なものであるとは結論づけられないという結果を得た(南方)。太陽振動の振動数の数年間にわたる観測から、その振動数が時間変化を示すことが明らかになってきた。どのモ-ドの振動がどのような時間変化をするかを考察することにより、太陽のどの部分の構造が変化しているかの考察をおこなった結果、太陽の表面近くの非常に薄い部分だけが時間変化をしていることがわかった(柴橋)。
種々の病態における新しいカルシウムシグナリングのゲノム薬理学的研究

最近、我々は新しいカルシウム結合タンパク質S100Cを精製し、その遺伝子をクローニングした。、S100CはS100タンパク質ファミリーのメンバーで、幾つかのユニークな性質を持っていることが判明した。S100タンパク質はその組織含量が幾つかのヒト疾患に伴って変動することや、異なる癌タイプの予知マーカーとして使用していることから注目されている。S100C遺伝子は、癌組織において最も多く発現している遺伝子の位置であるヒト染色体の1q21に位置していることから推測される様に、大腸がんに多く発現していることがみいだされた。そこで、本実験では種々のヒト組織におけるS100Cの発現差異と共焦点レーザー走査顕微鏡による細胞内分布を明らかにし、S100Cの細胞情報伝達系における役割を検討した。さらに、S100Cはカルシウム依存性にアネキシンIに結合し、細胞骨格の調節に関与していることを我々は報告しているが、さらに、カルシウム依存性にアクチンに結合することも見い出した。本研究の結果をまとめると(1)ヒトS100Cは成人の胎盤に最も多く、成人心臓、成人と胎児の肺と腎臓、成人膵臓に中程度に存在したが、骨格筋や肝臓には少なく、成人と胎児ともに脳には認められなかった。しかし、S100Cは大脳の悪性腫瘍であるグリオブラストーマ細胞には存在し、しかも、腫瘍細胞の状態により細胞分布が核から細胞質に変化するなど他のS100ファミリーとは異なる性質があることが明らかになった。現在、腫瘍の悪性化や転移との関係などさらに検討中である。(2)新しい標的タンパク質を見出し、同定した。S100Cは平滑筋に多いことはすでに報告しているが、S100Cはアクチンに結合し、ミオシンとの相互作用を阻害することを見い出した。更に、多くのアクチン結合タンパク質中でS100Cは新しいアクチン結合部位を持つことも明らかになった。これらのことから、生体内での新しい機能を担っている可能性も考えられるので、更に生理機能について検討中である。カルシウム結合蛋白質が、Parkinson病、Alzheimer病などの中枢神経障害、心筋梗塞などの虚血性疾患や悪性腫瘍など種々の疾患において発現変化が認められ、その病態における役割が注目されている。我々は前年度本研究において、カルシウム結合蛋白質研究の欧州会長であるC.W.Heizmannらと共同研究し、我々が独自に見出したカルシウム結合蛋白質、S100Cが種々の疾患における発現変化などを見出した。今回、カルシウム結合蛋白質研究の若き世界的リーダーであるBerchtoldM.W.らも加え、S100Cを中心とした新しいカルシウムシグナリングと病態における役割やその分子機構について検討した。さらにS100ファミリーの組織分布、細胞内局在、細胞周期依存性の局在変化における細胞骨格との関連性を検討した。その結果、S100ファミリーに属する蛋白質は、構造が非常に似ているにも関わらず、細胞や組織における発現、細胞周期や種々の刺激による細胞内再局在が非常に多面的であることが明らかになった。特に、S100A1、S100A4、S100Cは細胞質に存在し、筋小胞体やストレスファイバーに結合して認められたのに対し、S100A2は細胞核にのみ存在した。

また、Ca^<2+>、Zn^<2+>、Cu^<2+>などの金属イオンに対する親和性においてもその細胞内機能および細胞外機能と関わる特異性があることが共同研究者であるC.W.Heizmannとの共同研究で明らかとなった。各々の、標的蛋白質についても、多くの蛋白質が同定され、現在その生埋的磯能について検討中である。さらに、S100Cは細胞内カルシウム濃度によりその遺伝子発現量か調節されている可能性が示唆されたことや、肺癌、大腸癌においてその遺伝子が増加している結果が得られているが更に詳細に検討し、遺伝子発現制御機構などに焦点をあて現在解析中である。我々は長年にわたりカルシウム結合蛋白質の機能について、カルシウム結合蛋白質阻害剤を使用する薬理学的研究法により、カルシウム結合蛋白質の生理機能を明らかにしてきた。本研究ではこうした実績をもとに、新しく見出したカルシウム結合蛋白質S100Cの詳細な生理的、病態的、薬理学的研究を行うものである。我々が新しく見出したS100Cは、前年度までの国際学術共同研究において、虚血心筋保護に関与する可能性を見出している。さらに細胞周期依存性の遺伝子発現変化を明らかにし、さらに病態モデル動物において異常発現することを見出している。平成11年度は(1)ヒトS100Cの遺伝子発現を成人と胎児の組織化学的解析を行った。ヒトS100Cは成人の胎盤に最も多く、成人心臓、成人と胎児の肺と腎臓、成人膵臓に中程度に存在したが、骨格筋や肝臓には少なく、成人と胎児ともに脳には認められなかった。しかし、S100Cは大脳の悪性腫瘍であるグリオブラストーマ細胞には存在し、しかも、腫瘍細胞の状態により細胞分布が核から細胞質に変化するなど他のS100ファミリーとは異なる性質があることが明らかになった。現在、腫瘍の悪性化や転移との関係などさらに検討中である。(2)S100Cの標的蛋白質の検索を行い、新しい標的タンパク質を見出し、同定した。S100Cは平滑筋に多いことはすでに報告しているが、今回、アクチンに結合し、ミオシンとの相互作用を阻害することを見い出した。更に、多くのアクチン結合タンパク質中でS100Cは、新しいアクチン結合部位を持つことも明らかになった。これらのことから、生体内での新しい機能を担っている可能性も考えられるので、更に生理機能について検討中である。
X線光音響法による生体分析法の開発

X線光音響法による生体分析法の開発は、主に3分野から進められた。1)2波長差X線光音響イメージング法の開発とイオン定量への応用(1)X線走査光音響イメージングと金属イオン分布解析高エネルギー物理学研究所放射光施設(PF)の集光X線を用いて、分解能0.50.7mmで、金属モデル試料を用いイメージングに成功した。表面にマイラーの様なより生体に近い試料を貼り付けたものでは、熱拡散に遅れが生じ、位相像に顕著な違いが見え、将来3次元的な金属イオン分布解析に利用される可能性を知ることが出来た。(2)X線光音響CT法の開発と2波長差金属原子分布解析コンピュータートモグラフィー(CT)法による、X線光音響イメージングにも成功し、2波長差分布解析が、CT法では簡単に可能となることが解った。2)光音響EXAFSの開発と生体分子の状態分析EXAFSが光音響スペクトルにも見られる事を発見し、そのためX線に不透過な物質でも、また層状となった試料でも、そのままで、しかも表面下の構造も解析できることが解った。生体試料のモデルとして、クロロフィリンを選び、その粉末試料を測定する事にも成功した。今後開発を目指す超広波長域光音響分光法の基礎も確立出来た。3)セミパルスX線光音響法による、非破壊での深さ方向分析法の開発X線をパルス状に照射し、その応答解析からも、試料の深さ方向の解析が可能となった。この手法は、深いところの非破壊分析に有用な一つの手法となりうる。これらを17の報文、2つの著書に発表した。以上、ほぼその所定の基礎開発が進められ、世界で初めての本プロジェクトの推進が、当初の目的どうりに完了した。1)2波長×線光音響法の確立と金属イオン定量への応用本年度分解能を0.5mmまで改善して,フォトンファクトリーBL15Aの集光ビームにてイメージングの基礎実験を行い単一波長での金属薄片の分布像を得る事に成功した.波長1.48〓で吸収係数の高い錫,銅の領域で高い信号が得られ予想どうであった.分光集光ビームラインはまだ公開されず,差像を得る事が出来ないがその可能性を確認できた.また将来の3次元分析のため位相も捉えられるよう,イメージング用ソフトも改良した.この成果を基に,更に金属イオンの分布像を捉える事が出来るか検討した.試料としては,血液スミアー,金属錯体を対象としたが,その信号はまだ微弱で測定系の改善が必要であることが分かった.2)吸収端付近の微細構造スペクトル(EXAFS)測定と状態分析これは63年の検討事項でもあるが,金属箔片を用いて,従来のEXAFSと全くよく対応したスペクトルが光音響にも捉えられる事を発見した.この発見を基に,従来法との比較を行った. Cu箔の光音響スペクトルをフーリエ変換して得た動径分布関数は吸収法と殆ど同じで,本法が構造解析に利用できることが判明した.また,深い所のEXAFSを非破壊的に測定すると言う光音響ならではの分析も可能であることがわかった.3)その他の展開:このX線光音響効果はガス相でも,液相でも検出できることが分かり,これによりその適用性は大きく広がった.ただ一つ問題点は,感度である.現在のセルデサインでは感度が足らず,測れるものはまだ限定されている,これを乗り越えるためにセルの高感度化が必要であり現在民間と共同開発中である.此の間,これらの仕事は4つの論文, 1つの本の一部となり,国際会議での招待講演ともなった.1)2波長差X線光音響イメージング法の開発とイオン定量への応用高エネルギー物理学検討所

放射光施設(PF)BL15Aの集光X線により、分解能0.7mm、波長1.48A〓で、表面にマイラーの様なより生体に近い試料を貼り付けた金属モデル試料を測定した。マイラー存在部では、熱拡散に遅れが生じ、位相像に顕著な違いが見え、将来3次元的な金属イオン分布解析に利用される可能性を知ることが出来た。コンピータートモグラフィー(CT)法による、X線光音響イメージングも可能とした。得られたモデル試料の、2次元的な原子分布をCu k-吸収端上下の2波長で捉えた所、2波長差分布解析が、CT法では簡単に可能となることが解った。2)光音響EXAFSの開発と生体分子の状態分析EXAFSが光音響スペクトルにも見られる事を発見し、そのためX線に不透過な物質でも、また層状となった試料でも、そのままで、しかも表面下の構造解析できることが解った。生体試料のモデルとして、ポルフィリン誘導体である、クロロフィリンを選び、その粉末試料を測定する事にも成功した。3)セミパルスX線光音響法による、非破壊での深さ方向分析法の開発X線をパルス状に照射し、その応答から、試料の深さ方向の解析が可能とならないかも検討した。表面のポリエチレンテレフタレート(PET)膜の存在で遅れる信号成分を捉える事に成功し、本法も、深いところの非破壊分析に有用な一つの手法となる事を確認した。以上、ほぼその所定の基礎開発が進められ、世界で初めての本プロジェクトの推進が、当初の目的どうりに完了した。
小型2ストローク火花点火機関におけるメタノール燃料の潤滑と排気煙に及ぼす影響

代替燃料としてのメタノールを用いた場合の2ストローク機関において、運転条件が潤滑および排気煙の状況に及ぼす影響を明らかにすることを目的として研究が行われた。2ストローク機関はその機構上、潤滑油は燃料と共に燃焼室に供給され、一部は燃焼して排気ガスと一緒に排出されるために、燃焼室内デポジットの堆積と少なくない排気煙という特有の問題を抱えている。デポジットの生成は、シリンダ内の圧力、温度、流れ、オイルの存在時間などに影響される複雑な現象である。このデポジット及び排気煙生成を減少するためには、まず、生成環象を明確にしなくてはならない。本補助金交付期間においては、特にピストンヘッドに付着堆積するデポジットとメタノールを燃料としたときの排気煙の状況を把握するために、ガソリンを燃料とした場合と比較検討する方法で現象を明らかにした。研究は、潤滑に関するもの、燃焼室デポジットに関するもの、および排気スモークに関するものの3種類について行った。潤滑とデポジットに関する研究では、現象を簡単にするための簡単なモデルによる模擬実験と、実機運転による実験を行い、排気スモークは実機運転による測定を中心の研究を行った。燃焼室デポジット生成やスモーク排出に与える影響因子とその効果を示し、メタノール燃料を用いたときとの差をある程度明らかにすることができた。これらの研究成果は、燃焼室デポジットに関するものについては、論文発表を2件と学術講演会での発表を9件行った。潤滑に関しては講演発表が4件、また排気スモークに関するものとして2件、および関連するシリンダ内の流れに関するものとして4件の講演発表を行った。以上の論文1件と講演論文前刷り19件をまとめて、研究成果報告書とした。代替燃料の一つとして期待されているメタノールに対する研究は、4ストローク機関では改質ガス化して使用したり、燃料電池の燃料として使用する方向に向いている。しかし2ストローク機関にメタノールを用いるためには、軽量・高比出力という特性を生かすために余分な装置を付加することは得策ではなく、メタノールを直接燃料としてシリンダ内で燃焼させることが最も適切な方法である。今後メタノールが燃料電池の主燃料として普及するためには燃料供給のインフラ整備が行われることになり,メタノールを2ストローク機関の燃料として用いる方法は供給面からも現実性を帯びるようになる。しかし、ここで2ストローク機関はその機構上、潤滑油は燃料と共に燃焼室に供給され、一部は燃焼して排気ガスと一緒に排出されるという特有の排気煙問題を抱えている。メタノールを燃料とした場合、潤滑油と相溶性が無いためにガソリンを燃料としたときとでは潤滑状態および排気煙に含まれる潤滑油の状況が変化すると考えられる。むしろ潤滑油がシリンダ壁面に保持され、従来のガソリンを燃料とした場合よりも潤滑油供給量を低減できる可能性が出てくる。そこで、本年度は上述した問題点を検討するために,小型汎用2ストローク機関に燃料としてメタノールを用い,潤滑油の供給量と潤滑状態および排出ガス中に含まれる潤滑油との関係を調べる.メタノール機関における潤滑油の適正供給量については、今までのところほとんど報告されていないので、シリンダとピストン面を模擬した摺動実験装置を併用してメタノール存在中の潤滑油の摺動特性も調べた。これらの成果については、日本機械学会東北支部第39期総会講演会(機構論No.041-1,414)および同学会東北学生会第34回卒研発表講演会(2004年3月,講演番号501,505,506)にて発表した。また、2ストロークエンジンは残留ガスの影響により不正燃焼が多発し、排気性能に大きな影響を及ぼすので、燃焼変動の基礎的特性を解明することを目的に、当量比変動に対するよどみ流予混合火炎の応答についても調査した。本研究では、小型2ストローク機関に燃料としてメタノールを用いた場合の、潤滑特性および排気煙に関する特性を、ガソリンの場合と比較して明らかにすることを目的に、実機および模擬実験を行った。

代替燃料の一つとして期待されているメタノールは4ストローク機関の燃料とては改質ガス化して使用したり、燃料電池の燃料として使用される方向にその研究がシフトしてきている。しかし小型2ストローク機関では、軽量・高比出力という特性を生かすためには、余分な装置を付加することは得策ではなく、メタノールを直接シリンダ内で燃焼させることが最も適切な方法である。しかし、2ストローク機関はその機構上、潤滑油は燃料と共に燃焼室に供給され、一部は燃焼して排気ガスと一緒に排出されるという特有の排気煙問題を抱えている。メタノールを燃料とした場合、潤滑油と相溶性が無いためにガソリンを燃料としたときとでは潤滑状態および排気煙に含まれる潤滑油の状況が変化すると考えられる。むしろ発想を逆にすると、潤滑油が燃料に流されないために、シリンダ壁面に保持され、少ない油量で従来のガソリンを燃料とした場合よりも供給量を低減できる可能性も考えられる。また、メタノールを燃料とした場合の排気特性や出力性能に関する研究は散見するものの、シリンダ・ピストン間の摺動に関する報告はほとんど知見しないので、この観点からも潤滑油適正供給量に関する調査も行い、供給量と排気煙の関係を明らかにするための実験的研究を行った。これらの成果については、目本機械学会東北支部第40期総会講演会(機構論No.051-1,412,516,517&518)および同第40期秋季講演会(機構論No.041-2,602&706)にて発表された。本研究では、小型2ストローク機関に燃料としてメタノールを用いた場合の、燃焼室堆積物の生成および排気煙に関する特性を、ガソリンの場合と比較して明らかにすることを目的に、模擬実験による潤滑油の蒸発・劣化試験と実機によるデポジットの堆積および排気煙に関する実験を行った。潤滑油の静的加熱実験による劣化過程の調査については、凹みを有する円錐キャビティ上に滴下した潤滑油を電気炉中で一定時間過熱する方法と、浅いV字型溝を有する過熱平板を傾斜して設置し、その上に潤滑油を滴下する方法について行った。劣化進行中の潤滑油をそれぞれの時間において抽出し、これを熱重量分析機にかけてその熱的性質について調べた。潤滑油はその殆どがエンジン内では蒸発していくが、高沸点成分は残留しスラッジ化、ワニス化していく。この過程で油不溶解成分が増加していきデポジット化するが、生成因子としては加熱温度、時間、オイルの存在量(存在形態)が相互に影響していることを明らかにした。また、実機運転によるデポジットの生成と排気煙についてメタノールを用いた実験を行った。メタノールは潤滑油と互いに溶解しないために、ピストンクラウンに付着する燃焼室デポジット(CCD)はガソリンの場合より少ない付着量となり、その付着パターンも異なってくる。また排気煙については排出物をフィルターで採取したもので色相比較さひた。ガソリンの場合は潤滑油が混合した様相を呈しており、メタノールの場合はすす発生によると思われる黒色の排出物となった。
インド進出における日本と韓国の相違に関するゲーム理論研究

水戸康夫(1998)は、対インド直接投資フローの受け入れ許可額、件数において、韓国企業が日本企業に比べて相対的に多い理由について、ゲームを用いて明らかにしようとした。韓国企業とインド政府をプレイヤーとし、韓国企業がインドに進出するゲームを示し、次に韓国企業と日本企業をプレイヤーとして、インド進出のゲームを示した。その際、韓国企業のインド進出に対して批判的な立場、つまり後発多国籍企業である韓国企業はリスク愛好的な選択をするため、インド進出をするとして、ゲームを行った。水戸康夫(1998)の特徴は、直接投資の説明にリスク愛好的な選択を取り入れたことである。既存有力理論は、暗黙的にリスク中立的な行動を想定しており、そのため、日本企業の方が経営資源を保有していると見られる状況において、韓国企業のインド進出と、日本企業の進出しないことの説明は困難であった。この困難を解決するための方法の1つが、リスク愛好的な行動の導入である。水戸康夫(1999)は、多項ロジット・モデルを用いて、日本企業の立地選択要因の分析を行った。先行研究では、企業は自由に立地を選択できると想定しているが、そのような想定は現実を反映しておらず、出資比率100%の子会社のみを対象とすることで、自由な立地選択という条件を満足させた。1994、95,96年にアジア11か国・地域に進出した、出資比率100%の製造子会社351社に対して、多項ロジット・モデルを適用した。予備的推定では、「ワーカー賃金」「名目GDP」「インフレ率」「実質GDP成長率」を説明変数とし、本推定では「インフレ率」のみを説明変数とした。「インフレ率」が有意な説明変数であることから、アジア諸国が日本企業を誘致しようとすれば、インフレ率を低下させるべきことを指摘した。水戸康夫(1998)は、対インド直接投資フローの受け入れ許可額、件数において、韓国企業が日本企業を追い抜いた理由について、ゲーム理論を用いることにより明らかにしようとした。まず韓国企業とインド政府をプレイヤーとし、インド政府が外資誘致に積極的な政府であるという韓国企業の信念がαの時、同時手番ゲームを行うことによって、韓国企業の対インド投資を説明する。このゲートを成立している場合に、日本と韓国で信念αが同一という仮定のもとで、韓国企業は「進出する」、日本企業は「進出しない」を選択する理由について考察した。韓国企業が非合理的な場合、限定された合理性を持つ場合、日本企業が非合理的な場合、限定された合理性を持つ場合の計4ケースについて考察した。その際、韓国企業の進出に対して批判的な立場に立って分析した。つまり、後発多国籍企業である韓国企業はリスク愛好的な選択をするため、インド政府は外資誘致に消極的な政府であるにもかかわらず、「進出する」を選択すると見ている。本論の特徴は直接投資の説明にリスク愛好的な選択を取り入れたことである。既存有力理論は、暗黙的にリスク中立的な行動を想定しており、そのため、日本企業の方が経営資源(もしくは優れた企業特殊的優位)を保有していると見られる状況において、韓国企業の「進出する」、日本企業の「進出しない」の説明は困難であった。水戸康夫(1999)は、多項ロジット・モデルを用いて、日本企業の立地選択要因の分析を行なった。徳永・石井(1995)、深尾(1996)、若杉(1997)、乾(1998)を取り上げ、どのような方法で分析が行なわれ、どのような共通点を持っており、何が問題点であるのかを指摘した。

企業は自由に立地を選択できるという想定等を問題点として取り上げ、出資比率100%の子会社のみを対象とすることにした。水戸康夫(1999)では、1994、95、95年にアジア11か国・地域(韓国、中国、台湾、香港、ベトナム、タイ、シンガポール、マレーシア、フィリピン、インドネシア、インド)に進出した、出資比率100%の製造子会社351社に対して、多項ロジット・モデルを適用した。予備的推定において、「ワーカー賃金」、「名目GDP」、「インフレ率」、「実質GDP成長率」を説明変数として、検討を行なった。「ワーカー賃金」、「名目GDP」が予想外に有意とはならず、本推定では「インフレ率」のみを説明変数とした。分析の結果、「インフレ率」が自由な選択が可能な場合における選択基準であることを明らかにした。しかし予想に反して、符号条件を満たさない国・地域が多くあった。経済的な要因である「ワーカー賃金」、「名目GDP」、「インフレ率」、「実質GDP成長率」が有意にならなかったことや、「インフレ率」が符号条件を満たさないことから、日本企業の海外立地選択は、経済的要因以外の要因も重要であると言える。水戸康夫(1998)でのゲーム理論において、リスク中立的(risk neutral)な立地選択を否定し、リスク愛好的(risk loving)な立地選択を仮定しての分析を行なっている。経済的要因以外の要因も重要であるという上述の結論は、水戸康夫(1998)での仮定と整合的であり、更に、非経済的要因に関する研究の必要を示唆する。
バラ科果実の成熟に伴う細胞壁構成糖鎖の化学構造の変化

果実は一般に成熟に伴なって軟化が進むが、果実の種類によって肉質には違いがある。バラ科果実のリンゴでは軟化した果実の肉質には品種によって違いがあり、軟化した成熟果の肉質を、粉質化と軟質化に大別することができる。本研究ではまず、リンゴについて粉質果と軟質果の果肉を比較したところ、粉質化した果肉では細胞同士の接着がゆるみ細胞解離が起こっているが、軟質化した果肉では細胞解離は起こっていないことが観察された。粉質果と軟質果を区別するため、4種の方法を比較検討した結果、果肉のデイスクをしょ糖溶液中で振とうし、振とう前後のデイスクの重量比を算出する方法が最も有用と判断した。この方法で9品種の果肉を測定したところ、'祝'、'Jonagold'及び'Starking Delicious'が粉質化しやすく、'つがる'や'Golden Delicious'が粉質化しにくい品種であった。そこで、粉質化しやすい品種の中から'Starking Delicious(SD)'を、粉質化しにくい品種の中から'Golden Delicious(GD)'を選び、軟化に伴なう細胞壁多糖類の中でペクチン性多糖類を水、EDTA、塩酸可溶性の各画分に分別してその変化を調査したところ、'GD'に比べて'SD'ではEDTA画分のpentoseの減少の程度が大きいことが見出された。各画分の中性糖組成を分析した結果、特にarabinoseの減少度合いが大きかった。各画分の中性糖の結合様式をメチル化分析によって解析した結果、'SD'ではpectin分子の中性糖側鎖の末端のarabinoseの離脱が激しく、その結果末端galactoseの増加が起こっていることを明らかにした。さらに、リンゴ果肉中のキシログルカンの化学構造、リンゴ果実の生育に伴なう細胞壁多糖類の構造及び細胞膜透過性の変化について解析を行った。加えて、セイヨウナシ'ラ・フランス'の品質に及ぼす樹齢、樹勢、樹形及び被袋の影響、日本で栽培されているイチゴとチリイチゴの細胞壁多糖類の比較解析を行った。バラ科果実の中で、リンゴおよびセイヨウナシ果実の成熟過程における果肉の軟化に伴う細胞壁多糖類、特にpectinとhemicelluloseの構成成分であるuronic acid、pentose、および細胞壁結合型のphenollicsについて解析を行った。1、弘前大学農学生命科学部附属藤崎農場で栽培しているリンゴ9品種を用いて、果肉のデイスクをしょ糖溶液中で振とうし、果肉の崩壊の程度で粉質化の程度を調査し、粉質化しやすい品種として'Starking Delocious(SD)'を、粉質化し難い品種として'Golden Delicious(GD)'を選択した。この2品種の果肉細胞壁pectinのuronic acidとpentoseを定量し、uronic acid(主鎖)に対するpentose(側鎖)の相対的な割合を見たところ、'SD'ではその割合が低く、GDでは高かった。この結果から主鎖に対して側鎖が多い品種では粉質化し難いことが推定された。側鎖を構成する主要な中性糖であるarabinoseとgalactoseの結合様式についての解析を進めている。2、リンゴの貯蔵中の内部褐変について、細胞壁の変化を解析する基礎資料として、果肉褐変果、みつ褐変果および褐変なしの果実のphenolics含量を比較し、褐変果では可溶性phenolicsが減少していることを明らかにした。

褐変に伴う細胞壁の変化については今後検討する予定である。3、セイヨウナシの果肉において、石細胞を構成するphenolicsと果肉細胞壁のpectin画分の結合性phenolicsの量的・質的差異を検討した結果、石細胞を多く含む画分では果肉細胞よりも結合型が顕著に多いこと、石細胞の細胞壁ではp-coumaric acid,caffeic acidおよびferulic acidが検出されたが、果肉細胞壁ではこれら3種のうちcaffeic acidがほとんど検出されなかった。Phenolicsの果肉細胞壁における機能を検討したい。1、果肉の粉質化度の測定:リンゴ果肉の軟化に伴う粉質化の程度を測定する方法として、著者らが開発した果肉デイスクをしょ糖溶液中で振とうし、デイスクの崩壊度を測定する方法と、果実を非破壊的にレーザードップラー法で測定する方法との比較を行った。果肉振とう法では、振とう時間や振とう速度を変化させることによって、粉質化の程度を広範囲にわたって定量的に測定することができた。レーザードップラー法では粉質化の進んだ果肉では定量的な測定が可能であったが、粉質化の程度が、低い果実では明確な結果が得られなかったことから、必要に応じた使い分けが必要と考える。2、リンゴ果肉のペクチン分子の解析:リンゴ果肉の水溶性、ヘキサメタリン酸可溶性および塩酸可溶性ペクチン画分をゲルろ過クロマトグラフによって解析したところ、塩酸可溶性画分以外は、ウロン酸とペントースが同じ画分に検出されたことから、両者は結合している可能性が高いと考えられた。塩酸画分では、低分子画分に中性糖だけの画分が検出され、これがペクチン分子から塩酸によって離脱したものなのか、細胞壁中に遊離で存在するものなのかを検討する予定である。3、果肉の酵素処理による人為的粉質化の誘導:リンゴ果肉のデイスクをAspergillus属菌(niger)から精製したpectinase溶液中で振とうしたところ、粉質化と同様の果肉崩壊が観察された。顕微鏡観察によって、両者はともに細胞同士が解離した状態にあった。本酵素によって人為的に粉質化と同様の現象を誘導することができた。また、細胞解離にはヘキサメタリン酸画分の中性糖の分解が関わっていると考えられた。これらの結果から、粉質化は果実細胞間にあるミドルラメラのペクチンの中性糖の分解が関与しているものと推定された。4、酵素処理を行った果肉および培養液中に移行したペクチン物質の解析:培養液中の80%アルコール不容性画分を分別し、ウロン酸、ペントースなどの分析を行ったところ、果肉の数倍あり、酵素処理によって細胞壁多糖類の可溶化が進むものと考えられた。果実は一般に成熟に伴なって軟化が進むが、果実の種類によって肉質には違いがある。バラ科果実のリンゴでは軟化した果実の肉質には品種によって違いがあり、軟化した成熟果の肉質を、粉質化と軟質化に大別することができる。本研究ではまず、リンゴについて粉質果と軟質果の果肉を比較したところ、粉質化した果肉では細胞同士の接着がゆるみ細胞解離が起こっているが、軟質化した果肉では細胞解離は起こっていないことが観察された。粉質果と軟質果を区別するため、4種の方法を比較検討した結果、果肉のディスクをしょ糖溶液中で振とうし、振とう前後のディスクの重量比を算出する方法が最も有用と判断した。
局所脳虚血モデルにおける低体温によるProtein Kinase C活性の変化

低体温の虚血脳保護作用を,ラット局所脳虚血モデルを用いて二核種オートラジオグラフィー法によって脳血流量とphorbol-12,13-dibutyrate(PDBu)の結合濃度(Protein Knase Cを反映)を測定し検討した。正常体温群(37°C)では虚血脳のPDBu結合の遅延を認め,従来のPDBu結合実験のincubaton時間(60分)では虚血脳の結合濃度が平衡に達しておらず,より長時間のincubation時間(120分以上)が必要であり,虚血脳におけるPDBu結合実験によるオートラジオグラフィー法の至適incubation時間を決定した。また,虚血部(中等度,強度虚血の部位ばかりではなく比較的軽度の部位においても)のPDBu結合濃度は対側に比較して有意な上昇を認め,虚血性脳損傷にPKCの活性化が重要な役割を果たすことが考えられた(Brain Researchに発表予定)。一方,低体温群(30°C)では,PDBu結合濃度は非虚血側で正常体温群の約90%となり,虚血脳におけるPDBuの結合の遅延は軽度であった。また軽度虚血の部位においては対側同部位に比較して有意な上昇を認めず,中等度及び強度虚血の部位のみPDBu結合部位の有意な上昇を認めた。その上昇も正常体温群の非虚血側程度に抑制される結果であった。今回の研究より,虚血脳におけるPDBuオートラジオグラフィー法の新しい知見を発表すると共に,正常体温群で認めたPKCの上昇が低体温により抑制されることが,低体温の虚血脳に対する保護作用と関連のあることが推測され,このことについては,今後発表予定である。