hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幼児と教員のミュージアム・リテラシーを育てる学習支援ツールの開発とその効果の検証

(1)学習支援ツール紙芝居セット「はくぶつかんのナウマンゾウ」を幼稚園・保育所・認定こども園(以下、幼保こども園)に貸し出し、学習支援ツール「ぬりえシート」「思い出シート」を配布した。利用状況の観察やアンケート調査を行い、効果を検証した。遠足の下見のときに紙芝居セットを借りた教員が、来館前に利用し、来館時には、紙芝居セットで紹介したナウマンゾウの展示をしっかり見る様子が見られるなど、幼児と教員の博物館活動を引き出すことができた。また、アンケートでは、来館後に「ぬりえシート」「思い出シート」を「使った」「これから使う」という回答が多く、博物館での体験を振り返るものとして使われたことが分かった。(2)教員・保育士向けの学習支援ツールとして、自然史博物館では、何を見ることができ、幼児とどのような会話ができるのかを伝える写真冊子「おおさかしりつしぜんしはくぶつかんのこれなあに?」を作成した。(4)平成28年度から継続して、企画委員会を2回開催し、学習支援ツール開発とその評価を行った。企画委員会のメンバーは、保育所の保育士、幼稚園・小学校の教員、保育士・幼稚園教員を育成する大学教員、博物館関係者で構成した。(5)夏の教員研修では、博物館の学校向け事業の紹介や学芸員実施のプログラム体験などを通して、教員・保育士のミュージアム・リテラシー向上に努めた。研究期間を通して、幼児の成長にとって重要な「体験活動による学び」を引き出すための効果的な博物館利用を目指し、幼保こども園の幼児・教員・保育士に向けて、ミュージアム・リテラシー(博物館を主体的に使いこなす力)を育てる学習支援のシステムを構築した。研究成果は、学会等での報告のほか、学習支援ツール「おおさかしりつしぜんしはくぶつかんのこれなあに」「ぬりえシート」「思い出シート」については、ウェブで公開した。(1)大阪市立自然史博物館に来館した幼稚園保育所子ども園(以下、幼保子ども園)、小学校1・2年生の引率教員・保育士に対するアンケート調査の実施等、博物館利用の実態調査を行った。来館目的としては、「自然の美しさや不思議さに気づかせる」「季節を感じさせる」「公共施設のルールを教える」が幼保子ども園・小学校ともに多かったが、幼保子ども園では、「気づいたことや楽しかったことなどを言葉・絵・動作などにより表現し、考える力つけたい」「子どもたちを連れてくる場所として、安心できる」ということも重視されることがわかった。また、事前・事後学習を行う団体が多く、特に事後学習は、小学校では教員による話が多いが、幼保子ども園では絵を描く・造形物を作るなどの活動が多くあげられた。また、博物館の滞在時間は、小学校1・2年生よりも、幼保子ども園の方が長い傾向があった。この他、団体見学の様子を追跡調査した。(2)団体での来館と比較するため、博物館の子ども向けイベント参加者にアンケート調査をした。(3)先進的な事例のある3施設(キッズプラザ大阪、伊丹市昆虫館、兵庫県立考古博物館)の視察、全国科学博物館協議会加盟館に対して幼児教育との連携事例のアンケート調査を実施した。アンケート調査では、幼保子ども園に対して課題を感じている施設が半数近くあり、展示内容が幼児向けになっていないこと、それを補うようなプログラムや資料などが不足していることが課題として挙げられた。(4)保育所の保育士、幼稚園・小学校の教員、保育士・幼稚園教員を育成する大学教員、博物館関係者をメンバーに学習支援ツールの企画委員会を立ち上げ、検討会を2回開催した。教員・保育士として博物館に求めること、利用しやすい学習支援ツールの内容や形態など、(1)のアンケート結果などをもとに話し合い、学習支援ツールの企画の基礎を固めることができた。幼保子ども園の博物館利用や他の博物館施設の幼児教育との連携事例調査など、基礎調査を進める1年であったが、想定していた以上に多様な回答が寄せられ、十分に調査の解析ができていない。また、団体見学の追跡調査や他の博物館施設の視察など、学習支援ツールの企画に大きな参考になると思われる調査がまだ不足しており、次年度も継続して実施する必要があるため、やや遅れていると評価した。(1)来館前に幼稚園保育所こども園(以下、幼保こども園)で利用できる博物館を紹介するツール「紙芝居セット」を作成した。紙芝居「はくぶつかんのナウマンゾウ」は、大阪におよそ2万年前までくらしていたナウマンゾウを紹介する内容である。ナウマンゾウは、博物館の入口近くにあり、博物館の象徴的な展示であるが、マンモスと間違われることも多い。このナウマンゾウを、大阪で見つかるナウマンゾウの化石なども写真で取り入れながら、大阪に昔いたゾウとして紹介する紙芝居にした。このほか、ナウマンゾウのアゴの骨化石や足形(それぞれ原寸大)のタペストリー、ナウマンゾウ以外の博物館の展示を紹介する写真なども一緒にセットにした。また、作成段階では、幼稚園・保育所で読み聞かせの試行を行った。(2)来館後に博物館での思い出を振り返るツール「ぬりえシート」「思い出シート」を開発した。表面は、子どもが自由に色を塗り、絵を描けるものにし、裏面は、保護者に向けて博物館を紹介する内容にした。幼保こども園での来館体験が、家庭での活動につながり、博物館での体験をより印象深いものになるように考えた。(3)平成28年度から継続して、企画委員会を2回開催し、(1)(2)のツール開発の内容、評価の方法を検討した。

企画委員会のメンバーは、保育所の保育士、幼稚園・小学校の教員、保育士・幼稚園教員を育成する大学教員、博物館関係者で構成した。(4)平成28年度の調査を継続し、先進的な事例のある2施設(有馬富士自然学習センター、琵琶湖博物館)の視察と各施設の幼保こども園向け事業のほか、その比較として、一般来館者の幼児向け対応などについてインタビューを行った。(5)平成30年度実施予定の教員向け研修の企画の参考として、大阪府教育センターと連携し、保育技術専門研修を行った。ツール開発では、紙芝居「はくぶつかんのナウマンゾウ」と一緒に貸出を行うパペットの制作が試作にとどまり、また、ほかの資料についても、4月以降の利用状況を見ながら、再度改良の可能性があるため、完成とはしていない。また、思い出シート・ぬりえシートともに、同様に4月以降の利用状況を見ながら、再度改良の可能性があると判断し、試行版としての印刷のみにとどめて、本印刷は行わなかったため、やや遅れているとした。(1)学習支援ツール紙芝居セット「はくぶつかんのナウマンゾウ」を幼稚園・保育所・認定こども園(以下、幼保こども園)に貸し出し、学習支援ツール「ぬりえシート」「思い出シート」を配布した。利用状況の観察やアンケート調査を行い、効果を検証した。遠足の下見のときに紙芝居セットを借りた教員が、来館前に利用し、来館時には、紙芝居セットで紹介したナウマンゾウの展示をしっかり見る様子が見られるなど、幼児と教員の博物館活動を引き出すことができた。また、アンケートでは、来館後に「ぬりえシート」「思い出シート」を「使った」「これから使う」という回答が多く、博物館での体験を振り返るものとして使われたことが分かった。(2)教員・保育士向けの学習支援ツールとして、自然史博物館では、何を見ることができ、幼児とどのような会話ができるのかを伝える写真冊子「おおさかしりつしぜんしはくぶつかんのこれなあに?」を作成した。(4)平成28年度から継続して、企画委員会を2回開催し、学習支援ツール開発とその評価を行った。(5)夏の教員研修では、博物館の学校向け事業の紹介や学芸員実施のプログラム体験などを通して、教員・保育士のミュージアム・リテラシー向上に努めた。研究期間を通して、幼児の成長にとって重要な「体験活動による学び」を引き出すための効果的な博物館利用を目指し、幼保こども園の幼児・教員・保育士に向けて、ミュージアム・リテラシー(博物館を主体的に使いこなす力)を育てる学習支援のシステムを構築した。研究成果は、学会等での報告のほか、学習支援ツール「おおさかしりつしぜんしはくぶつかんのこれなあに」「ぬりえシート」「思い出シート」については、ウェブで公開した。(1)前年度の調査を継続する。:アンケート回答の分析、補足調査を実施するなど、基礎調査を継続し、学習支援ツールの開発の企画の参考にする。(2)来館前に幼保子ども園で利用する「博物館を紹介する」ツールを開発する。:来館前に教員が幼児に見せることで、博物館がどんなところかわかるような貸し出し用学習支援ツールを作成する。
海産従属栄養性渦鞭毛藻の生物学的及び生態学的研究

1.東京湾、岩手県大船渡湾などで採集した従属栄養性渦鞭毛藻の摂餌生態、生活史や増殖生理について、主にDinophysis属の種を対象としてビデオカメラ付き倒立蛍光顕微鏡を用いて観察を行った。2.D.fortiiやD.acuminataには光合成色素としてクロロフィルの他にフィコビリンが認められた。フィコビリン蛍光を示す色素体の形状と量が採集地で異なること、および渦鞭毛藻では通常見られない色素であることから、その起源が細胞内に取り込まれた異種生物であることが推測された。特に、フィコビリンが粒状または棒状の色素体様の顆粒内にだけ認められる個体と、顆粒の他に原形質に膜状に広がって認められる個体とがあった。3.D.fortiiとD.acuminata摂餌方法として、粘性を増した細胞表面にクリプト藻Plagioselmis sp.を付着させ、殻板を貫通している小孔を通して細胞内に取り込む過程がわかった。4.中性赤で染色した顆粒をD.acuminataの培養液に入れると食胞中に顆粒が取り込まれることがわかった。これは、殻板を通して微細藻類を吸収する方法と異なる摂餌法をD.acuminataが行うことを示唆するものと考えられた。5.D.fortiiの培養中に大小2個体が縦溝を通して相互の原形質の連絡を作り、大形個体が小形個体を吸収する有性生殖と思われる現象が観察された。6.色素をもたないDinophysis属の一種であるD.rotundataの摂餌生態を調べたところ、有鐘繊毛虫を選択的に捕食することがわかった。摂餌法は、ペダンクルを繊毛虫の原形質に差込み、まず消化液と思われる液を注入して繊毛虫の運動を止め、ついで同じペダンクルを通して原形質を吸い上げる方法であった。吸い上げた原形質はD.rotundataの体内に球状の大きな液胞として貯蔵され、徐々に消化されることがわかった。1.東京湾、岩手県越喜来湾などで採集した渦鞭毛藻Dinophysisを蛍光顕微鏡を用いて観察した結果、D.acuminataやD.fortiiに光合成色素としてクロロフィルの他にフィコビリンが認められた。フィコビリン蛍光を示す色素体の形状と量が採集地によって異なること、及び渦鞭毛藻では通常見られない色素であることから、その起源が細胞内に取り込まれた異種生物であることが推測された。2.種々の微小プランクトンを餌料として、D.fortiiとD.acuminataの培養を行ったところ、クリプト藻Plagioselmis spを餌料とした場合にのみ、D.fortiiの増殖と色素体の減少率の低減に効果が認められた。3.D.fortiiとD.acuminataの摂餌方法として、粘性を増した細胞表面に微小プランクトンを付着させ、殻を貫通している細孔を通して細胞内に取り込むという過程が推測された。4.東京湾で採集したProtoperidinium leonisの游泳細胞とシストを材料とし、珪藻Thalassiosira anguste-lineataを餌料として培養を行ったところ、100日以上継続して培養株を維持でき、その間に無性生殖過程と有性生殖過程が観察された。5.無性生殖過程では、栄養細胞の分裂が薄膜で形成された小球の中で母細胞の殻の消化と並行して起こり、渦鞭毛藻の細胞分裂様式に関する従来の知見と異なることが明らかになった。P.leonisの平均倍加時間は、最高で約24時間であった。

6.有性生殖は同型配偶子接合であるこが明らかになった。配偶子は栄養細胞より小型で外観が丸味を帯びている他は、栄養細胞との形態的差異は見られなかった。配偶子形成は栄養細胞の分裂と外見上全く同じ様式で行なわれた。接合子は餌料である珪藻を捕食して肥大しシストを形成したが、形成されたシストにはかなりの形態的変異が見られた。7.T.anguste-lineataを捕食するP.leonisに同種以外の珪藻を与えても捕食が全く起らず、かなり高度の餌料選択性のあることが示唆された。1.東京湾、岩手県大船渡湾などで採集した従属栄養性渦鞭毛藻、特にDinophysis属の種の摂餌生態、生活史や増殖生理についてビデオカメラ付き倒立蛍光顕微鏡を用いて観察を行った。2.天然に発生するD.fortiiやD.acuminataには褐色ないし黄褐色の色素がみられるが、これらが粒状または棒状の色素体様の顆粒内にだけ認められる個体と、顆粒の他に原形質に膜状に広がっている個体とがあった。この色素は436nmの青色光励起下で黄色ないし黄燈色のフィコビリンの蛍光を発した。原形質内に色素が多く認められる個体を培養すると、約2週間以内に色素がほとんど消失してしまい、ごくわずかに顆粒が残る状態になってさらに数週間生存できることが分かった。3.中性赤で染色した顆粒をD.acuminataの培養液に入れると食胞中に顆粒が取り込まれることがわかった。これは、殻板を通して微細藻類を吸収する方法と異なる摂餌法をD.acuminataが行うことを示唆するものと考えられた。4.D.fortiiの培養中に大小2個体が縦溝を通して相互の原形質の連絡を作り、大形個体が小形個体を吸収する有性生殖と思われる現象が観察された。しかし、この現象は後記の捕食行動とも様式が酷似するので、現在核の移動について観察を続けている。5.色素をもたないDinophysis属の一種であるD.rotundataの摂餌生態を調べたところ、有鐘繊毛虫を選択的に捕食することがわかった。摂餌法は、ペダンクルを繊毛虫の原形質に差込み、まず消化液と思われる液を注入して繊毛虫の運動を止め、ついで同じペダンクルを通して原形質を吸い上げる方法であった。吸い上げた原形質はD.rotundataの体内に球状の大きな液胞として貯蔵され、徐々に消化されることがわかった。
自閉症傾向の早期発見のための新しい指標と予防法の開発―食とアレルギーとの関連から

幼児のアレルギー症状に対する自閉症傾向(ADS)および体格との関連を明らかにするために、337人の児の保護者を対象とし、SCQ(Social communication questionnaire)を用いて調査した。ASD傾向ありの児は、アトピー性皮膚炎の症状を有した者では13.2%存在したのに対し、症状を有さない者では3.3%であり、有意な差であった。この関連は、年齢、性、BMIで補正しても有意であった。また喘息と過体重の間、喘息と男性の間にも有意な正の関連性が認められた。以上よりアトピー性皮膚炎とASD傾向、および喘息と過体重、男性の関連性が確かめられた。近年、自閉症スペクトラム障害と診断される児は増加傾向にある。子どものこころの健康に関する問題が増加し、多様化するライフスタイル、特に食行動や家族のあり方や親子関係を含めた子どもの成育環境に大きな変化が起こっていることが原因の一つとされている。我々は、幼児のこころの健康の関連因子を明らかにするために、金沢市内の保育園・幼稚園の園児、その保護者に対して家族の食生活の状況や子どもの生活習慣、心身の健康状態について調査を行った。金沢市内の保育園(11園)、幼稚園(18園)に通う3歳から5歳の園児1407名(男児730名、女児677名;回収率、保育園50.6%、幼稚園70.4%)とその保護者を対象として自記式質問票による調査を行った。こころの健康状態の把握には、日本語版自閉症スクリーニング質問紙(ASQ)を用いた。得られた結果は点数化し、子の性別および月齢、食行動について検討を行った。自閉症得点の高い群では、3歳以上で、性別(男女)、出産順位(第1子)の因子が有意に高く、兄弟数(無)、母親の喫煙、家族数(4人以下)、および、アレルギー疾状では、喘鳴、鼻アレルギーに有意差が見られた。自閉症スクリーニング調査の項目(39項目)と各アレルギー疾患について関連では、3歳以上では鼻アレルギー疾患、次いで喘鳴に有意差がある項目が多く、特に鼻アレルギー疾患を有する児は、自閉症診断項目である「極端に集中しているものがある」、「独特の物に対する興味」が有意に高かった。喘鳴を有する児は、「妙な言い回し」や「特定の言葉を繰り返す行為」に対して有意差が見られた。小児のこころの健康状態と生活環境因子および各アレルギー疾患には関連が認められた。包括的な幼児の心身の健康状態を把握するためには、多様な情報を得て、自閉症傾向児の早期発見や、より早期の予防を考えた指標の構築は急務であると考えられる。我々は、幼児のこころの健康の関連因子を明らかにするために、石川県の志賀町の中学校(524名)、小学校(952名),保育園(278名),幼稚園(139名)に通う計1893名の男女を対象とし、食生活の状況や子どもの生活習慣、心身の健康状態(ASSQ、SCQを含む)について調査を行った。得られた結果は点数化し、ASSQについては、19点以上の者の割合が3.4%であり、全国との比較においても標準的であった。またSCQについては、一般集団での平均値5.2と比べ,対象集団では平均値3.6と低かった。発達に遅れのあるこどもは,保育園や幼稚園に通いが少なくなると考えられるので,選択バイアスの存在が多少あると考えられた。子の性別および月齢、食行動について検討を行った結果、小児のこころの健康状態と生活環境因子および各アレルギー疾患には関連が認められた。アレルギー疾患を有する児童は、肥満の合併リスクが高いことが示されている。また自閉症スペクトラム障害(ASD)を有する児童もアレルギー疾患およびやせ・肥満の合併を指摘されている。そこで、今回の研究では、アレルギー症状に対するASD傾向および体格の関連について調査した。石川県志賀町の幼稚園および保育園計7校に在学する未就学児417人の保護者を対象とし、自記式の質問紙による調査を行った。ASD傾向のスクリーニングには、対人コミュニケーション質問紙(SCQ: social communication questionnaire)を用いた。SCQ得点11点以上の児童をASD傾向ありと定義した。体格は、性別・年齢別に定義されたBMIのカットオフ値を用いて、やせ、普通体重、過体重を定義した。有効回答数は337(80.8%)であった。SPSS第22版を用いて、カイ二乗検定および多変量ロジスティック解析を実施した。ASD傾向ありの該当者は15人(4.5%)存在した。アレルギー症状を有した者は、喘息は50人(14.8%)、アレルギー性鼻炎は18人(5.3%)、アトピー性皮膚炎は38人(11.3%)であった。ASD傾向ありに該当した者は、アトピー性皮膚炎の症状を有した者では5人(13.2%)存在したのに対し、症状を有さない者では10人(3.3%)であり、有意な差が認められた(P=0.018)。ASD傾向とアトピー性皮膚炎の間には有意な正の関連性(オッズ比3.84、95%

信頼区間[1.20-12.24])が認められた。また、喘息と過体重の間には有意な正の関連性(オッズ比2.37、95%信頼区間[1.02-5.51])が認められた。以上より、アトピー性皮膚炎とASD傾向、および喘息と過体重の関連性が確かめられた。アレルギー疾患・ASD・肥満の関連性を、さらに大規模な研究で明らかにしていく必要がある。本研究は幼児のこころの健康の関連因子を明らかにするためのコホート研究であり、食傾向とアレルギーを中心とした解析によって、関連因子の同定に一定の成果を得た。アレルギー疾患を有する児童は、肥満の合併リスクが高いことが示されている。また自閉症スペクトラム障害(ASD)を有する児童もアレルギー疾患およびやせ・肥満の合併を指摘されている。そこで、今回の研究では、アレルギー症状に対するASD傾向および体格の関連について調査した。石川県志賀町の幼稚園および保育園計7校に在学する未就学児417人の保護者を対象とし、自記式の質問紙による調査を行った。ASD傾向のスクリーニングには、対人コミュニケーション質問紙(SCQ: social communication questionnaire)を用いた。SCQ得点11点以上の児童をASD傾向ありと定義した。体格は、性別・年齢別に定義されたBMIのカットオフ値を用いて、やせ、普通体重、過体重を定義した。有効回答数は337(80.8%)であった。SPSS第22版を用いて、χ2検定および多変量ロジスティック解析を実施した。ASD傾向ありの該当者は15人(4.5%)存在した。ASD傾向ありに該当した者は、アトピー性皮膚炎の症状を有した者では5人(13.2%)存在したのに対し、症状を有さない者では10人(3.3%)であり、有意な差が認められた(P=0.011)。この関連は、年齢、性、BMIで補正しても有意であった(オッズ比3.84、95%信頼区間[1.20-12.24], p=0.023)。また、喘息と過体重の間には有意な正の関連性(オッズ比2.45、95%信頼区間[1.03-5.83], p=0.043)、喘息と男性の間にも有意な正の関連性(オッズ比2.09、95%信頼区間[1.12-3.92], p=0.043)が認められた。以上より、アトピー性皮膚炎とASD傾向、および喘息と過体重、男性の関連性が確かめられた。アレルギー疾患・ASD・肥満・性の関連性を、さらに大規模な研究で明らかにしていく必要がある。幼児のアレルギー症状に対する自閉症傾向(ADS)および体格との関連を明らかにするために、337人の児の保護者を対象とし、SCQ(Social communication questionnaire)を用いて調査した。ASD傾向ありの児は、アトピー性皮膚炎の症状を有した者では13.2%存在したのに対し、症状を有さない者では3.3%であり、有意な差であった。この関連は、年齢、性、BMIで補正しても有意であった。また喘息と過体重の間、喘息と男性の間にも有意な正の関連性が認められた。以上よりアトピー性皮膚炎とASD傾向、および喘息と過体重、男性の関連性が確かめられた。本研究は幼児のこころの健康の関連因子を明らかにするための疫学研究であり、食傾向とアレルギーを中心とした解析によって、関連因子の同定に一定の成果を得た。
レーザアブレーションによる廃コピー紙の瞬時脱トナー技術の基礎的開発

今年度までの結果は下記の通りである。照射条件は、EO・QスイッチYAGレーザのフルエンスを0.92J/cm^2に、パルス周波数を10Hzとし、XZテーブルを2.5mm/secで移動させ、1)レーザアブレーションへの影響因子市販のPPC用紙、平滑性やトナー定着性の異なる紙に4種類のプリンタで成分が異なるトナーを印刷し、トナーの除去効果を比較した。トナー間の比較では白色度で、紙試料間の比較では未印刷紙の白色度に対するアブレーション後の白色度の百分率である白色度回復率で結果を評価したところ、レーザアブレーション後の白色度は全ての試料で60%以上となり、レーザ光の吸収が良い顔料の含有率が高かいトナーでは白色度がより高くなった。元通りにならなかった理由は紙の変色である。レーザアブレーションにより全ての試料で白色度回復率が65%となった。特に、平滑性を高めた紙で回復率が高かったが、アブレーション後に印刷部のみならず、その周辺も紙面に塗布されている薬剤の変質と思われる若干の黒ずんだ変色が生じた。2)アブレーション後の変色の原因調査スライドグラスにトナーを定着させたものをアブレーションし、その残渣をFT-IRで分析したところ、残渣のスペクトルにトナー粉体のピークがみられたため、残渣はトナーに含まれる樹脂成分であることが示唆された。また、トナー粉体にはないピークがみられたことから、レーザアブレーションによる樹脂の変質・変色も示唆された。3)他のリユース法との組み合わせによる効果(株)リコーが開発したリサイクル・コピー・プロセス法(以下、RCP法という)とレーザアブレーションを、RCP処理後にレーザアブレーションを行う場合とアブレーション後にRCP処理を行う場合の実験を行った。その結果、どちらを先にしても除去効果の改善は認められず、レーザアブレーションとRCP法との組み合わせでは、トナーの効果的な除去は難しいことが分かった。コピー用紙の使用量は複写機やレーザプリンターの普及により増加傾向にあり、地球温暖化や廃棄物処理問題などに影響を及ぼしている。問題解決の一つにリサイクルがあり、実行されているが、脱墨や輸送に大量のエネルギーを要するなど、問題も多い。そこで、オフィスなどの使用現場で廃コピー紙からトナーだけを除去し、リユースする手法の中から、紙とトナーの光の吸収率の差を活かしたレーザアブレーションを開発し、リサイクルによる環境負荷量を軽減しようとするのが本研究の目的である。具体的には、パルス幅が4nsと非常に短いYAGレーザを用い、照射条件とトナーの除去状態の関係を調べ、レーザアブレーションによる廃コピー紙の脱トナーがどの程度有効かを3年以内に示す。初年度はこれまで実施したパルス幅が1ms以上のYAGレーザとのアブレーション性能の比較を主に取り込んだ画像の輝度で行い、次の結果を得た。レーザアブレーションによりトナーは概ね除去されたが、除去後の紙面には黄変が生じた。輝度は、どのトナーも除去後に200程度まで回復したが、元の紙の輝度である246までは回復しなかった。SEMと機器分析により、NP-YAGでは、トナーはほぼ除去されたが、紙繊維の熱損傷が認められた。AO・Q-YAGとEO・Q-YAGでは、紙繊維の熱損傷は認められなかったが、繊維にトナー樹脂が残っていた。パルス幅が本研究で購入した4nSと最も短いEO・Q-YAGでは、エネルギー密度が同程度でも、AO・Q-YAGに比べ、輝度が低かったことから、今後は、レンズを用い、パルス幅の短いEO・Q-YAGでフルエンスを高めた状態での実験を行う必要がある。平成17年度はレーザアブレーション技術確立のための基礎実験を2通り行った。トナーの除去程度の判断が重量の点から可能か否かを評価するために、レーザアブレーション前後の重量の測定(以下、実験1とする)と、昨年度用いた波長の1060nm光より熱影響が少なく吸収率も異なると考えられる第2高調波である532nmのグリーンレーザによるレーザアブレーション(以下、実験2とする)を行った。その結果、下記の知見が得られた。実験1の結果から、磁性トナーと重合法トナーでは、アブレーション後の試料の重量は未印刷紙のそれとほぼ同じとなり、トナーの付着量と除去量の間に有意差が無かったことから、重量の点からはトナーが除去できることが示唆された。一方、非磁性トナーでは、アブレーション後の試料の重量は、未印刷紙よりも大きな値となり、トナー付着量と除去量の間に有意差が認められたことから、非磁性トナーでは、トナーが残存している可能性が示唆された。実験2では、黒トナーにおいては、重合法トナーが、1060nm光の場合と同程度に、最も良く除去されたが、同様の黄変が生じた。磁性トナーと非磁性トナーは残存が認められたが、1060nm光に比べて、パルスエネルギーが1/2と小さいことから、532nm光の除去効果のほどは分からなかった。カラートナーのアブレーションでは、マゼンダが、1060nm光の場合より良く除去された。今後は、アブレーション後の紙面の黄変の原因を調べるための機器分析と、レンズにより1060nm光と同程度の第2高調波の照射実験により、レーザアブレーションの可能性を追求する。1)レーザアブレーションへの影響因子

市販のPPC用紙、平滑性やトナー定着性の異なる紙に4種類のプリンタで成分が異なるトナーを印刷し、トナーの除去効果を比較した。トナー間の比較では白色度で、紙試料間の比較では未印刷紙の白色度に対するアブレーション後の白色度の百分率である白色度回復率で結果を評価したところ、レーザアブレーション後の白色度は全ての試料で60%以上となり、レーザ光の吸収が良い顔料の含有率が高かいトナーでは白色度がより高くなった。元通りにならなかった理由は紙の変色である。レーザアブレーションにより全ての試料で白色度回復率が65%となった。特に、平滑性を高めた紙で回復率が高かったが、アブレーション後に印刷部のみならず、その周辺も紙面に塗布されている薬剤の変質と思われる若干の黒ずんだ変色が生じた。2)アブレーション後の変色の原因調査スライドグラスにトナーを定着させたものをアブレーションし、その残渣をFT-IRで分析したところ、残渣のスペクトルにトナー粉体のピークがみられたため、残渣はトナーに含まれる樹脂成分であることが示唆された。また、トナー粉体にはないピークがみられたことから、レーザアブレーションによる樹脂の変質・変色も示唆された。3)他のリユース法との組み合わせによる効果(株)リコーが開発したリサイクル・コピー・プロセス法(以下、RCP法という)とレーザアブレーションを、RCP処理後にレーザアブレーションを行う場合とアブレーション後にRCP処理を行う場合の実験を行った。その結果、どちらを先にしても除去効果の改善は認められず、レーザアブレーションとRCP法との組み合わせでは、トナーの効果的な除去は難しいことが分かった。
ショ糖嗜好性形成における脂肪酸伸長酵素Elovl6の役割

Elovl6は炭素数12-16の飽和および一価不飽和脂肪酸を基質とし、炭素数18の長鎖脂肪酸の合成を行う脂肪酸伸長酵素である。本研究では、Elovl6欠損マウスを用いて摂食調節機構におけるElovl6の役割について検討した。野生型マウスおよびElovl6欠損マウスを用い、普通食、高ショ糖食、高脂肪食を単独または選択条件で与え、その摂食パターンと摂食量を経時的に観察した。野生型と比較して、Elovl6欠損マウスは普通食および高脂肪食の摂食量は変わらなかったが、高ショ糖食では摂食量が有意に増加した。また、普通食と高ショ糖食を同時に与えて餌を選択させた場合、普通食と高ショ糖食を合わせた総摂食量は野生型マウスとElovl6欠損マウスで同等であるが、Elovl6欠損マウスは高ショ糖食をより多く摂食し、普通食の摂食量が減少した。したがって、Elovl6による脂肪酸組成の変化は、恒常性維持のための摂食には影響せず、ショ糖のような嗜好性に基づいた摂食に影響をおよぼす可能性が示唆された。【目的】Elovl6 (Elongation of very long chainfatty acidsfamilymember6)は炭素数12-16の飽和および一価不飽和脂肪酸を基質とし、炭素数18の長鎖脂肪酸の合成を行う脂肪酸伸長酵素である。近年、脳において脂肪酸が摂食制御に重要な役割を担うことが明らかになってきた。そこで本研究では、Elovl6欠損マウスを用いて摂食調節機構におけるElovl6の役割について検討した。【方法】野生型マウスおよびElovl6欠損マウスを用い、普通食、高ショ糖食(ショ糖70Kcal%,重量比70%)、高脂肪食(主にラード60Kcal%,重量比35%)を単独または選択条件で与え、その摂食パターンと摂食量を経時的に観察した。【結果】野生型と比較して、Elovl6欠損マウスは普通食および高脂肪食の摂食量は変わらなかったが、高ショ糖食では摂食量が有意に増加した。【結論】Elovl6による脂肪酸組成の変化は、恒常性維持のための摂食(homeostatic eating)には影響せず、ショ糖のような嗜好性に基づいた摂食(hedonic eating)に影響をおよぼす可能性が示唆された。現在、Elovl6欠損マウスショ糖における嗜好性亢進の脳内メカニズムについて解析を進めている。
検体中の生菌数を感染症重症度や治療効果の新たな指標とする検査技術の開発

現在用いられているプレセプシン、プロカルシトニン、体温、白血球数、CRPなどは敗血症の重症度と必ずしも一致しない。そこで我々は「患者検体中の菌数」を敗血症重症度の新たな指標として利用するため、迅速・正確に測定する方法を開発した。実際に敗血症患者で血液培養陽性となった患者の血液中の菌数を測定した結果、菌数と患者の重症度は明確な相関を示した。次に、敗血症患者5名の治療前、治療後24時間、72時間の菌数の推移を調べた。その結果、感受性の高い抗菌薬を使用した場合、24時間後に菌数は劇的に減少し、72時間後には更に減少した。つまり菌数は優秀なバイオマーカーである可能性が強く示唆された。本年度、我々はViability PCRを臨床応用し、患者検体中のMRSAを高感度で検出且つ生菌・死菌の判別を行うことで、MRSAに対する抗菌薬治療の効果をモニタリングできるようにして、MRSA感染症の治療に役立つ新たな検査を構築することを目的とした。方法ならびに成績Viability PCRの臨床検体への応用についてはMRSAをターゲットとして検査系を構築し、実際に患者血液検体で試験運用を行った。その結果、実際の患者検体でのPMA試薬の使用は効果が不安定であり、現プロトコールではfalse-negativeの危険性が避けられないことが判明した。この点を見極めるために、今後はより検出感度を高めたプロトコールに改めて、再度の評価を行う計画である。その他、定量検査のプロトコールは細部まで最適化を行い、生菌・死菌の判定を行わないのであれば、正確な起炎菌の定量検査が行えるところまで達成できた。今年度の進歩状況としては、敗血症患者血液中の菌数測定を可能とする方法を開発し、得られた菌数と従来のバイオマーカーとを比較して、その実用性を評価した。本研究は2016年度のAMED産学連携医療イノベーション創出プログラムにも採択された。実際に、敗血症患者5名の治療前、治療後24、72時間の菌数の推移を調べた。それと同時に敗血症の病態の改善をみた。一方で、他のバイオマーカーは菌数の減少とは逆に上昇することもあり、必ずしも菌数の推移と一致しなかった。今年度の研究の結果、我々は敗血症起炎菌を3.5時間以内に同定・定量する技術を開発した。本方法では抗生物質により短時間・劇的に減少する血中菌量を定量することができ、治療効果をリアルタイムに知ることができることが判明した。本方法を発展させることにより、抗生物質の適正使用の早期判断に貢献できる可能性がある。一昨年度はViability PCRの臨床検体への応用について、MRSAをターゲットとして検査系を構築し、実際に患者血液検体で試験運用を行った。今年度は敗血症起炎菌を3.5時間以内に同定・定量する技術を開発し、実際に、敗血症患者5名の治療前、治療後24、72時間の菌数の推移を調べた。その結果、抗生物質により短時間・劇的に減少する血中菌量を定量することができ、治療効果をリアルタイムに知ることができることが判明した。以上、本研究課題の進歩状況はおおむね順調に進展していると考える。今年度の進歩状況として、抗菌薬治療前後での菌数の経時的な推移を解析し、菌数が治療効果判定のためのバイオマーカーとして有効であるかどうかを評価した。対象患者は2017年7月1日から2018年3月31日までに富山大学附属病院全診療科で敗血症疑いと診断された成人200症例中、治療前の採血時に起炎菌がPCR検出された34症例のうち、更に治療前、抗菌薬投与後24時間、および72時間で採血を行った24症例。そして、その3ポイントで起炎菌迅速同定・定量検査と共に、体温、白血球数、CRP、プレセプシン、プロカルシトニン、IL-6を測定した。菌数推移の解析の結果、敗血症治療経過の良好な症例の多くが、治療24時間後で菌数が治療前の半分以下,72時間後は1/4以下となった。治療経過不良な5症例においては、1症例(治療30時間後に死亡)を除いて、全て治療24時間後に菌量の増加を認めた。他のバイオマーカーとの比較解析の結果、菌数は敗血症の治療経過良好を正確に反映するが、WBC, CRP, PCTは特に治療24時間後において必ずしも治療経過良好とは一致せず、逆に上昇する場合が多かった。また、敗血症以外の他の炎症性疾患を合併した場合、WBC, CRP, PCT, P-SEPは非常に影響を受けるが、血中の菌数はその影響を受けることなく、敗血症の治療経過を正確に反映した。IL-6は治療経過良好であれば治療24時間後に上昇することは無いが、治療経過不良の場合に菌数は治療24時間後に上昇するのに対し、逆にIL-6は減少してしまう。以上の結果を考慮すると、菌数は敗血症の治療経過を最も迅速・正確に反映するバイオマーカーであることが強く示唆された。

そこで我々は「患者検体中の菌数」を敗血症重症度の新たな指標として利用するため、迅速・正確に測定する方法を開発した。実際に敗血症患者で血液培養陽性となった患者の血液中の菌数を測定した結果、菌数と患者の重症度は明確な相関を示した。次に、敗血症患者5名の治療前、治療後24時間、72時間の菌数の推移を調べた。その結果、感受性の高い抗菌薬を使用した場合、24時間後に菌数は劇的に減少し、72時間後には更に減少した。つまり菌数は優秀なバイオマーカーである可能性が強く示唆された。メチシリン耐性菌を標的としたViability PCRの報告は今迄に無く、また、臨床検体から直接、生菌・死菌を判定するViability PCRの臨床応用も未だ報告されていないため、本研究は臨床におけるViability PCRの初の挑戦的な試みである。患者検体中の微量な菌においてはCt valueが安定しないため、現時点では菌が完全に死滅したことの判定は可能と考えるが、生菌・死菌の割合を定量的に測定するには、感度を高めるなどのプロトコールの更なる改良が必要である。今後は「生菌・死菌の判定」と「患者検体中の起炎菌の定量測定」を2つに分けて、それぞれを異なる達成目標として研究をすすめる。起炎菌の定量測定方法は概ね確立できたので、今後は患者検体で検証していく予定である。本研究開発課題である血液中の細菌数の定量検査法はプロトコールの最適化を終え、現在特許申請を準備中である。本研究は昨年末にAMEDに採択され、今年度より富山大学付属病院での1000検体の本格運用が開始できるように、専用機器(real-time PCR機器2台、クリーンベンチ3台、遠心機2台、他)、試薬類、マンパワー(専任の研究補助員を2人雇用)を準備した。新たな技術開発としては、血液中の細菌数を正確に定量するため、bacterial DNA contamination-freeの真空採血管を企業と共同開発した。現在、1万本を作成し、今後の学内運用で使用すると共に、共同研究機関に配布する計画である。また、Tm mapping法(敗血症起炎菌迅速同定法)および起炎菌迅速定量法が同時に行えるキットを三井化学株式会社と共に作成し、3月中に300キットを導入した。現在、キットの最終動作確認と研究補助員のトレーニングを行っている。今年中旬には更に700キットを作成・導入し、計1000検体の学内本格運用を行う計画である。それと同時に今年5月に本検査法を先進医療に申請する予定であり、できる限り早い時期での先進医療の取得を目指している。感染症検査方法の開発
インド・チベット仏教の「心の宗教」としての伝統とその現代的意義に関する研究

チベット仏教各宗派はラムリム(菩提道次第)に基づき学習・実践をおこなうが、それはインドのナーガールジュナ(龍樹)による苦しみからの解放の方法としての仏教の体系化に基づくもので、無我とトンレン(自分の楽を与え他の苦を受け取る)の瞑想を核とするロジョン(心の訓練法)はそのエッセンスである。近年の欧米での仏教への関心はその実践性にあるが、上記の理解を踏まえて日本仏教の道元や親鸞の教えを読み直すことで、現代社会における可能性を探った。欧米で関心を集めているチベット仏教の「心の宗教」としての性格について、その学習と実践の中心となっているラムリム(菩提道次第)とロジョン(心の訓練法)について、インド仏教に遡ってその性格を明らかにし、その現代的意義を論じ、それを踏まえて日本仏教を再評価する。古代王国崩壊後の混乱期にチベットに招かれたアティーシャが示した菩提道次第(ラムリム)の教えは、チベット仏教の諸宗派の学習と実践の基本となっている。アティーシャの『菩堤道灯論』を最も有名なゲルク派の開祖ツォンカパの『菩提道次第・大論』と比較すると、一般的には学者的という印象があるツォンカパの著書が実践階梯として書かれているのに対し、アティーシャの著書は釈尊の教えを機根の異なる衆生への対機説法として捉え、体系化する性格が強いことがわかった。そこでインド仏教に遡って検討し、一般にラムリムの源流と考えられている(広大行の流れの)『現観荘厳論』や(甚深なる見解の流れの)『宝行王正論』だけでなく、有部を批判したナーガールジュナ『六十頌如理論』に、釈尊の言葉(阿含)をどう理解し体系化したかが示されていることを確認した。このようなインド・チベットの伝統に対して、日本仏教は一気に核心に到達しようとする頓悟的傾向が強い。これは平安時代の最澄にはじまり、道元・親鸞らのいわゆる鎌倉新仏教として展開し、さらに明治にはいり、西洋のキリスト教やそこから生まれた哲学に比するものとして仏教思想を捉えることによって強調された。しかし、それでは苦しみを滅し幸せを得るための実践という仏教の基本性格が見失われてしまう。この点について、近代仏教学の確立に大きな役割を果たしたとされる和辻哲郎のナーガールジュナ解釈とナーガールジュナ自身の論とのズレという形で指摘した。以上のような研究においては、文献研究だけでなく、生きた伝統を知ることが欠かせない。今年度はインドでおこなわれたダライ・ラマ法王の『現観荘厳論』ハリバドラ註とソナム・タクパ『般若総義』、アティーシャの伝統を伝えるカダム派の六典籍のうちの二つである『ウダーナ・ヴァルガ』『ジャータカ・マーラー』の講伝に参加した。本年度は昨年度に引き続き、チベット仏教の各宗派の実践の基盤となっているラムリム(菩提道次第)の仏教理解が、インドのナーガールジュナ(龍樹)の経典理解に基づくものであるという見通しのもとに研究をおこなった。ナーガールジュナは、阿含経典で主として在家の信者に説かれている悪をなさないことにより人天に生まれる教えと、出家の信者に説かれている輪廻からの解脱を目指す教えのどちらも釈尊自身の立場とは異なるとして、ウダーナ(自説語)などに断片的に説かれている有(実体論)と無(虚無論)の双方を離れた境地こそが仏陀自身の境地であると説いている。仏陀の境地に至る実践とされた六波羅蜜を、ナーガールジュナは福徳と智慧の実践に要約し、無上正等覚者である仏陀の境地の因となるのは有限な福徳や知識ではありえず、一切衆生に対する善と空性を理解するという無限の福徳と智慧であると説いた。そのような福徳の実践は実体視に捉われた凡夫には困難であり、チベットではインドのシャーンティデーヴァ『入菩提行論』を手がかりに、まずはそれを実践しうる心を養うことが必要であるとし、そのための秘訣として実践されたのが、呼吸に合わせて他の苦しみを吸い自己の幸せを与えると瞑想するトンレンと無我の瞑想を核とするロジョン(心の訓練法)であることを明らかにした。日本仏教をチベットの伝統と対比すると、民衆向けにやさしく仏教を説いたとされてきた道元や親鸞の教えが、上士への教えに相当するきわめて高度なもので、一気にその境地を目指す頓悟的な教えであることが見えてくる。そのような形でも仏教が維持され得た要因として、在来の神信仰が下士への教えだけでなく、輪廻からの解脱を目指す中士への教えの役割をも果たしていたのではないかという見通しを立て、折口信夫『死者の書』を手がかりに、日本の神仏習合の展開について論じた。

前年度までの研究でチベットの仏教がインドのナーガールジュナ(龍樹)の理解に基づくことについての全体的な見通しが得られたので、今年度はダライ・ラマ法王をはじめとする高僧の教えに出ることにつとめ、チベットの伝統的なあり方への理解を深めた。ナーガールジュナは当時、仏説と認めるか否かで議論があった大乗経典とそこで説かれている六波羅蜜の実践について、釈尊が初心者には施戒生天の教えを説き、次に輪廻からの出離を説き、最後に四諦八正道を説いたという次第説法と重ね合わせ、布施・持戒・忍辱を生天の教え、次に輪廻からの出離が目指され、その上で四諦(苦集滅道)の実践的瞑想法としての十二因縁の順観と逆観によって得られた有無を超えた空の境地に留まることこそが、仏教固有の瞑想法である止観の実践(禅定・智慧)であると位置づけた(『勧誡王頌』)。そして空の瞑想が仏陀の法身の因、一切衆生に対し菩提心をおこして福徳を積み、廻向することが仏陀の色身の因であるとして、無上正等覚者である仏陀となる因は有限なものではありえず、概念を超えた空や無数の衆生のための福徳こそが仏陀の因となるもので、(阿含経典にも断片的には説かれているが)それを主題的に説いている大乗経典は仏説と考えなければならないと結論づけた(『宝行王正論』)。この、次第説法に六波羅蜜を重ねた理解こそが、チベット仏教のラムリム(菩提道次第)の発想の元になったものと考えられる。現在の日本における一般的な仏教理解は、明治以降、西洋の仏教学を取り入れたものに基づくが、このようなインドからチベットに伝えられた伝統を踏まえて読み直すことで、本来の実践性を回復し得ると考えられる。本研究では、インドからチベットに伝わる仏教理解が、基本的にナーガールジュナ(龍樹)の経典解釈と体系化に基づくことを明らかにし、その現代的意義について論じた。ナーガールジュナは阿含経典に基づく部派の仏教理解に対して大乗経典に基づく新たな理解を主張したと思われがちだが、釈尊の発見した苦しみの真の原因とその解決法という観点から、部派の解釈では苦しみの解放に至らないと批判したのであり(『六十頌如理論』〉、正統性について議論のあった大乗経典についても、その苦しみの解決法と矛盾せず、阿含経典では明確に説かれていない点を補完するものとして、仏説と認められるとした(『宝行王正論』)。主著とされる『中論』も、普遍的真理として空を主張したものではなく、素質ある者を苦しみの真の原因である実体視から解放するための導きの言葉と理解すべきものである(チャンドラキールティの解釈。『入中論』『明句論』)。本年度はこのような観点から、特にチベットに伝えられた心の訓練法(ロジョン)を取り上げ、主要テキストとその内容を紹介したうえで、その理論的背景をインドの『中論』『入菩薩行論』に探り、チベット仏教の指導者であるダライ・ラマ14世が継続的におこなっている科学者との対話(心と生命会議)から瞑想の効果の科学的検証について紹介し、心のケアの方法としての有効性と現代社会において実践する際の注意点を指摘した。日本仏教の説明は明治以降の近代化の中で伝統とは大きく異なったものとなっているが、このような苦しみの解決法としての観点から読み直すことが可能で、見通しについてはすでに『神と仏の倫理思想日本仏教を読み直す』として刊行しているが(2009年)、本年度はチベットの『般若心経』解釈を主な題材に、チベットの経典理解における密教や浄土信仰の位置づけについて論じ、道元や親鶯の教えについて読み直しをおこなった。
植物の自己防御タンパク質、キチナーゼの構造と機能に関する研究

植物の自己防御タンパク質の1種であるキチナーゼについてその構造と機能の関係を明らかにする目的でヤマノイモキチナーゼの精製,構造解析及び局在部位の同定を行ったまず,タンパク質化学的にキチナーゼの性質を調べるため4級アンモニウムイオン系界面活性剤を適用した新しい精製法を確立した精製されたキチナーゼについて構造解析を行った結果,高分子キチナーゼはクラスI,低分子キチナーゼはクラスIIIキチナーゼであることが明かとなった.さらに立体構造の情報を得るためクラスIキチナーゼについてS-S結合の位置の同定を行った.その結果、クラスIキチナーゼで初めて主構造部分の3ヶ所のS-S結合の位置を同定した.この位置を共通の主構造部分を有するクラスIIキチナーゼのS-S結合の位置と比較したところ,大麦キチナーゼの位置とは完全に一致したが,ライ麦の位置とはC末端部分で異なっていた.このことからキチナーゼの主構造部分のC末端部分は立体構造的に不安定な構造であることが示唆された.さらに,植物のキチナーゼの構造的相関を明らかにするため分子進化学的解析を行った.作製した分子系統樹からクラスIキチナーゼの主構造部分とクラスIIキチナーゼはそれぞれ明確なサブクラスが見いだされた.これらのサブクラスは分子内に欠失を有する低分子サブクラスと欠失を有しない高分子サブクラスであり,後者はこれらの祖先型と推定された.一方,クラスIIIキチナーゼには明確なサブクラスは見いだされなかった.次に内在性キチナーゼの組織局在性を免疫組織化学染色により調べた.クラスIキチナーゼは植物のほとんどすべての器官に発現し,特に幼若期に発現していることが明かとなった.クラスIIIキチナーゼは貯蔵器官に特異的に発現していることが明かとなった.このことからクラスIキチナーゼとクラスIIIキチナーゼが異なる生理作用を担っていることが示された.植物の自己防御タンパク質の1種であるキチナーゼについてその構造と機能の関係を明らかにする目的でヤマノイモキチナーゼの精製,構造解析及び局在部位の同定を行ったまず,タンパク質化学的にキチナーゼの性質を調べるため4級アンモニウムイオン系界面活性剤を適用した新しい精製法を確立した精製されたキチナーゼについて構造解析を行った結果,高分子キチナーゼはクラスI,低分子キチナーゼはクラスIIIキチナーゼであることが明かとなった.さらに立体構造の情報を得るためクラスIキチナーゼについてS-S結合の位置の同定を行った.その結果、クラスIキチナーゼで初めて主構造部分の3ヶ所のS-S結合の位置を同定した.この位置を共通の主構造部分を有するクラスIIキチナーゼのS-S結合の位置と比較したところ,大麦キチナーゼの位置とは完全に一致したが,ライ麦の位置とはC末端部分で異なっていた.このことからキチナーゼの主構造部分のC末端部分は立体構造的に不安定な構造であることが示唆された.さらに,植物のキチナーゼの構造的相関を明らかにするため分子進化学的解析を行った.作製した分子系統樹からクラスIキチナーゼの主構造部分とクラスIIキチナーゼはそれぞれ明確なサブクラスが見いだされた.これらのサブクラスは分子内に欠失を有する低分子サブクラスと欠失を有しない高分子サブクラスであり,後者はこれらの祖先型と推定された.一方,クラスIIIキチナーゼには明確なサブクラスは見いだされなかった.次に内在性キチナーゼの組織局在性を免疫組織化学染色により調べた.クラスIキチナーゼは植物のほとんどすべての器官に発現し,特に幼若期に発現していることが明かとなった.クラスIIIキチナーゼは貯蔵器官に特異的に発現していることが明かとなった.このことからクラスIキチナーゼとクラスIIIキチナーゼが異なる生理作用を担っていることが示された.ヤマノイモより分離した酸性キチナーゼのうち構造が明かでない2種のキチナーゼ(YC1,YC2)について構造解析を行った.まず両者について還元カルボキシメチル化後,トリプシンで消化し,高速液体クロマトグラフィーでペプチドマップを作成した.このマップをクラスIキチナーゼである高分子酸性キチナーゼ(YC3)のそれと比較した結果,両者ともクラスIIIキチナーゼであることが明かとなった.そこでYC1について構造解析を行った.すなわちYC1を還元カルボキシメチル化後トリプシン,キモトリプシン及びエンドプロテイナーゼAsp-Nで消化し,高速液体クロマトグラフィーで断片化ペプチドを分離した.各ペプチドはアミノ酸組成分析,アミノ酸配列分析を行い他のクラスIIIキチナーゼの配列と比較した.その結果YC1の約90%の配列を明らかにし,キュウリ酸性キチナーゼと塩基性キチナーゼであるヘバミンの中間的な構造であることを明らかにした.一方,すでに配列を明らかにした高分子酸性キチナーゼ(YC3)についてS-S結合の決定を行った.すなわちYC3を酸性プロテイナーゼ及びサーモライシンにより消化し,高速液体クロマトグラフィーで断片化ペプチドを分離した.蛍光試薬(SBD-F)によりS-S結合を検出し,リクロマトを行って精製した後,過ギ酸酸化によりS-S結合を切断した.このペプチドについてアミノ酸分析及びアミノ酸配列分析を行い,S-S結合の位置を決定した.その結果YC3の主構造部分において前半に2カ所,後半に1カ所のS-S結合が存在することを明らかにした.

この位置は植物キチナーゼで唯一S-S結合の位置が報告されているライ麦キチナーゼのそれと比較すると後半のS-S結合の位置が異なっていた.このため主構造部分の後半は構造的にフレキシブルであると推定された.ヤマノイモに含まれる酸性キチナーゼは構造解析によりクラスIおよびクラスIIIキチナーゼであることが明らかになったので,キチナーゼに対する高分子基質であるグライコールキチンを用いて両酵素の物理化学的性質を調べた.反応を調べた結果,至適pHはクラスIキチナーゼ,クラスIIIキチナーゼともpH3.5付近とpH8.0付近の2ケ所に存在することが明らかになった.至適温度はpH3.5ではクラスIキチナーゼが50°C,クラスIIIキチナーゼが60°Cであった.pH8.0ではクラスIキチナーゼが60°C,クラスIIIキチナーゼが70°Cであった.pH安定性は両酵素とも非常に高く,pH2でも70%以上,pH6から11ではほぼ100%の活性を維持した.熱安定性はクラスIキチナーゼが60°Cまで,クラスIIIキチナーゼが80°Cまで安定であった.これらのことから.両キチナーゼは安定な蛋白質で,特にクラスIIIキチナーゼは非常に強固な立体構造を有することが推定された.一方,クラスIキチナーゼ抗体を用いてヤマノイモのムカゴ組織中のキチナーゼの存在部位を調べた.まず,ムカゴの組織自体の構造が明らかでないのでパラフィン切片を用いて種々の染色法で組織構造を調べた.その結果ムカゴは表皮細胞の内側に葉緑体を含む層が2-3層存在し,その内側にデンプン粒を生合成する層が存在した.内部はほぼ均一な澱粉顆粒細胞で構成され,所々にタンニン顆粒が存在した.これらのことから,ムカゴは塊茎組織であることが明らかとなった.ムカゴ切片をクラスIキチナーゼ抗体を用いて免疫組織染色したところ,葉緑体細胞周辺にクラスIキチナーゼの強い発現が認められた.また,ムカゴの成熟の過程での発現の変化を調べたところ,クラスIキチナーゼは登熟期に強く発現するが,完熟期には発現量が低下することが明かとなった.植物の自己防御タンパク質の1種であるキチナーゼについてその構造と機能の関係を明らかにする目的でヤマイモキチナーゼの精製,構造解析及び局在部位の同定を行った.まず,タンパク質化学的にキチナーゼの性質を調べるため4級アンモニウムイオン系界面活性剤を適用した新しい精製法を確立した.精製されたキチナーゼについて構造解析を行った結果,高分子キチナーゼはクラスI,低分子キチナーゼはクラスIIIキチナーゼであることが明かとなった.さらに立体構造の情報を得るためクラスIキチナーゼについてS-S結合の同定を行った.その結果,クラスIキチナーゼで初めて主構造部分の3ヶ所のS-S結合の位置を同定した.この位置を共通の主構造部分を有するクラスIIキチナーゼのS-S結合の位置と比較したところ,大麦キチナーゼの位置とは完全に一致したが,ライ麦の位置とはC末端部分で異なっていた.このことからキチナーゼの主構造部分のC末端部分は立体構造的に不安定な構造であることが示唆された.さらに,植物のキチナーゼの構造的相関を明らかにするため分子進化学的解析を行った.作製した分子系統樹からクラスIキチナーゼの主構造部分とクラスIIキチナーゼはそれぞれ明確なサブクラスが見いだされた.