1980年代の後半に農水省農業生物資源研究所で作物葉の光合成をテーマにして研究を始めました。もちろん、私はお手伝いさんです。スーパーバイザーの目論見は、分子下(電子;Dr. Szent-GyÖrgyi: Sub-molecular Biology)レベルにおいて光合成のメカニズムを解明することで、そのために、植物ウイルス研究所で分子生物学を学んだそうです。植物ウイルス研は、遺伝子発現のための植物(タバコ)プロトプラスト(細胞壁を取り除いた細胞)を作ることに最初に成功した所です。私は、クロリナというクロロフィルbが少なくなった大麦葉を用いてプロトプラスト調製のお手伝いをしていました。「プロトプラストなぞというハイカラな言葉を使いおって、洒落臭い」と言われながら。
 その後、私は、PCR、DNAシークエンス(塩基配列解析)、植物における遺伝子発現の助手として、彼のそれまでの仲間の中に放り込まれました。その上、イネ萎縮病ウイルスという巨大ウイルスの結晶を作製し、電子顕微鏡を操る羽目に、さらに、低分子タンパク質(蛇毒)のX線結晶解析を。前の塩基配列の解明はタンパク質、さらには、複合タンパク質であるウイルスのX線結晶解析には欠かせない段階だということです。しごかれているうちに、自分の専門である植物学の研究においては結構な研究者になっていました。一方で、言われるままにこなした細胞生理学や分子生物学の研究においても「猫の手」くらいにはなっていたようです。
 このような、2000年以前に身につけたものが、大妻大学における「生命の科学」の講義の基礎を形成しています。名前を加えて頂けた論文をリストします。

 2000年を越えて、グループはNMRおよびMRI研究に集中することになりました。植物と食品を対象としたMRIの研究は、物理学、あるいは、生物物理学が不得手な私にはラッキーでした。
 多くの食品は生物を起源としています。そして、Dr. Hazlewood (Drost-Hansen and Clegg eds; Cell-associated water) が述べているように、生体反応は細胞質、すなわち、水相を介在させて行われます。膜系でおこる反応も基質の供給や反応熱の搬出を細胞の水の動態に依存しています。MRIはその反応の場となる水の状態変化を捉えるためのユニークな手法です。よって、シグナル解析には反応の主体である物質についての知識、すなわち、核酸およびタンパク質の性質、遺伝子の発現機構、酵素および基質の反応理論を理解していることが不可欠な要素です。このような意味でトレーニング時代の細胞生理学および分子生物学に関わる知識と技術は、現在、大きな助けになっています。
 2000年以降の論文は、このホームページの「くぬぎ山蛍雪研究所」の項にリストしてあります。

 

生命科学の広場                                                                                                

 大妻女子大学の  生命の科学  を 履修している皆さんのためのページです。(担当講師 小泉美香)








 生命の基本単位である細胞について、生命観の
変遷をたどりながら学びます。
 
 細胞を構成している物質のうち、水と脂質に注目して
その構造と性質を学びます。
 
 生物らしさを支えているタンパク質。その構造と、
様々な働きを学びます。







 体内で起こる様々な代謝反応、中でも重要な
呼吸について学びます。
 
 DNAとはどのようなものかを学ぶとともに、DNAの
塩基配列情報からタンパク質がつくられる様子を概観します。
 
  減数分裂で起こる染色体の分配と、いくつかの
遺伝現象について学びます。







 受精卵が細胞分裂を繰り返して身体を形成し、
胎児として誕生するまでの過程である発生について学びます。
 
 人類にとって永遠の悩みの一つである老化。
その老化がどのようにして起こるのか、その一端を学びます。
 
 今や2人に1人が経験するといわれるようになったがん。
そのがんが、どのような病気なのかを学びます。







 私たちの身体を外敵から守ってくれる免疫システム。
その複雑でデリケートな成り立ちの一端を学びます。
 
 私たちの身体を守る免疫システムによって阻まれる
移植医療。その仕組みを学びます。 
 
 幹細胞とは何か、そして、幹細胞を利用した
再生医療とはどのようなものかを学びます。 







 知らないうちに身の回りで使われているバイオテクノロジー。
その一端を眺めます。
 
 生物と環境が影響し合いながら微妙なバランスを
保っている生態系。その成り立ちを学びます。 
 
 体内環境を一定に保つために働く神経系、そして
人の人らしさを支える大脳、その働きを概観します。  







   





























I カメさんの散歩−7      季節学の後始末                                                                                  








    






   カメさんの出撃(五)      α米の水の状態












    




 カメさんの出撃   新潟 (朱鷺メッセ)   植物学会−2015                                                                                               








     





カメさんの散歩−6    Water gap                                                                                                


   





カメさんの出撃  生田         植物学会 -2014                                                                                               

   





カメさんの散歩−5    針路捕捉 

   




 カメさんの散歩−4    試行錯誤      

   


カメさん出撃 札幌      植物学会 − 2013                                                                            

     




カメさんの散歩−3          道具作り                                                                                        

     




カメさんの出撃 姫路            植物学会 − 2012                                                          

         





カメさんの散歩−2            姫路へ行こう                                                                                    





             



カメさんの散歩−1       日本植物学会 75回大会                                                                     



カメさんの出撃記録  −日本植物学会75回大会−

9月17日
 門を入ると東京大学駒場キャンパスは意外と広く、左手に、老研究者の話にダン研やギリシャ悲劇研究会と一緒に出てくる同窓会館と思しき建物はあったが、思い出のボロボロ駒場寮はすでに消滅したようだ。
 自分が発表するポスターを指定された所に貼った後、「C/Nバランスの研究を通して植物高CO2応答を読み解く」という科研費新学術領域研究のシンポジウムを聞いた。C/Nバランスと言えば、イモチ病耐性の分子生物学研究をしていた若い時には発病をコントロールするファクターだったが、今は、地球の高炭酸ガスとの関係で考えるのかと認識を新たにした。
 午後は自分の大学に急ぐ。来年の発表を目指した週一度の大切な測定日なのだ。樹木の幹における水の移行をMRIで可視的に捉えようとする研究である。
 8時、装置を止め、道具をかたづけて、ダルマで一杯。甘くてトロッとした舌触りとヒースの香りを楽しむ。ショーン・コネリーになれたらいいなと言う相棒は、安くて田舎臭いけど、これは旨いスコッチだと嬉しそう。

9月18日
 朝、「イメージングおよびその関連技術と植物学」というシンポジウムを聴く。「高速高解像ライブイメージングで見えてきた驚きの膜交通」という最初のお目当ての話題は、朝寝坊のために聞き逃す。顕微鏡下の光学的画像計測技術の進歩はめざましいものがあった。カルスを通してシュートを形成し、発根させる作業は日常だったけど、植物の幹細胞論議はもうだいぶ前から進んでいたようで時代の流れに無頓着だった。植物の根端と茎頂にある分裂組織中に幹細胞があり、植物の中には葉を切断するとすぐに分化した細胞が幹細胞になるものがあるという、切り出して脱分化する前の細胞を次世代の形成に使う技術を改めて考え直した。

 午後は、アクアポリン、プロトンポンプなど生体膜の講演を聴き、展示ブースを散策。
(a)  シーシーエス株式会社の植物育成用LEDパネルは、新しいLED技術を用いた光合成に適する効率的光源の開発で、相反する要求の解決、光量のアップと発熱量の低減がアピールポイント。今、やっている樹木の幹を流れる蒸散流の計測に直接役立ちそう、でも、使ってみないと分からない。
 自然光LEDを搭載した色の再現性が良いということが売りの顕微鏡用リング照明も紹介していた。

(b) ICT International(オーストラリア)の樹液流測定器と水ポテンシャル測定器。
樹液流測定器は3本の棒が一列に並んだコンセントのような形状で、上下の二本は温度センサー、真ん中はヒーターになっていた。ヒーターでパルス状に熱をかけ、上下の温度差を計測して流速を計算するとのこと。上手くプローブを幹に差し込めるかどうか疑問はあるけど、使うチャンスがあれば良いな。

(c) パルテックジャパン株式会社のポーダブル蛍光顕微鏡とサイエンス・アイ株式会社のかわいい顕微鏡
前者は、小さくて宅急便で送っても軸調整などが不要であるという。例えば、マラリア診断専用(dedicatedmicroscope)として機能を絞って安価に販売しているが、結構な需要があるとのこと。後者は、透過光源は曲げたアクリル樹脂の棒で、これによって室内光を集めて明るくなる。エッ、そんなことできるのと驚いた。嬉しかったのは、一番単純な単眼であればポケットマネーで買える安さ。
 これらは、我がMRI開発方針と軌を同じくする。安くて、手軽で、使い易い小型MRIを開発して多くの研究者に使って欲しかったのだが、価格は、ポケットマネーどころか、普通の研究費でも購入可能な水準にはならなかった。とても残念。

9月19日
ポスター説明
研究の課題は、乾燥マメ類種子の吸水口の機能を与えられた組織の同定。
 野生種のマメを育てたことがあるという研究者と討論。そのマメは種皮を削るなど手を加えないと吸水しなかったと言う。熱帯の野生種には種皮が固くなり、自然の吸水口が機能しにくくなる種類が沢山ある。例えば、西オーストラリアの孤立種であるAlbizia lophantha(Willd.) Benth.は火事に遭わないと発芽しないし(Dell, 1980.Amer. J. Bot.,67: 556-563.)、Sesbaniapunicea(Cav.) Benth.は、物理的力を加える、熱水に浸ける、酸処理する、電場を掛けるなどしないと発芽しない(Manningand Van Staden, 1987.Annals Bot., 59: 705-713.)。このような発芽しにくい性質は、変化の大きな自然環境の中で生き残る確率を高める戦略であるとされる(Souzaand Marcoas-Filho 2001. Revta brasil. Bot.,Sao Paulo, 24: 365-375.)。しかし、今回、ここで扱ったのはシンクロした発芽に適した性質を選抜した栽培種で、吸水は本来の吸水口であるレンズ(インゲンとアズキ)や縫線(ダイズ)から起こることを示した。インゲンやアズキではレンズの活性化に数時間の水の供給が必要であるが、種皮が柔らかいダイズでは吸水口の活性化は要らない。さらに、ダイズには種皮が硬化するものがあり、それらは熱帯のマメのように種皮の傷からの吸水が主機能を果たす場合がある。そして、インゲンやアズキは種皮の内側の皮相のバリヤーが弱いのに、ダイズでは種皮の内側の皮相が水の浸入に対する強固なバリヤーとなる。
 このような、マメ種子の多様性についての充分な準備ができていなかったこと、それ故に有益なディスカッションができなかったことを反省。
 シロイロナズナの種子発芽をMRIで見られるかという討論。シロイロナズナ種子は吸水すると粘液を沢山出すそうで、観察できれば面白そうである。しかし、ここで使用した1T小型MRIの分解能はせいぜい80Μm程度までであるから、シロイロナズナ種子の大きさでは1〜2ピクセルにしかならない。互いに残念です、と別れた。
 考えてみたら、研究の相棒がシダの前葉体の発芽を観察しようとしていた。何か面白そうな手法を考えている様子だったけど、シダを育てる協力者が忙しくて研究は立ち消えになっていた。あれは、どうなったのだろう?
 若い女性研究者が来訪。若手に興味を持って頂けたことに感激。MRIを使う研究に進んでくれないかな、また、話ができるといいな

他の人のポスターを巡って
 MRIを始めた頃、オジギソウに刺激を与えると葉が運動すると同時に主葉枕の下側半分にあった水が上半分に移動する(Tamiyaet al., 1988.J. Biochem., 104: 5-8)現象をMRIで観測できたという報告を読んだ覚えがある。この文献は時間分解能も良くなく、直感的結果であると思ったが、興味を引かれた。今回、発表されていたポスターは、オジギソウの屈曲運動においてactinフィラメントをCa2+濃度に依存してvillinが切断すること、また、PIPのリン酸化によりアクアポリンを介して水を排出することで屈曲することを報告していた。私は、若い発表者の話を聞きながら、ATPだけではこの早い反応に対応できないので、他にエネルギーを供給する機構があると考えているのかな?などと思っていた。
水分子の移動が原因であるか、はたまた、結果であるかという問題はあるが、水の移行を観測している立場においては、適切な装置と特殊な検出コイルを作製する研究費があれば、MRIが使えるしと考えたら興味が湧いた。
 ATPaseなどの研究を行っている久堀教授にお会いする。新しいプロジェクトを得られたようで、これからは実用に直結する仕事をすると張り切っておられた。

 昼、ポスターを回収しているところに寺島教授が来られて、綺麗に見えますねと言って下さった。何となく幸せ。

 午後、「東京都の島の植物と生物多様性−伊豆諸島から小笠原まで−」を拝聴。
 小笠原の世界遺産登録もあって、愛好家も大勢集まったようで盛況。研究の相棒から、生物の多様性を無視することに生き甲斐を感じていると揶揄されている私も枯れ木の一員となる。海洋島としての小笠原が良く分かった。