DNA配列解析による和紙繊維分析方法の開発-ITS領域の比較

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K13245
• Research Institution: Tokyo National University of Fine Arts and Music
• Principal Investigator: 田口 智子 東京藝術大学, 大学院美術研究科, 研究員 (90755472)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 和紙 / DNA解析 / ITS領域 / 繊維分析 / 文化財

Outline of Annual Research Achievements

和紙が使用された文化財の保存・修復では、原料である植物の情報が必須となるが、従来のC染色液や光学顕微鏡を使用した繊維分析方法では、経年劣化した資料や、複数の原料からなる和紙を同定することは難しい。本課題では、和紙の代表的な原料であるコウゾ、ミツマタ、ガンピで特異的な配列を有するITS領域を使用して、それぞれのDNA塩基配列を比較し、より客観的で簡便な和紙の繊維同定方法の開発を目的に研究を進めている。
本年度は、本研究課題の遂行に必要であるサーマルサイクラーや超微量分光光度計といった装置の立ち上げと実験手法の確立に取り組んだ。またコウゾ、ミツマタ、ガンピを単独材料として製造された和紙資料について、植物からのゲノムDNAを簡便かつ高精製度で得られる、NucleoSpin Plant II(Macherey-Nagel)という植物のゲノムDNA調製キット等を用いてDNA抽出を試みた。それぞれの和紙について、メスで細かく裁断し、乾燥重量 約20mgを取り一晩給水させた後、乳鉢にサンプルと液体窒素を入れてすり潰し、キットに付属されている溶解緩衝液PL-1(CTAB法)あるいはPL-2 (SDS法)を加えてよく攪拌し、65°Cで60分処理した。その後はプロトコールに従いDNA溶出を行ったところ、PCRの鋳型として使用可能な濃度のサンプルが調製できた。今後はさらに安定してサンプルを調製できるよう、裁断及び磨砕方法を検討するとともに、異なるDNA調製キットの使用も試みる予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の感染拡大による影響により、大学への入構制限や実験室の使用制限が生じ、本年度の前半に予定していた装置の立ち上げや実験の開始が当初の研究計画より遅延した。そのため、現在までの進捗状況は「やや遅れている」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

次年度はDNA抽出を行ったサンプルについて、プライマーの設計およびPCR、DNA配列決定を行う。プライマーの設計については、非保存領域ITS1及びITS2(内部転写スペーサー領域)のDNA配列を基に数種類合成してPCRを行い、鋳型のDNA量、サイクル数等各サンプルの増幅に最も適した条件を検討する。また、使用するポリメラーゼは多種多様な製品が販売されているので、どの酵素が適当かも検討する。コウゾとミツマタについてはすでにその周辺のDNA配列がデータベースに登録されていたが、ガンピについては報告がないため、ガンピに近縁のジンチョウゲ科に属する植物の配列を使用するとともに、ガンピの原料のDNA塩基配列も解読する。和紙資料で安定した結果が得られるようになれば、経年劣化を再現した和紙資料や、繊維の採取許可を得ている個人蔵の文化財資料についてDNA抽出を行う。得られた成果は、適宜国内外の学会で発表するとともに、論文として報告する予定である。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の流行により、研究の立ち上げが遅れたため当初予定していた消耗品の購入費や依頼分析費が次年度に繰り越された。また、情報収集を目的に計画していた出張も中止となり、次年度使用額が生じた。次年度は新型コロナウイルスの感染状況を考慮しつつ、当初の計画通り研究を実施していく予定である。