hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フッ素薬学:官能基導入に力点を置いた創薬

創薬開発に必要なトリフルオロメチル化,モノフルオロメチル化法の開発に成功した。いずれの場合も求電子的手法と求核的手法の2つの方法で検討した。特に求電子的手法については,取り扱いの容易な新しい試薬を開発することによって問題を克服した。求核的手法は触媒開発を基盤に展開した。また,生理活性発現機構をもとに新薬候補化合物の設計を行い,それらの合成に成功した。金属触媒を用いたトリフルオロメチル基のアルキル基へのクロスカップリング反応の報告はない。その理由はまずトリフルオロメチル基が強力な電子求引性の置換基であるため,通常のアルキル基とは全く異なる挙動を示し,反応種の制御が難しいことが挙げられる。さらに不斉炭素を構築するためには基質に第二級,第三級アルキルハライド,つまりC(sp3)-X結合を有する化合物を用いなければならないが,これはβ水素脱離機構を経由する副反応が併発する。そのため,トランスメタル化の段階で望む触媒サイクルを経由するような触媒システムの考案が必要となる。そこでまず,第一段階として,第一級アルキルハライドのクロスカップリング反応を見出す必要性があり,研究に着手した。まず,トリフルオロメチル基の導入源として,求各的トリフルオロメチル化試薬であるルパート試薬を用いて,種々の金属の存在下,ベンジルブロマイドとの反応を検討した。銅,鉄,亜鉛など様々な金属を用いて,カップリング反応を試みたが,目的とする化合物は得られなかった。次に我々が独自に開発したスルホニウム塩型の求電子的トリフルオロメチル化試薬をトリフルオロメチル基の導入源として用いることにした。まず,その結果,銅を用いたときに,目的のトリフルオロメチル体を良い収率でえることに成功した。続いて,反応の一般性を調べるため,様々なベンジルブロマイド誘導体との反応を試みた。いずれの場合も目的物を最高90%で得ることに成功した。α-トリフルオロメチルケトン類はその特徴的な物理的、生物学的性質から医薬、農薬分野においても興味の持たれる化合物である。しかしその効率的な合成法については研究が進んでおらず,そのほとんどがヨウ化トリフルオロメタンを用いる直接的なラジカル反応による合成法であり,基質の活性化や反応試薬を当量数以上必要とする等の問題点が存在している。そこで我々は直接的な方法ではなく,脱炭酸機構を経る間接的な方法によってα-トリフルオロメチルケトン類の効率的な合成法を確立すべく研究を行った。当該年度においては,求電子的トリフルオロメチル化試薬を用いて合成したα-トリフルオロメチル-β-ケトカルボン酸アリルエステルに対し,パラジウム錯体を触媒とする脱炭酸アリル化反応を用いることによって,α-トリフルオロメチルケトンを合成することに成功した。種々検討を行ったところパラジウム種としてはトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム,配位子としてはリン配位子である1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンを用いたときに最も良い収率にて生成物を得た。通常,トリフルオロメチル基が置換している炭素上にアニオンを発生させると,速やかにβ脱離がおこりジフルオロアルケンとなってしまうが,本反応においてはその様な現象は見られず,最大99%の収率にてα-トリフルオロメチルケトンが合成できる。本手法は基暫一般性良く,インダノン骨格テトラロン骨格鎖状のいずれのβ-ケトエステルをもちいても収率よく生成物が得られ,ベンズスベロン骨格や芳香環をもたないシクロペンタノン骨格をもつような基質に対しても反応が進行する。本研究の成果によりこれまで合成の困難であったα-トリフルオロメチルケトンが効率的に合成できるようになった。創薬を志向した官能基導入法として,特に今回我々はトリフルオロメチル基及びモノフルオロメチル基に着目し,その不斉導入法の開発に成功した。フッ素原子を含む天然由来の化合物は現在12種知られているだけであり,フッ素原子を標的化合物に組み込むことは特異性の付与に他ならない。この様な観点からフッ素官能基は積極的に利用され,その生理活性の発現・増強の実績から,医・農薬品の創製における効果的な戦略の一つとしての地位をすでに確立しており,その簡便な導入法の開発が強く望まれている。そこで今回我々は,高度に官能基化された有用な合成素子で知られるMorita-Baylis-Hillman(MBH)adductsに対するアリル位選択的不斉フルオロアルキル化反応を開発することとした。すなわち有機触媒存在下,MBH adductsに対し,強力な求核的トリフルオロメチル化試薬であるRuppert's試薬(Me_3SiCF_3)または当研究室で開発した求核的モノフルオロメチル化試薬であるFluorobis(phenylsulfonyl)methane(FBSM)を作用させ,S_N2'/S_N2'を介した機構でのアリル位へのエナンチオ選択的フッ素官能基導入法の開発を試みた。

種々検討した結果,触媒としてビスシンコナアルカロイドを用いた際に高いエナンチオ選択性で目的物を得られることを見出した。またモノフルオロメチル化においては,添加剤としてFeCl_2またはTi(O_1Pr)_4を添加した条件においてさらなるエナンチオ選択性と収率の改善が見られ,最高97%eeにて目的物を得ることに成功し,高い評価を得ている。本反応で得られた化合物はいずれも多数の官能基を有しており,さらに本基質をビルディングブロックとして種々の医薬品候補化合物へと誘導することが可能である。
ライスリファイナリーの構築を目指した籾殻の高温高圧水反応分離プロセス

本提案研究は高温高圧状態における籾殻の反応と分離技術の確立に貢献する工学的基礎データが集積された。前年度の高温高圧条件で使用可能な膜の検索・試作の結果を受け、シリコーン膜、バイトン膜、カプトン膜、カーボン膜が有望視できることが示されたが、この中でも安価で取り扱いが容易なシリコーン膜を中心に、提案プロセスの実験的検討を行った。種々の条件下で、実際に籾殻の高温高圧水処理反応場からの生成物の分離試験を行い、籾殻中のヘミセルロースからのフルフラールの生成に対して、本プロセスの有効性を検証するとともに、反応および分離機構の整理、速度論的検討を深め、籾殻からのフルフラール生産プロセスとしての有望であることを示した。具体的には、本プロセスの膜分離におけるフルフラールの選択性は、同時に生成する他のアルデヒド類や有機酸類に対して非常に高く、フルフラールの精製を容易にしている。また、生成したフルフラールが膜分離によって速やかに反応系外に除かれることで、フルフラールの二次分解を大幅に抑制することが可能であるが、反応速度と分離速度(透過速度)の関係の詳細な検討より、フルフラール収量の向上への貢献を定量的に評価することができた。このことは、装置設計に対して有益なデータとなる。この結果に加え、後処理として、溶存有機物・無機物、固体残澄を段階的に効率よく分離してゆく単位操作も含めることで、ライスリファイナリーの中核技術としての実用化を念頭に置いた総合的なプロセスの基礎設計が提案された。本研究の最終的な目的である、高温高圧水反応場から直接生成物を膜分離する技術を確立するため、まずは下記の2項目の検討を重点的に行い、分離膜の選定および反応・分離条件の決定に関する基礎的な知見を集積した。1高温高圧の条件下で使用可能な分離膜の検索および試作シリコン、バイトン、カプトンなどの市場で入手可能な素材をから、本研究で要求する性能を満たす製品を検索するとともに、緻密カーボン膜を試作し、基礎物性の評価およびパーベーパレーション、ベーパーパーミネーション、逆浸透による分離性能の評価を行った。本研究で目的とする有機物のひとつであるフルフラールの高温高圧水からの分離に対しては、シリコン、バイトンはフルフラールを優先的に透過させ、カプトン膜、緻密カーボン膜は水を選択的に透過させることが分かった。なお、膜寿命はそれぞれで差異があるものの、いずれの膜も200°C付近の温度で仕様は可能であった。ここで、高温高圧水から有機物を選択的に透過する膜と水を選択的に透過する膜が得られたことから、製品である有機物の濃縮と溶媒である水の除去を効果的に組み合わせたプロセスが設計可能である。2バイオマス由来化学物質の膜分離手法の基礎的検討上記の膜の性能試験と並行してし、実際に籾殻やそのモデル有機物(キシロース)の高温高圧水処理で生成するフルフラールの高温高圧膜分離に関する検討を進めた。種々の条件化での実験結果より、選択性や速度データの整理・解析を行い、実験データおよび数理モデルの両面から、提案する反応分離同時操作によって、副反応を抑制して高収率な操作が可能であることを示した。
地下環境における反応系溶質輸送解析

本研究では,1次元反応系溶質輸送モデルについて,土壌水および地下水のような地下環境中での溶質の輸送と化学反応を新たにカップリングすることで検討された.溶質輸送の計算には,Constrained Interpolation Profile法いわゆるCIP法を適用した.ここで検討した数値モデルは,鉛汚染土壌の酸洗浄数値シミュレーションに適用した.本研究での提案モデルに基づく解法の利点として,コンピュータへの計算負荷が低いこと,および計算アルゴリズムが簡便であることが挙げられ,このことは,考慮する化学種の増減,および溶液中の錯体形成反応や溶解沈殿反応などの他の反応系への拡張に有効であると考えられる.さらに,本数値解法の適用例として,重金属汚染土壌の酸洗浄に及ぼす流れ場の影響評価について検討を加えた.本解法によれば,酸の注入位置や流出位置によって,対象領域内のどの部分の洗浄に効果があるのかを予め評価できることが分かった.また,溶質輸送の基礎式である移流分散方程式を,反応系溶質輸送で適用した特性曲線法Method Of Characteristics(MOC)および前述のCIP法により解析する場合の精度について,室内実験結果と比較検討した.ここでは,溶質輸送計算の妥当性の検討のために,被圧および不圧地下水中における塩水侵入実験による検討を加えた.CIP法はMOCと比較すると若干精度で劣っているが,塩分の分散混合域を十分によく再現している.特に,CIP法では計算効率が高いことがわかった.本研究で検討した解析モデルは,地下環境における多成分溶質輸送メカニズムの理解に有用といえる.本研究では,1次元反応系溶質輸送モデルについて,土壌水および地下水のような地下環境中での溶質の輸送と化学反応を新たにカップリングすることで検討された.溶質輸送の計算には,Constrained Interpolation Profile法いわゆるCIP法を適用した.ここで検討した数値モデルは,鉛汚染土壌の酸洗浄数値シミュレーションに適用した.本研究での提案モデルに基づく解法の利点として,コンピュータへの計算負荷が低いこと,および計算アルゴリズムが簡便であることが挙げられ,このことは,考慮する化学種の増減,および溶液中の錯体形成反応や溶解沈殿反応などの他の反応系への拡張に有効であると考えられる.さらに,本数値解法の適用例として,重金属汚染土壌の酸洗浄に及ぼす流れ場の影響評価について検討を加えた.本解法によれば,酸の注入位置や流出位置によって,対象領域内のどの部分の洗浄に効果があるのかを予め評価できることが分かった.また,溶質輸送の基礎式である移流分散方程式を,反応系溶質輸送で適用した特性曲線法Method Of Characteristics(MOC)および前述のCIP法により解析する場合の精度について,室内実験結果と比較検討した.ここでは,溶質輸送計算の妥当性の検討のために,被圧および不圧地下水中における塩水侵入実験による検討を加えた.CIP法はMOCと比較すると若干精度で劣っているが,塩分の分散混合域を十分によく再現している.特に,CIP法では計算効率が高いことがわかった.本研究で検討した解析モデルは,地下環境における多成分溶質輸送メカニズムの理解に有用といえる.本年度は,まず1次元移流分散方程式に陽イオン交換反応と表面錯形成反応を熱力学平衡モデルとして組込んだ飽和土壌中の物質輸送モデルを開発した.また本モデルの解法としてCIP法による溶質輸送計算と化学平衡計算をカップリングして解く方法を提案した.数値計算結果は陽イオン交換カラム実験の結果をよく再現し,本手法の妥当性が確認された.さらに本モデルを鉛汚染土壌の酸洗浄シミュレーションに適用し,汚染除去率に及ぼす洗浄剤として投入する酸の流量や濃度の効果を検討するのに有用であることを示した.提案したモデルとその解法の利点は,計算負荷が低いこととアルゴリズムの簡便さであり,このことは考慮する化学種を増減することや,溶液中の錯体形成反応や溶解沈殿反応などの他の反応系にも拡張することにおいて有効であることが確認された.来年度は,この手法を,溶解沈殿反応を考慮した解析に拡張する予定である.次に,既存の反応輸送モデルの適用性を調査するため,世界中で広く使用されているスペシエーションを計算するコードとして開発され,現在,バッチ反応や1次元の溶質輸送および土壌化学計算の逆解析も行うことが出来るように拡張されたPHREEQCを用いて,陽イオンカラム実験に対する検証解析を実施した.その結果,1次元の反応輸送の計算には十分適用できることが確認された.今後はどの程度の化学反応までを取り扱うことが出来るのか,その他のカラム実験結果への適応可能性,および土壌化学的パラメータの相違が水質変化に及ぼす影響について検討する予定である.なお,本研究で検討した計算コードは米国地質調査所USGSが公開しているものである.土壌および地下水中における水質の変動や様々な汚染物質の挙動を検討するために,コンピュータによる溶質輸送シミュレーションが行われる.本研究では,近年,流体力学をはじめとして様々な自然科学の分野で適用されているConstrained Interpolation Profile (CIP)法を溶質輸送解析に応用する方法について検討を加えた.まず,簡便さのため,1次元移流分散方程式に陽イオン交換反応と表面錯形成反応を熱力学平衡モデルとして組み込んだ溶質輸送モデルについて検討した.特に,溶質輸送モデルの数値解法として,CIP法を適用し,化学平衡計算と連成して解く方法を新たに構築した.計算結果は,陽イオン交換カラム実験結果をきわめてよく再現しており,その計算精度の高さを確認した.次に,鉛で汚染した土壌を,酸により洗浄するシミュレーションに,本数値解法を適用し,汚染除去のために投入する酸の量や濃度の影響について検討を加えた.

ここでの提案モデルとその数値解法のアルゴリズムは,その簡便さに特徴があり,今後,種々の化学種を含む反応系への拡張が比較的容易である利点をもつ.本数値解法の適用例として,重金属汚染土壌の酸洗浄に及ぼす流れ場の影響評価について検討を加えた.本解法によれば,酸の注入位置や流出位置によって,対象領域内のどの部分の洗浄に効果があるのかを予め評価できること,さらに,注入する酸の濃度や洗浄液の成分組成を種々変化させて計算を行うことで,汚染土壌の浄化効率に及ぼす種々の要因の影響を評価できることが分かった.以上のように,ここでの反応系溶質輸送解析法は,重金属汚染土壌の酸洗浄による修復設計や計画に十分活用できるものであり,理工学的に有用な数値シミュレーション手法といえる.本研究では,土壌および地下水中における化学的な反応を考慮した溶質輸送に関して,新たに解析モデルを構築し,室内実験結果との比較検討を加え,化学反応系として溶解,沈殿,酸化還元反応等を加えた溶質輸送解析のモデリングに貢献することを目的とする.本研究の特色は,地下環境中における物理的な溶質輸送過程と化学反応過程をカップリングし,同時に解析するための溶質輸送計算法を提案することにある.今年度は,特に,1次元移流分散方程式に陽イオン交換反応と表面錯形成反応を熱力学平衡モデルとして組込んだ溶質輸送モデルを鉛汚染土壌の酸洗浄シミュレーションに適用した.提案モデルとその解法の利点として,計算負荷が低いこととアルゴリズムの簡便さであり,このことは考慮する化学種の増減,および溶液中の錯体形成反応や溶解沈殿反応などの他の反応系への拡張に有効であることを明らかにした.また,反応系溶質輸送数値解析には,差分法Finite Difference Method (FDM),特性曲線法Method Of Characteristics (MOC),およびConstrained Interpolation Profile法(CIP)を適用している.ここでは,FDM, MOC, CIP法のそれぞれの計算法の妥当性や問題点について検討するために,海岸地下水海水侵入現象を対象とした塩分濃度輸送数値解析について検討を加えた.比較する室内実験は,地下環境中での溶質輸送解析のベンチマークとして有用と考えられる断面2次元塩水侵入実験とした.特性曲線法(MOC)およびCIP法が,移流分散現象を支配する基礎式の数値解析に対して,高い精度をもつことを室内実験結果の再現性に基づいて明らかにした.
先天性好中球減少症にみられるG-CSF受容体遺伝子異常の臨床的・生物学的意義

国内の研究協力施設で先天性好中球減少症と診断された17例において、G-CSF受容体切断型遺伝子異常は1例のみに同定され、欧米の報告に比し低頻度であった。これは白血病化した細胞を含む血液細胞mRNAから検出され、血液細胞gDNAからは正常のアリルとヘテロに検出された。この症例の爪、髪のgDNAでは正常のアリルのみ検出され、腫瘍化に伴って出現した異常である可能性が強く示唆された。この他に切断型でない変異が1例、アミノ酸変異を伴わない変異1例が検出された。切断型G-CSF R Tgマウスは野生型のTgマウスに比して好中球が減少しているだけでなくS.aureusに対し易感染性であった。また、切断型受容体Tgマウスの骨髄細胞は半固形培地において対照に比して、低濃度のG-CSF刺激に対してより多数のコロニーを形成した。液体培地においては、切断型の骨髄細胞は培養1週間後により多くの細胞が生きて残存していた。また、その細胞は幼若な骨髄系の細胞が占める割合が多かった。切断型受容体Tgマウスに過剰なG-CSFを1か月に渡って投与したところ、汎血球減少を来すという興味深い結果を得た。また、これまでの知見を基にこのマウスに人の薬用量のG-CSF(20μg/日)投与実験を行ったが、現在まで250日の連続投与では骨髄異型性症候群/白血病の発症は観られず、この切断型の異常の出現とG-CSF投与のみでは腫瘍化しない可能性が示唆された。興味深い事に同一の遺伝子異常を持っていてもその徴候は異質性があり、Shwachman症候群のフェノタイプ決定にはSBDS遺伝子異常以外の要素が関与していると示唆された。国内の研究協力施設で先天性好中球減少症と診断された12例でG-CSF受容体切断型遺伝子異常は1例のみに同定された。これは白血病化した細胞を含む血液細胞検体から検出された。mRNA上は切断型の異常のみ、血液細胞gDNAからは正常のアリルとヘテロに検出された。この症例で爪、髪からgDNAを抽出、これも同様に解析した所、正常のアリルのみ検出された。切断型G-CSF R Tgマウスについては野生型のTgマウスに比してS.aureusに対して脆弱であることがわかった。液体培地においては切断型の骨髄細胞は培養1週間後により多くの細胞が生きて残存していた。まだ少数例の解析であるが、日本の症例では欧米で既に報告されたものよりも切断型の遺伝子異常が検出される頻度は少ない可能性がある。また、この切断型の異常が白血病化に前後して出現する後天的な異常である可能性が示唆された。前記のようにヒトで、切断型異常は後天的な異常である可能性が示唆されたが、Tgマウスにおいては末梢血の好中球減少に働いていた。また、in vivoの解析として感染に対する脆弱性が証明された。切断型の異常を持った骨髄細胞は低濃度のG-CSF刺激に過敏な反応を示すとともに、G-CSF刺激下でより多く生存した。また、G-CSF剌激下では骨髄系の幼若細胞が多く観られた。

これらは切断型G-CSF R異常が何らかの形で白血病の発症に寄与している可能性を示している。国内の研究協力施設で先天性好中球減少症と診断された16例でG-CSF受容体切断型遺伝子異常は1例のみに同定された。これは白血病化した細胞を含む血液細胞検体から検出された。mRNA上は切断型の異常のみ、血液細胞gDNAからは正常のアリルとヘテロに検出された。この症例で爪、髪からgDNAを抽出、これも同様に解析した所、正常のアリルのみ検出された。この他に切断型でない変異が1例、アミノ酸変異を伴わない変異1例が検出された。まだ少数例の解析であるが、日本の症例では欧米で既に報告されたものよりも切断型の遺伝子異常が検出される頻度は少ない。また、この切断型の異常が白血病化に前後して出現する後天的な異常である可能性が示唆された。切断型G-CSF R Tgマウスについては過剰なG-CSF刺激を一ヶ月に渡って与えたところ、切断型異常の入ったマウスにおいて投与1ヶ月で汎血球減少をきたすという興味深い結果を得た。更に、これまでの知見を基に通常量に近いG-CSF(20μg/日)の長期投与研究を共同研究で行ったが、現在までの所250日程度の連続投与ではMDS/AMLの発症は認めていない。更に先天性好中球減少症の一つであるShwachman症候群において昨年報告されたSBDSの遺伝子異常が我が国の症例において観られるのかどうか確認した。これまでに7例の解析を終え、5例に何らかのSBDS遺伝子の異常を検出した。興味深い事に同一のSBDSの遺伝子異常でも好中球減少や、Shwachman症候群に特異的とされる骨格異常がない例があり、この症候群においてSBDSの遺伝子異常が直接フェノタイプに影響を与えるわけではないことが示唆された。
植物細胞の分裂と伸長を同時に調節する微小管制御系の解明

植物の形態形成は細胞骨格制御系による細胞分裂と細胞伸長の調節を介して制御される.微小管(MT)制御因子が分裂と伸長という異なる機能の場へどのようにリクルートされ,適切に作用しているのかは不明のままである.本研究では微小管関連タンパク質であるキネシンKINID1が細胞質分裂装置と先端成長制御装置へリクルートされる分子メカニズムの解析を通して,微小管制御因子が細胞質分裂装置と先端成長制御装置へどのような分子システムでリクルートされるのかを明らかにする.本年度はKINID1および微小管依存的微小管形成因子AUG8の局在化機構および先端成長や分裂に対する機能を解析した.先端成長領域におけるKINID1の局在制御を明らかにするために,MT脱重合剤Oryzalin処理を行ったところ,KINID1の伸長領域中央のMT束への蓄積が解消し,伸長領域全体に広がった.この結果は,KINID1の局在はMT依存であることを示している.さらにアクチン繊維(AF)の脱重合剤Latrunculin B処理ではKINID1の蓄積が消失し,KINID1は細胞先端の細胞膜に沿うように広がったことから,KINID1の局在はMTのみならずAFでも制御されていると考えられる.先端成長の細胞骨格に対するKINID1の役割を明らかにするために, KINID1の遺伝子破壊を行った結果,MT束の局在が不安定化するとともにAF束の局在も不安定化した.これらの結果から,KINID1は細胞骨格に依存して伸長領域中央のMT束に蓄積し,MT束の維持に機能するとともに,KINID1がAF束の局在も制御していることが示された.AUG8の局在と機能を解析したところ,この因子も先端成長の伸長領域のMTに局在するともに,紡錘体やフラグモプラストのMTにも局在し,MT形成に関与することがわかった.植物の形態形成は細胞骨格制御系による細胞分裂と細胞伸長の調節を介して制御される。この際,微小管の制御因子は,細胞分裂と細胞伸長の場に適切に移動し,機能する中心的な役割を担っている。微小管制御因子がどのように分裂と伸長の場に移動するのかは不明な点が多い。そこで,分裂と伸長を同時に制御するキネシンKINID1をモデル系として,制御因子の移動メカニズムを解析している。今年度は,KINID1タンパク質のターンオーバーを明らかにするために,光変換蛍光タンパク質Dendra2を融合させたKINID1aを発現する安定形質転換系統を作出した。この系統を用いて,細胞質分裂と伸長でのDendra2融合KINID1a(KINID1a-Dendra2)タンパク質のターンオーバー解析を行った。KINID1a-Dendra2タンパク質の光変換イメージングは研究分担者とともに名古屋大ITbMの共焦点レーザー走査型顕微鏡LSM780を用いた。細胞質分裂では,フラグモプラスト微小管が細胞中央部から周縁部に拡大するが,光変換したKINID1a-Dendra2タンパク質はフラグモプラスト微小管の拡大に伴い細胞周縁部への移動が観察された。細胞伸長では微小管束が2-3分の寿命で周期的に形成されるが,光変換したKINID1-Dendra2タンパク質は伸長領域に1時間以上検出された。従って,KINID1-Dendra2タンパク質は形成と消失を繰り返す微小管束よりも安定に存在し,微小管束の形成に繰り返し機能することが示唆される。KINID1タンパク質の移動メカニズムについて,KINID1-Dendra2タンパク質とEB1タンパク質が共局在するため,EB1が相互作用因子の候補として考えられた。酵母2ハイブリット系を用いてEB1タンパク質とKINID1aタンパク質の相互作用を検討したが,この系では相互作用が検出されなかった。タンパク質レベルの移動メカニズム解析は概ね順調に進んでいる。一方,mRNAレベルでの移動については,(a) RNAアプタマーを用いたmRNAライブイメージング方法,および(b) mRNAの3'UTRにstem-loop構造のタグを付加し,このタグに特異的に結合するGFPを発現させる方法ともに,mRNAイメージングするための発現コンストラクトの作製が遅れているため,まだmRNAのイメージング系の確立には至っていない。また,KINID1 mRNAの移動メカニズムの解析では,さまざまな領域からなる5' UTRを連結させたKINID1を発現させる計画であったが, 5' UTRを含むmRNAを発現させるコンストラクトの作製が遅れたため,5' UTRのどの領域がmRNAの移動に機能するかは未解析である。現在,完成したコンストラクトを順次,植物体に遺伝子導入している。微小管制御因子キネシンKINID1aは細胞分裂装置と細胞伸長装置に移動し、微小管制御に適切に作用する。本研究では微小管制御因子がどのように作用する場に移動するのかを明らかにするために、分裂装置や伸長装置へのKINID1aの移動メカニズムを解析している。今年度は(1)KINID1aタンパク質による分裂装置への移動メカニズム、(2)KINID1a mRNAまたはタンパク質による伸長装置への移動メカニズムを解析した。(2)KINID1a-Dendra融合タンパク質を用いた光変換実験により、光変換したタンパク質は分裂装置のみに蓄積し、伸長装置には蓄積しない結果が得られた。これはmRNAが分裂装置近傍まで移動していることが示唆する。mRNA移動の関わるcis-elementが5'UTRに存在する可能性が示唆されたため、長さが異なる5'UTRをもつ変異型KINID1a-mcherry mRNAを発現する形質転換体を、それぞれ作製した。

また微小管脱重合剤処理によりKINID1a-Dendra融合タンパク質が伸長装置にとどまらず近傍の微小管にも蓄積した。以上よりKINID1aタンパク質が伸長装置への移動には、mRNAレベルとタンパク質レベルの制御の2種類存在することが示唆された。タンパク質レベルでの移動制御については移動に関与する領域の同定は概ね予定通りに進んでいる。しかしながら、KINID1a-Dendra融合タンパク質の動態解析は定性的な解析はほぼ予定通りに実施したが、定量的な動態解析は画像解析法の構築が進まず、進捗が遅れている。mRNAレベルでの移動制御は次の事案が発生したため、進捗が大幅に遅れている。長さが異なる5'UTRをもつ変異型KINID1a-mcherry mRNAを発現させるコンストラクトの作製が遅れたため、安定形質転換体の作出が遅れた。また変異型mRNAを発現させると、発現量によって安定形質転換体の成長が阻害され、枯れてしまうことがあった。そのため、適切なmRNA発現量を示す形質転換体を選抜するのに時間がかかっている。現在ではいくつかの形質転換体が得られているので、直ちに観察に供する。mRNAのライブメーニング法の確立では、RNAアプタマー法では基質が生細胞を透過しないことがわかり断念した。次に、mRNAの3'UTRにMS2 elementを挿入し、GFP融合MCPタンパク質でMS2 elementを可視化する方法を検討している。コンストラクト作製が複雑であるため、形質転換体作製に時間を要している。植物の形態形成は細胞骨格制御系による細胞分裂と細胞伸長の調節を介して制御される.微小管(MT)制御因子が分裂と伸長という異なる機能の場へどのようにリクルートされ,適切に作用しているのかは不明のままである.本研究では微小管関連タンパク質であるキネシンKINID1が細胞質分裂装置と先端成長制御装置へリクルートされる分子メカニズムの解析を通して,微小管制御因子が細胞質分裂装置と先端成長制御装置へどのような分子システムでリクルートされるのかを明らかにする.本年度はKINID1および微小管依存的微小管形成因子AUG8の局在化機構および先端成長や分裂に対する機能を解析した.先端成長領域におけるKINID1の局在制御を明らかにするために,MT脱重合剤Oryzalin処理を行ったところ,KINID1の伸長領域中央のMT束への蓄積が解消し,伸長領域全体に広がった.この結果は,KINID1の局在はMT依存であることを示している.さらにアクチン繊維(AF)の脱重合剤Latrunculin B処理ではKINID1の蓄積が消失し,KINID1は細胞先端の細胞膜に沿うように広がったことから,KINID1の局在はMTのみならずAFでも制御されていると考えられる.先端成長の細胞骨格に対するKINID1の役割を明らかにするために, KINID1の遺伝子破壊を行った結果,MT束の局在が不安定化するとともにAF束の局在も不安定化した.これらの結果から,KINID1は細胞骨格に依存して伸長領域
バクテリア細胞定常状態における細胞死に機能する遺伝子ネットワーク解析

自然界のバクテリアは、その生育の大半は定常期である。定常期の細胞代謝は対数増殖期とは大きく異なり、対数増殖期に蓄積した増殖阻害物質や栄養源枯渇などのストレスに対処し、生存を可能にしていると考えられる。分子bar-codeを導入した欠失株ライブラリーを構築し、全て株の混合培養液での競合培養中の各遺伝子欠失株のpopulation変動を次世代型シーケンサーで定量解析を可能にした。我々は、開発済みの全遺伝子遺伝子欠失株ライブラリーと組み合わせることで、システマテックに2重欠失株を作製し遺伝的ネットワーク解析を進める。それに必要な新規の1遺伝子欠失株ライブラリーに20塩基の分子バーコードを挿入することで、これまで不可能であった長期定常状態での細胞の生理機能ネットワーク解明を行うことを、本プロジェクトの目的とした。平成22年度の計画通り、新規bar code欠失株ライブラリーのbarcode領域の塩基配列の決定とその評価を終え、順調に選別作業に入った。現在、検証を終えた株の選択と並び替えを行い、平成23年度前半に計画している混合培養による解析に向けて準備を進めている。(1)barcode配列の確認は、次世代型シーケンサーを用いて行った。各対象遺伝子から候補株を1株ずつ選択し、全てを混合した後、Roche454タイプの小型版を用いて配列情報をえた。その後、隣接する遺伝子配列を利用して、欠失遺伝子の同定と、bar code領域の配列の切り出しと確認を行った。この操作を2候補株について行い、その結果、全4000の対象遺伝子に対して、3700の候補株を得ることができている。(2)bar codeの評価を、その構造、ゲノム配列の類似性などの評価を行った。全ての欠失株の薬剤耐性、PCRによる構造確認、部分2媒体の確認、そしてbar code評価を終えた株より、独立に2株選定し、ライブラリーセットとし、一つは96穴マイクロタイタープレートにグリセロールストックとして保管、もう一方は96プレート単位で混合液を作製した。(3)独立に保管した物は、今年度Hfrをシステマティックに進め、遺伝的ネットワーク解析を進める。一方、混合液は、全44本になるが、これらが全て準備できた段階で、均一の混合し、今後のbar code解析ようの全遺伝子欠失株混合液のシーズ液とする。このシーズ菌株液を用いて、長期定常期における遺伝子欠失株のpopulaion変動をシーケンサーを用いて解析予定である。バクテリアの自然界における生育の大半は定常期であると考えられる。我々は、全遺伝子の単一遺伝子欠失株、ORFクローンライブラリーを開発してきた実績を踏まえ、新たに多重欠失及び欠失株ライブラリーの混合培養解析を目的に、bar code(特定の塩基配列を導入)欠失株ライブラリーの開発に着手し構築を終えた。混合培養による長期定常状態での各遺伝子欠失株のpopulation変動を、次世代型シーケンサーでbar code領域を読むことで定量し、定常期に不利・有利に働く各遺伝子探索を行う準備を進めてきた。昨年度は構築した欠失候補株の選別、bar code配列の読み取りと及びライブラリーの並び替えを行い、最初の全欠失株ライブラリーの混合培養による長期定常期培養における初めてのbar code解析を行った。得られたpopulation変動パターンの解析を行った結果、これまで見ることができなかった特定の遺伝子欠失株の培養中の変動を定量的に解析することが可能であることを確認できた。それらの中には、培養中に急激に増加し、そのまま維持する遺伝子欠失株や、一時的に増殖し、その後急速に減少する欠失株など、これまで見ることができなかった解析を可能にすることができたと考えている。一方で、培養中のDNA量とコロニー形成能を持つ菌体数とのずれの存在などの問題点も明らかになってきている。この問題に関しても、bar code株を利用した、長期定常期培養後のbar code株を新たな培地に移し、再生育させpopulation解析を行うことで、新たな展開が期待できる。特徴のある生育パターンを示す遺伝子群の統計的手法と遺伝子機能データベースを用いた解析を現在進めているところである。我々は、これまでの網羅的なクローンや欠失株、シミュレーター等、構成グループによる蓄積を基に、微生物の自然界での生存維持機構の解明を目的とする。本研究では、新たに多重欠失及び欠失株ライブラリーの混合培養解析を目的に、20塩基の分子bar-codeを導入した欠失株ライブラリーの完成を目指す。開発全欠失株混合培養による個々の株のpopulation変動を、次世代型シーケンサーでbar-codeを読むことで定量的解析を可能にする。得られた候補遺伝子と全4000遺伝子との2重欠失株の生育データのイン・シリコ解析により、細胞内機能ネットワークの解明を目指し以下の研究開発を行った。(1) bar-code欠失株ライブラリーのbar-code配列確定と欠失株セットとしての確立を行った。communityでの共有を可能な限り早く開始する。

(2) barcode欠失株ライブラリー長期定常状態混合培養でのbar-code解析を次世代型シーケンサーで行った。(3)長期定常期における生存、細胞死及び溶菌の詳細な分子基盤に迫ることを目的に、関連遺伝子欠失株による分子生物学的解析と代謝産物の変動解析を行った。(4)関連遺伝子をクエリーとした網羅的2重欠失株解析による遺伝的ネットワーク解析を行い、遺伝的相互作用が考えられる遺伝子群の同定を行った。(5)得られた遺伝的ネットワーク構造から、オントロジー、pathway情報等、種々の機能•構造情報および発現解析結果を組み合わせた、多次元の情報学的解析方法を現在も進めている。(6)定量的解析とモデル化・シミュレーションから、定常期の再生育に向けたエネルギー保存機構の予測を行い、詳細なモデル化を進め、実験検証へのフィードバックというサイクルを構築した。(7)得られた実験情報のデータベース化は、我々のホームページより順次進めて行く。大腸菌全予測遺伝子約4000の20塩基のbar codeを導入した新規欠失株候補群からの選別を終え、全てのbar code配列の決定を行ない、新規ライブラリーとして並べ替えを行った。混合競合培養を可能にするため、全ての株を独立に一晩培養を行い、等量を混合した培養液の作製を行った。この新規欠失株は新たなリソースとしても広く公開を行いたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。Bar code新規大腸菌一遺伝子欠失株ライブラリーの完成とbar codeを利用した、これまで不可能であった長期定常期における各欠失株の生育変動パターン解析を行うことが可能であることを示すことができた。今後は、当初の目標通り、長期定常期における各遺伝子の細胞内機能ネットワークの解明を進める。
自由な眼球運動と物体認知に係る視覚野神経活動との関係

目前に広がる景観の中でその中にある物体を認識するとき、我々は適切に眼球を動かすという能動的な行為により、特に重要な情報を選択的に得る。ところが、物体認識の情報処理における眼球運動の影響を深く掘り下げて研究した例はほとんどない。「目で見てそれが何であるか分かる」ことの本質に迫るには、眼球運動を許容した条件で視覚性物体認識に関わる脳部位がどのような活動をしてるのかを明らかにしなくてはならない。そのため、自由視中のサルの第一次視覚野(V1)と下側頭葉皮質(IT)の複数の神経活動を同時に記録し、解析した。今年度は昨年度に引き続き、V1とITのニューロンの発火と自由視中の眼球運動、見た物体の種類の関係を調べた。具体的には、自由視中の眼球運動を分類し(刺激提示後初めての物体への注視、刺激提示後すでに見た物体を再度見た場合)その発火頻度を比較した。刺激提示後初めての物体への注視の方が刺激提示後すでに見た物体を再度見た場合よりも発火頻度が高いことが多いという結果を得た。さらに、刺激提示後すでに見た物体を再度見た場合をさらに、注視の前に他の物体をみていたか、同じ物体を見ていたかかどうかで分類すると。2条件でどのように発火頻度が異なるのかわかってきた。すなわち、注視の前に他の物体をみていた場合には、物体の種類によって発火頻度が大きく上がるものと下がるものがあるが、同じ物体を見ていた場合は発火頻度が大きく上がる例はほとんどないことが分かった。このことは、同じように今見ている状態でも、少なくとも直前の注視行動によって、神経活動が系統的に異なることを示している。概ね順調に進展している。これまでの解析結果を論文にまとめる作業を進めることができた。また、transfer entropyを用いて、トップダウン、ボトムアップの情報を区別するという解析もはじめることができた。まとめつつある論文を投稿する予定である。解析については、transfer entropyを用いてトップダウン、ボトムアップの情報を区別するという解析と、神経活動の時系列パターンの解析について進める予定である。視覚情報処理を研究する海外研究者との積極的な交流のため、Symposiumを企画している。人をはじめとして霊長類は外界の情報収集の多くを視覚に頼っている。物体を認識するときには眼球を動かし、特に重要な情報を能動的に選択する。ところが物体認識における眼球運動の影響を調べた研究はほとんどない。「目で見てそれが何であるかわかる」ことの本質に迫るには、眼球運動を許容した条件で視覚性物体認識に関わる複数の脳部位がどのような活動をしているのかを明らかにしなくてはならない。この問題にアプローチするために、自由視中のサルの眼球運動と神経活動を記録した。まず記録した自由視中のサルの眼球運動を解析した。これまでのヒトの自由視中の眼球運動についての研究では、刺激提示後、時間が経つに従って高速眼球運動の大きさがだんだんと短くなり、固視時間が長くなることが知られていた。本研究でサルにおいても、同様の傾向があることが確認された。さらに、固視の位置が物体上であったか、背景上であったかを分類し、高速眼球運動を物体間の移動、物体内の移動、物体と背景間の移動等に分類することで、眼球運動におけるパラメータ(高速眼球運動の大きさと固視時間)と刺激画像との関係を調べた。その結果、刺激提示後の早い時間には、物体間の視線の移動を短い固視時間で行い、その後、物体内での視線の移動が増え、固視時間が増加することがわかった。つまり、刺激提示後の早い段階では画像全体を短時間で広くサンプルするglobal scanが優位であり、その後、画像の一部を長時間注視するlocal scanに変わっていくことがわかった。この現象は、global scanからlocal scanへのスイッチを仮定した隠れマルコフモデルによってよく説明されることがわかった。神経活動については、高速眼球運動の前後での神経活動の変化を検討するための準備として、マルチプローブ電極で取得した神経活動データから個々のニューロンの発火を抽出した。自由視中のサルの眼球運動の解析についてまとまり、比較的短期で論文の掲載が決まった。神経活動の解析については、当初行った神経発火の抽出方法に問題があることがわかり、問題の解決と、大量のデータの解析し直しに当初見通しよりも時間がかかったため、詳細な解析がまだ始められていない。しかし、神経発火の抽出部分はほぼ終了したので、今後詳細な解析を始めることができるため、大きな遅れではないと考えられる。記録した1000個以上のニューロンにおいて、一般化線形モデルを用いて個々のニューロンの基本性質を調べた。その結果、V1の細胞の発火は、サッケードの大きさと連動していた。それはサッケード課題において報告されている「サッケード抑制」と考えられる。

また、サッケードの方向に対する選択性はほとんどなかった。ITにおいてサッケード抑制は、V1に比べ非常に弱いことが確認された。逆にいくつかのITニューロンではサッケードの大きさが大きいと発火頻度が高くなるものがあることがわかった。この結果は、物体認知の視覚情報処理に関わるニューロンにおいても、眼球運動がその反応に変化を与えていることを示す。複数のニューロンによる情報処理のダイナミクスを理解する目的で、同時に記録された複数のニューロンの発火パターンから、見ていた物体の種類を注視開始からの時間ごとにSVM(Support vector machine)により推定し、推定精度の時間変化を得た。識別率はV1ニューロン群の発火を入力とした場合は長く持続するが、ITニューロン群の発火を入力とした場合は一過性で下がることが分かった。このことはV1とITが受け持っている情報処理のダイナミクスの違いに関係していると解釈することができる。本年度は得られた神経活動の解析を当初予定していた解析方法を用いて行い、いくつかの進展が得られた。また、他の解析方法についても試すことができた。この解析結果について、国内、および国際学会において発表する予定である。目前に広がる景観の中でその中にある物体を認識するとき、我々は適切に眼球を動かすという能動的な行為により、特に重要な情報を選択的に得る。ところが、物体認識の情報処理における眼球運動の影響を深く掘り下げて研究した例はほとんどない。「目で見てそれが何であるか分かる」ことの本質に迫るには、眼球運動を許容した条件で視覚性物体認識に関わる脳部位がどのような活動をしてるのかを明らかにしなくてはならない。そのため、自由視中のサルの第一次視覚野(V1)と下側頭葉皮質(IT)の複数の神経活動を同時に記録し、解析した。今年度は昨年度に引き続き、V1とITのニューロンの発火と自由視中の眼球運動、見た物体の種類の関係を調べた。具体的には、自由視中の眼球運動を分類し(刺激提示後初めての物体への注視、刺激提示後すでに見た物体を再度見た場合)その発火頻度を比較した。刺激提示後初めての物体への注視の方が刺激提示後すでに見た物体を再度見た場合よりも発火頻度が高いことが多いという結果を得た。さらに、刺激提示後すでに見た物体を再度見た場合をさらに、注視の前に他の物体をみていたか、同じ物体を見ていたかかどうかで分類すると。2条件でどのように発火頻度が異なるのかわかってきた。すなわち、注視の前に他の物体をみていた場合には、物体の種類によって発火頻度が大きく上がるものと下がるものがあるが、同じ物体を見ていた場合は発火頻度が大きく上がる例はほとんどないことが分かった。このことは、同じように今見ている状態でも、少なくとも直前の注視行動によって、神経活動が系統的に異なることを示している。概ね順調に進展している。これまでの解析結果を論文にまとめる作業を進めることができた。また、transfer entropyを用いて、トップダウン、ボトムアップの情報を区別するという解析もはじめることができた。今後、神経活動の詳細について解析、検討していく。まずは、高速眼球運動前後での個々の細胞の発火頻度の変化を一般化線形モデルにより評価する。
ブロック共重合体を有効鎖とする新奇な高分子ゲルの創製

従来にない分子ネットワーク構造を持つ高分子ゲルを作成することを目的として、高分子間をつなぐ架橋の新しい方法の開発を軸に検討を行った。分子間の架橋の方法として、表面に反応性の官能基を導入したシリカ粒子を架橋点として利用した。水溶液中でこのシリカ粒子とビニルモノマーの重合反応を行うことにより、ゲル状物質が生成することを確認した。本研究ではブロック共重合体をネットワークの有効鎖とする新奇な高分子ゲルの作成法を確立し、その物性を明らかにすることを目指している。20年度には、合成に最適なゲルの組成を決定するにあたり、モノマーであるNイソプロピルアクリルアミド(NIPA)の、溶媒である水に対する溶解性を調べた。この系は広い組成範囲においてNIPAが多く含まれる相(H相)と水の多く含まれる相(S相)の二相に分離することが分かっている。目視による相分離状態の観察や磁気共鳴(NMR)測定による溶液組成の検討の結果、H相の組成は温度にほぼ依存せずNIPA分子と水分子のモル比がほぼ1 : 1であり、S相の組成は高温ほど水の割合が増大する傾向にあることが分かった。さらに、示差走査熱量測定(DSC)とNMRによる冷却実験により、溶液は冷却の仕方(徐冷又は急冷)によって結晶又はガラス状態へと転移することを見出した。また、溶液は急冷操作によってガラス状態へ転移するが、徐冷または急冷後に加熱することによって結晶状態が得られることが分かった。本研究成果は日本物理学会にて発表した。一方、新奇な高分子ゲルの分子構造を実現することを目的とし、従来と異なる架橋法の開発を行った。これは表面に官能基を導入したシリカ粒子を架橋点として利用する方法であり、目的とする高分子ゲルを作成する際に有効であると考えられる。イオン交換およびシランカップリング反応を用いたシリカ粒子の作成、続いてモノマー溶液との混合、撹拌という手順において、一定の条件で、目的物質と見られるゲル状物質が生成することが分かった。本研究では新奇な分子ネットワーク構造を有する高分子ゲルを作成、物性評価することを目的とし、新たな分子間架橋法の開発と用いるモノマーの物性についての詳細な検討を行った。新たな分子間架橋法として、表面に官能基を持つシリカ粒子を架橋点として利用する方法を開発した。シリカ粒子として、イオン交換およびシランカップリング反応を利用して粒子表面にビニル基を導入したものを用いた。水溶液中でシリカ粒子とビニルモノマーの重合反応を行うことにより、ゲル状物質が生成することを確認した。ビニルモノマーとして用いたNイソプロピルアクリルアミド(NIPA)は水溶液系において特徴的な濃度-温度相図を持ち、広い温度範囲においてNIPAが多く含まれる相(H相)と水の多く含まれる相(S相)の二相に分離する。目的物質合成の最適条件を探索する一環として、示差走査熱量測定(DSC)および核磁気共鳴(NMR)法を用いて各相の組成を求め、相図を決定した。H相の組成はNIPA分子と水分子のモル比がほぼ1:1であり温度にはほとんど依存しないこと、S相では高温ほど水分子の割合が増大する傾向にあることが分かった。また組成を固定し、温度を段階的に変化させてNMR測定を行うことにより分子間相互作用の変化を推定した。そして、NMRスペクトルの変化から、主にNIPA分子のアミド基と水分子が温度変化の影響を受けて、水素結合の状態が変わっていくことを示唆する結果が得られた。
定応力クリープ時間則に基づく余寿命推定の試み

本研究の目的は、クリープ歪と時間その関係(クリープ時間則)を支配している因子θ(i=14)を用いた新しい余寿命推定法の妥当性を検討すること及び時間則に基づく寿命推定法の特徴を明らかにすることである。第1の研究は、時間則に基づくクリープ挙動推定法(θ投影法)をNi基超合金(IN738)に適用した結果である。ここにおいて、クリープ変形中に生じる組織変化がθの応力依存性の中に含まれていること、即ち、θ投影法では、応力域の変化に伴う律速機構の変化や組織変化によるクリープ抵抗性の劣化をも考慮した余寿命推定ができる事が明らかにされ、時間則に基づくクリープ余寿命推定法が従来の方法よりも種々の点で優れていることが示される。今後、この方法によるデータの蓄積が望まれる。第2の研究は、析出型アルミニウム合金(2024)のクリープ時間則に関する研究である。ここにおいて、短時間クリープのデータから長時間クリープ挙動を推定し、実測値と比較した結果が示される。注目するべきことは、θ_2の応力依存性には、ばらつきが大きいが、低応力への外挿に当り、θ_2のばらつきが余り重要でないことである。この理由を明らかにする目的で、誤差マップ、即ち、四つの時間則パラメータの内、二つを固定して他の二つを変化させた時に実測クリープ歪との間に生じる標準誤差がどのよう変化するかを図示したものから、時間則パラメータ相互の関係、θ_2のばらつきが大きい理由を解明した。時間則に基づくクリープ寿命推定に当り、この方法が一般に適用できる可能性がある。クリープ寿命を推定する与法が種々報告されてきたが、その中でも、クリープ時間則を利用する新しい手法は、特に興味深い。本研究は昨年に引き継ぎ、この新しい寿命推定法が一般に適用可能か否か吟味することを目的としている。先ず、文献の中で示された定荷重クリープ曲線を基にして、ニッケル基超合金のクリープ曲線形状を支配する因子θi(i=w4)を決定した。この場合、Logθiと応力θとの間には、内挿及び外挿に好都合な直線関係が得られ、全ての歪領域において標準誤差が【10^(-3)】以下であった。そこで、クリープ寿命Pをθiと彼断歪εrを用いて表わすとP≡〔ln(εr-θi)/【θ_3】〕/【θ_4】...【O!j】になる。実験から決定した【θ_i】とεrを用いてPを定め、実測したクリープ寿命trと比較した所、極めて良い一致を得た。同時に、他のクリープ寿命推定法と比較した所、この合金に関する限り、Pを用いる手法が最善であった。そこで、この手法の一般性を吟味するために、種々のAl合金の定応力クリープ試験結果に基づき曲線近似からθiを決定し、実測したεγを用いてPを決定した。Pの値は、実測したtrと良く一致するが、logθiをσに対して図示した時の直線性性が悪く、ばらつきが大きい事が知れた。これは第1次クリープ歪が小さい為である。そこで、ln〔(εr-【θ_1】/【θ_3】〕を応力の関数として調べてみると比較的ばらつきの小さい直線関係が得られることが分った。【θ_1】と【θ_2】のデーターがばらつく場合には、この積の改善を行なえば、比較的信頼度の高いクリープ寿命の推定が可能と考えられる。今後は、誤差マップを作り、標準誤差を余り変化させることなく、logθiとσの関係におけるばらつきを小さくする手法を考える必要があると思われる。

クリープ寿命を推定する手法は種々提案されてきたが,その中でもクリープ時間則を利用する新しい方法は大層興味深い.その理由は,任意の温度および任意の応力におけるクリープ曲線の全様が原理的には予想可能であるからである.本研究の主たる目的は,この新しい方法が一般に利用可能なのか否かを吟味することである.昨年は573K(応力50MPa95MPa), 523K(応力90MPa200MPa)でクリープ試験を行なったが,本年度は引き続き523K(70200MPa), 503K(140165MPa)の範囲でクリープ試験を行ない, logΘi(i=1n4)を決定すとともにlogΘiの温度依存性を決定した.これらの値に基づき, 10^<-9>10^<-5>/sの最少歪速度の応力依存性を予測した所,実験と比較的良く合い,クリープ時間則を利用した寿命予測法の有効性を示唆する結果となったが, logΘiと応力との関係を内挿して得たΘi(14)を用いて描いたクループ曲線は,実験曲線と比較的良く一致する場合もあるが,著しくはずれる場合もあった.これはΘi(i=14)の間に何らかの関数関係が存在している可能性を示唆している.また,現象論的には, Θi(i= 2or4)とクリープ時間(本研究では最長2×10^6秒)との積が指数関数の引数になっているからである.現実の問題として,クリープ時間に見合う程度の制度でΘi(i=14)を決定することはできないので,標準誤差を余り変化させない範囲で, Θiをどの程度変更し得るか検討中である.クリープ時間則を利用した寿命推定及び内み挿によるクリープ曲線の推定は端緒に着いたばかりであるが,今後の努力何如により,大変有効なクリープ挙動推定法になる可能性を持っていることが明らかになった.