hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
亜鉛欠乏を利用したカーボニックアンヒドラーゼの光合成における役割の解明

本研究においてはカーボニックアンヒドラーゼ活性に必須な亜鉛イオンを欠乏させてイネ植物体を育成し、どの程度の葉内亜鉛濃度によって光合成速度やカーボニックアンヒドラーゼ活性に阻害があらわれるかを検討した。また安定同位体の炭素(13C)を用いた方法によって気孔,移動,固定の各過程の全抵抗に占める寄与率の変化をみると同時に気孔底、炭酸固定サイトの二酸化炭素濃度を算出し、カーボニックアンヒドラーゼ活性が炭酸固定にどのように影響しているかについて検討を行った。その結果、1,葉内の亜鉛濃度が30%まで減少しないと光合成速度やカーボニックアンヒドラーゼ活性に影響はみられなかった。2,亜鉛欠乏のイネではリブロースビスフォスフェートカルボキシラーゼ活性および含量が70%になるのに対して、カーボニックアンヒドラーゼ活性は16%まで減少した。3,亜鉛欠乏によって固定抵抗が10%しか増加しなかったのに対し、移動抵抗は0.99から4.86mol^<-1>CO_2m^2secの5倍に増加した。その結果、全抵抗に対する移動抵抗の寄与率は4%から18%に増加した。以上のことから、気孔底から炭酸固定酵素サイトまでの二酸化炭素の移動にカーボニックアンヒドラーゼが関与し、カーボニックアンヒドラーゼ活性の低下が、光合成速度に影響していると考えられた。
初期地球解読に向けた陸上蛇紋岩温泉の炭素循環研究

本研究の目的は、蛇紋岩を母岩とする温泉環境を冥王代類似環境と想定し、観測に基づいて蛇紋岩ー水反応系における炭素の循環を明らかにすることである。本年度は陸上の蛇紋岩温泉である白馬八方温泉(長野県)において、以下の研究を実施した。2018年10月の白馬八方温泉調査で採取した遊離ガス中のCOおよびCO2濃度を測定した結果、検出限界以下であった。もしメタンが観測地点と同じ環境下で生成されたとすると、COおよびCO2はメタンの炭素源とは考えにくい。揚湯パイプに付着した炭酸塩について、14C含有量の測定を行った。前年度は酸処理を伴う手法を用いたが、試料中に含まれる微量な硫黄化合物がグラファイト化を阻害するという問題があった。そこで本年度は炭酸塩試料を元素分析装置で燃焼させ、生成したCO2ガスをグラファイト化させた。東京大学大気海洋研究所が所有する加速器質量分析計(AMS)を用いて測定した結果、炭酸塩試料中に検出可能な量の14Cが含まれていることが分かった。また、メタンガスの14C含有量も測定した。海洋研究開発機構のメタン燃焼ラインを用いてCH4をCO2に変換した後、グラファイト化およびAMS分析を行った。その結果、CH4の14C含有量は検出限界付近であることが判明した。14Cは大気中で生成され、大気中の炭素との交換が遮断されるような地下圏では14C濃度が放射壊変によって徐々に減少する。つまり今回の結果は、白馬八方温泉のメタンの炭素源が14Cに富んだモダンな炭素(例えば、大気CO2や土壌中の生物由来炭素)ではないことを示している。14Cに枯渇した古い炭素源の候補として、マントル起源CO2や太古の熱水循環時に沈殿した炭酸塩などが考えられる。今後、蛇紋岩ー水反応系の炭素循環を読み解く上で、地球深部と表層の関わりを理解する必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、蛇紋岩を母岩とする温泉環境を冥王代類似環境と想定し、観測に基づいて蛇紋岩ー水系における炭素の循環を明らかにすることである。本年度は、蛇紋岩温泉である白馬八方温泉(長野県)を研究対象として、以下の3項目に取り組んだ。1)炭素同位体比測定に向けた溶存有機酸の濃縮:白馬八方温泉試料中に含まれるギ酸・酢酸の炭素同位体比を正確に決定するためには、測定に十分な濃度まで濃縮する必要がある。そこで、真空凍結乾燥による濃縮法の試験分析とブランクテストを実施した。白馬八方温泉試料と同程度の濃度に調整したギ酸および酢酸水溶液を真空凍結乾燥法により濃縮させた。濃縮時間を変えた試料を比較したところ、ギ酸および酢酸の炭素同位体比の差は分析誤差範囲内であることが分かった。しかし一方で、ブランクテストの結果、試料のpHを強アルカリ性に調整する際に比較的高い濃度の有機酸が混入することが分かった。2)揚湯パイプ沈殿物の分析:源泉井戸の揚湯パイプに付着した沈殿物の分析を行った。X線回折法(XRD)分析の結果、沈殿物の主成分は炭酸カルシウムであることが分かり、それ以外の鉱物は検出されなかった。3)白馬八方温泉サンプリング調査:2017年8月に実施した調査では、2本の源泉井戸それぞれについて、溶存無機炭素の炭素同位体比および希ガスの同位体比測定用の試料を採取した。温泉水中の溶存無機炭素に関しては、低濃度のために正確な炭素同位体比を測定することはできなかった。深部由来のガスの寄与を評価する目的で遊離ガス中の希ガスの分析を行った結果、ヘリウム同位体比(3He/4He比)が高いことが明らかになった。このことからマントル起源ヘリウムの割合が大きいことが示唆される。当初は白馬八方温泉中の溶存有機酸の炭素同位体測定に向けて、分析前処理方法を本年度中に確定する計画であった。しかしながら水溶液試料の濃縮操作におけるブランクテストを行ったところ、操作中に比較的高い濃度の有機酸が混入することが判明した。実試料へ適用するには、ブランクを低減させるために濃縮操作の再検討が必要である。また、揚湯パイプに付着した沈殿物について、白馬八方温泉における炭素循環の時間的な制約を与える目的で炭酸塩鉱物の放射性炭素年代測定を行う計画であった。XRD分析の結果、沈殿物がほぼ純粋な炭酸カルシウムであることが分かったので、放射性炭素年代測定に必要な前処理(リン酸処理、CO2ガスの精製・回収、CO2ガスのグラファイト化)を行った。しかしながら、うまくグラファイト化させることができなかった。沈殿物にリン酸を添加した時に発生するガスに硫化水素臭があったことから、沈殿物にわずかに含まれる硫黄化合物がグラファイト化を阻害したと考えられる。以上のことより、現在までの進捗状況を「やや遅れている」と評価した。

もしメタンが観測地点と同じ環境下で生成されたとすると、COおよびCO2はメタンの炭素源とは考えにくい。揚湯パイプに付着した炭酸塩について、14C含有量の測定を行った。前年度は酸処理を伴う手法を用いたが、試料中に含まれる微量な硫黄化合物がグラファイト化を阻害するという問題があった。そこで本年度は炭酸塩試料を元素分析装置で燃焼させ、生成したCO2ガスをグラファイト化させた。東京大学大気海洋研究所が所有する加速器質量分析計(AMS)を用いて測定した結果、炭酸塩試料中に検出可能な量の14Cが含まれていることが分かった。また、メタンガスの14C含有量も測定した。海洋研究開発機構のメタン燃焼ラインを用いてCH4をCO2に変換した後、グラファイト化およびAMS分析を行った。その結果、CH4の14C含有量は検出限界付近であることが判明した。14Cは大気中で生成され、大気中の炭素との交換が遮断されるような地下圏では14C濃度が放射壊変によって徐々に減少する。つまり今回の結果は、白馬八方温泉のメタンの炭素源が14Cに富んだモダンな炭素(例えば、大気CO2や土壌中の生物由来炭素)ではないことを示している。14Cに枯渇した古い炭素源の候補として、マントル起源CO2や太古の熱水循環時に沈殿した炭酸塩などが考えられる。今後、蛇紋岩ー水反応系の炭素循環を読み解く上で、地球深部と表層の関わりを理解する必要がある。本年度試した前処理方法では有機酸のブランクが高すぎるため、ブランクを低減させる対策が必要である。水溶液試料のpHを強アルカリ性に調整する作業中のコンタミネーションが大きいので、操作の見直しを図る。本年度に引き続き、市販の試薬で作成した模擬試料を用いて溶存有機酸の濃縮法を確立した上で、液体クロマトグラフィー同位体質量分析(LC/IRMS)にてギ酸および酢酸の炭素同位体比を計測する。また揚湯パイプに付着した炭酸塩鉱物については、前処理に硫黄を除去する工程を加えることでグラファイト化に関する問題を解消し、放射性炭素年代測定を行う。さらに白馬八方温泉の主成分ガスであるメタン(CH4)についても、放射性炭素年代を測定する計画である。CH4ガスをCO2ガスに変換する作業までを海洋研究開発機構で行い、CO2ガスのグラファイト化および加速器質量分析計(AMS)による放射性炭素(14C)含有量の測定を東京大学大気海洋研究所にて行う予定である。来年度はこれまでに得られた成果を総合し、白馬八方温泉の観測から蛇紋岩ー水系における炭素循環の全体像を推定する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
清末民国初期における湖南説唱本の研究

日本、北京、上海、湖南、広東、および台湾の図書館、研究機関に所蔵される湖南説唱本の各種版本を閲覧、収集した。各種伝承媒体を経て民間に広がる故事と湖南説唱本の関係、説唱文芸全体からみた湖南説唱本の位置を新たに把握することができた。日本、中国における学会発表、論文発表を通して研究成果を報告した。本研究の目的は、これまで余り知られていなかった、清末民国初期に湖南省の各地に林立した書肆において大量に出版された説唱本(所謂「湖南説唱本」)に焦点を当て、中国国内外の各地に所蔵される各種版本の収集と書誌整理の作業を通して考察を行い、それらが明清から民国期に亘る中国伝統演劇、芸能の流通における役割、また全国的な説唱本の流通から見た湖南説唱本の位置、および湖南の出版文化とその地域文化的意義を解明することにある。研究の第一条件である各種物語に対する網羅的な版本収集、綿密な書誌整理の積み重ねを遂行するため、国内は早稲田大学中央図書館、同演劇博物館、大木康氏所蔵の資料、国外は上海図書館(上海)、復旦大学古籍所(上海)、湖南図書館(湖南)、国家図書館(北京)、首都図書館(北京)、中央研究院傅斯年図書館(台湾)に所蔵される関連資料の閲覧・収集を行った。そのうち今年度は、出版・上演とも湖南地域を中心とする非常に局地的な流行をみせ、また内容も湖南地域と縁の深い、湖南出身の官吏(陶澍や彭玉麟)の地方巡察(「私訪」)をテーマとする「私訪」故事作品を取り上げ、その流行の出現の由来、およびそれらの清末民国初期における文学史的位置づけを、当時の社会・地域文化的背景を通して検討した。これらの成果については、10月に日本中国学会第六十二回大会において「清末民初湖南における『私訪』故事説唱の流通」と題して口頭発表を行った。また同題論文を『日本中国学会報』に投稿した。清末から民国初期にかけて湖南省の各地で大量に出版された湖南説唱本の全体像を把握するため、日本は早稲田大学風陵文庫、演劇博物館、中国は上海、北京、湖南、広州に赴き、各図書館に収蔵される湖南説唱本の各種版本を網羅的に閲覧、収集した。2010年度は、説唱文芸全体からみた湖南説唱本の位置を探るため、明の戯曲から清雑劇、地方戯、説唱など、各種伝承媒体を経て民間に広く流布した「秦雪梅」の物語を取り上げた。各種芸能にみえる「秦雪梅」故事の内容を比較検討した結果、南戯伝奇という古い層で流布する内容と、説唱文芸という新たな層で流布する内容との、大きく二層をもって伝承すること、特に全国的に流通する「秦雪梅」故事の基盤となったのは、湖南説唱本『新刻秦雪梅三元記全部』であった可能性を示した。この成果は2010年7月に山西師範大学戯曲文物研究所主催の東方文学与戯劇国際学術研討会で報告、2011年6月『黄霖先生七秩華誕師門同慶集』(鳳凰出版社)に「秦雪梅故事流伝考-以清末民初唱本為中心-」と題する論文発表した。2011年度は、湖南説唱本の各種物語のうち、清代に湖広総督、両江総督、湘軍指揮官などの要職を務め、湖南を拠点に活躍した地元の英雄たちを主人公とする「私訪」故事作品群を取り上げた。これらは極めて限られた時間と地域で大量に出版され、流通した。この特殊な文化現象の起きた契機と、説唱本の流通における地方文化モデル成立の背景について、当時の社会事情や出版活動から考察し、その文学史的位置づけを検討した。この成果は、日本中国学会で報告(2010.10)、10月に文化視野中的中国古代小説国際学術研討会(中国四川省内江市)で報告、10月『日本中国学会報』第63集に「清末民初湖南における「私訪」故事説唱の流通」と題する論文を発表した。
着衣の上から計測が可能なウェアラブル心電計の研究

本年度は当初の計画に沿って下記の3項目を実施した.1.試作心電図計の基礎特性の計測と各種動作時における計測成果の論文発表に向け,試作心電計の(1)周波数利得特性,(2)同相除去比の基礎特性を(a)布を介した場合と,(b)布を介さない場合について,それぞれ計測した.また,将来,日常下で提案装置を利用することを想定し,信号検出性能を評価するために(1)立位安静時,(2)座位安静時,(3)キーボードタイピング時,(4)歩行時,(5)自転車ペダリング時,などにおいて,着衣の上から心電図を計測した.2.試作心電図計の仕様変更と電極に関する検討昨年度に試作した心電計の体動耐性を向上させるため,HPFの次数を4次にあげ無線モジュールユニット内に実装した.また,ハムノイズ対策を強化するため,LPFの次数を2次に変更した.さらに,各種行動下での信号検出率を上昇させるため,(I)電極形状,(II)電極装着位置,(III)圧着方法を検討し,安定性を向上させた.3.デジタル式無線システムの構築と試作心電計との結合現在のアナログ式無線システムをデジタル式に変更することを目標に,315MHz帯の微弱無線モジュールとマイコンを使用した,無線伝送システムを試作した.スループット2.4kbpsの低速モジュールを使用した場合には,交流信号を安定して無線伝送できることを確認した.一方,マルチセンシングを視野に115.2kbpsの高速モジュールを使用した場合については,ノイズが混入し伝送が不安定であった.今後は,高速モジュールでの安定した無線伝送を実現し,試作心電計と結合する予定である.1.概要布を介して心電図を導出する技術とLaplacian電極配列法を組み合わせ,小型モジュール単体で着衣の上から心電図を計測し無線送信する,ウェアラブル心電計のための基本技術を検討した.電極および検出回路を試作し,参照心電図に同期した低周波成分の変動の検出に成功した.2.電極および回路の試作市販の導電性布を用いてLaplacian型電極を製作した.関電極,アース電極,不関電極の面積を708mm^2に統一し,同心の環状に配置した.電極間距離は11.8mmとした.また,高入力インピーダンス型心電計を試作した.心電計は計装アンプ,LPフィルタ,HPフィルタ(2個),ノッチフィルタ(2個),反転増幅器で構成した.3.実験および結果成人男性1名を対象に,試作した電極および心電計を用いて心電図を計測した.被験者には市販のYシャツを肌の上から着用してもらい,胸部ポケット内に電極を設置した.電極の圧着にはストレッチ素材の布を使用した.また,市販の心電計を用いて第1誘導波形を同時に記録した.参照信号の記録は有線の場合と無線の場合の2通りを実施した.実験の結果,参照信号を有線で記録した場合には,R波に同期してスパイク状の信号が着衣を介して得られた.一方,無線で記録した場合には,T波に同期した低周波成分のみ検出された.これらの結果の違いは,有線の場合にLaplacian電極のボディーアースが参照信号のボディーアースとA/D変換器で共通となり,皮膚から直接ボディーアースを取っていることと等価になったためと考えられる.したがって,今後は参照信号を無線で記録する必要があるとの知見を得た.また,参照信号を無線とした場合の結果より,試作装置の入力容量が大きく高周波域での利得が減衰していることが推察されたことから,今後は装置の入力容量の低減を図り,高周波域での利得を向上する必要があるとの知見を得た.1.概要布を介して心電図を導出する技術とLaplacian電極配列法を組み合わせ,小型モジュール単体で着衣の上から心電図を計測し無線送信するウェアラブル心電計について,H17年度に明かとなった問題点を改善し,新たな装置を試作した.実験の結果,市販の衣類の上から,心電図をモニタすることに成功した.2.試作装置と改善点市販の導電性布を用いてLaplacian型電極(各面積10cm2)を製作した.また,信号検出回路を製作し,特注のテレメータモジュールと接続し,無線計測を実現した.主な改善点は以下の通りである.・初段の計装増幅器の入力インピーダンスを1000倍に増加させ,布部での電圧損失を低減した・ガードリング技術を導入し,ノイズの混入を低減した・帯域を狭め(1040Hz),ハムノイズおよび低周波基線変動の影響を低減した・無線計測を実現し,リード線から混入するノイズを低減した・電極を縮小し,胸部への圧着を容易にした・検出回路と電源回路を一体化し,携行モニタリングを実現した・検出回路および電源回路を小型化し,装置を胸部ポケット内へ設置可能にした3.実験および結果成人男性被験者に協力を仰ぎ,市販のシャツの上から電極を圧着し,立位静止時ならびに歩行時において心電図を計測した.実験の結果,立位静止時の場合には,参照信号と同期した心電図様の波形を,安定して検出することができた.一方,歩行時には,電極部を手で押さえた場合には信号が検出できたが,伸縮バンドのみの圧着では,基線変動が大きく,信号が消失することが多かった.

今後はHPFの次数を上げたり,圧着方法を検討したりするなど,歩行時においても安定して信号を検出できるよう改善する予定である.本年度は当初の計画に沿って下記の3項目を実施した.1.試作心電図計の基礎特性の計測と各種動作時における計測成果の論文発表に向け,試作心電計の(1)周波数利得特性,(2)同相除去比の基礎特性を(a)布を介した場合と,(b)布を介さない場合について,それぞれ計測した.また,将来,日常下で提案装置を利用することを想定し,信号検出性能を評価するために(1)立位安静時,(2)座位安静時,(3)キーボードタイピング時,(4)歩行時,(5)自転車ペダリング時,などにおいて,着衣の上から心電図を計測した.2.試作心電図計の仕様変更と電極に関する検討昨年度に試作した心電計の体動耐性を向上させるため,HPFの次数を4次にあげ無線モジュールユニット内に実装した.また,ハムノイズ対策を強化するため,LPFの次数を2次に変更した.さらに,各種行動下での信号検出率を上昇させるため,(I)電極形状,(II)電極装着位置,(III)圧着方法を検討し,安定性を向上させた.3.デジタル式無線システムの構築と試作心電計との結合現在のアナログ式無線システムをデジタル式に変更することを目標に,315MHz帯の微弱無線モジュールとマイコンを使用した,無線伝送システムを試作した.スループット2.4kbpsの低速モジュールを使用した場合には,交流信号を安定して無線伝送できることを確認した.一方,マルチセンシングを視野に115.2kbpsの高速モジュールを使用した場合については,ノイズが混入し伝送が不安定であった.今後は,高速モジュールでの安定した無線伝送を実現し,試作心電計と結合する予定である.
モノクロナール抗体を用いた小児心疾患の心房性Na利尿ペプチドの心内分布の解析

小児剖検心におけるANPの発現について検討した。対象:川崎病剖検例28例で、年齢3ケ月から12歳の男児17例、女児11例である。28例中4例には冠動脈瘤がなかった。そのうち3例は、急性期に心筋炎で死亡した。他の1例は陳旧期に細菌性敗血症で死亡した。冠動脈瘤のあった24例のうち、11例が急性期に閉塞性冠動脈疾患又は冠動脈瘤破裂で死亡した。陳旧期に死亡した13例は、3例が急性心筋梗塞後、肉芽期に心不全が持続して死亡、6例が陳旧性心筋梗塞があって突然死、4例が陳旧性心筋梗塞があり心不全が持続して死亡した。コントロールは、川崎病の既往および心疾患のない、年齢6ケ月から2歳の男児5例、女児5例計10例の剖検心である。方法:左右心房、左右心耳、左右心室、中隔、刺激伝導系をホルマリン固定後、パラフィン包埋し、4μmの薄切切片を作製、(刺激伝導系は4μmの連続切片を作製)、ヘマトキシリン・エオジン染色、マツソン・トリクローム染色およびヒトANPのモノクロナール抗体をもちいて間接法でANPの染色を行った。ヒトANPのモノクロナール抗体はヒト剖検心よりANPを抽出、マウスを用いて作製した。結果:ANP陽性細胞をANP顆粒の程度によりGRADE1-4に分類した。心房には全例GRADE4のANP陽性心筋細胞がみられた。心室では、冠動脈瘤のない死亡例では、コントロール同様、左心内膜下の一部にGRADE 1のANP陽性心筋細胞がみられた。冠動脈瘤があり、冠動脈疾患で死亡した症例では、急性心筋梗塞で、凝固壊死、収縮帯壊死のみられる時期にはANP陽性細胞はみられないが、肉芽組織以降、全例で梗塞周辺にANP陽性細胞が発現し、陳旧期心不全が持続した症例ではANP陽性心筋細胞の発現は広範であった。ANP発現は2次的適応現象と思われる。
哺乳動物のside population細胞核を用いた体細胞クローン作出の高率化

本研究は、哺乳動物の各臓器に存在することが知られてきている、極めて分化能の高い細胞であるside population細胞(SP)を単離し、その核を用いてクローン動物を作成することにより、成功率が格段に向上する可能性を検討しようとするものである。この発想は、これまでに報告されたクローン動物の成功率が極めて低いことから、それらの成功例が実は一般の体細胞ではなく、その中に混在したSPの核を偶然に使用したことによるのではないかという仮説によるものである。本研究ではマウスを実験動物に用い、まず骨髄細胞および筋細胞よりセルソーターを用いてSPを分離する系を確立することを試みた。その結果、若干の細胞が分離できたと考えられたが、量的には極めて少ないものであった。次に成熟卵より減数分裂の第二分裂中期核板を除去し、このSPの核あるいはSP以外の体細胞核を移植して発生率を比較したが、核移植胚の体外培養による初期発生能が極めて低く、発生能の改善について検討するには至らなかった。初期胚では第二分裂中期核板の除去に伴い、発生に必要な因子が取り除かれている可能性も考えられたので、細胞分裂の制御に関連する因子としてM期促進因子(MPF)と増殖シグナル伝達系に関与するMAPキナーゼの量的な変化について、第二分裂中期核板を除去した卵と正常卵で比較した結果、MPFは殆ど変化しないこと、またMPFキナーゼは20%程度除去されるが発生自体には影響無いと考えられることが明らかとなった。したがって、発生率が極めて低かった原因については、技術的な面の未熟さによるところが大きいと考えられ、今後さらに練習を重ねていくことが必要であると考えられた。
高等植物mRNAで見い出された翻訳エンハンサーの作用メカニズム

平成910年度の研究で、申請者らが本研究開始時点で発見していた「翻訳エンハンサー配列」の基礎的性質に関する解析をおこない、ある程度の研究成果を得た、しかし、平成1011年度の研究により、これらの「翻訳エンハンサー」は当初予想していたほど自律的に作用するものではなく、その効果の大きさはタンパク質コード領域やUTR内の塩基配列によって大きく左右されることが明らかになった。本研究の目標の一つは「植物mRNAの翻訳効率を規定している一般的なルールを明らかにすること」であるが、上記の知見は、それまで解析していた「翻訳エンハンサー配列」の解析だけではこの目標に到達するのは困難であることを示している。そこで、平成11年度には研究の発想を転換し、「基本的にどんな植物mRNAについてもその翻訳活性を促進するシス配列を明らかにする実験手法の開発」に取り組んだ。その結果、世界で初めて、そのような目的を満たす実験手法の開発に成功し、mRNAのキャップ非依存的翻訳の促進機構など関する新しい知見を得た。筆者らは、従来の研究のなかから形質転換タバコ植物中でmRNAの転写や安定性には影響を与えずに翻訳効率のみを促進させる塩基配列、所謂"翻訳エンハンサー配列"を2種類見い出した。ひとつは光化学系1核遺伝子psaDbの5'非翻訳領域にある23塩基対の配列であり、他のひとつはβ-glucuronidase(GUS)遺伝子の5'非翻訳領域に挿入された(U)_<20>というきわめて単純な配列である。本研究の目的は、この2種類の配列による翻訳促進効果に必要なシス及びトランス因子群を検討し、両エンハンサーの作用メカニズムの輪郭を明らかにすることである。psaDb型エンハンサー配列については、本年度は、mRNA上の(1)5'キャップ構造、(2)3'ポリ(A)尾部、(3)5'非翻訳領域の長さと塩基配列、(4)タンパク質コード領域の塩基配列、等々の要素との関係について、小麦胚芽由来のIn vitroタンパク質合成系等を用いて解析を進めてきたが、まだ明確な結論を得るには至っていない。ポリ(U)型の翻訳エンハンサーについては、ウサギ網状赤血球や小麦胚芽由来のin vitro翻訳系、タバコ培養細胞やアフリカツメガエル卵母細胞の翻訳実験系等では顕著な効果はみられなかった。一方、パーティクルガンを使ってタバコ植物の葉組織や幼苗に直接キメラ遺伝子を導入し、その一過性の発現を解析したところ、形質転換タバコでみられたものに近いエンハンサー効果が観察された。このパーティクルガンによる実験系を使ってポリ(U)配列のエンハンサー効果を解析したところ、(1)(U)_<20>よりも(U)_<33>のほうがエンハンサー効果が強い、(2)(G)_<20>,(A)_<20>や(C)_<20>のホモポリマーではエンハンサー効果はみられない、(3)(U)_<20>や(U)_<33>によるエンハンサー効果は植物組織の生理的状態によって変動しているらしい、といった知見がえられた。「翻訳エンハンサー配列」とは、細胞中でmRNAの転写や安定性には影響を与えず、mRNAの翻訳効率のみを促進させる塩基配列である。著者らはそのような機能を持つ配列を形質転換タバコの系で2種類見い出しており、その作用機構について解析を進めている。本年は、そのひとつである光化学系I核遺伝子PsaDbの5′非翻訳領域の機能を中心に、主にパーティクルガンを用いたトランジェント発現系によって解析を進めたところ、次の点が明らかになった。(1)翻訳開始コドン周辺の塩基配列:psaDb遺伝子はUUCU(AUG)GCC(AUG)GCという二重の翻訳開始AUGコドンもっている。この重複したAUGのうち最初のものを塩基置換によって破壊しても遺伝子発現レベルに変化はみられなかったが、二番目のAUGの場合は発現レベルが大きく低下した。この2番目のAUGは所謂Kozak配列(A/G)XXATGGに合致している。従って、Kozakルールに比べ、AUGの重複自体は高発現にとって重要な意味をもっていないと考えられる。(2) psaDbリーダー配列の機能:植物でレポーターとしてよく用いられているGUS遺伝子の翻訳開始コドンはCUU(AUG)Uという配列であり、Kozakルールから大きく外れている。この遺伝子の5′非翻訳領域中にpsaDbのリーダー配列23塩基を挿入すると、遺伝子の発現効率が十数倍促進された。

挿入されたpsaDbリーダーの長さや配列に種々の変異を導入して検討したところ、この促進効果はpsaDb配列に特異的であることが示された。「翻訳エンハンサー配列」とは、細胞中でmRNAの転写や安定性には影響を与えず、mRNAの翻訳効率のみを促進させる塩基配列である。著者らはそのような機能を持つ配列を形質転換タバコの系で2種類見い出しており、昨年度まではそれらの配列の作用メカニズムについて解析を進めてきた。しかし、解析を進めるにつれ、それらの翻訳エンハンサーは当初予想していたほど自律的に作用するものではなく、その効果の大きさはタンパク質コード領域やUTR内の塩基配列によって大きく左右されることが明らかになった。このことは、翻訳エンハンサー機能に必要な塩基配列領域を絞り込むことは当初予想したほど簡単ではないことを意味している。そこで、今年度の研究では、真核細胞mRNAで機能する翻訳エンハンサー配列を網羅的に収集し、そこに共通する性質を抽出するための全く新しい実験手法を開発した。この実験手法はPCRをベースにしたin vitroの分化進化の原理をin vivoやin vitroのタンパク質合成系に適用し、ランダム挿入配列のなかから翻訳エンハンサー活性をもった塩基配列モチーフ群を網羅的に単離するというものである。この実験手法によって実際に小麦胚芽由来のin vitroタンパク質合成系で機能する翻訳エンハンサーモチーフを解析したところ、5'UTR中で機能するエンハンサーモチーフ群と、キャップ非依存的な翻訳を促進する3'UTR中のエンハンサーモチーフ群をそれぞれ単離することに成功した。次いでこれらのモチーフ群を解析したところ、真核細胞mRNAに作用する翻訳エンハンサーの作用メカニズムについては何種類かの異なったタイプのあることが示された。
材料ミクロ組織の違いを引き起こす支配因子の究明

フェーズフィールド法に基づき、低炭素鋼におけるマルテンサイト組織形成過程をシミュレートしました。母相のすべりの有無によって、弾性ひずみエネルギー緩和プロセスが変化し、マルテンサイト組織に違いが生じることが分かりました。一方で、母相のすべりの有無は、マルテンサイト相の晶癖面形成に対してほとんど影響を及ぼさないことが明らかになりました。さらに、降伏応力の値がマルテンサイト組織に及ぼす影響をシミュレートした結果、降伏応力の値が500 MPa以上の条件において、降伏応力の値の増加とともにマルテンサイト組織が微細化する傾向があることが明らかになりました。本研究は、ミクロ組織形成シミュレーションにより、高強度鋼のマルテンサイト組織形成機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、フェーズフィールド微視的弾性論に基づき、マルテンサイト変態に伴う変態ひずみ、オーステナイト母相およびマルテンサイト相のすべりを考慮することにより、マルテンサイト組織形成シミュレーションのためのフェーズフィールドモデルを構築した。マルテンサイト相については{110}<111>すべり系の中の4すべり系、オーステナイト相については{111}<110>の12すべり系を考慮した。また、マルテンサイト相が成長する際に、オーステナイト相のすべりに起因するeigenひずみ場がマルテンサイト相内部にそのまま引き継がれると仮定した。初期組織はオーステナイト相とし、格子欠陥(転位)からマルテンサイト相が生成して成長する過程を解析した。本年度得られた成果は以下のとおりである。1.オーステナイト相のすべりが生じないと仮定し、マルテンサイト相のすべりのみを考慮したシミュレーションを実施したところ、オーステナイト相の{111}面近傍に晶癖面が形成される結果が得られた。さらに、オーステナイト相とマルテンサイト相の両相のすべりを考慮したシミュレーションにおいても、{111}晶癖面が形成される結果が得られた。以上の結果から、オーステナイト相のすべりの有無は、{111}晶癖面形成に大きな影響を及ぼさないことが明らかとなった。2.オーステナイト相とマルテンサイト相の両相のすべりを考慮したシミュレーションにおいて、すべりに起因するひずみは、周囲のオーステナイト相に比べてマルテンサイト相内部の方が大きいことが明らかとなった。さらに、マルテンサイト相内部においては、すべりに起因するひずみの50%程度がオーステナイト相から引き継がれたeigenひずみであることが明らかとなった。本研究は、フェーズフィールド法により、鉄鋼材料のマルテンサイト組織形成機構を明らかにすることを目的としている。最終年度は、前年度開発したCPU解析プログラムをGPU解析プログラムへ拡張することにより、三次元組織シミュレーションを高速化することに成功した。開発したシミュレーション技術を用いて、母相およびマルテンサイト相の降伏応力の値がマルテンサイト組織に及ぼす影響を調査した。また、マルテンサイト組織の弾性場解析に基づき、弾性エネルギー場の観点から、マルテンサイト相の核生成サイトの理解を試みた。得られた成果は以下のとおりである。1.マルテンサイト変態における各相のすべりを計算するにあたり、マルテンサイト相については{110}<111>すべり系の中の4すべり系、オーステナイト相については{111}<110>の12すべり系を考慮し、Mises降伏条件を満たした領域において、すべりを記述するフィールド変数の発展を計算した。両相の降伏応力が等しいと仮定し、降伏応力の値を03000MPaに設定してマルテンサイト組織形成をシミュレートした。降伏応力の値がいずれの条件の場合も、{111}晶癖面の形成が再現された。また、降伏応力の値の増加とともにマルテンサイト組織が微細化する傾向があるが、降伏応力の値が0500MPaの範囲においては、組織のサイズに有意な差が現れないことが明らかとなった。2.マルテンサイト変態の過程では、マルテンサイト相が成長するだけでなく、新たなマルテンサイト相が生成する。既存のマルテンサイト組織の弾性場と新たに生成するマルテンサイト相の弾性場の弾性相互作用エネルギーE_intを解析し、マルテンサイト相の優先核生成サイトとの関連を調査した。その結果、新たなマルテンサイト相が生成する領域においては、E_int<-600J/molとなっていることが明らかとなった。マルテンサイト変態に伴う変態ひずみ、オーステナイト母相とマルテンサイト相のすべりを考慮した組織形成シミュレーションにより、{111}晶癖面が形成される様子が再現された。実際、高強度鋼のマルテンサイト変態において{111}晶癖面が出現することは、過去に実験的に明らかにされている。本年度は、当初の計画どおり、高強度鋼のマルテンサイト組織形成を再現できるフェーズフィールドモデルを構築することができた。また、組織形成シミュレーションにより、オーステナイト相のすべりの有無が{111}晶癖面形成に及ぼす影響を明らかにすることができた。

材料組織学構築したフェーズフィールドモデルに基づく組織形成シミュレーションにより、各種物性値がマルテンサイト組織形態形成に及ぼす影響を明らかにする。さらに、マルテンサイト相の周囲のオーステナイト相の弾性場を解析することにより、新たなマルテンサイト相の優先的核生成サイトを可視化し、マルテンサイト組織形成機構の詳細を明らかにする。本年度、シミュレーションを高速化するためのGPU搭載高速計算機を導入予定であったが、GPU解析プログラムの開発が未完了のため、高速計算機の導入を次年度に変更することとした。GPU搭載高速計算機を導入し、シミュレーションの高速化を図る。
沖縄県久米島下地原洞の更新世人類遺跡の発掘調査研究.

昨年度に,沖縄県久米島具志川村所在の下地原洞穴で,更新世の化石包含層を発掘調査し,ヒト乳児骨および多数のシカ類をはじめとする動物骨の化石を追加採集した.本年度は引きつづきこれらの化石資料の整理,同定を進めるとともに,再度現地調査を実施して,遺跡の立地条件,地質,形状等の性格を明らかにした.1.現地調査研究代表者,分担者の2名は現地研究者,沖縄県および具志川村教育委員会の協力のもとに,昭和62年12月下旬に約3日間の現地調査を実施した.調査は下地原洞内および周辺の地形の測量と立地条件の確認を目的として行われ,とくに洞内の化石包含層の年代と層序の確認に重点を置いた.2.化石資料の研究昨年度に得られた化石の分類・同定を進めた結果,さらに新らしい知見が得られ,次の分類群および種を含むことが明らかになった.(1)ヒト. 5点.既発見の乳児骨と同一個体と推定される四股骨,肋骨等.(2)偶蹄目.リュウキュウジカ約100点,リュウキュウムカシキョン5点.(3)食虫目.トガリネズミ科オナガジネズミ2点.(4)翼手目.コキクガシラコオモリ91点,ユビナガコオモリ17点.(5)ゲッ歯目.オキナワハツカネズミ,トゲネズミ,ケナガネズミ計60点.(6)スズメ目.カケス属,トラツグミ,ヒヨドリ,コマドリ属,カラス属各12点.(7)その他.非スズメ目の鳥,ヘビ類,甲殻類が若干存在する.なお,(3)(5)の小型哺乳類の同定された種はすべて現生種であるが,久米鳥で最初の報告であり,化石のオナガジネズミ,ユビナガコオモリ,オキナワハツカネズミは本邦初出記録である.沖縄県久米島具志川村所在の下地原洞穴は更新世に由来するシカ類等の良質な動物化石を産出することで知られ、昭和58年には日本で最初の更新世のヒト乳幼児化石が発見された。本研究では先ず下地原洞に残された堆積層からヒトおよび動物の化石資料を追加採集するため、本年度は主として現地における発掘調査を実施するとともに、得られた化石の整理、同定を行った。1.現地調査研究者5名を含む発掘調査団を組織し、沖縄県および具志川村教育委員会の協力のもとに、昭和61年11年末12年初めに約1週間の発掘調査を実施した。発掘区域は下地原洞内の更新世化石包含層約12【m^2】,深さ160cmであった。主要な化石を発掘現場で採取し、また掘られた土を水洗し、さらに残留土を乾燥後に選別して小化石を採集した。また周辺の地質を調査した。2.化石資料の整理・同定本発掘調査で得られた化石資料を分類別に整理・同定を進めた結果は、現在のところ次のようなものを含むことが明らかになっている。(1)ヒト。5点。既発見の乳児骨と同一個体と推定される四肢骨,肋骨等。(2)リュウキュウジカ。約100点。多くの部位を含む良質な資料である。(3)リュウキュウムカシキョン。5点。(4)ケナガネズミ。3点。久米島における新発見の種である。(5)コキクガシラコウモリ。5点。久米島の更新世における新発見の種。(6)スズメ目。4点。(7)ヘビ類。若千。(8)甲殻類。若千。今後これらの資料をもとに、沖縄の更新世人類とその古環境に関する研究を進める予定である。昨年度に,沖縄県久米島具志川村所在の下地原洞穴で,更新世の化石包含層を発掘調査し,ヒト乳児骨および多数のシカ類をはじめとする動物骨の化石を追加採集した.本年度は引きつづきこれらの化石資料の整理,同定を進めるとともに,再度現地調査を実施して,遺跡の立地条件,地質,形状等の性格を明らかにした.1.現地調査研究代表者,分担者の2名は現地研究者,沖縄県および具志川村教育委員会の協力のもとに,昭和62年12月下旬に約3日間の現地調査を実施した.調査は下地原洞内および周辺の地形の測量と立地条件の確認を目的として行われ,とくに洞内の化石包含層の年代と層序の確認に重点を置いた.2.化石資料の研究昨年度に得られた化石の分類・同定を進めた結果,さらに新らしい知見が得られ,次の分類群および種を含むことが明らかになった.(1)ヒト. 5点.既発見の乳児骨と同一個体と推定される四股骨,肋骨等.(2)偶蹄目.リュウキュウジカ約100点,リュウキュウムカシキョン5点.(3)食虫目.トガリネズミ科オナガジネズミ2点.(4)翼手目.コキクガシラコオモリ91点,ユビナガコオモリ17点.(5)ゲッ歯目.オキナワハツカネズミ,トゲネズミ,ケナガネズミ計60点.(6)スズメ目.カケス属,トラツグミ,ヒヨドリ,コマドリ属,カラス属各12点.(7)その他.非スズメ目の鳥,ヘビ類,甲殻類が若干存在する.なお,(3)(5)の小型哺乳類の同定された種はすべて現生種であるが,久米鳥で最初の報告であり,化石のオナガジネズミ,ユビナガコオモリ,オキナワハツカネズミは本邦初出記録である.
安全装置付き保護戦略による固相ぺプチド合成研究

我々の開発した安全装置付保護の概念を使用して固相ぺプチド合成に使用する樹脂担体を開発した.我々の安全装置付保護基はいずれもベンジル型保護基であり,そのベンゼン環に電子吸引性のスルホキシドを安全装置として有している.酸に対する保護基の安定性は対応するベンジル基に比べて数百倍程度安定である.またこのスルホキシドはシリル化合物により容易にスルフィドに還元され電子供与性基に変化し,対応するベンジル基より百倍程度酸で切断され易くなる.これらのリンカーを樹脂担体に導入し,ついでアミノ酸1残基を結合した樹脂を合成して種々の試薬に対するリンカーの安定性を検討したところ,固相ぺプチド合成に十分使用できる性質を有していた.そこでこのアミノ酸樹脂を使用してモデルぺプチドの合成を行った.側鎖官能基に安全装置付保護基を有するアミノ酸誘導体を使用し,効率的固相ぺプチド合成法にて保護ぺプチド樹脂を合成した.我々の開発したシリル化合物,スカベンジャー,トリフルオロ酢酸系の脱保護試薬で処理し,保護基中のスルホキシドの還元と保護基の除去及び樹脂からのぺプチドの切り出しを行った.粗製品ぺプチドの純度は従来法で合成した場合より高いものであった.さらにこの安全装置付リンカーを,保護フラグメントペプチドの合成や環状ぺプチドの合成等に使用することを検討していきたい.我々の開発した安全装置付保護の概念を使用して固相ぺプチド合成に使用する樹脂担体を開発した.我々の安全装置付保護基はいずれもベンジル型保護基であり,そのベンゼン環に電子吸引性のスルホキシドを安全装置として有している.酸に対する保護基の安定性は対応するベンジル基に比べて数百倍程度安定である.またこのスルホキシドはシリル化合物により容易にスルフィドに還元され電子供与性基に変化し,対応するベンジル基より百倍程度酸で切断され易くなる.これらのリンカーを樹脂担体に導入し,ついでアミノ酸1残基を結合した樹脂を合成して種々の試薬に対するリンカーの安定性を検討したところ,固相ぺプチド合成に十分使用できる性質を有していた.そこでこのアミノ酸樹脂を使用してモデルぺプチドの合成を行った.側鎖官能基に安全装置付保護基を有するアミノ酸誘導体を使用し,効率的固相ぺプチド合成法にて保護ぺプチド樹脂を合成した.我々の開発したシリル化合物,スカベンジャー,トリフルオロ酢酸系の脱保護試薬で処理し,保護基中のスルホキシドの還元と保護基の除去及び樹脂からのぺプチドの切り出しを行った.粗製品ぺプチドの純度は従来法で合成した場合より高いものであった.さらにこの安全装置付リンカーを,保護フラグメントペプチドの合成や環状ぺプチドの合成等に使用することを検討していきたい.
偏光ラマン分光法を用いた結晶性高分子材料のその場３次元配向評価

。今年度は、高分子材料の物性を左右する構造パラメータである分子量や分子量分布、分岐構造が異なるHDPEを用いることで、これらの構造の違いが分子配向挙動に与える影響を評価した。いずれの試料ともに、一軸延伸過程で試料の不均一変形(ネッキング)が開始すると同時に、分子鎖が延伸方向ではなく、延伸方向に対して30-60°程度傾いた方向へと配向する挙動が確認できた。これは、同じく結晶性高分子材料であるイソタクチックポリプロピレンにも共通して観察されており、高い結晶度を有する結晶性高分子材料特有の分子配向挙動であると考えられる。試料の不均一変形が終了すると、分子配向状態は試験片幅方向および厚み方向にはほぼ均一であり、延伸方向に対して分子鎖が配向する一軸配向挙動を示した。また、分子量が低い試料、もしくは分子量分布が広い試料ほど分子鎖が延伸方向へとより高度に配向することがわかった。分子量は主に結晶ラメラのサイズに影響を与えており、分子量が低い試料ほど結晶ラメラのサイズが小さくなるため、延伸方向への分子配向が促進される。一方、分子量分布が異なるHDPEはいずれも結晶ラメラのサイズがほぼ等しいが、分子量分布が広い試料ほど結晶ラメラを繋ぐタイ分子の量が増加した。これらのタイ分子は結晶間の応力伝播素子として働くため、分子鎖が延伸方向へとより高度に配向したと考えられる。また、短鎖および長鎖分岐を有する一部のHDPE試料は一軸延伸過程において、一部の分子鎖が試験片幅方向及び厚み方向へと配向する特異的な配向挙動を示した。このような配向挙動は、本研究で開発した3次元配向評価法ではないと検知できないものであり、今後は分岐の数や分布の情報を参考にし、このような特異的な配向挙動のメカニズムを構造論的に解明することに取り組む予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。既存のラマン分光装置に対して、新たにZポラライザーを組み込むことで、xyzの各軸方向に偏光した入射光を作り出し、分子配向状態の3次元的な評価を行った。本研究ではz軸方向(試料深さ方向)の偏光状態が重要であり、ラマンテンソルが既知な石英試料の偏光ラマンスペクトルを測定することで、z軸方向に対する偏光状態が正しく生成されていることを確認した。加えて、ポリエチレンにおけるラマンテンソル解析を行い、配向関数を算出する連立式を3次元に拡張することに成功した。試料には一軸延伸した高密度ポリエチレンおよび圧延操作によって二軸配向状態となっている低密度ポリエチレン試料を用いた。上述した3次元配向評価法を適用することによって5種類の配向関数を算出し、分子配向状態を3次元で評価することに成功した。その結果、一軸延伸した試料は、分子鎖の配向分布が延伸軸回りで対称となっているが、圧延試料は深さ方向に配向した分子鎖がほとんど存在しておらず、面内配向状態であることがわかった。分子量が異なる高密度ポリエチレン試料を用いて、一軸延伸過程におけるその場ラマン分光測定を行うことで、分子配向挙動をリアルタイムで評価した。延伸初期段階における分子配向挙動は分子量にほとんど依存しないことがわかった。試料を高ひずみ領域まで延伸し、試験片の不均一変形が開始すると、分子量が低い試料ほど分子鎖が延伸方向へと高度に配向することが明らかになった。小角X線散乱測定を行ったところ、分子量が低い試料ほど長周期や結晶厚が小さくなっており、低分子量の試料は結晶構造が小さいことから、延伸方向へと高度に配向したと考えられる。以上より、分子量が分子配向状態に与える影響を構造の観点から明らかにした。上記の通り、3次元配向評価法を確立し、異なる変形を与えた試料の分子配向状態を3次元で評価することに成功した。また、分子量などの構造パラメータが分子配向挙動に与える影響を構造論的に解明することができたため、本研究課題がおおむね順調に進展していると考えられる。昨年度に開発した偏光ラマン分光装置において、光学部品の最適化などを行うことで試料深さ方向の偏光強度を飛躍的に向上させることに成功し、より短時間で各種配向パラメータを算出することが可能となった。そこで、試験片設置部分に特注の小型引張試験機を組み込み、一軸延伸過程におけるその場3次元分子配向評価を行った。試料には高密度ポリエチレン(HDPE)を用いた。延伸初期段階は一軸配向性を示したが、試験片が不均一変形を開始する降伏領域において、試験片深さ方向と幅方向の分子配向状態が異なっており、三次元的に不均一な分子配向状態となることがわかった。不均一変形が完了すると、分子配向状態は一軸配向性を示し、ひずみの増加に伴って延伸方向へと徐々に分子配向が進行した。この結果より、単純な一軸延伸過程においても、不均一な変形を示す領域では一軸配向性を示さず、複雑な分子配向状態となることがわかった。また、本研究で開発した3次元配向評価法は、光学配置を変化させることなく、偏光状態を変化させるだけで3次元配向評価が可能であるため、分子配向状態のマッピングを容易に行うことができる。そこで、圧延操作を行うことで二軸配向性を示すPEフィルムを調製し、1 mm間隔で20×20 mmの範囲における3次元配向状態のマッピング測定を行った。

その結果、フィルム中心部分では分子鎖が二軸配向性を示したが、フィルムの端部分では一軸配向性となっており、フィルム成形時に生じる変形の不均一性が微視的な分子配向状態に影響を与えていることを示している。上記の通り、昨年度開発した3次元配向評価法の改良を行い、一軸延伸過程で生じる分子配向状態を3次元で評価することに成功した。従来の手法では達成が困難であった3次元配向のマッピング技術の確立も成功しており、当初の予定通り研究課題は進展していると考えられる。。今年度は、高分子材料の物性を左右する構造パラメータである分子量や分子量分布、分岐構造が異なるHDPEを用いることで、これらの構造の違いが分子配向挙動に与える影響を評価した。いずれの試料ともに、一軸延伸過程で試料の不均一変形(ネッキング)が開始すると同時に、分子鎖が延伸方向ではなく、延伸方向に対して30-60°程度傾いた方向へと配向する挙動が確認できた。これは、同じく結晶性高分子材料であるイソタクチックポリプロピレンにも共通して観察されており、高い結晶度を有する結晶性高分子材料特有の分子配向挙動であると考えられる。試料の不均一変形が終了すると、分子配向状態は試験片幅方向および厚み方向にはほぼ均一であり、延伸方向に対して分子鎖が配向する一軸配向挙動を示した。また、分子量が低い試料、もしくは分子量分布が広い試料ほど分子鎖が延伸方向へとより高度に配向することがわかった。分子量は主に結晶ラメラのサイズに影響を与えており、分子量が低い試料ほど結晶ラメラのサイズが小さくなるため、延伸方向への分子配向が促進される。一方、分子量分布が異なるHDPEはいずれも結晶ラメラのサイズがほぼ等しいが、分子量分布が広い試料ほど結晶ラメラを繋ぐタイ分子の量が増加した。これらのタイ分子は結晶間の応力伝播素子として働くため、分子鎖が延伸方向へとより高度に配向したと考えられる。また、短鎖および長鎖分岐を有する一部のHDPE試料は一軸延伸過程において、一部の分子鎖が試験片幅方向及び厚み方向へと配向する特異的な配向挙動を示した。このような配向挙動は、本研究で開発した3次元配向評価法ではないと検知できないものであり、今後は分岐の数や分布の情報を参考にし、このような特異的な配向挙動のメカニズムを構造論的に解明することに取り組む予定である。3次元配向評価装置に小型引張試験機を組み込むことで、一軸延伸過程におけるその場3次元配向評価を行う。また、分子量や分子量分布が異なる試料を用いて、一次構造が分子配向挙動に与える影響について検討する。異なる延伸条件で作製した一軸延伸試料および二軸延伸試料の3次元配向評価を行うことで、分子配向メカニズムを説明する構造モデルの構築に試みる。また、熱延伸過程のその場3次元配向評価が可能な装置を開発し、延伸温度と分子配向の関係について評価を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
音源と声道の相互作用を考慮した音声生成モデルに基づく音声分析

音声の本来持っている個人差や人の声らしさをよく表現するためには,現実の発生機構と声の放射機構に近い音声生成モデルを構築し,それに基づくパラメータ抽出を行なう分析法を実現する必要がある.本研究はそのようなモデルの一つとして,音源と声道の相互作用並びに声道壁面からの音声放射を含めた合成と分析の計算機シミュレーションを行なう.一方,実際の音声に対しては音圧波形ばかりでなく,微小加速温度計で顔面その他の振動の直接測定を行い,シミュレーションと比較する.62年度はまず声道壁の振動の影響を声道伝達特性の変化の面から評価した.次に声帯・声道・壁振動モデルによる音声合成用計算機プログラムを構築した.また,無響室で実際の母音について微小加速度計で顔面と喉頭付近の振動を直接測定し,シミュレーションと比較した.次に本年度の研究成果を列記する.1.ホルマント周波数,帯域幅に対する環境気体の音速,密度,粘性係数,熱伝導率,定圧・定積比熱比等の物理定数の影響の検討2.声道壁の機械インピーダンスZwの直接測定と従来の値との比較検討3.声帯・声道・声道壁振動モデルによる音声合成プログラムの開発4.上記プログラムを用いて,口唇から放射される音声と声道壁面から放射される音声,および声道壁の振動による声道断面積の変化波形を合成して各種音声パラメータを計算5.実際の発声における声道壁の振動の測定これらの結果のうち従来よく知られていなかった事の一つとして, Zwが低い場合,発声に伴う声道内圧の変化により声道断面積が変化する事がわかった.これは音声パラメータの高速且つ微小な動的変化をもたらすものであり今後更に詳細に調べたい.音声の本来持っている個人差や人の声らしさをよく表現するためには,現実の発生機構と声の放射機構に近い音声生成モデルを構築し,それに基づくパラメータ抽出を行なう分析法を実現する必要がある.本研究はそのようなモデルの一つとして,音源と声道の相互作用並びに声道壁面からの音声放射を含めた合成と分析の計算機シミュレーションを行なう.一方,実際の音声に対しては音圧波形ばかりでなく,微小加速温度計で顔面その他の振動の直接測定を行い,シミュレーションと比較する.62年度はまず声道壁の振動の影響を声道伝達特性の変化の面から評価した.次に声帯・声道・壁振動モデルによる音声合成用計算機プログラムを構築した.また,無響室で実際の母音について微小加速度計で顔面と喉頭付近の振動を直接測定し,シミュレーションと比較した.次に本年度の研究成果を列記する.1.ホルマント周波数,帯域幅に対する環境気体の音速,密度,粘性係数,熱伝導率,定圧・定積比熱比等の物理定数の影響の検討2.声道壁の機械インピーダンスZwの直接測定と従来の値との比較検討3.声帯・声道・声道壁振動モデルによる音声合成プログラムの開発4.上記プログラムを用いて,口唇から放射される音声と声道壁面から放射される音声,および声道壁の振動による声道断面積の変化波形を合成して各種音声パラメータを計算5.実際の発声における声道壁の振動の測定これらの結果のうち従来よく知られていなかった事の一つとして, Zwが低い場合,発声に伴う声道内圧の変化により声道断面積が変化する事がわかった.これは音声パラメータの高速且つ微小な動的変化をもたらすものであり今後更に詳細に調べたい.