hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス耐性に優れた植物-フランキア-菌根菌多重共生系の確立と荒廃地修復への応用

本研究は,多様なストレス環境に適応できるアクチノリザル植物-フランキア共生系の構築,さらに菌根菌を組み込んだ多重共生系を確立して荒廃地の修復を効率的に行うシステムの構築を最終目的として行われた。得られた成果は以下のようである。1.マルバグミ根粒から1菌株,ヤマモモ根粒から4菌株を分離し,形態的特徴,接種試験によりフランキアと同定した。2.酸性土壌に生育するヒメヤシャブシ根粒からApel株を分離し,生育pH範囲を詳細に調べたが,生育pH範囲は6.08.0と狭く,中性土壌から分離した他の保存菌株と差異は見られなかった。3.各菌株の接種試験による宿主領域と16S rDNA配列に基づく系統解析との結果は良く一致した。4.nifD-K IGS領域の制限酵素断片長多型(RFLP)解析により,菌株の識別ができることがわかり,自然条件下で生育するアクチノリザル植物根粒内フランキアの識別へも応用可能であることを明らかにした。5.4種のアクチノリザル植物を用いて,フランキアと外生菌根菌であるP. tinctorius((Pt)コツブタケ)又はC. geophilum (Cg)との3者共生系を試みたが,いずれでも菌根の形成は認められなかった。5.オオバヤシャブシ菌根性キノコ,マツ菌根性キノコであるアミタケ,ショウロ,シモコシ,コツブタケからそれぞれ1菌株が分離され,それらのITS領域のPCR-RFLP解析より,両植物に感染する菌根菌である可能性の高いことが示唆された。本研究では三者共生の確立までには至らなかったが,その可能性を持つ外生菌根菌が得られ,今後につながる貴重な成果が得られた。多重共生系構築の基礎となる多様なフランキア株,外生菌根菌の分離と確保に努めると共に,フランキア株の宿主領域,フランキア株の16S rDNAに基づく系統解析,アクチノリザル植物に対するフランキア-外生菌根菌二重共生の予備試験等を行った。フランキア株が確保されていないグミ科植物(マルバグミ,アキグミ,サジ)根粒からフランキアの分離を試み,マルバグミから1株の放線菌を分離し,宿主幼植物に対する接種試験の結果から,この菌株を有効フランキアと同定し,EM-N(仮称)株と命名した。マルバグミ,サジからは現在までのところ,フランキアと同定できる菌株は分離できなかった。EM-N株を含め,モクマオウからのCeq1株,オオバヤシャブシからのAsi1株,ヤマハンノキからのAhi1株,ヤマモモからのM1,M2,M8株について,5科5属7種のアクチノリザル植物に対する接種試験を行った結果,Ceq1株はモクマオウに対して高い特異性を示すこと,Asi1株,Ahi1株はハンノキ属植物とヤマモモに対して同程度に根粒着生すること,M1,M2,M8株はヤマモモとハンノキ属植物に対して良好に根粒着生することが分かった。今回分離できたEM-N株はグミ属植物とヤマモモに良好に根粒着生した。従って,我々が確保しているフランキア菌株は宿主領域から3つのグループに分類されるようであった。16S rDNAの塩基配列から系統樹解析を行うとヤマモモ属とハンノキ属分離した菌株は同じグループに,モクマオウからの分離菌株は別のグループに分類された。この分類分けは接種試験の結果とよく一致した。

保存菌株である外生菌根菌のPisolithus tinctoriusやCenococcum geophilumについてアクチノリザル植物に対する感染試験を継続中であるが,いずれの植物においても菌根の形成は見られず,両菌が有効な菌根菌である可能性はかなり低いようであった。昨年度に引き続き,多重共生系構築の基礎となる多様なフランキア株,外生菌根菌の分離と確保に努めると共に,フランキア株の系統解析,アクチノリザル植物に対するフランキア-外生菌根菌二重共生の予備試験等を行った。低pH耐性フランキア株確保のため,酸性土壌(pH4.34.8)に生育しているハンノキ属植物からフランキアの分離を試みた。その結果,ヒメヤシャブシより1株の放線菌様コロニーが得られ,形態,nifD-K IGSプライマーでのPCR増幅バンドパターン,宿主植物に対して窒素固定活性を有する根粒を着生することより有効フランキアと同定し,Ape1株と命名した。本菌の生育可能pH範囲は5.58.0と弱酸性から弱アルカリ域に限られ,ハンノキ属植物根粒から分離し保存しているAsi1株,Ahi1株のそれと大差なかった。現在,低pH(5.0以下)での耐性(増殖能力の維持)について調査を行うと共に,低pHで生育可能な菌株の分離を続行している。保存外生菌根菌のPisolithus tinctorius(Pt)とCenococcum geophilum(Cg)を4種のアクチノリザル植物に接種して,35週間以上菌根の形成を観察したが,角形シャーレ栽培,ポット栽培いずれにおいても菌根の形成は認められなかった。そこで,マツとオオバヤシャブシを混植して,形成された両植物の菌根およびオオバヤシャブシに出現したキノコから菌根菌の分離を行った。その結果,形態,生育速度およびITS領域の制限酵素断片長多型(RFLP)解析から外生菌根菌である可能性が高いと判断される菌株が,マツ菌根から2種5株,オオバヤシャブシ菌根から1種4株,オオバヤシャブシキノコから1種1株が得られた。マツ菌根から抽出したDNAのITS領域RFLPパターンとの比較から3種の菌株に分類され,その内の2種はマツとオオバヤシャブシ双方に感染する可能性の高いことが示唆された。昨年度に引き続き,多重共生系構築の基礎となる多様なフランキア株,外生菌根菌の分離と確保に努めると共に,アクチノリザル植物に対するフランキア-外生菌根菌二重共生系確立のための接種試験を行った。酸性土壌(pH4.34.8)に生育しているハンノキ属植物のヒメヤシャブシから分離されたフランキアApe1株について,酸性条件下での根粒形成能力および窒素固定活性を調べた。ピートモス添加によるpH4.4の酸性条件下で接種試験を行ったところ,Ape1株は中性土壌から分離されたAhi1株やAsi1株より根粒着生,地上部の生育を有意に促進させた。しかし,この促進効果が常に現れるとは限らず,Ape1株の酸性条件下での優位性について確固たるデータは得られなかった。一方で,低pHで生育可能な菌株の分離を続行したが,新たな菌の分離はできなかった。オオバヤシャブシ菌根およびキノコからの分離菌(A-1およびA-F1株),マツ菌根からの分離菌(P-1,P-4株),マツキノコからの分離菌(アミタケ,シモコシ,コツブタケ,ショウロ)について,オオバヤシャブシに対する接種試験を行った。12週間の接種試験では,いずれも菌根の形成は観察されなかったが,P-1,A-F1,アミタケ,シモコシ,コツブタケ,ショウロはオオバヤシャブシの生長を有意に促進することが明らかとなり,特に無施肥条件下で効果が高いことから,オオバヤシャブシに感染性を有する外生菌根菌である可能性が強く示唆された。
マウス卵巣にて時計遺伝子群に転写制御される遺伝子の網羅解析

本研究では、マウス卵巣における時計遺伝子の機能を明らかにするために、時計遺伝子欠損マウスと野生型マウスの卵巣に発現する遺伝子種を網羅的に比較し、時計遺伝子に転写制御される遺伝子(Clock controlled genes: CCGs)の同定を目指した。その結果、StARを始め、卵巣の機能への強い関与がすでに知られるいくつかの遺伝子が検出され、CCGs候補遺伝子とした。今後、これらの遺伝子のプロモーター領域における時計遺伝子群タンパク質の関連を検討していく。時計遺伝子(Clock, Bmal1, Cry, Per)は転写制御因子であり、環境の明暗に同調した約24時間周期の転写フィードバックループを形成し、生理現象のリズム性を制御する。本研究では卵巣で起きる周期的現象(排卵や卵胞発育)を制御する未知の分子機構を明らかにするため、マウス卵巣にて時計遺伝子に転写制御される遺伝子(Clock controlled genes: CCGs)の同定を目指した。CCGsには24時間のうち、転写が促進される時間帯と抑制される時間帯がある。そのためそれぞれの時間帯に採取した卵巣または卵巣由来細胞に発現する遺伝種を網羅的に解析・比較すれば、卵巣におけるCCGsの同定が可能である。当初この検討を予定していたが、時計遺伝子転写フィードバックループを失い、CCGsの転写が常に抑制されるClock変異マウス(Cl-)と、CCGsの転写が常に促進されるPer1/Per2ダブルノックアウトマウス:(P1P2-))の卵巣サンプルが入手できたため計画を変更し、Cl-の卵巣にはCCGsの転写が促進されている時間帯の野生型マウスの卵巣、P1P2-の卵巣にはCCGsの転写が抑制されている時間帯の野生型マウス卵巣を組み合わせ、それぞれ発現遺伝子の網羅的な解析・比較を行なった。本検討の結果、Cl-卵巣にて転写量が有意に減少した373遺伝子、P1P2-卵巣にて転写量が有意に上昇した252遺伝子を得た(P<0.05)。これらの遺伝子のうち野生型マウス卵巣との転写量の違いが顕著であった数十の遺伝子は卵胞にて機能するものであり、時計遺伝子タンパク質と共に卵胞に局在したため、卵巣でのCCGsであると考えられた。またこれら候補遺伝子はStARやAmhといった性ホルモンの合成や卵形成を規定するものであり、プロモーター領域に時計遺伝子タンパク質の標的となるE-box等のサイトも認めた。性周期の正常な回帰には、規則正しく睡眠や食事をとるなどの生活習慣改善の効果が示されるが、性周期と生活習慣との分子的関与は不明である。本研究では、環境の明暗や食事のタイミングに依存して概日周期的に発現する転写制御因子、時計遺伝子群(Per1とPer2)に着目し、これらを欠損したマウスの性周期と排卵のプロファイル、及び雌雄同居時の出産の間隔等の繁殖成績を調べ、さらに卵巣にてPer1とPer2に依存する分子機構の同定を試みた。Per1/Per2欠損マウスの性周期は正常であったが、その出産の間隔は野生型マウスに比べて有意に延長し(35.8±1.8日vs 32.0±1.0日, P<0.05)、発情期に排卵する個体の割合が低下した(93% vs 50%, P<0.05)。従ってPer1/Per2欠損マウスには排卵が起こらないか、タイミングが乱れ、出産の間隔が延長する可能性が示された。排卵は下垂体に由来するLHサージが卵巣に働いて誘起される。実験の結果、Per1/Per2欠損マウスには野生型マウスとほぼ同等のLHサージが観察されたため、Per1/Per2欠損マウスに観察された排卵の乱れは、卵巣の機能に依存する可能性が考えられた。卵巣にてPer1とPer2に制御される機能を特定する手がかりを得るために、排卵と関わりの深いLhcgrとCox-2の発現を、野生型マウスとPer1/Per2欠損マウスの卵巣の間で比較し、さらに野生型マウスとPer1/Per2欠損マウスの卵巣の間で発現量が異なる遺伝子の網羅的解析も行った。その結果、Lhcgrの発現に大きな差が観察されるとともに、Per1/Per2欠損マウスの卵巣にて発現量が有意に異なる遺伝子が252得られた。本研究の結果は、時計遺伝子群の雌性の繁殖生理への関与と、規則正しい生活習慣が妊孕性の改善を促す可能性を分子的な見地から示すものである。平成23年度は、野生型のマウス卵巣とPer1/Per2欠損マウスの卵巣にて異なる発現を示す遺伝子の探索によって、卵巣機能における時計遺伝子群の重要性を示すとともに、卵巣にて時計遺伝子群に制御される「候補遺伝子」を決定し、次年度に行う、時計遺伝子群に制御される遺伝子の同定へつなげることであった。平成23年度にはすでに、野生型マウス卵巣とPer1/Per2欠損マウス卵巣から得られたRNAを用いたマイクロアレイ解析を行い、発現量に有意な差の見られる252の遺伝子を得た。

さらにこれらの252遺伝子について、さらにGO解析や、卵巣で機能する遺伝子を集積したデータベース(Ovarian Kaleidoscope)による解析を行い、このうちの16の遺伝子は、ヒトやマウスで欠損した場合、卵胞の発育や排卵に影響し、妊孕性を顕著に低下させることが示されることを確認した。この結果は、時計遺伝子群の卵巣機能への重要性を示すものである。また次年度は、これらの遺伝子群のプロモーター領域への時計遺伝子群の関与や、これらの遺伝子のタンパク質の卵巣内局在と時計遺伝子群タンパク質との局在の比較などの解析を行う予定である。これらの検討を行う上では、候補遺伝子が10ー20程度に絞りこまれていることが必須であるが、我々はすでに16の候補遺伝子の抽出に成功している。以上の理由から、H23年度の検討はおおむね順調に進展していると判断した。平成24年度には、平成23年度に探索された候補遺伝子のプロモーター領域における時計遺伝子群の関与、並びに候補遺伝子のタンパク質の卵巣内局在と時計遺伝子群タンパク質との局在の比較などを行い、卵巣にて時計遺伝子群に制御される遺伝子の同定を行う予定である。また、これらの遺伝子については、経時的に採取された卵巣での発現プロファイルを解析し、概日周期的な制御の有無も明らかにする。平成23年度には、野生型マウスとPer1/Per2欠損マウスにおける血中LH濃度の検討を行ったが、実験動物施設にて飼育できるマウスの数に限りがあり、十分なサンプルが得られなかった。そのため平成24年度に新たにサンプルを採取し、さらに検討を行う予定である。また十分なサンプルが得られるならば、血中ホルモン測定として、LH濃度のみならず、いくつかの性ホルモン(エストロゲン、プロゲステロン)の測定も検討したい。この検討のための費用として、平成23年度に交付された研究費のうち、¥337,800を来年に繰り越した。プロモーター解析に用いる試薬(細胞へのDNA導入試薬)、並びに物品類(細胞株の購入、培養液・培養用ディスポーザブルディッシュ、ピペットなど)の購入候補遺伝子と時計遺伝子群のタンパク質またはRNAの卵巣内局在の解析に使用する、抗体および免疫組織化学蛍光試薬の購入、またはプローブ作成費用平成23年度から繰り越した血中ホルモン測定の費用(¥337,800)
がんの新規治療標的分子の探索並びに創薬への応用

我々は膵癌細胞株のarray-CGH法を用いた解析の結果からアクチビン受容体であるアクチビンA受容体type IBの欠損を同定した。そこで膵癌におけるアクチビンシグナルについての研究を行い、治療標的なり得るかを検証した。まず受容体非欠損株ではアクチビンAによる刺激で増殖が抑制されること、さらにshRNAによりその受容体をノックダウンしたところ、アクチビンによる増殖抑制シグナルがキャンセルされ、癌の進展に関わっていることを証明した。また膵癌の生検サンプルでは29例中6例で受容体が欠損していた。一方で膵癌患者の血清のアクチビンA濃度をELISAで測定したところ、予想と反してアクチビンA濃度が高い群が予後不良であった。さらにMIA PaCa-2という膵癌細胞株はアクチビンAにより極端に増殖が亢進した。アクチビンによる増殖抑制効果と増殖促進効果の違いを調べるために代表的な下流シグナルを検証したところ、MIA PaCa-2はSMADシグナルに加えて非SMADシグナルのPI3KやJNKシグナルが活性化しており、増殖が抑制される細胞株では非SMADシグナルは活性化されていなかったことを見出した。アクチビンAのサブユニットであるINHBAを強制発現した細胞株を作成したところMIA PaCa-2については増殖が亢進した。さらにINHBA強制発現株を移植したマウスはコントロールに比較して体重が極端に減少し、予後が極めて不良であった。解剖したところ筋組織の委縮が著明でアクチビンによる悪液質の影響が考えられた。膵癌におけるアクチビンシグナルは一部では癌抑制的に作用するが一部では癌促進的にも作用し、さらに悪液質へ関与することが示唆された。そういった群ではアクチビンシグナルが治療標的となり得、抗体療法といった実際の治療についての検証も計画している。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
解糖系による新規遺伝子発現調節の分子機構の解析

私は、解糖系による新規遺伝子発現制御の分子機構について解析しています。具体的には、大腸菌グルコース透過酵素(IICBGlc)をコードするptsG遺伝子の発現が、解糖系代謝中間体の蓄積(代謝ストレス)に応答して、転写後段階で抑制されることについて、その詳細な分子機構の解明を目的としています。これまでの解析から、代謝ストレス時において、ptsG mRNAがRNase Eに依存した分解制御を受けること、ptsG mRNAの抑制にはタンパク質をコードしない低分子RNA(sRNA)であるSgrS、およびRNAシャペロンであるHfqが重要であること、が明らかになっています。また、SgrSがIIfqを介してRNase Eと相互作用すること、およびSgrSによるptsG mRNAの抑制において翻訳阻害が第一義的であることを示しました。これらのことから、SgrSをはじめとするsRNAによるRNA抑制の分子機構の一端が明らかになりました。本年度において、SgrS、およびptsG mRNAについて、それぞれシステマティックに点変異体を構築し、その影響を解析しました。その結果、SgrSによるptsG mRNAの抑制において、SgrS/ptsG mRNA間の塩基対形成の重要性が示唆されました。また、SgrS/ptsG mRNA間の塩基対形成を試験管内での再構成系を構築し、Hfqの役割のひとつに、SgrS/ptsG mRNA間の塩基対形成の促進があることを示しました。この解析結果は、細菌に広く存在するsRNAによる遺伝子発現抑制の分子機構の解明につながると考えます。また、細胞の維持に必須な代謝経路を中心に、新しい遺伝子発現ネットワークの発見につながると考えています。私は、解糖系による新規遺伝子発現調節の分子機構について解析しています。具体的には、大腸菌グルコース透過酵素(IICBGlc>をコードするptsG遺伝子の発現が、解糖系中間代謝産籾の蓄積(代謝ストレス)に応答して、転写後段階で抑制制御を受けていることについて、その詳細な分子機構の解明を目的としています。これまでの解析から、代謝ストレス時において、ptsG mRNAがRNase Eに依存した分解制御を受けること、ptsG mRNAの発現の抑制には、タンパク質をコードしないsmall RNAであるSgrS及び、RNAシャペロンであるHfqが重要な役割を果たしていることが明らかになっています。しかしながら、ptsG mRNAの転写後段階での発現抑制の分子機構の詳細については分かっていません。そこで、まず私は、タンパク質複合体解析を行うことにより、RNase E/Hfq/SgrSリボタンパク質複合体の存在を明らかにしました。この複合体はSgrSを介する制御基盤としての役割を強く示唆しています。また、Hfqと結合できないRNase Eの変異(rne701)の解析から、SgrSによるptsG mRNAの発現抑制が翻訳の阻害を介して起こる事を見いだしました。具体的に、代謝ストレス時でrne701変異により、ptsG mRNAの不安定化は抑圧されるが、IICBGlcの合成は阻害されていることを確認しました。これらの解析結果は、末解明である他のsRNAを介する標的mRNAの発現制御の分子機構の解明につながることを示しています。また、細胞の維持に必須な代謝経路を中心に、新しい遺伝子発現ネットーワークの解明につながると考えています。
溶接継手の高品質化たのめの溶接部の組織分布制御に関する研究

本研究では、多層盛溶接熱影響部における組織分布を制御することにより継手の靱性を向上させる方法を考えるための基礎的資料を得るための検討を行った。その経過と結果をまとめると次のようである。1.溶接部の各組織からの破壊の発生特性を調べるための疲労予亀裂長制御装置ならびに計装化シャルピー試験システムを開発、製作した。2.ついで、これを用いてHAZ粗粒域に存在する三種の組織、すなわち、フェライト・オーステナイトの2相域に再加熱されて生成された組織(Iの組織)、オーステナイト温度域に再加熱されるものの炭素濃度の不均一等により焼入性の低い組織(IIの組織)ならびに焼入性の高い組織(IIIの組織)に予亀裂先端を位置させた試験片について計装化シャルピー試験を行った。その結果、IIの組織から最も破壊が発生しにくく、ついでIIIの組織で、Iの組織からはきわめて脆性破壊が発生しやすいことが確認された。3.溶接入熱ならびに開先角度を変化させたビードのHAZ粗粒域の種々の位置に予亀裂先端を位置させた試験片について計装化シャルピー試験を行い破壊発生エネルギーの分布を求めた。その結果、一般的には低エネルギーの試験片と高エネルギーの試験片との二つのグループが存在したが、大入熱と小入熱を交互に積層したビードでは低エネルギーから高エネルギーまで連続的に分布し、その結果、低エネルギーで破壊が発生する確率が低下することがわかった。この原因について、HAZの組織分布を簡単な熱伝導式に基づいて検討した結果、組織分布の変化よりも後続ビードによる焼戻し効果の影響の方が大きいと推測された。4.開先角度の影響については本研究の範囲では明確にはできなかった。5.このような結果により、今後は組織分布の制御は焼戻しのかけ方と総合して検討していく必要がある。本年度は,昨年度に引きつづき,多層盛溶接熱影響部に形成される低靱性域の影響を少なくすることにより溶接部の品質のいっそうの向上をはかるという方面で実験,検討を行った.この際,パスごとに溶接条件を変化させると,低靱性域の存在量が変化すると考えられ,このことを利用できる可能性もあることに着目した.そこで,まず異なる入熱量でビードを重ねた場合の低靱性域の靱性を再現熱サイクル材を用いて検討した.つづいて,多層盛溶接熱影響部に形成される低靱性域の量に及ぼす溶接条件の変化や開先角度の影響を検討するためにパーソナルコンピュータを用いた単純化したシミュレーションを試みた.得られた主な結果は次のようである.1.小入熱(800500°Cの冷却時間が10秒程度)のビートの次に重ねるビードとしては,このビードよりも入熱量が大きい方が低靱性部の靱性は良好であった.しかし,第一ビードが大入熱であれば,このような現象は生じなかった.2.第三ビードとして焼もどし熱サイクルがかかった場合には,実験に用いた入熱条件の組み合せでは,低靱性域の靱性にはほとんど差がなくなった.すなわち,焼もどし熱サイクルがかかると考えられる場合には,溶接熱影響部に形成される低靱性域の量のみを問題にすればよいことになる.3.上記のいずれの場合にも,低靱性域の溶移温度は室温以上であり,溶接熱影響部においては,できるだけこれの存在量を少なくする必要がある.4.デジタイガによりビードならびに熱影響部の形状をパーソナルコンピュータに取り込み,これをディスプレイ上で積み重ね,溶接熱影響部に形成される組織分布を色分けして表示させることにより,低靱性域の分布状況を見きわめるシステムを試作した.本研究では、多層盛溶接熱影響部における組織分布を制御することにより継手の靱性を向上させる方法を考えるための基礎的資料を得るための検討を行った。

溶接継手の品質を一層向上させ、ロボット等による制御溶接についての基礎資料を得るため、高張力鋼の多層盛溶接熱影響部の組織分布を制御し、靭性の向上をはかるための基礎的な実験、検討を行った。この際、熱影響部においては、いわゆる粗粒域がフェライト・オーステナイトの2相域に再加熱されて形成された組織が最も低靭性であることをすでに明らかにしているので、このような組織を中心として、その性質や分布状態を制御するという方向で検討を進めることにした。本年度で得られた主な成果は次のとうりである。1.溶接熱影響部の目標とする組織からの破壊の発生特性を調べるために、き裂長さを制御できる簡易型疲労予き裂導入機を製作した。これは、3点曲げ方式で、試験片のたわみをひずみゲージをセンサーとしてリアルタイムに計測し、これが設定値に達するとき裂導入を停止させるものである。精度的には改善の余地は残したが、これを用いることにより、ほぼ目的の位置に予き裂先端を位置させた試験片を作成することができた。2.種々の組織からの破壊の発生、伝播特性を測定するための計装化シャルピー試験システムを製作した。これは、ハンマーに取りつけたゲージからの出力をデジタル・メモリスコープに記憶させ、このデータをパーソナルコンピュータに取り込み、対話方式で破壊の発生や伝播に要するエネルギ、最大荷重値等を算出するものである。3.上記1,2の装置により、溶接熱影響部の種々の組織中に疲労予き裂先端を有する試験片について計装化シャルピー試験を行った結果、前述の、2相域への再加熱により形成された組織からのぜい性破壊の発生が、他の組織にくらべて著るしく容易であることが判明した。溶接入熱及び開先角度が多層盛溶接熱影響部粗粒域に存在する低靭性部の存在割合に影響を及ぼすと考え、本年度は、この点について検討を行った。すなわち、60キロ級の高張力鋼の多層盛溶接継手を作製し、本研究で開発した疲労予亀裂長制御装置により粗粒域の種々の部分まで疲労予亀裂を導入した。ついでこのような試験片について計装化シャルピー試験を実施することにより粗粒域名部からの破壊の発生特性を調べた。主な結果は次のようであった。1.低エネルギーで破壊が発生する試験片と、高エネルギーで破壊が発生する試験片との二つのグループに明確に分離していたが、その割合は入熱によりあまり変化しなかった。しかし、入熱が低いほど両者のグループの試験片とも少し破壊発生エネルギーが増大した。これに対して、大入熱と小入熱とを交互に積層すると、このよう明確な分離はなく破壊発生エネルギーの低い試験片から高い試験片まで連続的に存在した。すなわち、低エネルギーを示す試験片の存在割合は減少した。2.ビード断面における溶融線ならびにHAZ境界の輪郭をパソコンに取り込み、簡単な熱伝導式を用いて熱影響部における各組織の存在割合をシミュレーションにより検討したが、溶接条件の差による組織割合の顕著な差は認められなかった。3.したがって、1.で示した現象は積層法により粗粒域中の組織の分布割合が変化するということよりも、後続ビードによる焼き戻し効果の影響が大きいものと推測された。よって多層盛溶接部の靭性向上には後続ビードによる焼戻し効果を含めて制御する必要がある。4.開先角度が粗粒域の各部からの破壊の発生特性に及ぼす影響は本研究の範囲内では明確ではなかった。
元代中後期の両浙地域における新興商人の実像と社会経済の動態に関する研究

本研究は,14世紀初頭から中葉にあたる元代の中後期,江南の中心に位置し,産業の多様化が急速に進んだ両浙地域において,経済的な実力を蓄えるようになった新興商人の実像を探ることにより,モンゴル政権下の中国江南社会経済の動態を解明しようとするものである。そして最終的には,宋代から明清代にかけての江南地域の質的連続性や,元代江南社会の特質とそのユーラシア世界史上の意義を考えることを目標としている。
ケイ酸化金属チューブの成長に対する磁場効果-キラル構造の発現-

ケイ酸化ナトリウム水溶液に沈めたFeCl_2やCoCl_2などの金属塩粒から成長する自立ケイ酸化金属チューブが水平勾配磁場下でねじれた構造(キラル構造)を形成する現象を見いだした。ケイ酸化金属チューブの成長時は、金属塩水溶液がチューブ内を流れて成長端から放出されている。キラル構造形成には、その金属塩水溶液に含まれている陰イオンに働くローレンツ力が関与していることを実験的に証明した。しかしながら、金属塩水溶液の流れは磁場に平行であるため、ローレンツ力が作用する機構については不明であった。我々は、金属塩水溶液に含まれるイオンのうち、金属イオンはケイ酸金属膜を形成して膜内にとどまるが、陰イオンはチューブ外に放出されて磁場に垂直な運動成分を持ちうることに着目し、そのような陰イオンのマクロな流れにローレンツ力が働いて、成長端の周囲に渦流を発生させ、チューブにねじれを生じさせるというモデルを提案した。そのような渦流を観察するために、ケイ酸化金属チューブの磁場中成長のその場観察システムを開発した。磁場2.2T、B・dB/dx=46T^2/mの勾配磁場において、10wt.%ケイ酸化ナトリウム水溶液中でCoCl_2粒子からケイ酸化コバルトチューブが成長する様子を観察した結果、成長端周囲に渦流が生じるのを観測した。その観察過程でチューブ成長端が時折2本のツメ状になる現象が見いだされた。さらに詳細に成長端を磁場中その場観察することにより、らせん構造は2本のツメが互いに絡み合って形成される二重らせん構造であることを明らかにした。無機物の膜形成において、DNAのような2重らせん構造形成が観察されたのは初めてである。FeCl_2やCoCl_2などの金属塩を10wt.%のケイ酸化ナトリウム水溶液に沈めると、金属塩からケイ酸化金属チューブが成長する。その成長時に水平勾配磁場を印加すると、チューブの成長方向が鉛直上向きから磁場中心方向へ傾くとともに、チューブがねじれた構造(キラル構造)を形成するメカニズムを調査した。水平室温ボアを持つ17T超伝導磁石を用いて、磁場2.2T、磁気力場(磁場と磁場勾配の積)45T^2/mの条件下でケイ酸化コバルトチューブの成長を行い、チューブのねじれ方向を観察したところ、磁場と磁気力の方向が同じ場合には、成長方向に対して右ネジのねじれが認められ、逆の場合には左ネジのねじれが認められた。この観察結果により、チューブの成長端から放出される塩化物イオンの流れにローレンツ力が働き、成長端近傍に渦を作っているというモデルを考案した。これに対して、Uechiらにより、鉛直上向きの磁場中において、ケイ酸化亜鉛膜が管の内壁に沿ってヘリカルに成長するという結果が報告されて、ケイ酸ナトリウム水溶液中でブラウン運動するイオンに働くローレンツ力が誘導する渦に起因するというモデルが提唱された[1]。我々の観測したキラル構造は、自立したチューブ自体のねじれであるので、現象は異なっている。しかしながら、ねじれ構造の発現メカニズムは同一であると考えられたので、磁場中成長のその場観察によりモデルの検証を行った。まず、金属塩の固定化とアクリルパウダーによる水溶液の流れ可視化の手法を開発し、ボアスコープを用いてチューブ先端からの噴流とチューブのねじれ方向の渦流を観測することに成功した。これらは、我々のモデルを支持する結果である。また、我々のモデルによりUechiらの観測結果も説明できることを示した。10wt.%ケイ酸化

ナトリウム水溶液に沈めたFeCl_2やCoCl_2などの金属塩粒から成長するケイ酸化金属チューブが水平勾配磁場下でねじれた構造(キラル構造)を形成する現象について、昨年度、チューブ壁形成時に放出される陰イオンにローレンツ力が働いて成長端の周囲に渦流が生じるためにチューブがねじれるというモデルを立てて、実際に、成長端の磁場中その場観察によって成長端周囲の渦流を観測し、本モデルを裏づけた。その観察過程でチューブ成長端が時折2本のツメ状になる現象が見いだされた。本年度は、成長端の磁場中その場顕微観察をするために、ボアスコープを高解像度USBカメラに接続し、チューブ成長端の移動に合わせて、ピント調整と撮影範囲の移動ができるようにした。実験では、水平室温ボアを持つ17T超伝導磁石を用いて、磁場2.2T、磁気力場(磁場と磁場勾配の積)45T^2/mの条件下でケイ酸化コバルトチューブの成長を観察した。その結果、チューブ成長端が磁場中で周期的に2本のツメ状に見えることが観察できた。この観察により、2本のツメが互いに絡み合って回りながら成長していると考えられた。そこで、6.5mmφのCCDカメラを用いてチューブの成長を正面から顕微観察したところ、実際に、ツメが絡み合いながらねじれ構造が形成されていく様子が観察された。したがって、ケイ酸化金属チューブに磁場誘起されたねじれ構造は、単に一本のチューブがねじれるのではなくて、2本のツメが絡み合って形成される「2重らせん」構造であることが確認された。無機物の膜形成において、このような2重らせん的成長が観察されたのは初めてである。2本のツメの形成は、ゼロ磁場での成長でも認められるので、磁場はツメの形成に関与しておらず、2本のツメが絡み合うのは、成長端から放出される陰イオンがローレンツ力を受けて渦流を形成するためであると考えられる。
CAEBVにおけるEBウイルス由来RNAの解析：発症への関与と治療標的の可能性

慢性活動性EBウイルス感染症(CAEBV)は治療抵抗性EBV陽性T, NK細胞腫瘍である。申請者らはEBV陽性B細胞腫瘍の発症と病態形成に関与するmiR-BARTsの網羅的発現をCAEBV由来細胞株でも確認した。そこでCAEBV発症におけるこれらのmiR-BARTsの機能を、細胞内の発現と分泌に注目し、CAEBV細胞株と臨床試料を用いて解明する。また、CAEBV患者細胞においてマイクロRNAを含むEBV由来小RNAを制御し得るRNase 1とその阻害因子RNase inhibitor (RI)の発現亢進を観察したため、それらの機能を解析する。
日本人大学生を対象とした統合型ライティング評価ルーブリックの自己評価研究

本研究では、(1)日本人大学生に適した読んだ内容を元に書く統合型作文(以下RW)ルーブリックを作成する、(2)RWルーブリックを使用した教師評価と学習者の自己評価の相違を明らかにする、(3)RWルーブリックを使用する前と使用に慣れた後の自己評価の正確さを比較し、ルーブリックを用いた自己評価の自己分析力向上への効果を明らかにする、(4)RWルーブリックを使用する前と使用に慣れた後の作文の質を比較し、ルーブリックを用いた自己評価のライティング力向上への効果を明らかにすることを目的として調査を行った。まずは(1)のため、主にESL学習者を対象とした既存のRWルーブリックを元に評価者4名に実際に使用して採点をしてもらい、改善点を明らかにし、「タスクの達成度」「文章構成」「テキスト情報の使用」「正確さ」の4観点からなる日本人大学生に適したRWルーブリックを作成した。次に、2グループの日本人学習者を対象にRWの授業を行った。Group A(30名)にはRWルーブリックは使用せず自由記述による自己評価を行った。Group Bは(1)のRWルーブリックを使用して自己採点および自由記述による自己評価を行った。合計3種類の作文を実施し、評価者よる採点を行った。1回目と3回目の結果を比較することで(2)(4)について分析を行った。その結果(2)については、評価者と学習者の評価にはあまり相関は見られず、学習者はより低く自己評価を行うことが分かった。(3)については、明確な向上は見られなかった。(4)についても明確な向上は見られなかった。調査期間が約3ヶ月という短い期間であったため明確な向上はなかったが、自由記述による自己分析を見るとより深く分析できている学習者が増えたため、点数をつける評価の向上とまではいかないが、自己評価ルーブリックによる自己分析力の効果の可能性はあるのではないかと考えられる。4点ある研究目的のうち、初年度に達成することとして、「日本人大学生に適したRW統合型ルーブリックを作成する」が挙げられる。この目的を達成するために、(1)ルーブリックの素案作成、(2)教師による使用実験、(3)学習者による使用実験、(4)ルーブリックの完成版作成のプロセスで研究を進め、最終的に研究目的を達成した。(1)については、Trinity College LondonのIntegrated Skills in English (ISE)のRW統合型評価ルーブリックを特に参考にして素案を作成した。特に日本人大学生の多くがまず目指すべきレベルであるCEFRのB1相当であるISE IIIのルーブリックをベースとした。(2)については、3名の教員(うち1名は退職者)と英語教員を目指す大学生2名が(1)の素案を使用し、104名分の作文を採点した。そして各採点者から素案の使用感や改善が必要な点についての情報を得た。その結果、ルーブリックのディスクリプタの表現やレベルの境界の判断の難しさなどについて分かりづらいなどの意見を得ることができた。(3)については、(1)の素案を大学生30名に作文の自己評価に使用してもらい、内容について不明な点がないかどうか確認を行った。その結果、特段不明な点はなかった。(4)については、(2)と(3)の情報を元にルーブリックの最終版を作成した。また、(2)と同じ5名がやはり104名分の作文を採点して、改善結果についての意見を収集した。その結果、採点方法がより明確になり、採点時間も短縮できたことが分かった。研究計画に沿って滞りなく研究を進めることができた。また、最終版のルーブリックを実際に使用した改善結果についてのデータも得ることができたため、次年度の本調査に向けて万全の状態で臨むことができる。

調査期間が約3ヶ月という短い期間であったため明確な向上はなかったが、自由記述による自己分析を見るとより深く分析できている学習者が増えたため、点数をつける評価の向上とまではいかないが、自己評価ルーブリックによる自己分析力の効果の可能性はあるのではないかと考えられる。平成30年度は、大学生による3度の作文作成とルーブリックを用いた自己評価を行い、採点者がそれらを同じルーブリックを用いて採点を行っていく。そして自己評価と採点結果を相関分析で採点の一致度を、3度の作文の変化を分散分析によって分析することで自己評価の正確さと作文能力の変化を確認する。10名以上の採点者に協力を要請するところであるが、対象者の都合等で協力が得られないことがあることを想定し、早めに依頼することと、より多くの採点者候補をたてることで対策することを計画している。ほとんどの助成金を使用したが、次年度助成金と合わせ適切に使用する。特に研究の特質上、採点協力者への謝金が多くなるため、その点に使用する。
高効率触媒反応を目指した強い配位力を有する超電子不足な不斉ホスフィン配位子の開発

三級ホスフィンは均一系金属錯体触媒の配位子として最も広く用いられており、その電子的性質や嵩高さにより金属錯体触媒の触媒活性や立体選択性が制御されている。その一環として、高度に電子不足でありながら嵩高高くないため金属に配位しやすい、BFPyホスフィンと呼ばれる新型配位子を開発した。この配位子は、市販されている高度に電子不足なC6F5基を有する配位子を凌駕する性能を示し、極めて高い触媒活性を有する触媒を現実の物とした。本年度は、高度に電子不足であるが嵩高くないBFPyホスフィンのバリエーションを増やすこと、および、さらなる触媒反応への適用を検討した。新たなBFPyホスフィンとして、フェロセン誘導体であるDPPFタイプやザントホスタイプのアキラルなBFPyホスフィンの合成を行った。これらの骨格を有するジホスフィン配位子は金属と大きい配位挟角で結合し、ある種の触媒反応を加速することが知られており、そうした機能を持つ新たなBFPyホスフィンの開発に成功した。触媒反応への適用としては、パラジウム/(BFPy)3Pホスフィンを用いた鈴木-宮浦カップリングを行った。反応基質としてパラブロモヨードベンゼンを用いてフェニルボロン酸とのカップリングを行った。この反応基質には臭素の根元の炭素とヨウ素の根元の炭素と二つのカップリングの反応点を有するが、パラジウム/(BFPy)3Pホスフィンでは臭素の根元の炭素へのカップリングがきわめて遅く、ヨウ素の根元の炭素への反応のみが起こると考えられ、位置選択的な鈴木-宮浦カップリングが起こると考えれた。実際に反応を行ってみると、ヨウ素の根元の炭素へのカップリングが優先的に起こったが、少量ではあるが、臭素の根元の炭素へのカップリングも見られ、従来のパラジウム/ホスフィン触媒よりもわずかによい選択性になった程度であった。また触媒活性も従来触媒を大きく超えるものではなく、わずかな向上が見られたのみであり、選択性・触媒活性ともに期待していたほどの向上は見られなかった。最終年度の成果本年度は、前年度までに開発されたBFPyホスフィンを用いて触媒反応への適用を行った。触媒反応としては、従来のクロスカップリング反応に代わる次世代型ビアリール化合物生成反応として着目されておりアリール基のC-H結合の直接的開裂を伴う、直接的アリール化反応を用いた。BFPyホスフィンをパラジウム錯体と組み合わせ分子内ビアリール化反応を行った所、従来報告されている触媒系よりも活性が高く、ほぼ定量的に反応が進行する事がわかった。配位子の電子的特性を調査するため、他の電子供与・電子不足なホスフィン配位子を用いて反応を行った所、最も電子不足なBFPyホスフィンが最も活性が高く、電子不足な配位子程活性が高い傾向にある事がわかった。この反応のC-H結合開裂の反応機構は、CMD機構と呼ばれるメカニズムで進行していることが知られており、DFT計算による解析を行った所、BFPyホスフィンはその遷移状態の活性化エネルギーを低下させる事がわかり、理論的にも電子不足ホスフィンがCMD機構に有利であることを初めて示す事ができた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果本研究において研究代表者は、立体的にかさばらないが強力な電子求引性芳香環を有する新規不斉ホスフィン配位子の開発を目指した。その結果、BFPyホスフィンと呼ばれる配位子の開発に成功し、ロジウム触媒やパラジウム触媒において従来触媒を上回る触媒活性を得る事に成功した。本配位子は企業との実施許諾契約にも成功しており、今後大きく展開される可能性が高い。また理論計算による解明も行っており、学術的にも電子不足なホスフィン配位子の有効性や効果を十分示す事ができた。本申請研究では、超高活性不斉触媒や新タイプの不斉触媒反応の開発を目指し、立体的にかさばらないが強力な電子求引性芳香環を有する新規不斉ホスフィン配位子を開発する。強い電子求引性を有するが嵩高くない2,6-bis(trifluoromethyl)-4-pyridyl (BFPy)基をリン上に持つ高度に電子不足なホスフィン配位子1を開発した。電子不足な配位子としては高い配位能を有する1による金属触媒の電子的制御の有効性を示すため、ロジウム触媒によるアリールボロン酸の1,2-付加反応を行った。まず、アセトフェノンのような活性化されてないケトンへの1,2-付加反応を行った。これは従来の触媒では進行し難い反応であったが、3 mol%のRh/(±)-1触媒を用いて反応を行うと、1時間で高収率の三級アルコールを得る事ができた。次に、N-Tsイミンへのアリールボロン酸の付加反応(イミンの不斉アリール化)を行った。この反応は光学活性二級アミンが得られるため大変有用な反応であるが、典型的な触媒の場合、1 mol%以上の触媒量と数時間以上の反応時間を必要とした。

それに対しRh/(R)-1触媒を用いると、わずか0.008 mol%の触媒量でも反応は円滑に進行し、一時間辺り一万回転以上も触媒は回転した。またそのときのエナンチオ選択性は95% eeと高いものであった。配位子1と同様に電子不足なパーフルオロアリール基を有するホスフィン配位子を用いて上記二つの反応を行うとほとんど進行しなかった事から、BFPyホスフィン配位子1の配位のし易さにより触媒が十分に電子的に制御され反応が加速されたものと考えられる。二種類の新規なBFPyホスフィンの合成に成功したため、BFPyホスフィンのバリエーションを増やすことに関しては、順調に進行している。触媒反応への展開は、鈴木-宮浦カップリングにおいて高い触媒活性や選択性を示す事が見いだされた。しかし、従来触媒を超えるものではなかったため、計画以上に進行しているとは言えない。当初の計画通りの配位子を開発できた。開発した配位子はロジウム触媒を高度に活性化し、一部の有機合成反応において過去の触媒を凌駕する触媒活性を示すことができた。この結果は化学系トップジャーナルの一つに掲載され国際的評価も高い。また国内企業から当配位子の売り出しの打診も受けている。BFPyホスフィンのバリエーションをさらに増やす。特に次年度はBFPy基を有する新規不斉配位子の合成を主体に行う。従来にないタイプの不斉を有する骨格にBFPyホスフィンを導入する。BFPyホスフィンの反応への展開に関しては、C-H結合活性化による炭素-炭素結合性正反応および不斉触媒反応を行うことで、BFPyホスフィンの有用性を世に示す。BFPyホスフィン配位子の有用性を調査する。特に、ロジウム以外の金属錯体触媒における配位子効果を調査し、有用な有機合成反応に適用できる触媒を開発する。さらに、有用化合物合成の新規合成法への利用も目指す。本年度はアキラルなBFPyホスフィンの合成を行ったため、試薬の購入が想定よりも安い価格で入手できた。これにより次年度の研究費が生じたが、次年度は不斉配位子を合成するため本年度よりも高額な試薬を多量に購入する予定である。また触媒反応への展開研究においても不斉反応を行うため、次年度より高額な試薬を購入する。本年度は予想よりスムーズに進行したため、想定していた予備実験を行わずに済み、予想を下回る経費で研究を実施できた。次年度は、研究代表者が他大学へ異動するため、これまで用いていた設備や装置・器具などが使用できない。そのため、本年度と次年度の研究費を合わせ、研究に必要な装置や器具などを購入する予定である。
新しい誤差縮減法が可能にする格子ＱＣＤ計算

原子核内部を構成する素粒子クォークとグルーオンが従う量子色力学と呼ばれる強い相互作用を、大規模数値計算、カイラル対称性を保った格子QCDにより計算することによって(1)理論物理にとって50年以上にわたる問題となっているCP対称性を破るK中間子の2体パイ中間子への崩壊振幅ε' / εの計算(2)ミューレプトンの異常磁気能率g-2へのハドロン寄与の計算を行った。スパコンと計算量を縮減する様々な手法を開発することにより前者に関しては最初の結果を得て、後者に関しては現時点で最も精度の高い結果を得ることができた。我々で開発した、格子QCDを始めとするモンテカルロ計算に対する汎用の誤差縮減方法All-Mode Averaging (AMA)に関して、ランダムにAMAの正確計算の点を選ぶ事による(わずかに残っている可能性のあった)バイアスの完全に消去する方法を考案した。またカイラル格子クォークドメインウォールに関して従来よりより効率的な近似方法zMobius形式を考案した、これらをAMAと合わせると古典的な方法に対してup, downクォークでおよそ160倍の計算量削減が可能となった。理研BNLコロンビアUKQCDコラボレーションで作成した物理点上のカイラルQCD配位の元で、π・K中間子の崩壊定数、中性K中間子の小林益川理論によるCP対称性を破った混合(B_K), up, down, strangeクォーク質量などをAMAと2つの格子間隔による連続極限を使って多くの量で1%未満の精度で求めることに成功した。また同様にB中間子に関する小林・益川理論のフレーバー混合の計算も行った。理論的な不確定性の大きいミューオンの異常磁気能率への光・光散乱のと呼ばれるハドロン寄与を格子QCDを使った第一原理計算で世界で最初の計算を行い論文を出版した。CP(荷電・パリティ)対称性を破るK中間子の2体のπ中間子への崩壊、K →ππ崩壊の格子QCDでの計算を行い、論文を出版した。物理的なクォーク質量で、Gパリティ境界条件を課した3フレーバーの動的格子QCDシミュレーションにより、π中間子の相対運動量を物理的に正しい値にすることに成功した。複数の寄与の間の打ち消し合いのために、総和が小さくなっているため、崩壊振幅の誤差はまだ大きいが最初のダイアグラムを全て取り入れた完全な計算を実行した。ミューオンの異常磁気能率に関しては、誤差縮減の計算手法に大きな進展があり、計画を前倒しして物理的なクォーク質量での計算を実行中で、ハドロン真空偏極(HVP)と光光散乱(LBL)両方に、予想外に早く結果が出つつある。また懸案であったHVPの非連結クォークループの寄与も有意な統計精度で計算に成功し、論文を出版した。LBLに関しても、実空間上に3つ電磁カレントの内2つををある確率分布に従って配置することによって計算する方法により飛躍的な精度に精度を高めることに成功した。2つの電磁カレントそれぞれの数の積で統計数が高まる手法となっている。また、異常磁気能率は外部磁場に対応する電磁カレントへ流れ込む運動量を0にした極限で定義されるが、有限の運動量の点を計算し0への外挿を行うのではなく、直接運動量0の値を得る方法を開発した。実空間で、ハドロン中の相対座標に関するモーメントが運動量空間は微分に対応することに着目した方法である。自然界より重いクォークの場合についての計算について、論文を出版した。ミューオン異常磁気能率(HVP)に関しては2体π中間子が中間状態に飛ぶ寄与がクォークの低いエネルギーに属する固有ベクトルで良く近似できることに注目した誤差縮減法を開発した。この2体π中間子の寄与は著距離で支配的になり、寄与自体は大きくないのに誤差には支配的に寄与するものであったが、それを固有ベクトル近似を使った多段階のAMA誤差縮減法を試みた。また、電磁カレントを時空のある程度お互いに間隔を開けたグリッド上に複数置き、乱数法を併用することによって大きな誤差縮減を達成した。これらの計算方法の進展により現在とりあえずの目標の1%程度の統計誤差に到達しつつある。概要で書いたように、計算手法について複数の新しいアイディア,多段階AMA誤差縮減法、低固有モード近似j、グリッド状の乱数ソース、実空間N^2法、相対座標に関するモーメント法、Gパリティ境界条件、を得ることによって、今まででは考えられなかった精度が達成できた。未知の物理法則の発見を目指して、現在新しい実験がフェルミ研究所とJ-PARCで計画・実行されている、ミューオンの異常磁気能率のハドロン寄与の計算に関しての研究を行った。ハドロン真空偏極ダイアグラムについては、アップ、ダウン、ストレンジクォークからの寄与を自然界に対応するクォーク質量に関して行った。クォーク伝搬関数の固有ベクトルを用い、All Mode Averaging (AMA)を多段的に用いることによって、オメガ中間子等に対応する非連結クォークダイアグラムからの寄与をもとめることに、はじめて成功した。ハドロン光光散乱ダイアグラムについても同じ正しいクォーク質量について、クォーク連結ダイアグラムに加えて、非連結クォークダイアグラムの最も重要な部分(フレーバーSU(3)展開の主要項)についての結果を得た。誤差縮減法に加えて様々な工夫を取り入れて出来た初めての結果である。主要な系統誤差源と考えられる有限体積効果については、光子とレプトン部分のみを無限体積の場合に計算して、有限体積で計算したハドロン部分と掛け合わせる方法により、有限体積誤差の減少を試みた。

物質優勢宇宙に関わる陽子や中性子の電気双極子能率について、長年に渡って見逃されていたCP対称性を破った場合の、核子の形状因子の理論形式の不備を見つけ、正しい電気双極子能率を求める式を与え、数値計算によって実証した。この補正の結果、格子QCDからの電気双極子能率の予言は既存の結果に比べ有意に小さな値となる。未知のCP対称性の破れの起源として、真空確度θの他にクォーク自体が持つ電気双極子の場合についても実行した。ミューオン異常磁気能率の進捗は、予定通り進み、自然界に対応するクォーク質量での計算とはじめてクォーク非連結ダイアグラムを取り入れることができ、論文の出版も行った。ミューオンのハドロン真空偏極の研究に関連して、τレプトンのハドロンへの包括的崩壊に関する格子QCDと分散関係を用いた新たな解析方法を考案し、小林・益川行列Vusについての長年の問題であったユニタリティの破れの兆候についての計算も行った。新しい方法はハドロン寄与の理論誤差を小さくし、ユニタリティの破れの兆候は無くなる方向の結果を得た。この解析は、複数の実験グループからのデータをまとめる必要もあり、またアイソスピンの破れや電磁気効果を理論的に補正するのに思いのほか時間がかかっているが、近く論文を投稿できる予定である。格子QCDは量子場の理論の経路積分を計算機上でモンテカルロ積分として実行する方法でありハドロン物理の定量的な計算を行うことが出来る。限られた計算量の範囲で、モンテカルロ積分の統計誤差を小さくすることは結果の物理予言の正確さにとって重要であるが、本研究では新たに考案した誤差縮減方法All Mode Averagingを、いくつかの重要な物理量について応用することにより、今までの方法では非常に困難あるいは不可能であった精度を達成した。現在の素粒子標準模型の成否を確かめ、標準模型を越えたら新しい素粒子や物理法則の発見を目指して具体的な物理量として、ミューレプトンの異常磁気能率(ハドロン真空偏極寄与、ハドロン光光散乱寄与)、CP対称性を破る核子の電気双極子能率(CP対称性の起源として真空角度θとクォークの量子電気色双極子の双方を起源とした場合)、陽子崩壊の遷移行列要素などについての計算を行った。多くの計算は、自然界のアップ・ダウンクォークと同じ軽いクォーク質量について行っているが、本研究では旧来に比べ一桁から二桁程度の計算コストの縮減を行う事が出来た。ミューオンの異常磁気能率に関しては、現在までの研究で標準模型とのずれが3σ以上の実験結果が出ており、米国のフェルミ研究所と日本のJ-PARCで現在より四倍程度精度の高い実験が進行中であるため、緊急に高精度の計算が必要だが、本研究ではそのための重要なステップとなった。陽子・中性子の電気双極子能率はこの宇宙に何故反物質があまり存在しないのかという問いに関係した計算であるが、今まで使われていた計算方法(電気双極子とCP対称性を破った核子のF3形状因子の関係)に瑕疵があったことを見つけ、正しい計算方法を指摘した。τレプトンの多数のハドロンへの包括的な崩壊の新しい解析方法を提唱し、今までの摂動論による解析の理論誤差を取り除いた。