hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
In vivo模倣足場作製に向けたブロックポリマーブラシの基礎検討とその展開

本研究では、足場材料の生理活性機能、機械的特性および構造が細胞に与える影響を別々に評価できるプラットフォーム作製および細胞-材料間相互作用の理解を目指した。まずは構造を制御する材料設計を行った。重合中に反応溶液をドレインすることで基板上での重合時間を連続的に変化させる戦略を用いた。既報と同じ構成である下層がpoly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC))、表層がpoly(2-aminoethylmethacrylate (AEMA))の二層型ポリマーブラシを用いた。表層のAEMA層の膜厚が連続的に変化する二層型ポリマーブラシを作製したところ、タンパク質吸着量は重合度によらず一定であることが分かった。そこで細胞接着を評価した。ヒト乳腺上皮細胞の細胞接着及び細胞移動を評価したところ、膜厚が厚い方向へ移動してくことが分かった。また、生理活性物質の固定化が可能となる材料設計を行った。表層のAEMAの化学修飾を行った。無水コハク酸を用いることでAEMAにカルボキシル基を導入し、分子内・分子間相互作用により電荷を打ち消すことで、材料由来の影響を排除できることが期待できる。無水コハク酸の反応率を溶液の濃度により制御することに成功し、表面物性(特に表面電荷)が反応率に伴って変化することが分かった。また、アルブミン・イムノグロブリンの吸着は、表面電荷がゼロの場合に大きく抑制されることが分かった。また、細胞接着も表面電荷がゼロの場合にのみ大きく抑制されることが分かった。次に、無水コハク酸ではなく無水マレイン酸を用いた。チオールーエン反応によりシステイン末端を有する細胞接着誘導ペプチドであるRGD (Arg-Gly-Asp)ペプチドを固定化したところ、細胞接着が強く誘導された。本戦略により生理活性物質を効果的に固定化できることが分かった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
林地斜面における土壌物理特性の不均質分布の計測と不均質分布が斜面水文過程に及ぼす影響のモデル化

TDR式水分計による体積含水率の計測を継続した。その後,計測に用いたTDR式水分計のキャリブレーションを行った。キャリブレーションは,現地観測を行った土層から土壌を採取し,実験室内でその含水率を様々にコントロールした上で,それぞれのセンサーの出力値を記録することにより行った。得られた結果に基づき,現地観測結果を正確な含水率の値に変換し,より詳細な検討を加えた。解析には,受入研究者の所属するグループがより以前から行っていた計測結果も併用した。検討の結果,寡雨年であった2002年の夏季に土壌が極度に乾燥したことにより,表層土内の浸透パターンが変化することが明らかとなった。すなわち,2002年の夏季より前には,計測2次元断面の両端で選択的な流れが顕著であったのに対し、強度な乾燥を経験した後には、断面中央部分において浸透流が卓越するようになった。この傾向は、土層全体が湿潤になった後にも変化することはなく,6ヶ月以上継続した。その後,徐々に2002年夏季以前の状態に戻り,2003年の春以降は,再び二次元断面の両端で選択流が顕著に見られるようになった。このように,浸透流の空間分布パターンが乾燥を経験することにより数ヶ月から一年の周期で変動することはこれまで報告されたことがなく,森林土壌中の雨水の挙動を解明する上で貴重なデータであると言える。この観測結果について2005年4月のEGU(欧州地学合同学会)で研究発表を行うべく,準備を進めた。
廃棄物を水素へ変換する水素発酵システムに関与する水素細菌

水素生成細菌を活用して植物性廃棄物処理を新規な水素醗酵法の一環に取り入れ、その過程で発生する水素エネルギーを再利用する全く新しい「水素エネルギー回収型廃棄物処理システム」の確立を最終目的に研究を展開した。水素発酵の中心的な役割を担う新規な水素生成菌の探索から実験を開始し、シロアリから分離された細菌の水素生成能をスクリーニングし、より広い基質分解能を示す株の選定を行った。その結果、Clostridium属菌のAM21B株、No.2株.と.X53株等の新規な水素生成菌を分離した。これらの菌株は、グルコース等の6炭糖やキシロース等の5炭糖などから構成される難分解性のセルロース(アビセル)やヘミセルロース(キシラン)、デキストラン、スターチ、セロビオースやラクトース等のオリゴ糖、グルコースやカラクトース等の6炭糖、キシロースやアラビノース等の5炭糖等を、程度の差はあっても、培養液のpHを6.0付近、培養温度を36°C程度に保つと、バッチ培養でも連続培養においてもグルコースに換算して糖1モルから2モル超の水素に変換できることが確認された。シロアリから世界的にも報告の無い新規な水素生成菌株を分離し、これらの成績を数編の論文にして報告した。これらの菌株の特性を有機的複合的に活用すると、都市廃棄物や家庭廃棄物を理想のクリーンエネルギー水素に変換する「水素エネルギー回収型廃棄物処理システム」を構築出来る可能性を示唆する基礎成績を得ることが出来た。今後の飛躍的な発展が大いに期待される。セルロースやヘミセルロースの廃棄物は本来再生可能な貴重な天然資源であるので、水素生成細菌によりこれらをクリーンなエネルギー源水素に変換する新規な廃棄物処理システムを確立することを本研究の最終目的とし、本年度はセルラーゼやヘミセルラーゼなどの酵素を産生する新奇な水素生成細菌の分離探索、並びにキシランから水素を生成する水素生成菌のキシラナーゼ産生など的を絞って実験を実施した。その結果、キシランを水素に変換する菌株(Clostridium sp. X53)を分離した。Clostridium sp. X53株は、培養液のpHを6.0に培養温度を40°Cに維持・撹拌培養すると、培養開始8時間後に、キシラナーゼ活性(1,252 IU/ml)と単位時間当たりの水素発生量(240ml/hr)は最大を示した。24時間培養の総水素産生量は1,254ml/Lであった。キシランからの水素産生量は、キシロースの約70%に相当した。このClostridium sp. X53株は、単独分離菌でキシランを水素に変換できる世界最初の水素生成菌である。この菌株の分離とキシラナーゼと水素の産生については、論文にして発表した。しかし、セルラーゼ産生水素生成菌は分離出来なかった。またキシラナーゼ産生菌からのキシラナーゼ遺伝子の分子クローニングを実施したが、適当なクローンは入手できなかった。これらは、継続して検討する予定である。セルラーゼとキシラナーゼを産生する水素生成菌の分離と当該酵素の遺伝子のクローニングを試みた。Clostridium属のSP2株とX53株をシロアリより分離し得た。しかし、当該酵素の遺伝子は、理由は不明だがクローニング出来なかった。分離した2菌株の酵素産生に関する結果は、X53株はセルラーゼ活性は弱いが強いキシラナーゼ活性を示した。しかし、SP2株のセルラーゼとキシラナーゼの産生は共に顕著でなかった。X53株とSP2株に関する得られた結果は、次のようであった。◆X53株は、pH6.0に維持した培地(10g/Lキシラン)を40°Cの培養温度で培養すると、キシラナーゼ活性は培養開始2時間後より検出され出し、8時間後に最大値を示した。水素産生の最適条件は、キシラナーゼ産生と同じであった。

水素産生は、単位時間当たりの最大水素発生量は培養開始8時間後に到達し240ml/L/hrで、培養24時間の総水素産生量は1,254ml/Lであった。この水素産生量は、キシロースの約73%に相当する結果を得た。◆ポリエチレングリコール(PEG)とデキストラン(DX)系よりなる水性二相分配法において工業用粗セルラーゼでアビセルを連続的に加水分解し、上層に分配されたアビセルの加水分解物を基質としてSP2菌株による連続水素産生の条件を検討した。SP2株菌の培養発酵槽(300ml)にPEG/DX系よりアビセル水解物(0.3%)を希釈率D=0.17/hで注入する連続水素産生系を確立した。このPEG/DX系とSP2菌の培養系との組み合わせによる81時間の連続発酵で、780単位のセルラーゼと14.58gのアビセルを消費して7,533mlの水素を、また1時間当たり0.92mmolのグルコースを消費し4.10mmolの水素が発生することが判明した。水素生成細菌を活用して植物性廃棄物処理を新規な水素醗酵法の一環に取り入れ、その過程で発生する水素エネルギーを再利用する全く新しい「水素エネルギー回収型廃棄物処理システム」の確立を最終目的に研究を展開した。水素発酵の中心的な役割を担う新規な水素生成菌の探索から実験を開始し、シロアリから分離された細菌の水素生成能をスクリーニングし、より広い基質分解能を示す株の選定を行った。その結果、Clostridium属菌のAM21B株、No.2株とX53株等の新規な水素生成菌を分離した。これらの菌株は、グルコース等の6炭糖やキシロース等の5炭糖などから構成される難分解性のセルロース(アビセル)やヘミセルロース(キシラン)、デキストラン、スターチ、セロビオースやラクトース等のオリゴ糖、グルコースやカラクトース等の6炭糖、キシロースやアラビノース等の5炭糖等を、程度の差はあっても、培養液のpHを6.0付近、培養温度を36°C程度に保つと、バッチ培養でも連続培養においてもグルコースに換算して糖1モルから2モル超の水素に変換できることが確認された。シロアリから世界的にも報告の無い新規な水素生成菌株を分離し、これらの成績を数編の論文にして報告した。これらの菌株の特性を有機的複合的に活用すると、都市廃棄物や家庭廃棄物を理想のクリーンエネルギー水素に変換する「水素エネルギー回収型廃棄物処理システム」を構築出来る可能性を示唆する基礎成績を得ることが出来た。今後の飛躍的な発展が大いに期待される。
波長変換を利用した量子情報技術の開拓

光、原子、トラップイオンなど様々な物理系から実現される量子情報処理は、ここ20年の間に活発に研究されている。光は量子情報を運ぶ担い手として重要な役割を果たしている。一方、その他の物質系は量子情報のメモリや操作を特定の場所で行う役割を持っている。特に量子リピーターに注目すると物質系と光の量子もつれが基本的なリソースとして用いられる。これまでこのような量子もつれの生成が実現しているが光の波長は光ファイバー通信に不向きな可視光領域に限られていた。本研究では量子状態を壊さない波長変換技術を開拓し、量子状態を効率的に送信可能な可視光から通信波長への量子波長変換を実現した。本研究では光の量子状態を保持したまま波長変換を行う硫子波長変換を実現し、これを利用した量子情報技術の開拓を行う。情子情報処理の実現には量子光通信や物質系での量子状態制御や量子メモリを駆使する必要がある。しかし、これまで物質系からの発光を利用した非古典光の発生は可視光領域が多く、赤外領域にある光通信波長域とは大きなギャップがあった。この量子波長変換を用いることで、このギャップを埋め物質系からの量子状態を光通信を川いてより長距離通信が可能となる。また、量子波長変換を組み合わせることで波長自由度を利用した聴子操作を実現し、新たな量子精報技術を開拓する。本年度はこのち、量子周波数変換の基本動作確認の実験を実施した。導波路型PPLNを用い、780nmの弱いCWレーザー光を1600n康の励起光を用いた差周波発生により通信波長帯1522nmに波長変換を行った。変換効率は70%近い値を得ることができ、非常に高効率な波長変換を実現した。更に光パラメトリック変換を用いて780nm光子対を発生し、これから得られる単一光子を通信波長帯光子へ変換し、g(2)=0.17の高い非古典性を観測した。また、光パラメトリック変換により780nmの偏光エンタングルメント光子対を発生させ、この一方を通信波長帯光子へ変換する実験を行った。変換後の忠実度0.75であり、非常に高いエンタングルメントを確認することができた。この成果はNature communications誌に掲載された。本研究では光の量子状態を保持したまま波長変換を行う量子波長変換を実現し、これを利用した新規な量子情報技術の研究を推進した。大規模な量子情報処理の実現には光通信を利用した物質系間の量子状態の交換が重要となる。この量子波長変換を用いることで、このギャップを埋め物質系からの量子状態を光通信を用いてより長距離に運ぶことが可能となる。また、量子波長変換を組み合わせることで波長量子状態の発生や検出が可能になるため、これを利用した新たな量子情報技術の可能性が拓ける。本年度は導波路PPLNを用いて2つの780nm光子から変換された2つの通信波長帯光子が高い識別不可能性をもち、非古典的な干渉性を示すことを確認した。また、Rb原子のD1線795nmの量子波長変換についての実証実験を行い良好な結果を得ることができた。また、新たな試みとして、更に最近盛んに行われてきているダイアモンドのNVセンターからの単一光子発生の波長である637nmでも波長変換実験を行い、通信波長光子への波長変換の可能性を見出した。更に、波長(周波数)自由度での量子状態操作に必要な非変換光のコヒーレンスの保持を確認することができた。Rb冷却原子を用いた場合の量子波長変換の実現可能性を見積もり良好な結果を得た。本研究では光の量子状態を保持したまま波長変換を行う量子波長変換を実現し、これを利用した量子情報技術の開拓を行う。量子情報処理の実現には量子光通信や物質系での量子状態制御や量子メモリを駆使する必要がある。この量子波長変換を用いることで、このギャップを埋め物質系からの量子状態を光通信を用いてより長距離通信が可能となる。また、量子波長変換を組み合わせることで波長自由度を利用した量子操作を実現し、新たな量子情報技術を開拓する。昨年度は、導波路型PPLNを用い量子波長変換の基本動作確認の実験を実施し、780 nmの弱いCWレーザー光を1600nmの励起光を用いた差周波発生により通信波長帯1522 nmに70%近い効率で変換することができた。

また、光パラメトリック変換を用いて780nmの偏光エンタングルメント光子対を発生させ、この一方を通信波長帯の1522 nm光子へ変換する実験を行い忠実度0.75を得た(Nature Communications誌に掲載)。本年度は更に高精度化を図るために、忠実度の低下原因であるラマン散乱光の励起光強度依存性および変換効率の励起光強度依存性などを詳細に検討するとともに、光子検出器の性能向上を図ることで、忠実度0.93の非常に高忠実の波長変換を達成した。検出器の有限のジッターのために現状では更なる高忠実度化は難しいが、原理的には1に近い忠実度を得ることも可能であることが分かった。これにより波長自由度を用いた量子情報実験の可能性を見出すことができた。当初予定していた量子波長変換を順調に成功させることができ、更なる高度化への道筋も見えている。これを利用した来年度以降の準備も順調に進んでおり、当初の予定通りに進展していると考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた以上に高い忠実度での量子波長変換に成功した。更なる高度化に向けては検出器の向上が必要であるが、現在検討中である。また、これを利用した量子情報実験の準備も順調に進んでおり、当初の予定通りに進展している。本年度におおむね最子波長変換の原理実証を実現している。今後はこの硅子波長変換の高精度化に向けて実験的努力を行うとともに、これを利用した波長自由度の量子状態操作の基礎実験を行う。既にそのための光学系の進備を始めており、問題なく遂行できる。これに加えて挑戦的テーマである。原子からの光を通信波長帯に変換する実験系の準備を進めたい。本年度までに量子波長変換の高忠実度化を実現し、波長自由度での量子情報処理の可能性が大きく開けた。今後はこれを利用した波長自由度の量子情報処理の基礎実験を行う。既にそのための光学系の準備を始めており、問題なく遂行できる。これに加えて昨年度より進めている挑戦的テーマである。原子からの光を通信波長帯に変換する実験系の立ち上げを急ぎ行う。
脂質代謝を中心とした二枚貝の生理作用に関する研究

タイワンシジミのコレステロール代謝に対する影響を検討した。タイワンシジミの熱水抽出物の脂質画分に存在する活性成分の構造はceramide phosphoramidate分子種であることを明らかにすることができた。脂質画分とタンパク質画分を与えたラットの肝臓からRNAを抽出し、全RNAを用いてマイクロアレー解析を行い、バイオインフォマティクス解析を行った。脂質画分には、コレステロール異化代謝の促進作用がみられ、顕著な脂肪酸合成酵素系の抑制もみられた。また、SREBPのタンパク質のプロセッシングに作用することが示唆された。タンパク質画分にも、コレステロール異化代謝の促進作用がみられた。脂質画分に含まれる活性成分であると考えられるセラミド-1-リン酸アミン全合成のための、高立体化学選択的セラミドコア部分の構築を行った。現在、L-serineを出発物質として、グリニヤル反応等を用いて塩基部のアルキル鎖の延長に取り組んでいる。TLC量を用いた予試験では反応性良く進行しているが、グラムオーダーの合成になると原料回収が多くなり現在スケールアップの条件検討を行っている。脂質画分を9画分に分けたサンプルの中で、血中コレステロール濃度を低下させる作用のある画分が2つあった。その2つの画分をさらに4つの画分に分画したものをラットに与えた実験の解析を進め、細かく分けてきた画分にどのような遺伝子を動かす作用があるかについて検討を行った。8つのサブ画分の中で一部に血中コレステロール低下作用が認められたものの、肝臓遺伝子発現に顕著な影響を認めることができなかった。コレステロール異化代謝の律速酵素であるCYP7A1についても顕著な影響が見られず、再度RNAの抽出から検討する必要があると考え、現在実験を始めている。動物実験によって、脂質画分の他に、シジミ抽出液から得たタンパク質画分にも血清コレステロール低下作用が存在することを明らかにした。タイワンシジミの熱水抽出物2.5kgの脂質画分から単離し、構造が明らかになったceramide phosphoramidate成分の全合成を行うために、合成ルートを検討し、大量合成に着手した。まずL-Serineを出発原料として、セラミドコア部分を合成し、長鎖塩基部分の構築、続いて、脂肪酸の結合に着手している。現在、長鎖塩基の構築後、脱保護基の反応等の際、異性化を含め、生成物が変化していることが判明し、より高効率に目的物を得るために、反応条件等を検討中である。大量合成における、脱保護等が効率的に進行する条件が解れば、その後脂肪酸の付加とリン酸化反応を行う予定である。タイワンシジミ抽出物をクロロホルム・メタノール混液で抽出した脂質画分にコレステロール低下作用を見つけ、その原因脂質を探索してきたが、タンパク質画分にもその効果があることを見いだしている。そこで、その両画分の肝臓遺伝子発現に与える影響を検討したところ、両画分ともCYP7A1遺伝子発現を誘導した。脂質画分は、脂肪酸合成などの中性脂質代謝にも大きく影響を与えることがわかった。一方、タンパク質画分はアミノ酸代謝に影響を与えることがわかった。体重増加量からタンパク質画分に含まれるタンパク質含量が十分であることがわかるが、タンパク質量が少ないときに応答するセリン代謝酵素系に変動が見られた。タンパク質画分のアミノ酸組成に特殊性は見られていないが、再度検討する必要がある。これらのことから、シジミ抽出物の主要構成成分であるタンパク質、脂質の両者にコレステロール代謝を改善作用はあるが、それ以外に脂質画分は中性脂肪代謝を、タンパク質画分はアミノ酸代謝を変動させることでシジミ抽出物に表れる作用を発揮していることが明らかとなった。タイワンシジミの熱水抽出物の脂質画分について、各種溶媒分配、各種カラムクロマトグラフィーを繰り返し行うことによって、活性フラクションから、その主成分を分離し、各種スペクトルデータ(1H-NMR, 13C-NMR, HR-FABMS)を解析することによって、その構造を明らかにすることができた。更に、一部をHPLCで繰り返し精製することによって、主成分を単離することができた。更に詳細にFAB-MSスペクトルデータを解析することによって、主成分の構造を決定することができた。現在、主成分の活性の有無を検討するため、分取HPLCを用いて、更に大量に主成分の単離を行っている。タイワンシジミ抽出物をクロロホルム・メタノール混液で抽出した脂質画分をさらにシリカゲルカラムにて分画した画分をラットに与え、血清コレステロール低下作用を確認した後、これを与えた動物の肝臓からRNAを抽出した。その画分の摂取による遺伝子発現変動に与える影響を解析する前に、脂質画分で何が起きたかについて、マイクロアレー解析を行い、そのバイオインフォマティクス解析を行った。脂質画分では、コレステロール異化代謝の促進だけでなく、顕著な脂肪酸合成酵素系の抑制がみられた。

これらの遺伝子を制御するSREBPの関与が示唆されたが、SREBPの遺伝子発現に顕著な影響がなかったことから、タイワンシジミ抽出物の脂質画分はSREBPのタンパク質のプロセッシングに作用することが示唆された。脂質画分のサブ画分においては、血清コレステロール濃度の低下とコレステロール異化代謝の律速酵素であるCYP7A1の遺伝子発現の誘導と関係が深いことがわかった。昨年度の研究によって活性成分の構造が明らかになったことから、本年度は活性成分の大量調製を試みた。合成段階の一部の反応を決定するのに時間を要したが、現在合成方法をほぼ確立できたことから、大量調製を本格的に進めることとした。活性物質の作用機構の解明を行うため、肝臓遺伝子発現を中心として検討を行った。想定された遺伝子発現について、当初期待したほどの変動が見られなかったことから、再度実験条件を整備して検討を行うこととした。動物実験によって、タイワンシジミ抽出物の脂質画分以外に、タンパク質画分にもコレステロール低下作用が存在することが明らかとなった。これまでの研究によって、タイワンシジミ熱性抽出物の脂質画分には強力なコレステロール低下作用を有する物質が含まれていることが明らかにされている。本研究は、脂質画分に含まれる活性物質を単離同定することと、その作用機構を解明することが目的である。活性物質については、主成分を単離同定することにより、その構造を決定することができた。本年度は、活性物質を大量に調製して動物に与えて、その評価を行うことを目的としたが、構造決定に時間を要し、活性物質の大量調製までには至らなかった。また、脂質画分のコレステロール低下作用をもたらす作用機構について、マイクロアレイ解析ののち、関与する遺伝子発現変動を検討することによって、コレステロールの異化が促進していることが明らかとなり、作用機構の解明については、当初予定した計画が順調に推移した。脂質画分に含まれる活性成分の合成については、種々反応条件を検討しつつ、アルキル鎖長の延長、脂肪酸の結合とリン酸化を行う計画である。シジミ抽出液の脂質画分のサブ画分の肝臓遺伝子発現に与える影響を、再度RNAを抽出して検討する。次に、サブ画分をさらに細かく分画したサブサブ画分についても遺伝子発現の変動をリアルタイムPCR法により検討する。これにより、最終的に得られた化合物の作用点を明らかにすることができると考えている。活性成分の大量合成が終了したのちは、これをラットに与えてコレステロール低下作用を検討する。併せて、タイワンシジミ抽出液のタンパク質のコレステロール低下作用についても、作用機構の解明などの検討を進める。平成23年度において、活性物質をラットに与えてラットに与えてコレステロール低下作用を確認する計画であったが、これを実施することができなかったので、繰り越した研究費を用いてその検討を行う。そのために、活性物質を大量に調製する作業を早急に進める。その後、動物実験によって活性成分の作用を詳細に明らかにするために、血清脂質、肝臓脂質、糞中脂質などを詳細に検討する。
成人T細胞白血病ウイルスの潜伏感染と再活性化の機構

HTLV-1はATLだけでなく、HAMや関節炎、ぶどう膜炎などの多臓器病変を起こすことがわかってきた。しかし、HTLV-1がそれらの病変をどのようにして起こすかについては未だ不明のままである。その原因の1つは末梢血中にあるHTLV-1感染細胞の多くが潜伏感染の状態にあることにある。この潜伏感染から再活性化に至る機構の解析はHTLV-1の病原性解明の重要な手がかりとなると考えられる。我々はこれまでにHTLV-1陽性でありながらウイルスRNA及び蛋白が検出されない細胞株3Se6を樹立した。3Se6は患者の腫瘍細胞と同じproviralDNA integrationとT細胞レセプター再構成バンドが観察され、腫瘍細胞と同じクローンと考えられた。またPMA下に培養するとウイルスRNA及び蛋白の発現が認められた。PMAよって再活性化されたHTLV-1は、HOS細胞に合胞体を形成させる能力と、正常T細胞を腫瘍化させる能力があることがわかった。新たに腫瘍化した細胞ではHTLV-1の発現がみられた。これらのことから3Se6におけるウイルスの潜伏感染はウイルス側ではなく細胞側の因子によっていると考えられた。我々は更に潜伏感染機構を調べるため、欠失変異をもつ数種のHTLV-1-LTR-CATを用いてCAT assayを施行し、転写レベルでの解析を行なったが、これまでの結果ではT細胞コントロールと比較しても有意な違いを認めなかった。またHTLV-1-LTRの2lbp結合蛋白(CREB、ATF-1、Ets-1反応性領域結合蛋白)についてもゲルシフトアッセイ法にて解析したがPMA刺激による明らかな差異は認められなかった。(いずれもpreliminary data)これらのことから潜伏機構とHTLV-1-LTRの関係はいまだ明瞭ではないが、更に実験系を改善して検討を続けている。また最近京大グループより提唱されたプロモーター/エンハンサーであるHIRE(HTLV-1 Internal Regulatory Element)-CATを作製し潜伏との関わりを検討中である。一方、pX領域にコードされる蛋白はこれまで既にp40^<Tax>、p27^<Rex>、p21^<Rex>が知られていたが、Franchini.Gら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89:8813,1992)により更にp12、p13、p30の少なくとも3種類の蛋白が存在することがわかってきた。この中でp12はtransformationとの関与が示唆されており興味深い。我々は3Se6をPMAで再活性化して発現するsubgenomic viral RNAを解析することにより、(1)Hidaka.Mら(The EMBO Journal 7:519,1988)により示されたヒト上皮細胞でのsubgenomic viral RNAの経時的な発現様式をATL患者由来細胞である3Se6において再確認し、(2)pX領域由来のRNAをRT-PCR法により検出し、潜伏感染及びその再活性化との関与の有無について新しい蛋白をコードするmRNAも含めて現在検討中である。

この中でp12はtransformationとの関与が示唆されており興味深い。我々は3Se6をPMAで再活性化して発現するsubgenomic viral RNAを解析することにより、(1)Hidaka.Mら(The EMBO Journal 7:519,1988)により示されたヒト上皮細胞でのsubgenomic viral RNAの経時的な発現様式をATL患者由来細胞である3Se6において再確認し、(2)pX領域由来のRNAをRT-PCR法により検出し、潜伏感染及びその再活性化との関与の有無について新しい蛋白をコードするmRNAも含めて現在検討中である。
日本・中国・韓国の農業をめぐる国際協調・競争戦略構築のための企画調査

本研究は、東アジア諸国とりわけ日本、中国、韓国の間では、農産物および食品の貿易を通じて相互に強く依存する一方で、貿易紛争が深刻化し国際関係の不安定化を招いている実態を踏まえ、3カ国間の農業問題に関する共通の議論を可能とするための企画調査を目的としている。日本、中国、韓国3カ国の農業経済学研究者に対するヒアリング調査実施し、東アジア農業の協調体制構築に関するうえでの論点を抽出し、共通のアンケート調査票を3ヶ国語で作成した。共通の調査票を3カ国の農業経済学研究者に配布し、アンケート調査を実施し、相互の認識の共通点と相違点、今後の協力の重要課題について明らかにした。調査内容は、自国にとって望ましい貿易通商体制、FTA締結時に農業分野に対して必要な配慮(非貿易的関心事項の反映、センシティブ品目への対応、上限関税・関税割当数量の義務的拡大の非導入、特別セーフガードの維持、自給率向上を可能とする国内支持、経済連携協定(EPA)の検討、農業分野における人の移動)、FTAの締結が国内に与える影響(農産物価格の低下、消費者の選択肢の拡大、国内農業の体質改善、食品安全性問題、食料安全保障上の問題、国内農業経営への打撃)、日本・中国・韓国・およびASEAN相互のFTA締結による国内産業および国内農業へのメリット・デメリット、東アジア農業の協調体制を構築するうえで、日本・中国・韓国の間で必要となる国際的な共同研究のテーマ(東アジアにおける共通農業政策、東アジアにおける共同食料備蓄体制、農業所得向上対策、貧困問題および地域間格差問題、農産物の価格安定、食品の安全性、知的所有権、技術協力、人材の育成、農地・土地問題、水資源問題、環境問題)である。
全身性炎症反応による心筋障害に対して硫化水素は保護的に働くか？

本研究の目的は、エンドトキシン(LPS)誘発性全身性炎症によって生じる心筋障害に対して、硫化水素が保護効果を発揮するのか、その作用メカニズムを生体および分子レベルで解明することであった。全身性炎症の誘導条件、使用する硫化水素供与体に関する条件検討を重ねた。またin vivoだけでなくin vitroでの検討も行った。本研究期間では硫化水素の心筋保護効果は見いだすことができなかった。今後別な条件検討を行い、硫化水素の臓器保護効果について研究を進めて行く予定である。本研究の目的は、エンドトキシン(LPS)誘発性全身性炎症によって生じる心筋障害に対して、硫化水素が保護効果を発揮するのか、その作用メカニズムを生体および分子レベルで解明する事である。この目的を達成するために、本年度は昨年度達成する事のできなかった、1全身性炎症反応の誘導を行うための条件検討、に加えて2全身性炎症反応が心筋における硫化水素濃度に与える影響の評価、について研究を進める予定であった。平成25年度は上記1全身性炎症反応の誘導を行うための条件検討を引き続き行ったが、適切な条件を見いだす事ができなかった。この理由に関しては多因子であると推測されるが、使用する試薬、特に生物製剤であるLPSのロットの違いが一つには大きな違いとなりうる。今後、この点を解決するために、使用する薬剤のロットも考慮する必要がある。また、今後の検討課題として、硫化水素吸入を行うための設備がいまだ整備されておらず、また様々な規制により実現が難しい事が判明した。そのため、海外共同研究者のもとで吸入実験を行うか、あるいは硫化水素ガスの吸入ではなく硫化水素供与体の投与により硫化水素の保護効果を見いだす必要があり、その条件検討も必要である。また当初計画していたin vivoの実験系の構築よりもin vitroの実験系の構築を優先させる事が、最終目標である硫化水素の心筋保護作用に関するメカニズムの解明のためには必要ではないかと考える。なお、本研究に関連して、対象となる臓器は異なるものの、全身性炎症反応がその誘因の一つとなりうる急性肝不全における硫化水素の肝保護作用に関して、新たな知見を得る事ができ、いくつかの学会でその成果を発表する事ができた。この結果を本研究の条件検討に役立てる事ができる可能性があると考える。本研究の目的は、エンドトキシン(LPS)誘発性全身性炎症によって生じる心筋障害に対して、硫化水素(H2S)が保護効果を発揮するのか、その作用メカニズムを生体および分子レベルで解明することである。この目的を達成するため本年度は、1全身性炎症反応が内因性H2Sレベルに及ぼす影響の解明、2生体内H2Sレベルの変化が全身性炎症反応による心機能障害に及ぼす影響を評価、という点について研究を進める予定であった。平成24年度は、まず海外共同研究者(マサチューセッツ総合病院麻酔科市瀬史准教授)が実施した実験により本研究の研究内容の一部の結果が得られた。つまり、マウスにエンドトキシン(LPS)を投与して誘発された全身性炎症反応によって、血中H2S濃度が減少することが明らかにされた。定量性に問題のあるメチレンブルー法ではなく、新規に開発された精度の高いとされるモノブロモビマン法によって、全身性炎症反応ともなう血中H2S濃度の変化をとらえることができたことは、本研究の新規性を高めることができたと考える。この実験結果は国内外の学会・研究会で発表を行った。しかし、心筋におけるH2S濃度の定量についてはまだ完了しておらず、今後の実験で行う必要がある。一方で、当施設では全身性炎症反応の誘導を行うための条件検討が終了しなかった。そのため、まずは全身性炎症反応を惹起する条件を再度検討する必要がある。その上で当初予定していたように、全身性炎症反応による内因性H2Sレベルの変化が心機能障害に及ぼす影響を検討する必要がある。また、本研究に関連した文献検討の結果として、H2Sに関する総説を商業誌に掲載することができた。本研究の目的は、エンドトキシン(LPS)誘発性全身性炎症によって生じる心筋障害に対して、硫化水素が保護効果を発揮するのか、その作用メカニズムを生体および分子レベルで解明することである。本年度は昨年度達成することのできなかった、in vivoでの硫化水素ガスの吸入による実験系での硫化水素の効果の検討ではなく、1in vitroでの実験系の構築、さらに2硫化水素ガス吸入ではなく硫化水素供与体の投与による硫化水素の効果の検討および心筋保護作用に関するメカニズムの解明、について計画を進める予定であった。平成26年度は上記1in vitroにおける全身性炎症反応の誘導を行うための条件を、新規に開発中の硫化水素供与体の使用も含めて検討した。また本研究課題においては、生体内硫化水素濃度のアッセイも鍵となると考えられるため、そのアッセイの条件検討も行った。しかしながら、本研究期間中には一定した結果を得ることができなかった。この原因として、実験施設の一時移転を含む実験環境の変更が大きな要因として挙げられる。今後引き続いて本課題内容にそった研究を押し進めていく予定である。

なお本研究に関連した文献検討の結果として、硫化水素の治療薬としての臨床応用に関する総説を商業誌に投稿しており、今後掲載予定である。また、分担研究者も共著者として参画した本研究の関連研究結果が、学術誌に掲載された。麻酔学平成25年度は、全身性炎症反応の誘導を行うための条件検討を引き続き行ったが、適切な条件を見いだす事ができなかった。この理由に関しては多因子であると推測されるが、使用する試薬、特に生物製剤であるLPSのロットの違いが一つには大きな違いとなりうる。今後、この点を解決するために、使用する薬剤のロットも考慮する必要がある。また、今後の検討課題として、硫化水素吸入を行うための設備がいまだ整備されておらず、また様々な規制により実現が難しい事が判明した。そのため、海外共同研究者のもとで吸入実験を行うか、あるいは硫化水素ガスの吸入ではなく硫化水素供与体の投与により硫化水素の保護効果を見いだす必要があり、その条件検討も必要である。平成24年度は全身性炎症反応の誘導を行うための条件検討が終了しなかった。そのため、まずは全身性炎症反応を惹起する条件を再度検討する必要がある。海外共同研究者および分担研究者が行っていた基礎実験のデータをもとに条件を設定していたが、再検討する必要がある。当初計画していたin vivoの実験系の構築よりもin vitroの実験系の構築を優先させる事が、最終目標である硫化水素の心筋保護作用に関するメカニスティックな解明のためには必要ではないかと考える。当初の研究計画で平成26年度に予定していた、ラット心筋由来H9C2細胞を用いて、全身性炎症反応に伴う心筋障害に対する硫化水素の保護効果を検討する予定である。マウスにおいて全身性炎症反応を惹起する条件をまず検討した上で、それが心筋でのH2Sレベルに及ぼす影響を明らかにする。全身性炎症モデルで組織試料を採取し、コントロール群と以下を比較する。H2S産生酵素(CSE)のmRNAおよびタンパクレベルででの発現を調べる。最近、H2Sの代謝系も注目されてきており、生体内H2S濃度の変化は産生系だけでなく代謝系の変化にも強く制御されているという発表が続いている。このためH2S代謝酵素(SQR、ETHE1、Rhodanese等)の発現についても検討が必要と考える。次に、生体内H2S濃度の変化が全身性炎症反応による心機能の障害に及ぼす影響を評価する。野生型マウスで、生体内H2SレベルがCSE阻害薬の使用により減少、H2S供与体の投与により増加することを確認する。また、CSE欠損マウス、心筋特異的CSE過剰発現マウスでの生体内H2Sレベルを確認する。その上で、それら野生型およびCSE遺伝子組み換えマウスにLPS投与を行い、心臓の炎症反応の組織学的あるいは生化学的評価を行う。平成25年度は、必要物品に関しては前年度までに購入したものでまかなう事が可能であった。そのため物品費は使用しなかった。平成26年度は消耗品の購入、とくに生化学的定量のためのアッセイキットなど高価なものを多数購入予定である。
衝撃波の構造

1.気体中の強い衝撃波の構造:(1)空気中で衝撃マッハ数2026における衝撃波厚さを、レーザー・シュリーレン法を用いて測定した。衝撃マツハ数10まで測定したAlsmeyerのデータよりやや薄い傾向にあることが分かった。(2)空気中の強い衝撃波背後の解離反応に伴う分子振動エネルギーの損失量を基礎過程から推量し、修正式を導いた。マッハ数20の窒素に対する衝撃波背後の温度履歴について,これを用いた計算結果は実験の結果とよく一到した。従来の理論に比べて、振動温度は強く抑制される。(3)分子論に基づくDSMC法に適用するための強い衝撃波での分子回転エネルギーの励起過程に関して、量子論にもとづく新しい手法を開発した。(4)ヒルベルト空間における単調作用素の理論とモツト・スミス解の性質を用い、ボルツマン方程式の線形方程式の解の存在証明と解の評価を与えた。2.進行衝撃波の物体との干渉:(1)炭酸ガス中の分散波の円柱からの反射に関して、衝撃波厚さと円柱直径の比が反射波のパターンを決める主要なパラメータであることが分かった。(2)進行衝撃波が二つの連続した鈍角コーナーを回折するとき、その衝撃波形状は相以形にならない。3.凝縮媒体中の衝撃波の構造:(1)He II中での熱衝撃波のレーザー・ホログラフィー干渉計による観測が試みられ、観測可能制性が示された。熱衝撃波観測用の超伝導温度センサーの開発に成功した。余り強くない熱衝撃波においては、伝播に伴う波形変形がバーガース理論と比較的よく一致する。(2)液体アルゴン中の衝撃波構造に対して分子動力学法による解析がなされ、衝撃マッハ数1.254.0の範囲の衝撃波構造を明らかにした。
身体活動と末梢血DNAメチル化、炎症マーカーおよび生活習慣病リスクのコホート研究

佐賀市民約1万2千人のコホート研究に基づいて、加速度計で計測した身体活動量と末梢血ASC遺伝子メチル化の関連を検討した。また、身体活動と脳梗塞の関連を検討し、その関連にASC遺伝子メチル化が介在しているかを検討した。横断研究と縦断研究では、身体活動量とASC遺伝子メチル化の間に正の関連が見られ、特に低強度の身体活動量が強く影響していた。またASC遺伝子メチル化は血中炎症マーカーと負の関連を示した。症例コホート研究による身体活動と脳梗塞の関連は明らかでなく、ASC遺伝子メチル化の介在は観察されなかった。身体活動がASC遺伝子メチル化に影響を与え、さらに全身性炎症に影響を及ぼす可能性が示唆された。本研究は、佐賀市民約12,000人のコホート研究により、加速度計で計測した身体活動量と末梢血DNAメチル化の関連を検討する。また、身体活動量と循環器疾患・がんなどの生活習慣病罹患の関連を検討し、その介在因子としての候補遺伝子メチル化と炎症マーカー(高感度CRP)の寄与度を推定する事を目的とする。具体的には、以下の通りである。1ベースライン調査の横断研究により、身体活動量と末梢血DNAメチル化(ASC遺伝子などの候補遺伝子)の関連を検討する。2ベースライン調査と5年後調査の縦断研究により、身体活動量の5年間の変化が候補遺伝子メチル化の変化および高感度CRPの変化と関連しているかどうかを検討する。3コホート研究により、強度別の身体活動量および高感度CRPと循環器疾患・がん罹患の関連を検討する。また、症例コホート研究により、候補遺伝子メチル化と上記疾患罹患の関連を検討し、上記疾患の介在因子としての候補遺伝子メチル化と高感度CRPの寄与度を推定する。2014年度はASC(apoptosis-associated speck-like protein containinga caspase recruitment domain)遺伝子の7カ所のメチル化を576名のベースライン参加者について測定し、横断的検討を行った。この結果、ASC遺伝子の1カ所のメチル化と身体活動量との正の関連を見出し、また数カ所のメチル化とインターロイキン(IL)-8、IL-15、腫瘍壊死因子-betaとの負の関連を見出した。この事は身体活動が末梢血リンパ球のメチル化に影響を与えて、全身性炎症に影響を与える可能性を示唆する。この他、身体活動量と関連する候補遺伝子のメチル化を探索するために、ベースライン調査参加者ランダムサンプル365名について、メチル化アレイ(485,000部位)による検討を開始した。2015年度はASC(apoptosis-associated speck-like protein containinga caspase recruitment domain)遺伝子プロモーター領域の7カ所のメチル化測定をベースライン調査参加者2295名まで拡大し、この内5年後調査にも参加した1631名について同様の測定を行って、縦断的検討を実施した。この結果、総身体活動量の変化が男性においては3カ所、女性においては5カ所のメチル化の変化と有意な正の相関を示した(Spearman順位相関係数0.1前後、P < 0.05)。また、女性においては、特に低強度の身体活動量の増加が上記メチル化の増加と関連することを見出した。候補遺伝子メチル化(ASC遺伝子)の検討についてはほぼ予定通りに進行した。しかし、全ゲノムのメチル化と身体活動量の検討による新たな候補遺伝子の探索については、測定は完了したがデータを解析するまでに至らなかった。本研究では、佐賀市民約12,000人のコホート研究により、加速度計で計測した身体活動量と末梢血DNAメチル化(ASC遺伝子などの候補遺伝子)の関連を検討し、さらに身体活動量と関連する新たなDNAメチル化の探索を行った。また、身体活動量と生活習慣病(今回は脳梗塞)の関連を検討し、その関連に身体活動によって引き起こされたDNAメチル化の変化が介在しているかどうかを検討した。最終年度は、ベースライン調査参加者約12,000名の中から、追跡期間中に新規に脳梗塞を発症した者67名と脳梗塞の発症がないランダムサンプル2229名を比較し、身体活動量およびASC遺伝子メチル化と脳梗塞発症の関連を検討した。この結果、身体活動量の高い者には脳梗塞発症リスク低下傾向を認めたが(1メッツ・時/日増加あたりのオッズ比0.9)、統計学的に有意な関連ではなかった(P = 0.16)。

一方、ASC遺伝子メチル化と脳梗塞発症には統計学的に有意な負の関連を見い出した(メチル化1%増加あたりのオッズ比0.35, P < 0.01)。しかし、身体活動量と脳梗塞発症の関連にASC遺伝子メチル化が介在する結果は得られなかった。この他、身体活動量と関連する新たな末梢血DNAメチル化を探索するために、ベースライン調査参加者のランダムサンプル512名についてアレイ(Infinium Methylation EPIC BeadChip、約84万ヶ所CpG sites)を用いた解析を行った。ゲノムワイドの有意水準に到達するシグナルは得られなかったが、幾つかの示唆的なCpG sites(P = 6.17e-7など)を見い出した。今後、再現性の検討を行う予定である。佐賀市民約1万2千人のコホート研究に基づいて、加速度計で計測した身体活動量と末梢血ASC遺伝子メチル化の関連を検討した。また、身体活動と脳梗塞の関連を検討し、その関連にASC遺伝子メチル化が介在しているかを検討した。横断研究と縦断研究では、身体活動量とASC遺伝子メチル化の間に正の関連が見られ、特に低強度の身体活動量が強く影響していた。またASC遺伝子メチル化は血中炎症マーカーと負の関連を示した。症例コホート研究による身体活動と脳梗塞の関連は明らかでなく、ASC遺伝子メチル化の介在は観察されなかった。身体活動がASC遺伝子メチル化に影響を与え、さらに全身性炎症に影響を及ぼす可能性が示唆された。当初はベースライン調査参加者約2000名程度についてDNAメチル化解析を実施する予定であったが、実験スケジュールの遅れのために、この目標数を達成する事ができなかった。全ゲノムのメチル化と身体活動量の関連を検討する事により、まだ報告されていない新たな候補遺伝子を見出したいと考えている。また、コホート研究により、強度別の身体活動量および末梢血ASC遺伝子メチル化が循環器疾患(最終年度には脳梗塞を対象)に与える影響を検討すると共に、身体活動量と脳梗塞発症の関連にASC遺伝子メチル化および炎症マーカー(CRP)がどの程度介在しているかを検討したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。疫学、予防医学、公衆衛生今後は、ベースライン調査と5年後調査の縦断研究により、身体活動量の5年間の変化が候補遺伝子メチル化の変化と関連しているかどうかを検討する。また、全ゲノムのメチル化と身体活動量の関連を検討する事により、まだ報告されていない新たな候補遺伝子を見出したいと考えている。最終年度までには、コホート研究により、強度別の身体活動量および末梢血DNAメチル化が循環器疾患およびがんなどの生活習慣病罹患に与える影響を検討したい。候補遺伝子メチル化の測定を複数の遺伝子に見込んでいたが、実際はASC遺伝子プロモーター領域の単独の検討となったため。当社見込んでいた検体測定数が実験スケジュールの滞りによって減少したため。新たな末梢血DNAメチル化の測定費用(DNAメチル化アレイによる測定、新たな候補遺伝子メチル化測定などに必要な試薬・実験器具など)として使用する予定である。
スーパースピードコンジェニック法の新展開

これまでの申請者らの知見で、インプリント遺伝子のDNAメチル化は卵母細胞のサイズに依存して確立していくこと、この卵子特異的なDNAのメチル化が受精後の正常な個体発生に必須であることが示されてきている。そのため、ゲノミックインプリンティングの確立に不可欠なDNAメチル基転移酵素遺伝子、Dnmt3aやDnmt3Lをゲノミックインプリンティングの確立していない未成長な卵母細胞で強制発現させることができれば、単為発生動物の生産も含め、非常に有効な生殖細胞利用技術になるものと考えられた。そこで本研究では、GFPをレポーター遺伝子として構築された発現ベクターを用い、エレクトロポーレーション法による新生仔非成長期卵母細胞への遺伝子導入を試みた。エレクトロポーレーションによる非成長期卵母細胞の発現ベクター導入効率および細胞生存率は、電気刺激の条件、緩衝液の種類および細胞濃度の3要因によって影響を受けた。エレクトロポーレーション時の細胞濃度は、5.010.0×10^5個/100μlが最も良かった。また、22種類の電気刺激プログラムを試験したところ、最も良い条件では、導入効率2.6%および生存率20.9%となり、卵母細胞に導入されたGFPは、1週間以上強発現し続けた。しかし、NIH3T3などの体細胞株における遺伝子導入効率や生存率は共に80%以上と生殖細胞に比べて格段に高かった。次いで、GFPの下流にIRES配列とDnmt3Lを挿入した発現ベクターを構築し、エレクトロポーレーションにより卵母細胞への導入を試みた。その結果、GFPを指標とした導入効率は顕著に低下したが、導入処理後の遺伝子発現解析をRT-PCRにより行ったところ、外来性Dnmt3Lの発現が認められた。今後は非成長期卵母細胞におけるDnmt3L強制発現が、卵子特異的なDNAメチル化の早期誘導を可能にするか否か検証したい。エレクトロポーレーションによる非成長期卵母細胞の発現ベクター導入効率および導入後の細胞生存率は、電気刺激の条件、緩衝液の種類および細胞濃度の3要因によって影響を受けた。エレクトロポーレーション時の細胞濃度は、5.010.0×10^5個/100μlが最も良く、1.0×10^4個/100μlより低濃度で行った場合には、エレクトロポーレーション後の細胞生存率が有意に減少した。また、22種類の電気刺激プログラムを試験したところ、最も良い条件では、導入効率2.6%および生存率20.9%となった。しかし、同方法を用いて、NIH3T3などのマウス体細胞株に遺伝子導入を試みたところ、遺伝子導入効率、生存率共に80%以上と生殖細胞への遺伝子導入効率に比べて格段に高かった。一方、いずれのエレグトロポーレーションの条件で外来遺伝子を導入した場合にも、エレクトロポーレーション後12時間以内にはGFPの検出が可能であった。また、卵母細胞に導入されたGFPは、1週間以上強発現し続け、体細胞やES細胞などの分裂細胞で見られる発現低下とは非常に対照的な結果となった。
乱れた2次元超伝導体における量子ゆらぎと異常な絶縁体相

よく制御された次元性と乱れをもつ2種類の従来型の超伝導体を用いて、その電子状態および磁束状態を、量子ゆらぎの効果が現われる極低温・高磁場域までの広い領域にわたって調べた。In微粒子薄膜では、電気抵抗から求めた臨界磁場B_<xxC>とホール抵抗から求めた臨界磁場B_<xyC>は異なり、乱れの度合い及び2次元性が強いほど領域B_<xyC><B<B_<xyC>が拡がる傾向が認められた。さらに、より一様な乱れをもつアモルファスMo_xSi_<1-x>超薄膜の乱れ、及び磁場印加に伴う超伝導絶縁体転移を調べたところ、絶縁体試料では磁気抵抗は常に正であるのに対し、超伝導体試料では100mK以下の極低温でのみ、臨界磁場B_<xxC>以上でク-パ-対の存在を示唆する負の磁気抵抗が観測された。これらの実験結果は、2つの系で見い出された臨界磁場以上における異常な絶縁体領域が、2次元の激しい量子ゆらぎによって出現すると予想されているボ-ズグラス相である可能性を示唆している。一方、厚いIn微粒子膜では、系の次元性、平均粒径、そして測定する電流密度の大きさをある適当な条件に保てば、ボルテックスグラス(VG)転移モデルで予想される特徴的なI-V特性が観測されることを見い出した。さらに、4端子法、及び微小ドライブ・ピックアップコイル系を用いた相互インダクタンス法によって、10MHzまでの交流インピーダンスを測定した結果、位相から相転移点が明確に決まり、相転移温度近くでは振幅および位相の温度および磁場依存性が、スケーリング理論で予想される特徴的な関数形に乗ることがわかった。これらの結果は、VG転移が酸化物高温超伝導体に限らない乱れた第2種超伝導体に普遍的な、2次の相転移現象であることを示している。シンプルでよく制御された構造(次元性)と乱れをもつ従来型(低T_c)の超伝導体を用いて、温度、磁場および系の乱れを変数とした(磁束系の)相図を、量子ゆらぎの効果が出現すると期待される極低温・高磁場域までの広い領域にわたって作成している。従来型の超伝導体であるIn微粒子膜でも、系の次元性(膜厚)、平均粒径、そして測定する電流密度の大きさをある適当な条件に保てば、ボルテックスグラス(VG)転移モデルで予想される特徴的なI-V特性が観測されることわ見い出した。10MHzまで交流インピーダンスを測定した結果、相転移温度近くではインピーダンスの振幅および位相の温度および磁場依存性が、スケーリング理論で予想される関数形に乗ることがわかった。さらに、シリコン単結晶を用いたバイブレ-ティング・リ-ド法と微小ドライブ・ピックアップコイルを用いた相互インダクタンス法を組み合わせた装置を製作し、相転移近傍を調べ結果、共振曲線に磁束系の融解に起因すると思われる散逸のピークが現われ、また、相互インダクタンスから求めた磁束侵入長の温度および周波数依存性が、理論の予想するスケーリング則に従うことがわかった。以上の結果は、この系でVG転移が確かに起こっていること、およびこの相転移のモデルの妥当性を示している。一方、磁場印加による超伝導絶縁体転移の近傍を、電気抵抗とホール抵抗の同時測定によって調べた。その結果、電気抵抗から求めた臨界磁場B_<xxC>とホール抵抗から求めた臨界磁場B_<xyC>は異なり、乱れの度合いおよび2次元性が強いほど領域B_<xxC><

B<B_<xyC>が拡がる傾向が認められた。このことは、この異常な絶縁体領域が、2次元の量子ゆらぎによって出現すると予想されているポ-ズグラス相と密接な関係にあることを示唆している。シンプルでよく制御された次元性と乱れをもつ従来型の超伝導体を用いて、温度、磁場及び系の乱れを変数とした磁束系の相図を、量子ゆらぎの効果が現われる極低温・高磁場域までの広い領域にわたって作成した。従来型の超伝導体であるIn微粒子膜でも、系の次元性、平均粒径、そして測定する電流密度の大きさをある適当な条件に保てば、ボルテックスグラス(VG)転移モデルで予想される特徴的なI-V特性が観測されることを見い出した。さらに、4端子法、及び微小ドライブ・ピックアップコイル系を用いた相互インダクタンス法によって、10MHzまでの交流インピーダンスを測定した結果、位相から相転移点が明確に決まり、相転移温度近くでは振幅および位相の温度および磁場依存性が、スケーリング理論で予想される特徴的な関数形に乗ることがわかった。これらの結果は、VG転移が酸化物高温超伝導体に限らない乱れた第2種超伝導体に普遍的な、2次の相転移現象であることを示している。一方、In微粒子膜の超伝導絶縁体転移近傍の電子状態を、電気抵抗とホール抵抗の同時測定によって調べた。電気抵抗から求めた臨界磁場B_<xxO>とホール抵抗から求めた臨界磁場B_<xyC>は異なり、乱れの度合い及び2次元性が強いほど領域B_<xxC><B<B_<xyC>が拡がる傾向が認められた。さらに、より一様な乱れをもつアモルファスMo_xSi_<1-x>超薄膜の乱れ、及び磁場印加に伴う超伝導絶縁体転移を調べたところ、絶縁体試料では磁気抵抗は常に正であるのに対し、超伝導体試料では100mK以下の極低温でのみ、臨界磁場B_<xxC>以上でク-パ-対の存在を示唆する負の磁気抵抗が観測された。これらの実験結果は、2つの系で見い出された臨界磁場以上における異常な絶縁体領域が、2次元の激しい量子ゆらぎによって出現すると予想されているボ-ズグラス相である可能性を示唆している。