hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ショウジョウバエの寿命を制御する因子の探索

背景と方法ショウジョウバエゲノムの遺伝子をランダムに選択して強制発現することができるGene Searchシステムを用いて,寿命延長効果を有する遺伝子のスクリーニングを行った.Gene Search(GS)系統にはゲノムの一カ所にUASエンハンサーと基本プロモーターユニットを含む強制発現ベクターが組み込まれている.そのままでは変異形質を示さないが,GAL4転写活性化因子を発現する系統と交配することにより,そのF_1個体においてベクター挿入地点にある遺伝子を強制発現させることができる.本研究では,hsp70-GAL4系統(熱ショックプロモーターで制御できるGAL4遺伝子)と交配してF1を作出し,成体になるまでの発生過程は25°Cで,成虫期以後は30°Cで飼育して,ベクター挿入地点にある遺伝子を強制的に発現させた.これらの個体の寿命を測定し,野生型と比較して寿命を延長する効果を示すベクター挿入株を探索し,且つそれらの個体において強制転写された遺伝子の同定を試みた.結果と考察約1,000のGS系統をhsp70-GAL4系統に交配して,F1個体の成虫寿命を30°Cにおいて測定したところ,極めて大きな変異が見られた.ベクター挿入をもたない系統を交配した対照群のF_1個体の平均寿命は29日であったのに対して,ベクター挿入をもつ個体で成虫特異的な強制発現を行った群では,最長が34日,最短が2.5日の平均寿命を示した.変異体の中で,野生型に比べて有意に長寿命を示したものについて,強制転写産物の5'側部分配列を決定した.比較的長命であった25系統について調べたところ,3系統が既知の遺伝子,9系統がEST配列と一致し,約半数の系統は新規の遺伝子であった.既知遺伝子へ挿入されたものについては,80%の系統で転写開始点上流に挿入されており,完全長産物が発現されていることを示唆した.本研究では,ショウジョウバエの成虫期に限定した強制発現によって寿命延長作用を有する遺伝子をスクリーニングした.その結果,野生型に比べて有意に長命となるGS系統を同定し,これらにおいて強制的に発現された遺伝子を同定した.これらの遺伝子は老化制御のための標的として有力な候補になるものと考えられる.背景と方法ショウジョウバエゲノムの遺伝子をランダムに選択して強制発現することができるGene Searchシステムを用いて,寿命延長効果を有する遺伝子のスクリーニングを行った.Gene Search(GS)系統にはゲノムの一カ所にUASエンハンサーと基本プロモーターユニットを含む強制発現ベクターが組み込まれている.そのままでは変異形質を示さないが,GAL4転写活性化因子を発現する系統と交配することにより,そのF_1個体においてベクター挿入地点にある遺伝子を強制発現させることができる.本研究では,hsp70-GAL4系統(熱ショックプロモーターで制御できるGAL4遺伝子)と交配してF1を作出し,成体になるまでの発生過程は25°Cで,成虫期以後は30°Cで飼育して,ベクター挿入地点にある遺伝子を強制的に発現させた.これらの個体の寿命を測定し,野生型と比較して寿命を延長する効果を示すベクター挿入株を探索し,且つそれらの個体において強制転写された遺伝子の同定を試みた.結果と考察約1,000のGS系統をhsp70-GAL4系統に交配して,F1個体の成虫寿命を30°Cにおいて測定したところ,極めて大きな変異が見られた.ベクター挿入をもたない系統を交配した対照群のF_1個体の平均寿命は29日であったのに対して,ベクター挿入をもつ個体で成虫特異的な強制発現を行った群では,最長が34日,最短が2.5日の平均寿命を示した.変異体の中で,野生型に比べて有意に長寿命を示したものについて,強制転写産物の5'側部分配列を決定した.比較的長命であった25系統について調べたところ,3系統が既知の遺伝子,9系統がEST配列と一致し,約半数の系統は新規の遺伝子であった.既知遺伝子へ挿入されたものについては,80%の系統で転写開始点上流に挿入されており,完全長産物が発現されていることを示唆した.本研究では,ショウジョウバエの成虫期に限定した強制発現によって寿命延長作用を有する遺伝子をスクリーニングした.その結果,野生型に比べて有意に長命となるGS系統を同定し,これらにおいて強制的に発現された遺伝子を同定した.これらの遺伝子は老化制御のための標的として有力な候補になるものと考えられる.
低出力照射された光重合型コンポジットレジンの窩壁適合性と樹脂含侵層の弾性への影響

低出力照射法は光重合型コンポジットレジンの重合収縮を緩和し、窩壁適合性の向上をはかるものである.しかし,照射光の強度は重合率とくに修復物底面の重合率に影響する.そこで,1,2,3mm厚のコンポジットレジン試料(3種の製品,4-6シェード)を透過した照射光の光強度を測定した.照射器の電球への出力は,7,8,9,10,11,12Vとした.その結果,いずれの出力においても製品およびシェードによって透過光強度に有意差が認められた.また,低出力照射を応用した"slow setting"法(250mW/cm^2×20s,10s休止,600mW/cm^2×20s)と通常出力照射法(700mW/cm^2×40s)の象牙質円柱窩洞における窩壁適合性を比較検討すると,使用した象牙質接着システムによる適合性の違いが認められ,隅角部と窩底部で"slow setting"法が良好な窩壁適合性を示す傾向が認められた.さらに,樹脂含侵層周囲の弾性を調べるため象牙質面,前処理象牙質面,ボンディングレジン面の弾性を押し込み試験で得られた押し込み深さから算出し,低出力照射(8V)と通常出力照射(11V)された2mm厚コンポジットレジン底面の弾性についても算出した.使用材料は,3種の象牙質接着システム(ワンステップ,シングルボンド,ライナーボンドIIΣ)および3種のコンポジットレジン(エリートフィル,Z100,AP-X)とした.その結果,ライナーボンドIIΣでは象牙質前処理面とボンディングレジン面間に差は認められなかったが,ワンステップ,シングルボンドでは前処理象牙質面とボンディングレジン面間に有意な差が認められた.8Vではシングルボンド/Z100を除いてボンディングレジン面とコンポジットレジン底面間に差が認められなかったが,11Vではすべてにおいて有意差が認められた.低出力照射法は光重合型コンポジットレジンの重合収縮を緩和し、窩壁適合性の向上をはかるものである.しかし,照射光の強度は重合率とくに修復物底面の重合率に影響する.そこで,1,2,3mm厚のコンポジットレジン試料(3種の製品,4-6シェード)を透過した照射光の光強度を測定した.照射器の電球への出力は,7,8,9,10,11,12Vとした.その結果,いずれの出力においても製品およびシェードによって透過光強度に有意差が認められた.また,低出力照射を応用した"slow setting"法(250mW/cm^2×20s,10s休止,600mW/cm^2×20s)と通常出力照射法(700mW/cm^2×40s)の象牙質円柱窩洞における窩壁適合性を比較検討すると,使用した象牙質接着システムによる適合性の違いが認められ,隅角部と窩底部で"slow setting"法が良好な窩壁適合性を示す傾向が認められた.さらに,樹脂含侵層周囲の弾性を調べるため象牙質面,前処理象牙質面,ボンディングレジン面の弾性を押し込み試験で得られた押し込み深さから算出し,低出力照射(8V)と通常出力照射(11V)された2mm厚コンポジットレジン底面の弾性についても算出した.使用材料は,3種の象牙質接着システム(ワンステップ,シングルボンド,ライナーボンドIIΣ)および3種のコンポジットレジン(エリートフィル,Z100,AP-X)とした.その結果,ライナーボンドIIΣでは象牙質前処理面とボンディングレジン面間に差は認められなかったが,ワンステップ,シングルボンドでは前処理象牙質面とボンディングレジン面間に有意な差が認められた.8Vではシングルボンド/Z100を除いてボンディングレジン面とコンポジットレジン底面間に差が認められなかったが,11Vではすべてにおいて有意差が認められた.低出力照射法は光重合型コンポジットレジンの重合収縮をそのフローによって補い窩壁適合性の向上はかるものである。従ってレジン内部への照射光の透過度はコンポジットレジンの重合度ひいてはコンポジットレジン修復物の窩壁適合性に重要な影響を与えるものと考えられる。そこで低出力照射光のレジン内部への透過を試作した光パワー測定装置を用いて測定した。コンポジットレジン(Clearfil AP-X,Z-100)の数種のシェード(A3,A3.5,A4.B2,B3)で厚さ1,2,3mmの試料を各々作製した。測定装置の受光窓上に試料を置き、低出力照射光(8,9,10,11V)および通常出力照射光(12V)をあて透過した光を電圧として測定した。その結果1.レジンの厚さが増すと透過した光は減少した。8,9Vでは2mmから10,11,12Vでは3mmでかなり減弱した。2.同じシェードでは同じ厚さで透過した光パワーは同程度となる傾向があった。3.2製品ともシェードにより透過した光パワーは異なる傾向にあった。以上から低出力照射での窩壁適合性の評価をするためには使用するコンポジットレジンのシェードならびに窩洞の深さを十分に考慮していかねばならないと思われる。これらのデータをふまえ牛歯あるいはヒト抜去歯に規格窩洞を形成し、充填した光重合型コンポジットレジンを決定した光照射条件で光重合させ、サーマルサイクリング試験後の窩壁適合性を検討している。

その後、各種の光照射条件下での樹脂含浸層の弾性を測定する予定である。樹脂含浸層の弾性が低出力照射を応用したコンポジットレジン修復に与える影響について調べるために、3種の象牙質接着システム(One-Step,Singlebond,Liner Bond II Σ)および3種のコンポジットレジン(エリートフィル、Z100、AP-X : shadeA3.5)について弾性を測定した。測定部位は象牙質面、象牙質前処理面、ボンディング材塗布面および2mm厚コンポジットレジン底面の4部位とした。ボンディング材への光照射は臨床に即して通常照射を20秒間行った。コンポジットレジン底面測定の際、低出力照射および通常出力照射として試作照射器のハロゲンランプにそれぞれの負荷電圧が8V、11Vの2条件を設定した。弾性の測定は微小表面材料特性システムMZT-4(アカシ社)を使用した。pyramid indentator(68°)によりindentation testを行い、測定条件はpreload : 0.02gf,main load : 1.0gf×30sとした。main loadによるindentation depth : TD、main load除去後のindentation depth : PDを測定し、弾性特性は、(TD-PD)/TD×100(%)より算出した。その結果1.象牙質面、象牙質前処理面、ボンディング材塗布面において3種の製品間に差は認められなかった。2.Liner Bond II Σでは象牙質面、象牙質前処理面、ボンディング材塗布面間に差は認められなかったが、Singlebond, Liner Bond II Σではボンディング材塗布面が象牙質面と象牙質前処理面に比べて低かった。3.3種のコンポジットレジン底面では8Vより11Vの方が高い傾向にあり、製品間ではZ100、AP-X、エリートフィルの順に高い傾向にあった。
部活動指導をとおした読解力及びコミュニケーション能力の育成

(1)研究の目的高校生のコミュニケーション能力や、いわゆるPISA型の「読解力」の養成には、自然体験にかかわる学習活動が有効であるとの仮説を前提に、以下の教育実践を行った。(2)研究の方法まず、登山大会の実施される奥三河、静岡県湖西連峰、佐賀県脊振山系、三重県鈴鹿山系を対象とし、地図の事前調査と現地調査による読図力の養成指導を行い、大会における審査結果を生徒自身及び他校と比較しながら読解力の向上度を測る。次に、天気図の作成及び予想の指導に際し、天気概況と天気予報の根拠をともに文章で記述させるところまで指導を行い、登山大会の審査結果から生徒の読解力や文章表現力の向上を測る。また、山行においては、生徒に主体的に計画を立案させるとともに環境保護や他者への配慮及びコミュニケーションに留意させながら計画を遂行させる。(3)研究の結果・成果読図力の養成を通して、現在位置の把握について指導者と対等に議論できるまでに成長しただけでなく、実際の各種大会の審査でも正解率90%以上の優秀な成績を収めることができた。天気図作成についても、審査の得点率が1年間で20%から80%まで向上し、文章表現力も大幅な向上を見せた。また、計画の立案・推進においても、どちらかといえば内向的な性格の生徒達が、全く知らない場所で指導者の指示がなくても自分たちで細々とした行動の予定を打ち合わせ、集団でも単独でも計画的な行動ができるようになっただけでなく、他の登山者や大会参加者との活発なコミュニケーションや、生徒の感想文などから、対人能力だけでなく危機管理・対応能力の向上を伺うことができた。以上のことから、自然体験に関わる活動を自ら計画し、地図を読みながら、あるいは気象判断を行いながら行動し、様々な人(一般登山者や他校の生徒など)と交流する活動は高校生のコミュニケーション能力や「読解力」の向上に大きく寄与することが証明できた。
分かりやすい空間ガイド情報の条件:言語情報と視空間情報の最適化に関する基礎的研究

(1)地理的空間情報処理方略の検討申請者らが日本語に翻訳したQuestionnaire on spatial Representation (Pazzaglia & De Beni,2002)は(1)方向感覚,(2)方角判断,(3)ランドマーク型方略,(4)ルート記述の処理,(5)サーヴェイ型方略という5因子が抽出されることが明らかにされている(本多・仁平・Pazzaglia,準備中).しかしながら,各因子がどのような記憶能力と関連しているのか明らかにされていなかったため,国際比較可能な記憶検査(ウェックスラー式記憶検査)を用いることにより地理的情報処理と記憶の関連について実証的検討を行った.さらに,平成17年度の研究によって明らかにされた,地理的空間情報処理方略の男女差の知見ならびに,地理的空間情報処理と経路探索エラー・タイプの知見をもとに,既存のナビゲーション・システムとの相互作用の問題を取り上げ,研究結果の一部をまとめた.(3)3次元聴覚ディスプレイ技術を用いた音空間認知実験東北大学電気通信研究所と共同研究を行い,3次元聴覚ディスプレイ技術を応用した聴覚ゲーム練習による音空間認知の転移効果についての実験を行い,その研究結果がApplied Acoustics誌に掲載されることが決定した.さらに,研究成果の一部をロンドンで開催された,国際聴覚ディスプレイ学会において発表した(査読付き:Long Paper).(1)言語による地理的空間情報伝達と処理の研究言語による地理的空間情報伝達に着目した研究を行った結果,(1)地理的空間情報記述の分かりやすさは、環境の特異的な特徴を記述する「弁別的な特徴」,"進む""曲がる"といった移動のステップを示す「移動の動詞」の記述が影響を及ぼしていること,(3)記途の分かりやすさが,空間的な地図への変換の容易さとは必ずしも関連しないこと,(4)地図に変換しにくい記述には目印などの「ランドマーク」や経路などの「パスウェイ」が多く記述される情報量過多の傾向が示されること,(5)進行方向決定地点では記述が若干冗長になるとしても自己身体準拠枠の記述を省略しないことが空間の多義的解釈抑制に重要であることが明らかにされた.研究成果は学術誌に投稿中である.(2)地理的空間情報処理と経路探索エラー・タイプの研究Questionnaire on Spatial Representationsを日本語に翻訳し、経路探索エラーとの比較検討を行った.その結果,(1)我が国の成人においては,イタリアの成人とは異なり,男性では空間全体を把握するためにユークリッド情報を手がかりとする「サーヴェイ型方略」を用いる傾向があり,女性ではランドマーク情報を手がかりとする「ランドマーク/ルート型方略」を用いる傾向があること,(2)ランドマーク/ルート型方略は,「ルート情報の検知処理エラー」および「不正確なルート距離予測エラー」に影響を及ぼしており,サーヴェイ型方略は「意思決定エラー」と「ルート情報の検知処理エラー」に影響を及ぼしていることが明らかにされた.(3)3次元聴覚ディスプレイ技術を用いた音空間認知実験東北大学電気通信研究所と共同研究を行い、3次元聴覚ディスプレイ技術を応用した聴覚ゲーム練習による音空間認知の転移効果についての実験を行い,現在研究結果を投稿中である.(1)地理的空間情報処理方略の検討申請者らが日本語に翻訳したQuestionnaire on spatial Representation (Pazzaglia & De Beni,2002)は(1)方向感覚,(2)方角判断,(3)ランドマーク型方略,(4)ルート記述の処理,(5)サーヴェイ型方略という5因子が抽出されることが明らかにされている(本多・仁平・Pazzaglia,準備中).しかしながら,各因子がどのような記憶能力と関連しているのか明らかにされていなかったため,国際比較可能な記憶検査(ウェックスラー式記憶検査)を用いることにより地理的情報処理と記憶の関連について実証的検討を行った.さらに,平成17年度の研究によって明らかにされた,地理的空間情報処理方略の男女差の知見ならびに,地理的空間情報処理と経路探索エラー・タイプの知見をもとに,既存のナビゲーション・システムとの相互作用の問題を取り上げ,研究結果の一部をまとめた.(3)3次元聴覚ディスプレイ技術を用いた音空間認知実験東北大学電気通信研究所と共同研究を行い,3次元聴覚ディスプレイ技術を応用した聴覚ゲーム練習による音空間認知の転移効果についての実験を行い,その研究結果がApplied Acoustics誌に掲載されることが決定した.さらに,研究成果の一部をロンドンで開催された,国際聴覚ディスプレイ学会において発表した(査読付き:Long Paper).
ヒストンのメチル化による転写制御の分子メカニズム

哺乳類にはG9aヒストンメチル化酵素に良く似たホモローグである、GLPが存在する。我々はGLPの機能を解析する目的で、遺伝学的にGLPを欠損させたマウスを作成し、その表現型を解析した。驚くべきことに、G9aを欠損させたマウス、あるいは胚性幹(ES)細胞の表現型はGLPを欠損させたものと調べた限りにおいて同一であった。このことはG9aによる転写抑制のメカニズムにはGLPとG9aの共存が必須である可能性を強く示唆した。また、GLPの欠損によってG9a蛋白質の安定性が著しく阻害されたことから、すくなくともGLPはG9a蛋白質の安定性の維持に関わることも示した。2種類のヒストンメチル化酵素が協調して働いているという事実は、これまで知られているヒストンメチル化酵素による転写制御メカニズムでは全く報告されておらず、我々が世界に先駆ける形になった。さらに我々はG9aとGLPが分子量の比率が野生型の細胞では1:1の複合体として存在していることを見出した。その結合様式はG9a/GLP共にC末のSET domainに依存的であることも分かった。以上のことから、G9aはGLPとの複合体として存在するときに限って生体内でヒストンのメチル化酵素として機能しうる可能性が強く示唆された。さらに詳細に解析を進めたところ、G9aの酵素活性が生体内でのメチル化に重要であり、反してGLPの活性は無くても良いことがわかった。また、GLPはG9aのタンパク質安定化に寄与する分子であることも分った。以上のことから、G9aはGLPとの複合体として存在するときに限って生体内でピストンのメチル化酵素として機能しうる可能性が強く示唆された。
活字メディアにおける専門言語の歴史的普及の基礎研究

19世紀および20世紀のスイスのドイツ語新聞を対象にして、経済関連紙面の報道について調査した。研究計画を策定した当初想定していた経済学の新しい用語が紙面に反映されることはなく、経済事情の変化そのものが新聞の専門用語の使用に影響することが判明した。またスイス特有の言語使用や、これまでも確認されてきたドイツ語の歴史での外国語からの影響がわずか80年ほどでも変化することが結論づけられた。最終年度には1860年、1900年、1928年の『チューリヒ新報』の紙面を検証した。総ページ数の少ない1860年については、広告面を含めすべての記事を、1900年と1928年に関しては「市況・交通」欄を中心に、それ以外にも経済動向、経済政策に関する記事を対象とした。サンプルとしては一年のうちの三ヶ月分(1月、5月、9月)に絞った。前年度に購入したマイクロフィルムに欠損が見られたため、チューリヒ市図書館でその補足を入手し、併せて関連文献の調査を行った。記事テクストの電子資料化は行わず、該当する記事テクストを研究代表者が直接確認し、関連表現を収集した。その上で、並行する先行研究の検討も踏まえ、前年度の作業を含めて以下の総括を得た。『チューリヒ新報』の230年以上の歴史を確認する作業の関連で、ヨーロッパにおける新聞の発生について、とくにドイツ語圏での新聞史研究文献を検討した。これにより、日本国内では言及されることが少ない17世紀前後のヨーロッパにおける新聞成立に関する様々な知見が、本研究の背景分析に役立つとともに、今後の研究の発展の可能性をも示した。また、19世紀ドイツにおける新聞言語に関する研究も、新聞文体と通常の書記文体との関連および社会的評価に「言語の民主化」という新たな視点をもたらした。研究目的として掲げた経済関連の専門言語の変遷の調査結果としては、経済学の知見が反映された記事が確認できず、市場の商取引の慣用に基づく専門言語が量的に中心であることが判明した。その一方で、スイス特有の言語使用が専門領域の記事においても確認されたこと、ドイツ語史の基本的な傾向としての外国語からの借用語の多用からドイツ語固有表現への転換、英語系統の表現の進出が見られたことなどを結論づけた。1平成23年度は、研究対象となるNeue Zuercher Zeitung 4年分(1880年、1900年、1910年、1928年)のマイクロフィルムを購入した。研究計画策定の際に設定した予算額に比べ大幅に減額する必要から、サンプリング対象の年号を変更した。原則として、できるだけ等間隔で、しかも大戦時などのいわば「非常時」を除外し、他の要因を可能名限り排除したかたちで学問の発展が反映されるよう配慮をした結果、上記の4年分とした。2合計4年分の紙面すべてを調査するのではなく、統計処理上合理的なサンプリングを行い、各年度から60日分程度を分析対象として抽出した。尚、1928年雯についてはサンプリング作業が終了していない。3ドイツ語専門言語研究における19世紀、20世紀の専門言語の特徴を関連文献で調査する作業を開始した。4ドイツ語圏の新聞史におけるNeue Zuercher Zeitung紙の歴史的位置づけ、新聞としての特徴をヨーロッパ、とくにドイツ語圏の新聞史のなかでどう位置づけられるかという点についての調査を開始した。Neue Zuercher Zeitung紙についてはすでに225年史が公刊されており、八つの時代に分けた紙面分析が行われている。5ドイツ語史全体におけるスイスドイツ語の特性について、関連文献で調査作業を開始し、英米語法の多用などの特性を確認している。「やや遅れている」とした理由は以下の二点である。1東日本大震災の影響で、平成23年度予算案の執行が一時見送られたり、「三割減額の上で執行される可能性」などが一時事務経路で伝えられたため、予算執行の状況をみきわめたこと。2主たる分析対象である新聞のマイクロフィルムが、いわば注文生産であったため、発注から到着までほぼ4ヶ月を要したこと。ただし、2月のマイクロフィルム到着後、研究補助を雇用し、紙面の電子化を可能なかぎり加速させ、遅れを最小限に留めた。平成24年度は、まず残された1928年度の紙面の電子化を完了させる。予算が予定通り執行されたので、当初の計画にしたがい、さらに1年分を追加で購入、電子化し、分析対象に加えることも検討する。これにともない、必要に応じて、短期補助員を雇用する。同時に、電子化された紙面の分析作業を実施する。分析結果が一部まとまり次第、学会などの場で研究発表を行う。また、所属研究機関などの刊行物に研究成果を逐次発表する。当初の予定通り、年度末で分析作業、考察を完了させることを目指す。尚、平成23年度予算執行について未使用額が発生した理由は、「現在までの達成度」に記した事情による予算超過への懸念による執行額の減額による。研究費の支出については、主として以下の四点を基本とする。

1作業の進捗状況を睨みつつ、可能と判断されれば早期に追加のマイクロフィルムを購入する。このための短期支援員の雇用も計画している。国内学会などで発表し、スイス関連の専門研究者との研究交流を実施するため、国内出張を行う。新たに必要となる研究資料を調達する。尚、平成23年度予算執行に際して発生した未使用額は、「今後の研究の推進方策」に記した一時資料の追加調達により執行する予定である。
構造情報を基盤としたオートファジーの膜動態に関わる過渡的複合体のダイナミズム

オートファゴソーム形成は、細胞質に出現した小さな袋状の膜が伸展して隔離膜となり、最終的に端が閉じて、被分解物を内包した球状の二重膜胞であるオートファゴソームが完成するという極めてダイナミックなプロセスである。Atg1(autophagy-related 1)はAtgタンパク質の中で唯一のタンパク質キナーゼであり、その活性は、隔離膜形成に必須である(Suzuki et al. (2013) J. Cell Sci.)。我々は既知のanalog-sensitive atg1(atg1-as)を改良し、より阻害剤感受性の高いatg1-as2を作製した。Atg1は隔離膜上で基質タンパク質をリン酸化していることが予想されることから、リン酸化の反応速度とリン酸化された基質タンパク質の最終的な生成量が隔離膜の伸展を規定していると考えられる。しかし、これまでの様々な努力にも関わらず、Atg1の基質タンパク質は不明確なままである。我々はAtg1の基質タンパク質を同定すべく、タンパク質キナーゼの基質を同定する新たな手法の開発に取りかかった。基質同定にはatg1-as2が基質とATPアナログの両方に結合する性質を利用し、ATPアナログ誘導体の新規阻害剤を合成し、基質を修飾した後、基質を生化学的に精製・同定することを狙う。25年度が最終年度であるため、記入しない。オートファゴソーム形成とは、細胞質に出現した小さな袋状の膜が伸展して隔離膜となり、最終的に端が閉じて、被分解物を内包した球状の二重膜胞であるオートファゴソームが完成するというダイナミックなプロセスである。真核細胞のモデル生物である出芽酵母を用いてオートファゴソーム形成のメカニズムを解析する上での大きな問題点のひとつは、蛍光顕微鏡下に隔離膜を可視化できないことであった。我々は、オートファゴソームの選択的積荷タンパク質アミノペプチダーゼIを過剰発現することで、出芽酵母において隔離膜を蛍光顕微鏡下に可視化する手法を開発し、隔離膜伸展の際にAtg1(autophagy-related 1)が複数の準安定状態を経て隔離膜形成に関わっていることを見いだした(Suzuki et al. J. Cell Sci. (2013))。隔離膜上における他のAtgタンパク質の局在を観察したところ、隔離膜と液胞膜との接点(vacuole-IM contact site; VICS)に局在するもの、VICSと隔離膜に局在するもの、隔離膜の縁に複数のドットを形成するものの三つのグループに分かれた。小胞体と隔離膜との位置関係を確認したところ、小胞体が隔離膜と複数の箇所で接している様子が観察された。小胞体からゴルジへの輸送を担っているCOPII小胞は小胞体上のER exit site(ERES)で形成される。ERESと隔離膜との位置関係を観察したところ、複数のERESが隔離膜と接していることが分かった。Atg2-Atg18複合体は隔離膜上で複数のドットとして観察される。Atg18とERESとの位置関係を確認すると、隔離膜上のAtg18にERESが接している状況が極めて高い頻度で見られた。本研究により、オートファゴソーム形成におけるAtgタンパク質の作用部位に関する新たな知見が得られたと考えている。オートファゴソーム形成時に過渡的複合体を形成するAtg1複合体の局在に関わる論文を発表できた。タンパク質キナーゼであるAtg1の酵素活性が隔離膜の大きさを規定していることが明らかとなった。加えて阻害剤を用いてAtg1の活性を制御する手法を開発することに成功した。これらの結果に基づき、Atg1の標的となる基質タンパク質を同定することで本研究のさらなる発展を目指す。
実験室進化実験による３－ヒドロキシプロピオン酸高生産大腸菌の合理的育種

微生物の代謝を利用した生産プロセスは、環境への負荷が少なく持続的な生産を可能とするプロセスとして期待されている。代謝による物質生産を高度化するには、代謝全体を目的物質生産に適した状態へと改変する必要がある。生物は、元来置かれた環境に適応し、細胞内の代謝状態を自然に最適化するという性質を有しており、この特徴を代謝改変に利用できないかと考えた。実験室進化実験は、同一培養環境下で継代培養することで増殖速度が向上するよう株を育種する手法である。細胞が増殖すればするほど目的物質を生産する増殖連動型の生産株に実験室進化実験を行えば、生産性向上が期待できる。本研究では、計算機上で再構築されたゲノムスケールの代謝反応モデルを用いて増殖連動型の有用物質生産大腸菌を構築し、さらに実験室進化実験により適応進化させることで高生産株育種を目指す。さらに生産株のオミクス解析を行い、生産性向上に寄与した代謝変動を解明する。本年度は、前年度に同定したコハク酸生産に有効な新規のppc遺伝子変異について解析を行い、生産向上機構を解明した。その結果として、ppcに変異が生じることでアスパラギン酸によるPpcへの阻害を回避し、還元的TCA回路を介したコハク酸生産を向上した事が明らかになった。さらに、代謝反応モデル上のPpcのフラックス値に制約を課した上でシミュレーションを行うことで、増殖連動型のコハク酸生産では、Ppcが律速となる事を数理モデルからも明らかになった。総括として、本研究では代謝反応モデルによる増殖連動型生産に有効な代謝設計と実験室進化による細胞増殖能の向上を行う事で、生物自身に代謝機能を改善させ、コハク酸高生産株を狙い通りに育種する事に成功した。さらに、実験的手法と数理モデルより、増殖連動型のコハク酸生産における律速反応と分子機構を解明し、かつ律速解消に有効な新規の遺伝子変異体の獲得に成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、ゲノムスケール代謝反応モデルを用いて、コハク酸や3-ヒドロキシプロピオン酸生産に有効な多重遺伝子破壊候補の探索を行った。次に、実験室進化実験を実施するために培養条件等を検討することで、試験管を用いた継代培養系を確立した。増殖連動型のコハク酸生産が予測された多重遺伝子破壊株を構築し、1ヶ月間の継代培養により進化株を獲得した。獲得した進化株と親株を培養したところ、100世代目進化株のいずれにおいても代謝反応モデルの予測どおり、増殖速度の向上に連動したコハク酸生産収率の向上が確認された。5重遺伝子破壊の進化株においては、進化前に比べてコハク酸収率が3.1倍から4.3倍に向上し、最高で0.25 mol/molの収率を示した。本結果より、in silico代謝シミュレーションに基づいた増殖連動型生産株に対し、実験室進化実験による細胞増殖能の改善は高生産株育種に有効であると示した。平成27年度まで、ほぼ計画通り、ゲノムスケール代謝反応モデルに基づいた増殖連動型の目的物質生産株を設計と継代培養実験による実験室進化実験を行い、コハク酸高生産株の育種に成功し、研究は順調に進展している。本年度は、前年度に取得したコハク酸を高生産する進化株について、酸素条件を制御した連続発酵系で培養を行い、コハク酸生産性を評価するとともに、代謝反応モデルによる予測結果と比較を行った。

その結果として、微好気条件下でのコハク酸収率はグリセロールを基質とした連続発酵系で世界最高収率となる0.44 g/gを達成し、進化株は代謝反応モデルにより予測された細胞増殖が最大かつコハク酸生産性の高い代謝状態へと遷移したことが明らかになった。これらの結果から、代謝反応モデルと適応進化を統合した新規な物質生産細胞工場の創製法の開発に成功した。また、取得した全ての進化株に対し、次世代シーケンサーを用いたゲノム変異解析とゲノム編集により、高コハク酸生産に寄与した遺伝子変異の同定を試みた。ppc遺伝子上に同定された新規のミスセンス変異によりコハク酸生産が向上する事が実験的に明らかになった。平成28年度まで、計画通り、ゲノムスケール代謝反応モデルに基づいた増殖連動型の目的物質生産株を設計と継代培養実験による実験室進化実験を行い、ねらいどおりのコハク酸高生産株の育種に成功した。さらに、コハク酸高生産に寄与した新規遺伝子変異の同定に成功し、研究は順調に進展している。微生物の代謝を利用した生産プロセスは、環境への負荷が少なく持続的な生産を可能とするプロセスとして期待されている。代謝による物質生産を高度化するには、代謝全体を目的物質生産に適した状態へと改変する必要がある。生物は、元来置かれた環境に適応し、細胞内の代謝状態を自然に最適化するという性質を有しており、この特徴を代謝改変に利用できないかと考えた。実験室進化実験は、同一培養環境下で継代培養することで増殖速度が向上するよう株を育種する手法である。細胞が増殖すればするほど目的物質を生産する増殖連動型の生産株に実験室進化実験を行えば、生産性向上が期待できる。本研究では、計算機上で再構築されたゲノムスケールの代謝反応モデルを用いて増殖連動型の有用物質生産大腸菌を構築し、さらに実験室進化実験により適応進化させることで高生産株育種を目指す。さらに生産株のオミクス解析を行い、生産性向上に寄与した代謝変動を解明する。本年度は、前年度に同定したコハク酸生産に有効な新規のppc遺伝子変異について解析を行い、生産向上機構を解明した。その結果として、ppcに変異が生じることでアスパラギン酸によるPpcへの阻害を回避し、還元的TCA回路を介したコハク酸生産を向上した事が明らかになった。さらに、代謝反応モデル上のPpcのフラックス値に制約を課した上でシミュレーションを行うことで、増殖連動型のコハク酸生産では、Ppcが律速となる事を数理モデルからも明らかになった。総括として、本研究では代謝反応モデルによる増殖連動型生産に有効な代謝設計と実験室進化による細胞増殖能の向上を行う事で、生物自身に代謝機能を改善させ、コハク酸高生産株を狙い通りに育種する事に成功した。さらに、実験的手法と数理モデルより、増殖連動型のコハク酸生産における律速反応と分子機構を解明し、かつ律速解消に有効な新規の遺伝子変異体の獲得に成功した。平成28年度以降は、バイオリアクターを用い微好気条件下でのコハク酸生産性の評価と連続培養による実験室進化実験を行うことで、更なるコハク酸生産性向上をねらう。また、生産性向上に寄与した代謝変動と因子を解明するために、獲得した進化株のゲノムのリシークエンスによる全ゲノム一塩基変異解析、炭素同位体標識を用いた代謝フラックス解析を行う。平成29年度は、進化株におけるコハク酸高生産機構の解明を試みる。
新規抗精神病薬の胃排出能への影響の有無の解明

抗精神病薬開始後の胃排出能亢進が食欲増加の副作用に関与しているという可能性を研究。具体的には『体重増加や糖代謝異常を来し易い抗精神病薬の内服⇒食事摂取時の胃排出能亢進⇒食物の小腸への流入速度が早まる⇒食物摂取早期の急な血糖上昇・インクレチンの過分泌⇒インスリンの過分泌』という仮説を想定している。これについて入院中の統合失調症症例に対して、新たな抗精神病薬開始前と開始後12週経過した時点の2ポイントで、12時間絶食後の早朝空腹時に胃排出能検査を行う。採取した呼気検体中の13CO2/12CO2比を測定し、呼気13CO2排出曲線のピーク値に達する時間(Tmax)を算出する。それらから得られた『呼気13CO2排出曲線のピーク値に達する時間(Tmax)』などを解析する。現在は統計解析の段階までには至らず、サンプリングの段階であり、サンプリング数10例。うち抗精神病薬内服が5例、未内服・健常者が5例。症例が集まらず、このサンプリング数だけでは統計データは到底出せないが、この抗精神病薬内服と未内服・健常者間で胃排出能の曲線は異なる印象である。また未内服時の統合失調症の症例自体が少なく、そのサンプリング自体が希少である。しかし、一患者において、抗精神病薬内服開始前後の二点においてサンプリングを行えた。あくまでもこの一例の中での比較であるが、抗精神病薬内服前後において、胃排出能の変化を疑う所見が得られた。これについては2019年6月に開催される日本精神神経学会で症例報告として発表予定。大学病院精神科病棟という特性上、サンプリングの条件を満たすような症例が少ないこと。さらに統合失調症という精神疾患の特性上、こちらが主導で行うことにしても計1時間30分の研究参加に同意が得られないこと。研究のプロトコール自体を改変することは考えていないが、研究への参加ハードルが下がるようにこちら側からの補助を強化できればと考えている。抗精神病薬開始後の胃排出能亢進が食欲増加の副作用に関与しているという可能性を研究している。具体的には『体重増加や糖代謝異常を来し易い抗精神病薬(オランザピンやクロザピンなど)の内服⇒食事摂取時の胃排出能亢進⇒食物の小腸への流入速度が早まる⇒食物摂取早期の急な血糖上昇・インクレチンの過分泌⇒インスリンの過分泌』という仮説を想定している。これについて入院中の統合失調症症例に対してサンプリングを行っていく予定である。具体的には新たな抗精神病薬開始前と開始後12週経過した時点の2ポイントで、12時間絶食後の早朝空腹時に胃排出能検査を行う。まず、経腸栄養剤ラコール200mL(大塚製薬工場)摂取直前にベースラインの呼気を採取し、13C酢酸100mgを溶解した同栄養剤200mLを摂取、以降は5,10,15,20,30,40,50,60,75,90分後に呼気を採取する。赤外分光分析装置を用い、採取した呼気検体中の13CO2/12CO2比を測定し(株式会社LSIメディエンスによる外注検査)、呼気13CO2排出曲線のピーク値に達する時間(Tmax)を算出する。それらから得られた『呼気13CO2排出曲線のピーク値に達する時間(Tmax)』、他にも年齢、性別、身長、体重、ウエスト径、喫煙習慣、治療薬剤、血糖・インスリン値などの臨床情報をデータベース化して、解析して以下の点を明らかにする。1抗精神病薬が胃排出能にどのような影響を与えるのか、2抗精神病薬の種類によってその影響が違うのか、3胃排出能と体重や糖代謝との間にどのような関係があるのか。平成29年度は他業務(主に臨床業務)の負担が大きく、本研究をする時間を見いだせなかったため。

大学病院精神科病棟という特性上、サンプリングの条件を満たすような症例が少ないこと。さらに統合失調症という精神疾患の特性上、こちらが主導で行うことにしても計1時間30分の研究参加に同意が得られないこと。平成30年度は前年度ほどの他業務の負担は無いため、前年度の遅れを取り戻すように先ずはサンプリングを進めていく方針である。研究のプロトコール自体を改変することは考えていないが、研究への参加ハードルが下がるようにこちら側からの補助を強化できればと考えている。前年度に達成できなかったことを次年度に持ち越して行うことになったためサンプリング数の不足が原因。次年度にサンプリングをさらに行う予定。
極小モデル理論と特異点の有界性問題

極小対数的食違い係数の昇鎖律を,de Fernex,MustataとKollarの生成極限を用いて研究した.多様体とイデアルの指数が指定された時の,対数的標準な組の対数的食違い係数全体の集合の離散性を示し,局所完全交叉特異点の極小対数的食違い係数の昇鎖律を得た.イデアルの指数が動く時も,3次元非特異多様体上の1より大きい極小対数的食違い係数の昇鎖律を示した.また係数のイデアル進半連続性を曲面の場合に証明した.特異点の有界性問題として,真の3次元標準特異点のGorenstein指数は6以下であることを示した.フリップの終止予想の還元先の一つである極小対数的食違い係数の昇鎖律への応用から,係数のイデアル進半連続性を研究した.係数を重複度で割った商にあたる対数的標準閾の,Kollar及びde Fernex, Ein, Mustataによるイデアル進半連続性の,拡張の研究である.私は,彼らの生成極限イデアルの議論を極小対数的食違い係数の場合に定式化し,さらに係数の性質を導くために,イデアルの指数を小さく動かすことで対数的標準閾の結果を応用することを考えた.その結果,多様体と因子の組,及びイデアルの指数が指定された時の,対数的標準な三つ組上の対数的食違い係数全体の集合の離散性を証明した.その系として,局所完全交叉特異点の極小対数的食違い係数の昇鎖律を得た.極小対数的食違い係数のイデアル進半連続性自身については,純対数的端末特異点の設定では私が以前に示している.その証明のうち,望まれる対数的標準特異点への拡張が機能する部分を精査して,曲面の場合のイデアル進半連続性を完全に証明した.一方,特異点の有界性問題として,厳密な3次元標準特異点のGorenstein指数は6以下であるという,Shokurovの予想を証明した.系として,3次元標準特異点の,極小対数的食違い係数を固定した時の,Gorenstein指数の有界性を明示的に与えた.証明では,私が昔に行った3次元因子収縮写像の分類の鍵である,Reidの特異点版Riemann--Roch公式を応用する手法を用いた.フリップの終止予想の還元先の一つである極小対数的食違い係数の昇鎖律の,McKernanの定式化による最も一般的な形を研究した.非特異多様体上の極小対数的食違い係数に制限することで,de Fernex,Mustata及びKollarが構成した生成極限イデアルを使用した.極小モデル理論ではしばしば多様体とその上の実因子あるいは実イデアルの組を考える.多様体が非特異のときは実イデアルとの組を考えれば十分である.生成極限イデアルとは,それら実イデアルの族の局所的な極限であり,形式的べき級数環上の実イデアルとして定まる.非特異多様体上の極小対数的食違い係数の昇鎖律は,実イデアルの指数が一定の場合は私が証明している.指数が動くときは,実イデアルの列の生成極限が与える極小対数的食違い係数が元々の殆どの実イデアルが与える係数と一致する予想から従う.しかしながら生成極限イデアルは形式的べき級数環上定義されるため,標数0の双有理幾何の基本定理である小平消滅定理が知られていない.私はその幾何的応用であるShokurov,Kollarの連結性補題を形式的べき級数環上で考え,特別な場合に証明した.さらに3次元の研究を深めて,3次元形式的べき級数環上の対数的標準特異点の最小対数的標準中心の存在と正規性を証明した.これと私の以前の極小対数的食違い係数のイデアル進半連続性の研究を組み合わせて,3次元の生成極限イデアルが与える極小対数的食違い係数が1より大きいとき,上述の予想すなわちそれが元々の殆どの実イデアルの与える係数と一致することを示した.系として,3次元非特異多様体上の極小対数的食違い係数の昇鎖律のMcKernanの定式化が,係数が1より大きい範囲では成り立つことが得られた.フリップの終止予想の還元先の一つである極小対数的食違い係数の昇鎖律を研究した.私は3次元非特異多様体上の極小対数的食違い係数の昇鎖律を,係数が1より大きい範囲で,CasciniとMcKernanによる拡張された定式化の形で証明した.極小モデル理論では多様体とその上の実因子,実イデアルの組を考えることが望ましいが,多様体が非特異のときは実イデアルとの組を考えれば十分である.de Fernex, Ein, Mustata及びKollarの研究に従い,非特異多様体上のイデアルの生成極限が形式的べき級数環上に構成できる.その極限上の極小対数的食違い係数と元々の係数の列を比較するのである.私はこの結果を発展させて係数1以下の場合の昇鎖律を考えた.非特異のときは上述の枠組は妥当であって,極小対数的食違い係数のイデアル進半連続性と関係する.3次元以上で係数1以下の場合,非川又対数的端末特異点から成る閉部分集合が因子になるとは限らない.よって連結性補題を安直には応用させられず,この困難の克服が今後の課題であると感じられた.

非特異3次元多様体上の極小対数的食違い係数の昇鎖律を目標として,極小対数的食違い係数を計算する因子の性質を研究した.私は近年,非特異多様体上の極小対数的食違い係数の昇鎖律をイデアルの生成極限を用いて研究してきた.その視点で問題となるのは,極小対数的食違い係数の極限は生成極限の極小対数的食違い係数と一致するか,である.生成極限は一般に対数的標準特異点を持つ.形式的べき級数環上では小平消滅定理は知られていないが,3次元では最小対数的標準中心が正規スキームとして存在することを私は示している.その中心が曲線のときが未解決な場合であった.このとき,極小対数的食違い係数が0となる因子上に制限して考えることが標準的である.そのため,先ずは非特異曲面上の極小対数的食違い係数を計算する因子を調べて,それを重み付きブローアップによって特徴付けた.もちろん,この結果の安直な高次元化はできないが,曲線を最小対数的標準中心として持つ3次元の場合に上手に応用することが課題として分かってきた.関連して,境界を増加させていくときに極小対数的食違い係数を計算する因子がどのように移り変わるかを考察した.極小対数的食違い係数の昇鎖律を,de Fernex,MustataとKollarの生成極限を用いて研究した.多様体とイデアルの指数が指定された時の,対数的標準な組の対数的食違い係数全体の集合の離散性を示し,局所完全交叉特異点の極小対数的食違い係数の昇鎖律を得た.イデアルの指数が動く時も,3次元非特異多様体上の1より大きい極小対数的食違い係数の昇鎖律を示した.また係数のイデアル進半連続性を曲面の場合に証明した.特異点の有界性問題として,真の3次元標準特異点のGorenstein指数は6以下であることを示した.極小対数的食違い係数の昇鎖律について,イデアルの指数を止めた時の局所完全交差の場合や指数を動かした時の3次元の特別な場合のような,一定の成果が得られたからである.また,3次元標準特異点のGorenstein指数の有界性問題の成果もあるからである.27年度が最終年度であるため、記入しない。代数幾何学引き続きフリップの終止予想の視点から,LMMPの過程で現れる特異点の有界性問題を研究する.極小対数的食違い係数の昇鎖律を,連結性補題の応用と対数的食違い係数1以下の因子を実現する写像の応用との方向から考える.極小対数的食違い係数の昇鎖律と,特異点の有界性問題の両方について,一定の進展があったからである.前者では,局所完全交叉特異点の係数の昇鎖律が証明された.後者では,3次元標準特異点の,極小対数的食違V係数を固定した時の,Gorenstein指数の明示的な有界性が得られた.極小対数的食違い係数の昇鎖律との関連を超えて,双有理幾何における重要な幾何的性質であるShokurov,Kollarの連結性補題が,部分的ながら形式的べき級数環上へ拡張されたからである.さらにそれを用いて,極小対数的食違い係数の昇鎖律の最も一般的な形であるMcKernanの定式化が,3次元非特異多様体上の1より大きい係数たちについては証明できたからである.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。引き続きフリップの終止予想の視点から,LMMPの過程で現れる特異点の有界性問題を研究する.特に極小対数的食違い係数に着目して,モチーフ積分論の代数的視点と極小モデル理論の幾何的視点の両面から考察する.引き続きフリップの終止予想の視点から,LMMPの過程で現れる特異点の有界性問題を研究する.特に極小対数的食違い係数に着目して,非特異とは限らない多様体上の極小対数的食違い係数の昇鎖律への手掛かりをつくる.27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は初年度ゆえ成果発表の出張機会が少なく,助成金の繰越があった.これは,本年度に執筆した3論文の発表を兼ねた出張で使用する計画である.
大雪山地域の周氷河現象とその環境に関する研究

平成5年度は、大雪山中央部の高根ヶ原(標高1700m以上)を中心に主に気温、日射量の測定(夏季)、地温の測定(秋季)、植生調査などを実施した。気温測定では、前年度からの継続により通算1年間以上のデータを蓄積することができた。その結果、永久凍土の存在が確認あるいは推定されている高根ヶ原では、平成4年10月平成5年9月の年平均気温-3.0°Cが記録され、改めて気温面から永久凍土の存在が裏付けられた。平成5年は、全国的に冷夏に見舞われた。高根ヶ原の気温観測でも7月、8月の気温(それぞれ10.2°C、11.1°C)が前年に比べ約1°C低下している。しかし、夏季に行った日射量の測定では平成4年と5年の値にほとんど差はなく、大雪山の場合、気温低下の原因は、日射量不足よりも冷気そのものの流入によるとみるべきであろう。このような気候条件や気候変化は、大雪山では永久凍土の存在や消長に大きな影響を及ぼすことは明らかである。気温条件からみると、大雪山地域は、永久凍土不連続帯に位置付けられる。したがって、積雪、植被条件なども永久凍土の存否に大きく関わってくる。そのような観点から、活動層が最大になる秋季に、一定深での地温測定を広範囲で実施した。その結果、比較的積雪が少なく、しかも、地衣類や矮小低木などによるマット状植生やハイマツ群落に覆われた地点で100m深の地温が0°C近い値を示し、凍土の存在が示唆された。一方、風衝砂礫地では、比較的高温を記録した所が多かった。植生調査をパルサ湿原において実施した。その結果、日本新産のコヌマスゲを発見することができた。このことから、大雪山では永久凍土の存在が、植物にとって特異な生育環境を生み出していることが明らかになった。さらに、地生態学的見地から、風衝地における障害物(岩やスゲ属の株)の風背側の植物配列が、卓越風向推定の指標として有効であることを明らかにした。平成4年度は、気温.地温測定および日射量測定のための観測機器設置と土砂移動観察のための実験斜面設置、さらにパルサ湿原(永久凍土地域)での予備的植生調査を主に行なった。現在、これらの観測は継続中であるが、平成4年度に若干のデータが得られた。平成4年5月以降、大雪山中央部の高山帯(標高1700m以上)の3地点(白雲岳山頂、高根ヶ原、忠別前岳)に温度自動記録計を設置し、気温観測を開始した。秋にデータを回収した結果、白雲岳山頂や忠別前岳において、永久凍土の存在する高根ヶ原よりも低い値の気温が測定された。最暖月である8月の月平均気温は、白雲岳山頂で9.6°C、高根ヶ原で12.1°C、忠別前岳で11.3°Cであった。この結果から、少くとも温度条件の面では、これまで知られていたよりもさらに広い範囲での永久凍土分布が示唆された。また、気温観測を行なっている同3地点において夏期間(6月9月)の日射量を測定した。

その結果、積算日射量はどの地点でもほぼ同様の値を示したが、7月までの前半は高根ヶ原や忠別前岳でやや高めの値が得られ、7月下旬以降の後半には白雲岳山頂のみでやや高めの値が得られた。このことから、雲や霧の発生する場所が数Kmの範囲内で季節的に若干異なり、この差異が凍土の融解量や永久凍土の分布に微妙な影響を与えていることが推定される。7月下旬にパルサ湿原において、100m前後のラインを2本設け、植生調査と地形断面測量を行なった。詳細な植生状況や永久凍土と植生との関係については、平成5年度以降に持ち越されたが、植生と地形との大まかな対応関係は明らかになった。平成5年度は、大雪山中央部の高根ケ原(標高1700m以上)を中心に主に気温、日射量の測定(夏季)、地温の測定(秋季)、植生調査などを実施した。気温測定では、前年度からの継続により通算1年間以上のデータを蓄積することができた。その結果、永久凍士の存在が確認あるいは推定されている高根ケ原では、平成4年10月平成5年9月の年平均気温-3.0°Cが記録され、改めて気温面から永久凍士の存在が裏付けられた。平成5年は、全国的に冷夏に見舞われた。高根ケ原の気温観測でも7月、8月の気温(それぞれ10.2°C、11.1°C)が前年に比べ約1°C低下している。しかし、夏季に行なつた日射量の測定では平成4年と5年の値にほとんど差はなく、大雪山の場合、気温低下の原因は、日射量不足よりも冷気そのものの流入によると見るべきであろう。このような気候条件や気候変化は、大雪山では永久凍士の存在や消長に大きな影響を及ぼすことは明らかである。気温条件から見ると、大雪山地域は、永久凍士不連続帯に位置付けられる。したがって、積雪、植被条件なども永久凍士の存否に大きく関わってくる。そのような観点から、活動層が最大になる秋季に、一定深での地温測定を広範囲で実施した。その結果、比較的積雪が少なく、しかも、地衣類や矮小低木などによるマット状植生やハイマツ群落に覆われた地点で100cm深の地温が0°Cに近い値を示し、凍士の存在が示唆された。一方、風衝砂礫地では、比較的高温を記録した所が多かった。植生調査をパルサ湿原において実施したが、コケの同定が未了であり、最終的なまとめには、なお時間を要する。しかし、本調査において日本新産のコヌマスゲを発見した。このことから、大雪山では永久凍士の存在が、植物にとって特異な生育環境を生み出していることが明らかとなった。さらに、地生態学的見地から、風衝地における障害物(岩やスゲ属の株)の風背側の植物配列が、卓越風向推定の指標として有効であることを明らかにした。