Research Institute of Green Science and Technology

News Letter

静岡大学 グリーン科学技術研究所
Vol. 92021 年 4月

特集1：超分子化学と有機π電子系化学に基づく有機機能ナノ化学を目指して
グリーンケミストリー研究部門 教授 小林 健二

特集２：次世代シークエンス解析に基づく短稈・大粒遺伝子の解明と気候危機に強いスーパーコシヒカリの開発
グリーンバイオ研究部門

教授 富田 因則研究動画、学術活動、社会貢献、国際交流、受賞、出版物、報道
研究業績トピック（論文、外部資金・科研費・寄付金、特許出願）
特集 1

特集 2

ニュースレター第9号の特集は、小林教授、富田教授の研究紹介です。

特集１: 超分子化学と有機π電子系化学に基づく有機機能ナノ化学を目指して
グリーン科学技術研究所 グリーンケミストリー研究部門 教授 小林 健二

はじめに
当研究室では、分子の自己集合(自己組織化)とその機能を調べる超分子化学と、π電子の豊富な化合物の合成とその機能を調べる有機π電子系化学を基軸として、有機機能ナノ化学を探究しています。超分子化学と有機π電子系化学の融合を目指して新しい概念を考案して分子や超分子をデザインし、有機合成して、分子自己集合させて機能を賦与し、ボトムアップ型のナノサイエンス＆テクノロジーの発展に貢献したいと思っています。
当研究室では主として、分子自己集合に基づくナノ空間の構築と機能化、分子素子を指向した
分子配列制御、有機発光体や半導体を指向した拡張π共役芳香族分子の研究を行っています。
図1に当研究室のキープレーヤーたちを示します。分子集合カプセル、分子マシーン、二光子吸収
発光体、三重項-三重項消滅アップコンバージョン(TTA-UC)の発光体、有機電界効果トランジスタ(OFET)の半導体、大環状π共役芳香族分子の分子集合πスタックナノチューブです。本稿では、２つのトピックを紹介します。

図 1 当研究室の超分子・拡張π共役分子

水素結合に基づく光応答性分子集合カプセル（図2）分子を認識(識別)して取り込む側の分子をホスト分子、取り込まれる側の分子をゲスト分子といい、そのような研究分野をホスト-ゲスト化学といい、超分子化学の１つの分野になっています。水
素結合や配位結合による超分子(分子集合体)の形成は熱力学平衡支配に基づくため、分子設計を適切に施せば、熱力学的最安定構造として目的とする分子集合カプセル(ホスト分子)を一挙に構築できます。
分子集合カプセルの重要な機能の１つは、望みのタイミングでゲスト分子を放出-再包接することです。図2に水素結合に基づく光応答性分子集合カプセルの例を示します。当研究室では、2分子のお椀型大環状分子のテトラピリジルキャビタンド1と4分子のアゾベンゼン-イソフタル酸trans-2bを混合すると8点のpyN···HO2C水素結合が協同的に働いて、自発的に2:4の分子集合カプセル
12•(trans-2b)4が組み上がることを見出しました。アゾベンゼンは紫外光照射でトランス体からシス体に異性化し、可視光または熱によってシス体からトランス体に戻ります。この性質を利用して、このゲスト包接カプセルG1@[12•(trans-2b)4]に紫外光を当てるとアゾベンゼン部位がトランス体からシス体に異性化して2bの置換基Xがカプセル内部に貫入することにより、カプセルが不安定化しゲスト分子を放出すること、一方、可視光を当てるとアゾベンゼン部位がシス体からトランス体に戻る
ため、カプセルを再構成してゲスト分子を再包接することを見出しました。
現在、配位結合に基づく光応答性分子集合カプセルの研究も行っており、将来的には薬物徐放システムに展開したいと思います。

1

図 2 水素結合に基づく分子集合カプセルの形成と光応答性

アントラセンとアセチレンが交互配列した拡張π共役環状６量体（図3）
アントラセン誘導体は、蛍光発光材料やTTA-UC発光体やOFET半導体等の母核として知られています。アントラセンとアセチレンが交互配列した拡張π共役環状６量体である環状ヘキサ-2,7-アントリレンエ
チニレンやその誘導体はどのような物性や会合特性を発現するか興味深いところですが、合成例はありませんでした。
当研究室では、初めて環状ヘキサ-2,7-(4,5-ジアリール)アントリレンエチニレン誘導体1aの合成に成功しました(図3)。環状体1aは環の内縁が54π電子系で、アントラセン環の2,7-位でアセチレンを介して連結しているため平面配座を取り、かつ大きな環内孔をもっています。環状体1aは立体的に嵩高い側鎖を有するAr置換基を付けて、敢えてπスタックしないように細工してあります。我々は、環状体1aがedgeto-face型CH–π相互作用によって直径サイス特異的に環状パラフェニレン9量体[9]CPPを包接することを見出しました。
また、予備的知見として、環状体1aの6つのアセチレン結合のうち対面2箇所をブタジイン結合に置換した環状体2aは直径サイス特異的に[10]CPPを包接することを見出しています。また、予備的知見として、環状体1のAr置換基の側鎖を変えることにより、πスタック会合二量体やπスタック会合多量体の形成を制
御できることが分かりつつあります。
[n]CPPはカーボンナノチューブ(CNT)の最小単位の１つです。このことから、環状体1a, 2aは直径サイズの揃ったCNTの単離精製に使えると期待されます。また、環状体1のπスタック会合多量体は、分子集合πスタックナノチューブになることが期待され、構造解明が待たれます。また、オプトエレクトロニクス材料への展開が期待されます。

図 3 環状ヘキサ-2,7-(4,5-ジアリール)アントリレンエチニレン1aの構造と[9]CPP包接小林研究室 https://sites.google.com/view/shizuoka-chem-kobayashi

2特集2：次世代シークエンス解析に基づく短稈・大粒遺伝子の解明と気候危機に強いスーパーコシヒカリの開発
グリーン科学技術研究所 グリーンバイオ研究部門 教授 富田 因則

地球温暖化に伴って激化する気候変動の下、我国米作面積1位の品種コシヒカリには、多発する豪雨や大型台風による広域的な倒伏害が増大し、甚大な減収と品質低下を被っている。2018年には西日本豪雨や伊勢湾台風に匹敵する台風21号をはじめ風速54 m/s以上の大型台風が過去最高の7個発生し、農林水産業に甚大な被害が相次いだ（総被害額5,679億円）。2019年の台風19号は2例目の激甚・非常災害に指定され、農林水産業に3,294億円もの被害をもたらした。現在、台風の発生、接近、上陸、規模の大きい降雨の発生数、年間日数とも増加傾向にあり、
IPCC1.5℃特別報告書においても温暖化に伴って強い熱帯低気圧が発生しやすくなり、激しい風雨が増大すると指摘している。今後も激化する気候変動による豪雨や大型台風の多発でイネの倒伏害が増大すると予想される。
以上のように激化する気候変動に対して、コシヒカリを遺伝的により頑健、丈夫に改変し、低コスト・多収で国際競争力を持つスーパーコシヒカリを育成する必要がある。筆者は、その解決策として、国立研究開発法人科学技術振興機構
JSTプロジェクト「グローバル化時代と地球温暖化に適した超多収・大粒・早晩生イネの次世代シーケンサー・ゲノムワイド
解析による開発」[1]の下で、短稈、頑健、多収、早晩生等に関する原因変異を解明するとともに、それらの遺伝情報に基づいてコシヒカリのゲノムに短稈、晩生、大粒遺伝子を統合し、スーパーコシヒカリを開発した。
Ⅰ．次世代シークエンス解析による有用変異の原因遺伝子同定
1.短稈遺伝子d60
イネの背丈を抑制することによって、耐倒伏性を強化し、安定生産を確保することができる。20世紀半ばに、背丈を遺伝的に低く改良することによって、多肥密植が可能で、倒伏しにくく、生産性が画期的に向上した。これは「緑の革命」と呼ばれ、1960～1990年代にかけて世界のイネの単収は倍増した。その後、背丈を抑制する原因遺伝子がジベレリン
GA1の欠損型短稈遺伝子sd1であることが判明した。現在はイネの単収は世界的にみて頭打ちであり、今後の人口増
加や激化する気候変動による倒伏害を克服するために、イネをさらに多収化、頑健化するための遺伝的改革「新・緑の革命」が望まれている。そこで、著者らは短稈突然変異系統北陸100号の変異遺伝子を探索し、20 cm短稈化させる効果を持ち、従来のsd1とは異なる新規の遺伝子d60を発見するとともに、d60が配偶子致死遺伝子galと共存する花
粉では第一分裂後に栄養核が消失し、精核の第二分裂を経て配偶子致死となって、長稈8：短稈1の比で分離する
特異的な遺伝様式を解明した[2]。すなわち、コシヒカリ(D60D60GalGal)×北陸100号(d60d60galgal)の交雑
F2 で は 、 6 可 稔 長 稈 型 (4D60D60 ＋ 2D60d60GalGal):2 部 分 不 稔 型 (D60d60Galgal):1 短 稈 型(d60d60GalGal)に分離する[2]。galは日印品種を問わず普遍的に存在するため、d60はgalから配偶子致死作用のないGalへの同時変異なくしては、自然界では得られなかった貴重な遺伝子であった[3]。染色体歩行および次世代
シークエンス解析の結果、d60は第2染色体短腕10.3 Mb地点、Galは第5染色体短腕7.0 Mb地点にそれぞれ座乗することが分かった[2]。
図 1 バイオマス増大遺伝子Bmsと短稈遺伝子sd1の組合せで画期的に多収化した新品種” コシヒカリ駿河
sd1Bms”。 左からコシヒカリ、sd1を移入して背丈が20㎝抑制された「コシヒカリ
sd1」（ヒカリ新世紀）、さらにBmsの付加によって穂数が2.3倍に増加し、強稈化した「コシヒカリ駿河sd1Bms」(品種登録
出願第33754号)。 Bmsは穂数と稈径を増大し、稈が地際で匍匐状に湾曲するので頑健になる(特願2018-119252)。

3

短稈遺伝子sd1とd60の形質発現効果を比較するため、倒伏しやすいコシヒカリにsd1、d60遺伝子を連続戻し交雑
によって移入した。まず、コシヒカリにsd1を移入するため、十石×関東79号（コシヒカリの極早生突然変異系統）の交
雑F2～F4において系統選抜を行い、出穂期がコシヒカリと同程度で、かつ、sd1ホモ型で固定したF4系統を獲得した。
さらに、この短稈F4系統を一回親、コシヒカリを反復親とする連続8回の戻し交雑を行い、コシヒカリの遺伝的背景にsd1を移入した同質遺伝子系統「コシヒカリsd1」を育成した(図1)[4]。他方、コシヒカリ(D60D60GalGal)×北陸
100号(d60d60galgal)の交雑F1(D60d60Galgal)にコシヒカリを1回戻し交雑したBC1F1では、2可稔長稈型(１
D60D60GalGal):1部分不稔型(D60d60Galgal)に分離するので、以後BCnF1で分離する部分不稔型個体(D60d60Galgal)にコシヒカリを反復親とする連続7回の戻し交雑を行い、「コシヒカリd60」を育成した[5]。「コシヒカリ
d60」の収量性は「コシヒカリsd1」と遜色なかった[6]。
次世代シークエンサーによる「コシヒカリsd1」（品種ヒカリ新世紀と命名）[7]の全ゲノム解析の結果、第１染色体短腕末端から38,267,510 bp地点にsd1（GA20ox2）の第1エキソンにG→TのSNPが検出され、sd1のRT-PCR産物に対してSNP部分を認識して切断する制限酵素解析により、sd1が転写されていることを明らかにした[8]。

図2 染色体歩行および次世代シークエンサーによる全ゲノム解析で同定された粒重を34%増大させる大粒遺伝子Ggの原因変異。
イネ第2染色体上のユビキ
チンリガーゼ遺伝子に1塩基欠失によるフレームシフ
トを確認した(Tomita et al.,Int. J. Mol. Sci., 2019)。

2.大粒遺伝子Gg
大粒の遺伝子源として、岐阜県地域の在来品種「いのちの壱」の大粒形質に着目し、コシヒカリへの戻し交雑移入を繰り返す過程で、大粒について遺伝学的に解析した。まず、コシヒカリ×いのちの壱のF2で分離し、次代F3で固定した大粒ホモ型個体を一回親とし、コシヒカリを反復親とする5回の戻し交雑を行う過程で、BCnF2世代で大粒の遺伝分析を行うとともに、分離した大粒ホモ型個体を花粉親にしてコシヒカリへの戻し交雑を行った。BC3F2では、粒大がコシヒカリより大きい28.1～30.0㎟の大粒ホモ型個体、コシヒカリと同程度で21.6～24.0㎟の小粒ホモ型個体、その中間型個体が、1遺伝子の理論比1大粒ホモ型:2中間型:1小粒ホモ型に分離した。以上のように、大粒形質をコシヒカリに戻し
交雑で移入する過程で、1個の大粒遺伝子Gg（Giant grain）が検出された[9]。
続いて、大粒遺伝子Ggをマッピングするために、いのちの壱×日本晴の交雑F21,328個体で分離した小粒ggホモ型の128個体を用いてイネの12本の染色体を網羅するSSRマーカーを用いてGgとの連鎖解析を行った。その結果、大粒遺伝子Ggは第2染色体短腕から7.6～8.2 Mbに位置するDNAマーカーと強く連鎖していることが分かった（図2）[9]。
さらに、連続戻し交雑によってGgを移入した大粒コシヒカリ型同質遺伝子系統（BC4F2）の全ゲノム解析の結果、Ggの原因変異は第2染色体短腕末端から8.1 M地点にあるユビキチンリガーゼに1塩基欠失が生じたものであることが判明した（図2）[9]。
コシヒカリにGgを移入した大粒同質遺伝子系統を品種「コシヒカリ駿河Gg」と命名した[10]。「コシヒカリ駿河Gg」は、コシヒカリより粒重が34％増加し、食味値も新潟コシヒカリの81.0に匹敵する80.0を示す我が国初の大粒コシヒカリである。大粒化したコシヒカリは米国産コシヒカリと明確に差別化することができる。一方、大粒でかつ短稈のコシヒカリを開発するため、まず、コシヒカリd60×いのちの壱のF2で分離した大粒短稈型Ggd60ホモ型個体にコシヒカリを1回戻し交雑し、さらに、BC1F2で分離した大粒短稈型Ggd60ホモ型個体にコシヒカリd60を反復親として4回戻し交雑してGgとd60を併せ持つ大粒・短稈コシヒカリ型同質遺伝子系統（BC5F2）を育成し(図3)[9]、「コシヒカリ駿河d60Gg」と命名した[11]。これは、Ggによって粒重がコシヒカリより33％増加するとともに、d60によって20 cm(26%)短稈化し、大粒でも台風で倒れにくい頑健・多収コシヒカリであり、遺伝子集積の相加的な成果が得られた。

4

図3 新品種“コシヒカリ駿河d60Gg”（品種登録出願第32365号）。 左から、「コシヒカリ」、短稈遺伝子d60の移入によって20 cm背丈が抑制された「コシヒカリd60」、
さらに、大粒遺伝子Ggを付加して粒重34%が増加した「コシヒカリ駿河d60Gg」(Tomita et al., Int. J. Mol. Sci., 2019)。
大粒化するとともに、穂が重くても台風で倒れにくい草型を持つコシヒカリである。

Ⅱ. スーパーコシヒカリの開発
NGSで判明した遺伝情報を応用して、気候変動に有効な遺伝子を単独又は2-3個集積した大粒Gg、大粒＋短稈
d60Gg、d65Gw、大粒＋早生e1[12]Gg、晩生Hd16、晩生＋短稈d60Hd16、短稈d63、バイオマス増大Bms、バイオマス増大＋短稈d60Bms、sd1Bms、d65Bms、バイオマス増大＋大粒BmsGwの各遺伝子型を持ち、安定生産可能な12品種にコシヒカリ駿河No.を付して命名した[10,11,13-21]。「コシヒカリ駿河d60Hd16」[14]は14
日晩生で猛暑期の登熟障害を回避するとともに、台風に対する倒伏耐性を併せ持つ。一方、穂数を増加し、強稈化するバイオマス増大遺伝子Bms[22]をsd1と組合せた「コシヒカリ駿河sd1Bms」[18]では穂数が画期的に2.3倍に増加した(図１)。本研究で開発したコシヒカリを短稈、大粒、バイオマス増大、早晩生化した新品種の食味・品質は、新潟コシヒカリと遜色なかった。JST事後評価により、「目的とした遺伝子が多く同定、蓄積され、遺伝子解析技術と組合わせた簡便かつ迅速な方法論により目的品種が作出された」と評価された。
引用文献

1.富田因則 NGS解析に基づく気候危機に強い超多収・大粒・早晩生コシヒカリの育種. 科学技術振興機構研究成果展開事業
研究成果最適展開支援プログラムA-STEP成果集2021: 36 (2021).
2.Tomita, M., Tanisaka, T. The gametic non-lethal gene Gal on chromosome 5 is Indispensable for thetransmission of co-induced semidwarfing gene d60 in rice. Biology 8: 94 (2019).
3.Tomita, M., Tanaka, J. Semidwarf gene d60 affected by ubiquitous gamete lethal gene gal produced
rare double dwarf with d30 via recombination breaking repulsion-phase linkage on rice chromosome 2.
Genes 10: 874 (2019).
4.Tomita, M. Introgression of Green Revolution sd1 gene into rice super cultivar Koshihikari to create
novel semidwarf cultivar ‘Hikarishinseiki’. Field Crops Res. 114: 173-81 (2009).
5.Tomita, M. Combining two semidwarfing genes d60 and sd1 for reduced height in 'Minihikari', a newrice germplasm in the 'Koshihikari' genetic background. Genet. Res. Cambridge 94: 235-44 (2012).
6.Tomita, M., Ishimoto, K. Rice novel semidwarfing gene d60 can be as effective as Green revolution
gene sd1. Plants 8: 464 (2019).
7.Tomita, M. Hikarishinseiki. USDA Plant Variety Protection No. 201000072 (2013).
8.Tomita, M., Ishii, K. Genetic performance of the semidwarfing allele sd1 derived from a Japonica ricecultivar and minimum requirements to detect its single-nucleotide polymorphism by MiSeq wholegenomic sequencing. BioMed Res. Int. 2018: 4241725 (2018).
9.Tomita, M., Yazawa, S., Uenishi, Y. Identification of rice large grain gene GW2 by whole-genome
sequencing of a large grain-isogenic line integrated with japonica native gene and its linkage relationshipwith the co-integrated semidwarf gene d60 on chromosome 2. Int. J. Mol. Sci. 20: 5442 (2019).
10.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河Gg. 品種登録出願第32364号 (2017).
11.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河d60Gg. 品種登録出願第32365号 (2017).
12.富田因則 イネの第７染色体にある極早生遺伝子のDNAマーカー選抜方法. 特願2019-108951 (2019).
13.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河Hd16. 品種登録出願第32362号 (2017).
14.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河d60Hd16. 品種登録出願第32363号 (2017).
15.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河e1Gg. 品種登録出願第32366号 (2017).
16.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河d60Bms. 品種登録出願第33286号 (2018).
17.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河d65Bms. 品種登録出願第33287号 (2018).
18.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河sd1Bms. 品種登録出願第33754号 (2019).
19.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河d63. 品種登録出願第33971号 (2019).
20.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河d65Gw. 品種登録出願第34597号 (2020).
21.富田因則 Oryza sativa L. コシヒカリ駿河BmsGw. 品種登録出願第34615号 (2020).
22.富田因則 イネを遺伝的に頑健化する方法. 特願2018-119252 (2018).

遺伝ゲノム工学研究室：https://www.agr.shizuoka.ac.jp/bs/gene/index.html

5

研究動画
グリーン科学技術研究所の研究概要を国内外へ発信するために、所属教員の研究動画を制作しました。
グリーンエネルギー研究部門

6

研究動画
グリーンエネルギー研究部門

グリーンバイオ研究部門

7

研究動画
グリーンバイオ研究部門

グリーンケミストリー研究部門

8

研究動画
グリーンケミストリー研究部門

静岡大学テレビジョン 研究所紹介チャンネル
https://sutv.shizuoka.ac.jp/subchannel/161

9

学術活動
- 三大学合同シンポジウムを開催 -2020年11月17日

静岡県立大学、浜松医科大学、静岡大学グリーン科学技術研究所による三大学
合同シンポジウムをオンラインにて開催しました。
昨年に引き続き「静岡県の大学連携、そして研究成果を世界に発信！」というテーマのもと、静岡県内の大学、公的機関、企業の研究者が集まり、異分野交流を含め多様な研究連携を深める目的で開催されました。
今回のシンポジウムは、第2回目となり、静岡県立大学が主催となって開催され、教職員及び学生、一般企業の方を含め78名の参加となりました。

三大学合同シンポジウム
静岡県の国公立大学、「静岡大学」「静岡県立大学」「浜松医科大学」による合同学術
シンポジウムを開催し、各大学から6名の研究者が研究成果を発表しました。
浜松医科大学:丹伊田 浩行准教授
浜松医科大学:前田 達哉教授
静岡県立大学:橋本 博教授
静岡県立大学:三浦 進司教授
静岡大学：近藤 満教授
静岡大学：轟 泰司教授

10

学術活動
MIKA「革新的無線通信技術に関する横断型研究会」 での講演
峰野 博史教授 講演名：IoT/AIを用いたトマトとの対話への挑戦 2020年10月9日

日本学術振興会「R024電磁波励起反応場委員会 設立総会」 での講演
間瀬 暢之教授 講演名：学術変革領域研究への申請に向けて 2020年11月13日

IBBP「CRYOPRESERVATION CONFERENCE 2020」 での講演
本橋 令子教授 講演名：サトイモ茎頂の効率の良いガラス化保存法の確立II 2020年11月26日

JEMEA「第14回日本電磁波エネルギー応用学会研究会」 での講演
間瀬 暢之教授 講演名：デスクトッププラントの開発：フロー型マイクロ波合成装置と機械学習による反応
条件最適化 2021年1月22日

TIIKM 「6th International Conference on Nanoscience and Nanotechnology」での講演
朴 龍洙教授 講演名：Application of Nanoscience-fused Nanotechnology on Infectious Virus
Detection 2021年2月3日「Special lecture in Chulalongkorn University」 での講演
新谷 政己准教授 講演名：New insights of broad host range plasmids belonging to the
IncP and PromA groups 2021年2月3日

静岡生命科学若手フォーラム「第21回 静岡ライフサイエンスシンポジウム 『生物学×情報
学～ コンピューターが加速させるバイオ研究の最前線 ～』」 での講演
兼崎 友特任助教 講演名：藍藻ゲノムの可塑性から進化について考える 2021年2月28日

JSBBA 「日本農芸化学会 2021年度大会」 での講演
河岸 洋和教授 講演名:高等菌類由来の生物活性物質に関する化学的研究 ( 農芸化学会賞受賞者講演 )新谷 政己准教授 講演名：どのプラスミドが, どのようなときに, どこからどこに移るのだろうか 2021年3月19日

ＣＳＪ「日本化学会第101春季年会/生物間コミュニケーションと物質」 での講演
河岸 洋和教授 講演名：フェアリー化合物は新しい植物ホルモンか？ 2021年3月19日

ＣＳＪ「日本化学会第101春季年会/インフォマティクスで変わる化学合成」 での講演
間瀬 暢之教授 講演名:有機化学者が取り組むケモインフォマティクスによるフロー反応条件最適化
2021年3月21日※全て、招待講演のみ掲載

11

学術活動
研究支援室
旧機器分析センターを前身とす
る分子構造解析部と旧遺伝子実験施設を前身とするゲノム機
能解析部から構成されており、学内の大型研究設備の管理運営及び、これらを利用した研究と教育の効率的な推進を支援している。
学内の教員/研究者/学生には定期的にこれらの機器の利用

グリーン科学技術研究所 研究支援室による学術活動「電子線微小部分析装置」機器の講習会を開催
2020年11月12日
電子線を対象物に照射し発生する特性X線の波長と強度から構成元素を分析す
る「電子線微小部分析装置 (EPMA: Electron Probe Micro Analyzer)」の基本的な原理と使用方法についての講習会を開催しました。

第49回 バイオテクニカルセミナーを開催
2020年12月3日「リアルタイムPCR解析装置LightCycler 480」の原理や測定方法などの基礎的な説明及びソフトの使用方法や解析方法に関するセミナーを開催しました。

講習を実施し、学外の研究者には大型機器など様々な機器による試料分析の受託解析を行い、最先端設備の共同利用の拡大と科学的な新発見の推進に貢献している。また、大型「微小結晶用単結晶構造解析装置」機器の講習会を開催
2020年12月22日
単結晶を用いて、低分子化合物の構造を決定する「微小結晶用単結晶構造解析
装置 (Rigaku VariMax)」について、基本的な測定原理と使用方法についての講習会を開催しました。

研究設備を活用した実習スタイ
ルの教育プログラムも実施し、人材の育成と技術の継続研鑽を行っている。
＜研究支援室HP＞「全自動元素分析装置」機器の講習会を開催
2020年12月24日
有機化合物の炭素、窒素、水素の成分比を決定する「全自動元素分析装置（Eurovector EA3000）」について、基本的な測定原理と使用方法についての講習会を開催しました。

https://green.shizuoka.ac.jp/support/

共同利用機器セミナー開催
2021年3月26日
研究支援室ゲノム機能解析部では、共同利用機器である次世代シーケンサーを活用した受託解析により県内外の研究機関との交流をさらに深め、共同研究ネットワークを拡大させることを目指しております。
2021年3月に次世代シーケンサーとその活用
事例、関連研究分野に関するセミナーをオンラインにて開催しました。

12

学術活動
-インド工科大学日印産学研究ネットワーク構築支援プロジェクトへの参加 –2021年1月
インド国の更なる社会経済発展のため、また産業界のニーズに応えるべく理工系の人材育成強化を目的として、インド
工科大学ハイデラバード校（IITH）と日本企業との産学連携、ネットワーク構築のための様々な支援を実施するプロ
ジェクトとして、二又 裕之教授が独立行政法人国際協力機構（JICA）及び外務省と連携し「インド国インド工科大学ハイデラバード校日印産学研究ネットワーク構築支援プロジェクトにかかる調査」を行いました。

社会貢献-沼津東高校と静岡大学、駿河湾から採集された深海魚3種の腸内細菌叢を解析2021年1月7日（論文掲載日）
静岡県立沼津東高等学校の高校生5名と渡邉 伸一教諭（現・静岡県立伊東商業高等学校)、静岡大学グリーン科学技術研究所の道羅 英夫准教授らの研究グループは、日本一の深さを誇る駿河湾の水深約300mから採集された深海魚アオメエソ、ユメカサゴ、ニギスの腸内細菌叢を次世代シーケンサーを用いて解析しました。
本研究の成果は、当時高校生だった岩附利英氏が筆頭著者として主に論文を執筆し、2021年1月にアメリカ微生物学会が出版する国際学術誌「Microbiology Resource Announcements」に掲載されました。
これまで、深海魚の腸内細菌叢については世界的に見てもほとんど解析されていないため、本研究で得られた結果は深海魚の腸内細菌叢の特性の理解や新奇の海洋微生物資源・遺伝資源の探索に向けて、大きく貢献することが期待されます。

13

国際交流カーネギーメロン大学- 国際シンポジウム「ISFAR-SU 2021」を開催 2021年3月5日
グリーン科学技術研究所、電子工学研究所創造科学技術大学院、大学院光医工学研究科による国際シンポジウム「The 7th International Symposium
toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University
2021 (ISFAR-SU 2021) ~ Joint International Workshops on
Advanced Nanovision Science / Advanced Green Science /Promotion of Global Young Researchers, on the basis ofInterdisciplinary Domain Researches~ 」 を3月5日（金）オンラインにて開催しました。
今回で7回目の開催となる本シンポジウムは、新型コロナウィルスの感染対策として
Zoomにて配信される事となり、静岡大学における研究と教育の多様性、国際性、革新性をより深めることを目的に、情報科学、エネルギーシステム、ナノビジョンサイエ
ンス、ナノマテリアル、ベーシックリサーチ、環境・エネルギー科学、統合バイオサイエンス、
光医工学を中心とする研究分野において、研究者や学生など約70名が参加しました。
グリーン科学技術研究所からは、米国カーネギーメロン大学のTerrence J. Collins
教授とマレーシア プトラ大学のWen Siang Tan教授を招へいし、ご講演頂きました。

米国カーネギーメ
ロン大学
Terrence J.
Collins教授による基調講演「TAML®触媒：
安全で持続可能な化学を開発するための設計、メカニズム、
安全性、アプリケー
ションおよび起業家
精神モデル 」

(Carnegie Mellon
University)
アメリカ合衆国、ペンシルベニ
ア州ピッツバーグに本拠を置く
私立研究大学。
1900年に創立され、電気・コ
ンピュータ工学やコンピュータサ
イエンスなど、テクノロジー分野
で世界的に有名な大学です。
演劇や建築、芸術の分野でも名高く、また異なる学術間の交流が活発であり、それを推進・実施している大学としても知られている。

マレーシア プトラ大学(Universiti Putra
Malaysia)
マレーシアを代表する研究大学であるUPMは、セランゴール
州に位置する国立大学です。
1931年に農科大学として創設されたマレーシアの総合大マレーシア プトラ
大学 Wen Siang
Tan教授による招待
講演「B型肝炎ウイルスおよびインフルエンザ
Aウイルス（IAV）
ワクチン開発のキャリアとしてのノダウイルスのウイルス様粒子」学であり、農学、獣医学、医学、工学、教育各分野の教育研究を網羅する高等教育機関として中心的な役割を担っている。農業系単科大学が前身であるため、首都クアラル
ンプール南部郊外に広大な敷地を有し、その広さはアジアでも有数である。

14

学生受賞
2020年10月7日
総合科学技術研究科の矢原 裕大さん（指導教員：石原 進教授）筆頭著者の論文が情報処理学会マルチメディア、分散、協調モバイルシンポジウム（DICOMO2020）にて優秀論文賞を受賞しました。
受賞論文：異種無線混合DTNを用いた道路寸断情報共有による避難時間短縮の検討（論文共著者：加藤 新良太さん、髙井 峰生さん、石原教授）
2020年10月20日～22日
創造科学技術大学院の田中 晶子さん（間瀬・佐藤研究室）が日本化学会
秋季事業-第10回CSJ化学フェスタ2020において「優秀ポスター発表賞」を受賞しました。
発表演題：ペプチドヒドラジドを利用した新規水溶性タグ導入法の開発
2020年11月11日～13日
創造科学技術大学院の加藤 新良太さん（指導教員：石原 進教授）
筆頭著者の論文が第28回 マルチメディア通信と分散処理ワークショップ(DPSWS2020)にて、奨励賞を受賞しました。
受賞論文：災害時異種無線併用型DTNにおける送信スケジューリングのための転送データ量予測方式の設計
総合科学技術研究科の矢原 裕大さん（指導教員：石原 進教授）
筆頭著者の論文が第28回 マルチメディア通信と分散処理ワークショップ(DPSWS2020)にて、奨励賞を受賞しました。
受賞論文：災害時異種無線混合DTNを用いた道路寸断情報共有が避難行動に与える影響の一考察
2020年12月3日～4日
総合科学技術研究科の内山 仁さん（指導教員：峰野 博史教授）
が情報処理学会CDS研究会で学生奨励賞を受賞しました。
受賞研究：LPWAへ暗号技術を適用したセキュア農業IoTシステムの提案と性能評価

2020年12月2日～4日
総合科学技術研究科 工学専攻の立花 誠也さん（指導教員：石原 進教授）
がICETC2020にてStudent Presentation Awardを受賞しました。
受賞テーマ：Wireless LAN communication using multiple antennaaccess points in narrow sewers
2020年12月25日
総合科学技術研究科 情報学専攻の三原 直樹さん、狩野 芳伸准教授のグループが情報学シンポジウム2020において、「情報学研究推進室長特別賞」を受賞しました。
受賞論文タイトル：人狼知能における自然な雑談の生成

15

受賞
2020年12月17日～19日
石原 進教授がTechnical Program Committee of MSN2020が開催する
The 16th International Conference on MSN2020/Mobile & Wireless
Networks (I) にて「Best Paper Award」を受賞しました。
受賞論文：A Near-Optimal Protocol for the Subset Selection
Problem in RFID Systems

出版物
2021年1月

2021年2月

2021年2月

農山漁村文化協会の『農業技術大系・土壌施肥編
2021年版 追録第32号 第2巻 作物の栄養Ⅴ 72の1の49のP2-6』に原 正和教授の研究内容が掲載されました。

農山漁村文化協会の『最新農業技術 土壌肥料vol.13』の特集ページに原 正和教授の研究内容「有機物の肥料利用の基礎」が掲載されました。

木村 浩之教授の「川根温泉
温泉とともに湧出するガスを活用、
コージェネでホテルなどにエネ供給」の記事が 『月刊エネルギーフォーラム
2月号』 P96に掲載されました。
また、こちらの記事はエネルギーフォー
ラムのHPにも掲載されております。

追録第32号「有機物の肥料特性と利用について」エネルギーフォラムHP：https://energy-forum.co.jp/online-content/3788/

報道関係
2020/11/16 Global Aquaculture Alliance（世界養殖連合会）Webサイト：
朴 龍洙教授 「Electrochemical detection of WSSV with disposable electrode」
2020/11/22 読売新聞：木村 浩之教授 「静岡大・読売講座 地層に眠るメタン活用」
2020/11/23 中日新聞：狩野 芳伸准教授 「医療と情報学び深めて 浜松医大データベース静大生に紹介」
2020/12/02 中日新聞：峰野 博史教授 「ハッピークオリティー トマト栽培 水やりAIが見極め」
2020/12/05 読売新聞：木村 浩之教授 「静岡大・読売講座 詳報 温泉地 メタンで発電」
2021/03/12 化学工業日報：間瀬 暢之教授 「故きを温ね新しきを知るマイクロ波化学」
2021/03/24 静岡新聞：加藤 知香准教授 「エネルギー戦略 策定開始 県有識者会議 国の脱炭素に連動」

16

研究業績トピック
論文発表 (2020年10月～2021年3月, IF4以上）•

Kotaro Takaki, Yuhei O Tahara, Nao Nakamichi, Yusuke Hasegawa, Masaki Shintani, Moriya Ohkuma, Makoto Miyata, Hiroyuki Futamata,
Yosuke Tashiro, Multilamellar and multivesicular outer membrane vesicles produced by a Buttiauxella agrestis tolB mutant, Applied andEnvironmental Microbiology, 86/20, e01131-20 (2020/10) (IF4.016)•

Ryo Onuma, Shunsuke Hirooka, Yu Kanesaki, Takayuki Fujiwara, Hirofumi Yoshikawa, Shin-Ya Miyagishima, Changes in the transcriptome,
ploidy, and optimal light intensity of a cryptomonad upon integration into a kleptoplastic dinoflagellate, The ISME Journal, 14/10, 24072423 (2020/10) (IF9.18)•

Hirokazu Yagi, Saeko Yanaka, Rina Yogo, Akari Ikeda, Masayoshi Onitsuka, Toshio Yamazaki, Tatsuya Kato, Enoch Y. Park, Jun Yokoyama,
Koichi Kato, Silkworm Pupae Function as Efficient Producers of Recombinant Glycoproteins with Stable-Isotope Labeling, Biomolecules,
10/11, 1482- (2020/10) (IF4.082)•

Ojodomo J. Achadu, Abe Fuyuki, Tetsuro Suzuki, Enoch Y. Park, Molybdenum Trioxide Nanocubes Aligned on a Graphene Oxide Substrate
for the Detection of Norovirus by Surface-enhanced Raman Scattering, ACS Applied Materials & Interfaces, 12/, 43522-43534 (2020/10)(IF8.758)•

Ankan Dutta Chowdhury, Fahmida Nasrin, Rupali Gangopadhyay, Akhilesh Babu Ganganboina, Kenshin Takemura, Ikko Kozaki, Hiroyuki
Honda, Toshimi Hara, Fuyuki Abe, Sungjo Park, Tetsuro Suzuki, Enoch Y. Park, Controlling distance, size and concentration of
nanoconjugates for optimized LSPR based biosensors, Biosensors and Bioelectronics, 170/, 112657- (2020/10) (IF10.257)•

Shintani M, Nour E, Elsayed T, Blau K, Wall I, Jechalke S, Spröer C, Bunk B, Overmann J, Smalla K, Plant species-dependent increased
abundance and diversity of IncP-1 plasmids in the rhizosphere -new insights into their role and ecology, Frontiers in Microbiology, 11/,590776- (2020/11) (IF4.235)•

Akhilesh Babu Ganganboina, Indra Memdi Khoris, Ankan Dutta Chowdhury, Tian-Cheng Li, Enoch Y. Park, Ultrasensitive Detection of
Hepatitis E Virus by Electrocatalytic Water Oxidation using Pt-Co3O4 Hollow Cages, ACS Applied Materials & Interfaces, 12/45, 5021250221 (2020/11) (IF8.758)•

Akhilesh Babu Ganganboina, Ankan Dutta Chowdhury, Indra Memdi Khoris, Ruey-an Doong, Tian-Cheng Li, Toshimi Hara, Fuyuki Abe,
Tetsuro Suzuki, Enoch Y. Park, Hollow magnetic-fluorescent nanoparticles for dual-modality virus detection, Biosensors and Bioelectronics,(2020/11) (IF10.257)•

Kenshin Takemura, Jun Satoh, Jirayu Boonyakida, Sungjo Park, Ankan Dutta Chowdhury, Enoch Y. Park, Electrochemical detection ofwhite spot syndrome virus with a silicone rubber disposable electrode composed of graphene quantum dots and gold nanoparticleembedded polyaniline nanowires, Journal of Nanobiotechnology, 18/, 152- (2020/11) (IF6.518)•

Robert Minkner, Jian Xu, Kenshin Takamura, Jirayu Boonyakida, Hermann Wätzig, Enoch Y. Park, Ni-modified magnetic nanoparticles foraffinity purification of His-tagged proteins from the complex matrix of the silkworm fat body, Journal of Nanobiotechnology, 18/, 159(2020/11) (IF6.518)•

Gillian Li Yin Lee, Nur Nadhirah Zakaria, Peter Convey, Hiroyuki Futamata, Azham Zulkharnain, Kenshi Suzuki, Khalilah Abdul Khalil, Noor
Azmi Shaharuddin, Siti Aisyah Alias, Gerardo Gonzalez-Rocha, Siti Aqlima Ahamad, Statistical optimization of phenol degradation andpathway identification through whole genome sequencing of the cold-adapted Antarctic bacterium, Rhodococcus sp. strain AQ5-07,
International Journal of Molecular Sciences, 21/24, 9369- (2020/12) (IF4.556)•

Fahmida Nasrin, Ankan Dutta Chowdhury, Akhilesh Babu Ganganboina, Ojodomo J. Achadu, Farzana Hossain, Masahito Yamazaki, EnochY. Park, Fluorescent and electrochemical dual-mode detection of Chikungunya virus E1 protein using fluorophore-embedded and redox
probe-encapsulated liposomes, Microchimica Acta, 187/, 674- (2020/12) (6.232)•

Hironori Matsuki, Keisuke Okubo, Yuta Takaki, Yoshiki Niihori, Masaaki Mitsui, Eiichi Kayahara, Shigeru Yamago, Kenji Kobayashi, Synthesis
and Properties of a Cyclohexa-2,7-Anthrylene Ethynylene Derivative, Angewandte Chemie International Edition, 60/2, 998-1003(2021/01) (IF12.959)•

Toshio Mori, Haruka Ohno, Hirofumi Ichinose, Hirokazu Kawagishi, Hirofumi Hirai , White-rot fungus Phanerochaete chrysosporium
metabolizes chloropyridinyl-type neonicotinoid insecticides by an N-dealkylation reaction catalyzed by two cytochrome P450s, Journal ofHazardous Materials, 402/, 123831- (2021/01) (IF9.038)•

Hitoshi Ouchi, Takuya Namiki, Kenji Iwamoto, Nobuo Matsuzaki, Makoto Inai, Mihaya Kotajima, Jing Wu, Jae-Hoon Choi, Yoko Kimura,
Hirofumi Hirai, Xiaonan Xie, Hirokazu Kawagishi, Toshiyuki Kan, S-adenosylhomocysteine analogue of a fairy chemical, imidazole-4carboxamide, as its metabolite in rice and yeast, and synthetic investigations of related compounds, Journal of Natural Products,(2021/01) (IF4.36)•

Indra Memdi Khoris, Akhilesh Babu Ganganboina, Tetsuro Suzuki3, Enoch Y. Park, Self-Assembled Chromogen-loaded Polymeric Cocoon
for Respiratory Virus Detection, Nanoscale, 13/, 388-396 (2021/01) (IF6.895)•

Natthariga Laothamteep, Hibiki Kawano, Felipe Vejarano, Chiho Suzuki-Minakuchi, Masaki Shintani, Hideaki Nojiri, Onruthai Pinyakong,
Effects of environmental factors and coexisting substrates on PAH degradation and transcriptomic responses of the defined bacterial
consortium OPK, Environmental Pollution, 277/, 116769– (2021/02) (IF6.792)•

Kohei Sato, Shoko Tanaka, Junzhen Wang, Kenya Ishikawa, Shugo Tsuda, Tetsuo Narumi, Taku Yoshiya, Nobuyuki Mase, Late-Stage
Solubilization of Poorly Soluble Peptides Using Hydrazide Chemistry, Organic Letters (2021/02) (IF6.091)•

Katarzyna Szymczak-Kulus, Sascha Weidler, Anna Bereznicka, Krzysztof Mikolajczyk, Radoslaw Kaczmarek, Bartosz Bednarz, Tao Zhang,Anna Urbaniak, Mariusz Olczak, Enoch Y. Park, Edyta Majorczyk, Katarzyna Kapczynska, Jolanta Lukasiewicz, Manfred Wuhrer, Carlo
Unverzagt, Marcin Czerwinski, Human Gb3/CD77 synthase produces P1 glycotope-capped N-glycans, which mediate Shiga toxin 1 but not
Shiga toxin 2 cell entry, Journal of Biological Chemistry, 296/, 100299- (2021/03) (IF4.238)

17

研究業績トピック
外部資金（研究助成金） 獲得 (2020年10月～2021年3月)
新谷 政己准教授

日本医療研究開発機構 (AMED)「薬剤耐性菌を殺菌する広宿主域バイオロジクスの開発」 2020年１2月 ( 分担 )浜松科学技術振興会 「細菌群集内で標的遺伝子の『持ち主』を明らかにする手法の開発」 2021年１月 ( 代表 )大西 利幸 教授

(公財) 小林財団「抗うつ作用を示す植物由来フェノール配糖体ロザビンの合成生物学的生産システムの構築」 2021年１月

科研費 獲得 (2020年10月～2021年3月)
河岸 洋和 教授

特別推進研究：「フェアリー化合物の科学とその応用展開」 2020年9月

新谷 政己准教授

国際共同研究加速基金：「亜寒帯・温帯・熱帯植物の「植物体圏」におけるプラスミドの伝播現象の実態解明 研究課題」 2020年10月

朴 龍洙 教授（代表）、 宮崎 剛亜助教（分担） 国際共同研究加速基金：「蚊媒介性ウイルス疾患の診断に向けた選択的かつ高感度多検体ウイルス検出技術の開発」 2020年10月

寄附金 (2020年10月～2021年3月)
朴 龍洙 教授：スズキ財団 「セルフパワー型ウイルスの高感度検出技術の開発」 2020年12月

特許出願
朴 龍洙 教授(2020年10月～2021年3月)「電気化学測定用電極」
出願番号：米国出願17/062653 出願日：2020年10月5日

加藤 知香准教授 「ポリオキソメタレート化合物の焼成体、光触媒、及び、ポリオキソメタレート化合物の焼成体を製造する方法」 米国出願番号：17/254939 移行日：2020年12月22日
欧州出願番号：19829883.8 移行日：2021年1月12日

朴 龍洙 教授「表面増強ラマン散乱による高感度の標的物質の検出のためのナノゲル若しくはキット及び検出方法」
出願番号：特願2021-001391
出願日：2021年1月7日

朴 龍洙 教授「ＷＳＳＶワクチン」
出願番号：特願2021-006994

出願日：2021年1月20日

木村 浩之教授 「メタン生成装置」

出願番号：PCT/JP2021/011455 出願日：2021年3月19日

富田 因則教授 「Oryza sativa L. コシヒカリ駿河sd1Gw/e1sd1/e1d60」
出願日：2021年3月30日～31日

お問い合わせ先 ： 静岡大学 学術情報部研究協力課 研究支援係〒422-8529 静岡市駿河区大谷836
TEL:054-238-4264/4902 Email:kenkyu2@adb.shizuoka.ac.jp
グリーン科学技術研究所HP：https://green.shizuoka.ac.jp/

18