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かずさDNA研究所ニュースレター 第56号
発行日 平成28年7月15日（年4回発行）
企画・編集／公益財団法人かずさDNA研究所 広報・社会連携チーム
ニュースレターは以下のサイトからも閲覧できます。
http://www.kazusa.or.jp/j/information/newsletter.html

かずさDNA研究所

公益財団法人 かずさDNA研究所〒292-0818 千葉県木更津市かずさ鎌足2-6-7
TEL : 0438-52-3900 FAX : 0438-52-3901
http://www.kazusa.or.jp/
E-mail： nl-admin@kazusa.or.jp

NEWSLETTER

NL56-B

特集：DNA研究所の産業支援（３）P01. イベントのお知らせ
平成28年度開所記念講演会

P02. 活動報告
千葉大-かずさゲノム医学イニシアチブの開始
木更津高等学校とのSSH連携事業
CBLN会議事例報告会の開催

P13. 研究紹介
セントロメアにおける２つの酵素のせめぎ合いP14. おもしろライフサイエンス
プラスチックを分解する細菌P15. どんなゲノム こんなゲノム
キリンの首はなぜ長い？

P16. 挑戦！あなたもゲノム博士

2016 JUL

56

平成28年度開所記念講演会
平成6年10月26日の開所を記念して毎年秋受賞
2015年度日本育種学会奨励賞に行っている開所記念講演会も今年で22回目

白澤健太主任研究員が日本育種学会春季大会におを迎えました。今年は以下の内容で行います

いて、2015年度の日本育種学会奨励賞を受賞しまので、是非ご参加ください。

した。対象となった研究は、「野菜類のゲノム解析とゲノム育種技術の開発」で、多様な作物において、

日時：10月29日(土)午後1時45分～3時45分

会場：かずさアカデミアホール（木更津市）

ゲノム解読とDNA情報を用いた育種技術の開発に貢献したことが評価されました。

※JR内房線木更津駅東口から無料送迎バスあり
講演１：｢日本の未来を変える!?－人工知能とは－｣
中尾 悠里（株式会社富士通研究所 知識情報

日本農芸化学会2016年大会において、柴田大輔

処理研究所 人工知能研究センター 研究員）バイオ研究開発部長と鈴木秀幸グループ長は、京都（要旨）昨今、毎日のように新聞を賑わせている人工知大学の大日向先生との共同研究でトピックス賞を受能。それはどのような技術で、我々の生活をどう変えていくのでしょうか。医療、介護など様々な分野に応用され、日本の未来を明るくする最先端技術をご紹介します。

講演２：｢シバの常緑性を科学する／未来への挑戦｣
明石 良（宮崎大学農学部 教授）

イベントのお知らせ

日本農芸化学会2016年大会トピックス賞賞しました。対象となった研究は、「大豆由来ペプチドの抗うつ薬様作用の腸から脳への伝達機構と活性に重要なアミノ酸残基について」です。

（要旨）シバは庭園観賞用や地表面の温度上昇を抑える地被植物で、ゴルフ場やサッカー場などに利用されています。シバのゲノム研究を通して、新たな環境を提供す

表紙の写真る新品種の育成が期待されます。

定員：300人（申込多数の場合は抽選）
申込方法：はがきに参加者全員の郵便番号、住所、氏名、電話番号、送迎バス利用の有無を明記して郵送。FAXまたはホームページからも申し込みできます。申込者には締め切り後に郵送にて詳細をご案内致します。

研究棟から交流棟に向かう渡り廊下から見える高さ４メートルほどのヤマボウシがきれいな白い花をつけていました。近縁種にはハナミズキ（アメリカヤマボウシ）がありますが、ヤマボウシはハナミズキ炭疽病に抵抗性があるそうです。(撮影：平成28年5月24日)

締め切り：10月7日(金)必着

表紙写真撮影ポイント

千葉県立現代産業科学館
サイエンスショー/実験・工作教室
DNAを取り出してみよう
日時：8月7日(日) 主催・会場：千葉県立現代産業科学館○詳細は近くなりましたら、HPでご案内いたします。https://www.chiba-muse.or.jp/SCIENCE/

かずさアカデミアホール
第７回アート・クラフト縁日生命の設計図「DNA」を見てみよう！
日 時 ： 8 月 13 日 ( 土 ) 、 14 日 ( 日 ) 主 催 ・ 会 場 ：（株）かずさアカデミアパーク 内容：①体験：DN
Aを見てみよう②工作：DNA型キーホルダーを作ろう③展示：DNAって何だろう？

○詳細は近くなりましたら、HPでご案内いたします。

01

http://www.kap.co.jp18

千葉大-かずさゲノム医学
イニシアチブの開始

問題４
DNAと同じく「核酸」の仲間ですが、DNAとは異なる働きをする「リボ核酸」の略語はどれでしょうか？

かずさDNA研究所と千葉大学未来医療教育研究機構＊は、ゲノム医療の実現を加速するために、「千葉大-かずさゲノム医学イニシアチブ」という新たな取り組みを開始しました。5
月19日に、かずさDNA研究所内に千葉大学との連携研究室を立ち上げ、千葉大学の研究者が当研究所の先進的なゲノム解析に関する解析機器や大規模計算機システムを利用するこ

By Difference_DNA_RNA-DE.svg: Sponk (talk)translation: Sponk (talk) chemical structures of nucleobases by Roland1952, CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9810855

A: DHA

B: DPA

C: RNA

D: EPA

問題５
RNAにはいくつかの種類があり細胞内で様々な働きをしています。RNAの中でも長さがおよそ22塩基と短いRNAは何というでしょうか？とが可能となりました。
「ゲノム医療」とは、個人のゲノム情報をもとに各個人の体質や病状に合わせて行う医療です。ゲノム検査の結果をはじめ種々の医療情報を用いて診断を行い、最も有効な治療、予防や発症予測を一人ひとりに提供することです。

を推進してきたほか、地域イノベーション戦
略支援 プロ グラ ム （都 市 エリア 型 ）「 かずさ・千葉」（2009年～2014年）において連Examples of miRNA stem-loops, with the mature miRNAs shown in red,
CC BY-SA 4.0,
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Examples_of_microRNA_stemloops.jpg

A: リトルRNA
C: マイクロRNA

B: タイニーRNA
D: ミニRNA

携して研究開発を実施し、免疫・アレルギー活動報告

両者は、個別の基礎分野で多くの共同研究疾患克服に関する研究で高い評価を得ました。
千葉大学がこれまでに行ってきた、がん、免疫・アレルギー、各種疾患に関する研究と当研究所が蓄積してきたゲノミクス解析技術問題６
DNAから転写されてつくられたRNAを鋳型に、タンパク質をつくるために必要なアミノ酸を運ぶRNAを何というでしょうか？

を統合して、①喘息などのアレルギー疾患の治療法の研究開発、②疾患iPS細胞の機能及び品質解析、③がんゲノム解析に向けた基盤整備や、④若手研究者の育成を行います。

Tertiary structure of tRNA. CCA
tail in yellow, Acceptor stem inpurple, Variable loop in orange,
D arm in red, Anticodon arm inblue with Anticodon in black, Tarm in green. by Yikrazuul, CC
BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/
wiki/File:TRNAPhe_yeast_1ehz.png

A: リボソームRNA
C: トランスファーRNA

17＊千葉大学未来医療教育研究機構
URL: http://www.mirai-kikou-chiba.jp

B: メッセンジャーRNA
D: アンチセンスRNA

左から、小原收副所長、岩間厚志千葉大学医学研究院副研究院長、金田篤志千葉大学教授

02挑戦！あなたもゲノム博士
このコーナーではゲノムに関するクイズを出題します。答えはかずさDNA研究所のＨＰに掲載。
(http://www.kazusa.or.jp/j/information/newsletter.html)

問題１
根本哲一校長（左）と田畑哲之所長

木更津高等学校とのSSH連携事業
研究所と同じ木更津市内にある千葉県立木更津高等学校は、明治33年に開校した千葉県を代表する伝統校です。来年度からの理数科設置に先立ち、文部科学省のスーパーサイエＡコース
大腸菌はひとつの細胞で生きている単細胞生物です。１つの大腸菌が増殖して２つに分裂する
身近なDNAを見てみよう！（50分）のに最短でどれだけ時間がかかるでしょうか？
身近な食品（ジュース、ブロッコリー等）と、エタノールや食塩、台所洗剤などを用いてDNA抽出を行います。（各班４名程度）中学１年生「生物の観察」修了後にお勧めです。
目的：生き物には「生命の設計図」であるDNAが含まれていることを学びます。

ンスハイスクール（SSH）指定に応募し、この春にSSH指定校の採択を受けました。

A: 約20分
C: 約20時間

木更津高等学校と当研究所は、相互の連携

活動報告

により、生命科学分野での高度な学習の場を提供し、高等学校における科学教育の充実を図るとともに、次世代を担う優秀な科学・技

B: 約２時間
D: 約2日間問題２
ヒトはたくさんの細胞が集まって体がつくられている多細胞生物です。つぎの細胞のうち寿命が一番短いものはどれでしょうか？

術にかかわる人材の発掘・育成を通して、広く社会に貢献することを目的として、6月2日に、SSH連携事業に関する協定を結びました。
この連携事業は、「かずさ生命科学講座」と称し、原則SSHコースの生徒を対象とした分子生物学講座で、DNA解析実験の基礎から遺伝子組換え技術に関する実習等を行います。

A: 神経細胞C: 骨細胞

B: 赤血球
D: 消化管上皮細胞

また、インターネットを利用した生命科学データの解析実習など最先端技術の体験学習の場も提供します。
さらに、この事業では、創造性や独創性を高める指導方法や教材の開発などの取り組み

問題３
ヒトの体の細胞が分裂するときには、１回の細胞分裂で、ひとつの細胞がいくつの細胞になるでしょうか？

も相互に協力して行います。
なお、かずさDNA研究所は、すでに2014年3月に、同じくSSH指定校である千葉県立長生高等学校ともSSH連携事業に関する協定を結んでいて、今年度も引き続き相互に連携し、SSH事業の支援を行っていきます。
A: 2個

03

B: 4個

C: 8個

D: 16個16CBLN会議事例報告会の開催
植物ゲノム配列の解読とその応用に向けた研究
5月23日に、千葉県バイオ・ライフサイエンス・ネットワーク(CBLN)会議の平成28年度総会と事例報告会を千葉市で開催しました。
報告会では、当所平川英樹グループ長より、当所で行った植物のゲノム解析とその成果を活用するための統合データベースについて、また、大阪大学の中谷明弘特任教授からは、キリンの首がなぜ長いのかについては、進統合データベースから得られた遺伝子情報を化を語る上でたびたび議論の対象となってい用いた解析について、最後に、当所白澤健太ます。一説には、高いところの葉を食べるの主任研究員より、ゲノム情報の品種識別や育に有利だったからと言われていますが、結論種への応用についての紹介がありました。

はまだでていません。
解剖生理学的にみると、キリンの頚椎（首の骨）の数は他の哺乳類と同じく7つで、キリンの様に首を長くするには、ひとつひとつの頚椎を伸ばさなければなりません。それと同時に、脳に血液を送るための、他の哺乳類の2倍の血圧に耐える心血管系などを発達させる必要があります。
今回、タンザニアの研究機関を中心とした研究グループは、マサイキリンと、唯一の近縁種で首の短いオカピのゲノムを解析して、イベント等の報告<産学官連携＞
 4月20日（水）～22日（金）：ジャパンライフサイエ
ンスウィーク2016（東京ビッグサイト）に当研究所のバイオリソース普及センターが参加。

他の哺乳類のゲノムと比較することで、少な

http://www.japanlifescienceweek.com

くとも70個の遺伝子がキリンの首の長さに関製薬・医療に係わる日本国内やアジア・ヨーロッパ各国与していることを明らかにしました。
これらの遺伝子の多くは、胚発生時に胴体と四肢の形成に関与したり、細胞の増殖を制御する働きをしています。研究グループでは鍵となる遺伝子のひとつとして、骨格に変化をもたらすことが知られているFGFRL1遺伝子に変異がみられたことを報告しています。

活動報告

どんなゲノム こんなゲノム

キリンの首はなぜ長い？の約1,000社の企業や研究機関が出展する専門展示会で、約20,000人が参加しました。
＜その他＞ *KDRI:かずさDNA研究所に於いて実施
 DNA出前講座
6月1/2日(水/木)：木更津高校
6月7/10/16日(火/金/木)：市立習志野高校
6月19日(日)：木更津高校文化祭での科学部への協力
6月28/30日(火/木)、7月１日(金)：天羽高校
7月13/14日(水/木)：君津市立君津中学校
 分子生物学講座

キリンはウシの仲間で、オカピとの共通祖先から、1150万年前に分岐したとされています。ゲノムの詳細な解析は、進化の謎を解くことができるのでしょうか？

5月11日(水)：(私)千葉明徳高校（KDRI）
6月8日(水)：埼玉県立伊奈学園総合高校（KDRI）
7月5日(火)：千葉東高校
 DNA研修会（アカハライモリのDNA解析）
4月26日(火)：市原八幡高校（KDRI）
 公民館出張講座

2016年5月17日 Nature Communications

15

7月9日(土)：市原市立五井公民館

04

特集：DNA研究所の産業支援（３）ポリエチレン
テレフタラート
PET加水分解酵素

DNA解析センターによる産業支援-OHH

MHET加水分解酵素

DNA解析センターの活動の目的
かずさDNA研究所がもっている最新の分析機器や高度な分析技術を、民間種苗会社や公モノエチレン
テレフタラート

HO-CH2-CH2OH

テレフタル酸

エチレングリコール的研究機関が行う各種農作物の品種改良や品質管理に活用し、食料の増産や安定供給に貢献することを目的として、精力的に活動しています。

プラスチックを分解する細菌
ペットボトルや衣類に用いられているPET（ポリエチレンテレフタラート）は石油から作られています。PETはこれまで自然界での先端研究で使われる最新の技術を産業に活

微生物による分解は起きないとされていて、用するため、コンサルティング、受託分析、土壌や海水中に蓄積したPETは半永久的にそ共同開発などを行っています。のまま残ると考えられていました。

DNA解析センターの母体であるかずさDNA

おもしろライフサイエンス

活動の概要

2005年頃から、分子生物学的な解析により、研究所の植物研究グループは、これまで数多微生物由来のPETを分解できる酵素が報告さ

くの植物の全ゲノムの解読で大きな成果をあれだしましたが、いずれも副次的なものと考げてきました。開所当時はシロイヌナズナやえられていて、自然界でPETを分解しているミヤコグサなどの実験植物を対象としていまとみなすことができる、つまり、PETを炭素したが、近年はトマト、ハクサイ、イチゴや源として生育できる微生物はみつかっていまサツマイモなど私達の生活に関わりが深い農せんでした。そこで、京都工芸繊維大学らの作物へとシフトしてきました（下図）。このグループは、PETゴミが埋められている処分間に蓄積したゲノム解析の技術やノウハウは場などから土壌を採取し、PET分解菌を探索多岐にわたります。また、この過程で開発ししました。

た ＊ DNA マ ー カ ー の 情 報 は 、 DNA 解 析 セ ン
ターが技術支援を行う上での貴重な資源と採取地の大阪府堺市にちなんで“Ideonella

なっ てお り 、2016 年7 月 現在 、私 達が DNA

sakaiensis”201-F6株と名付けられたこの菌マーカーの情報を整備している農作物は35品

は、ゲノム解析の結果、PET加水分解酵素、目を超えています。

MHET加水分解酵素と名付けられた2種類の酵
素を使って、PETをテレフタル酸とエチレングリコールに加水分解し、これらを炭素源として生育していることが分かりました。
残念ながらこの菌の生育は非常に遅く、親指の爪の大きさのPET片を分解するのに約6週間かかるとのことですが、PET分解に関わる遺伝子が同定されたことで、これらの酵素を利用した新しいリサイクル法の可能性がみえてきました。
2016年3月11日 Science05

14

活動の歴史
2007年、私達がもつ先端的なゲノム研究の技術や成果を公的研究機関や民間企業で活用するため、受託解析あるいは共同研究など状況に応じた技術支援活動を行うDNA解析センターを立ち上げました。当センターは来春に10周年を迎えますが、現在は異なる専門性を備えた下記の３ つの研究 グループが一体 と研究紹介

セントロメアにおける２つの酵素のせめぎ合い幅広くサポートできるよう努めています。
◯植物DNA解析グループ

細胞が分裂するときには、二倍に複製されDNAマーカーの開発や分析とゲノム解読にた染色体DNAが２つの細胞に正しく分配されよるゲノム情報の収集を中心に、15名のスます。この染色体分配には、セントロメアとタッフで受託業務を行います。特にコンサル呼ばれる領域（上図中央）が重要な働きをしティングには力を入れており、初めて DNAています。通常、DNAが染色体上で折りたたマーカーを利用したい方でも安心してご相談まれるときには、ヒストンH3を含むヒストンいただけるよう努めています。

複合体に結合しますが、セントロメア領域は◯植物ゲノム・遺伝学研究室

特別で、ヒストンH3の代わりにCENP-Aを含

この研究室は先端研究部に属し、DNAマー

むヒストン複合体が結合し、セントロメアのカーの新規開発やゲノム地図の作成、遺伝解構造および機能の目印にもなっています。

析、作物の形質評価技術の開発などの先進的セントロメアの外側には、ヘテロクロマチな研究開発が主 な役割で すが （ニュース レンと呼ばれる機能的に不活性化された領域がター51, 53, 55号で直近の研究成果を紹介）、あり、ヒストンメチル化酵素（Suv39h1）にDNA解析センターに育種や遺伝学の専門知識よりメチル化 ＊1されたヒストンH3を含むことが必要な相談があった場合には、専門の研究が目印になっています。Suv39h1によるメチ員がコンサルティングを担当します。

ル化が強く働きすぎると、セントロメアの機◯ゲノム情報解析グループ能も不活性化されてしまいます。そのため、かずさDNA研究所が保有する大型の電子計

セントロメアとヘテロクロマチンの境界では、算機を駆使して、ゲノム情報の解析を行いまセントロメアの機能を維持するためのせめぎす。最先端のゲノム解読機器や国内外のデー合いが行われています。

タベースから収集する膨大な量のゲノム塩基

ヘテロクロマチンの侵略からセントロメア配列の中から、個々の目的に役に立つ情報をを守るには、ヒストンH3をアセチル化 ＊2する探索・集約して、受託解析で使用するための酵素が必要です。今回の研究発表では、KAT7

DNAマーカーの設計や遺伝子の探索を担当しというヒストンアセチル化酵素が、メチル化ます。

されたヒストンH3をアセチル化して染色体上13なって、利用者のさまざまなご要望に対して*DNAマーカーとは：品種や個体を識別する際のから追い出すことにより、空いた場所に目印として利用できるDNAの塩基配列の違いをCENP-Aが補充されて、セントロメア機能が維DNAマーカーと呼びます。DNAの配列は、親か持されていることを明らかにしました。

ら子へ、子から孫へと遺伝するので、品種や個体＊1＊2 タンパク質中の特定のアミノ酸残基の水素原子をメを識別するDNAマーカーを見つけることができチル基（-CH3）、もしくは、アセチル基（-COCH3）に置れば、品種の管理や育種などに利用できます。

換することをいう。

DNAマーカーについては、ニュースレター53号

2016年6月6日 Developmental Cell

でも取り上げています。

06

なかじま

インタビュー：中島ゆかり

紫特任研究員

Ｑ： DNA解析センターではどのような技術支援を行っているのですか？

Ａ： かずさDNA研究所の高度なDNA解析技術を社会に活用するため、公的研究機関が行う基礎研
究への技術サポートから、民間種苗会社の種苗の品質検査まで幅広い支援を行っています。
前者では最新のゲノム解読機器を使ったゲノム情報の収集や遺伝解析のための大規模DNA型解析などが挙げられ、基礎研究分野で常に求められる最先端の技術と研究を迅速に推進するためのマンパワーの面で支援させていただいています。
一方、産業の現場では必ずしも最先端の技術ばかりが求められるわけではありません。種苗の品質管理で最も需要が多い **F1雑種作物の種子の純度検査では、安価、簡易で迅速、さらに精度の高い検査方法が求められます。これまでさまざまな作物種で研究開発を行ってきた私達だからこそ、既存の方法に改良を重ねてオリジナルの手法を新たに開発して受託検査に活用するだけでなく、ご要望があればお客様に技術提供をすることもできるわけです。

Ｑ： 具体的にはどのような分析が行われているのですか？

Ａ： 検査や育種を目的とした新規なDNAマーカーの開発や、これらを用いた種苗の品質検査などです。具体的には、F1雑種作物の種子の純度参加者アンケートの結果検査や他品種の混入調査などのDNAマーカーを利用した受託検査のほか、実用技術を開発する前段階としてゲノムの基本情報の収集を目的としたゲノムの解読や電子計算機を使った情報解析を行っています。
**F1雑種とは：性質の異なる２種類の親株を掛け合わせると、その次の世代の子孫（F1）は、親よりも発育がよい、病気や環境に対する抵抗性が強い、生産力が高い、など、両親を上回る優れた性質を示すことがあります。これを雑種強勢といい、農作物や家畜の品種改良にしばしば利用されています。この現象は、トウモロコシで最初に発見されました。

0712

研究所一日公開の様子

Ｑ： 技術支援はどのような機関に対して行われているのですが？

Ａ： 国や自治体の公的研究機関、大学・高校などの教育機関、バイオ関連企業や種苗会社など、多岐に渡ります。公的研究機関や大学からは主に基礎研究分野、バイオ関連企業からは先端研究分野、種苗会社は育種や検査を含む応用分野など、機関の性質によってDNA解析センターに求められる支援の内容も異なる傾向にあります。

今後の目標
まずはクライアントの拡大です。来年でセンター設立10周年を迎えますが、まだまだ認知度は低いと感じています。利用者の裾野をより広げるためには、関連学会での広報展示を継続するとともに、今後も関係省庁のプロジェクト内でセミナーを開催するなど、積極的に活動していきたいと考えています。
続いて、産業の一翼を担うことです。そのためには、関係機関・企業とのネットワークの拡充やお客様との信頼関係の構築・維持が不可欠です。個々の案件を大切に扱い、些細なことでも安心してご相談いただけるよう誠意をもって対応させていただきたいと思います。
最後に、最先端技術の整備です。実際のニーズが従来の分析手法であったとしても、それと平行して最先端の知識と技術を常に保有しておく必要があります。DNA解析センターを構成するグループ間での意見交換をはじめ、最新の論文を調査するなどして常に技術革新に努めたいと考えています。

11

DNA解析センターの皆さん

08

研究所一日公開のイベント

研究所一日公開の報告
かずさDNA研究所の活動を、より一層ご理解いただくために、4月23日（土）に「研究所一日公開」を開催しました。「DNAを見て学んで体験しよう‼」をテーマに初めての試みでしたが、615人もの方にご参加いただきました。
ご参加ありがとうございました。

皆様に楽しんでもらおうと体験型のイベントもたくさん用意しました。普段から研究中心で、初めての企画だったので、至らない点も多々ありましたが、アンケートを見ると多くの方に満足していただき、スタッフ一同うれしく思います。一方、貴重なご意見ご要望もたくさんいただきましたので、今後の改善につなげていきたいと思います。
参加された方の年齢層は幅広く、50歳未満の方が半分で、20歳未満が約４分の１、お住まいは近隣市がおよそ半分を占めますが、県外からも11人の方にご参加いただきました。
「研究所を見てみよう」では、DNA実験に使う器具・機材を手にしたり、研究者の話を熱心に聞いていらっしゃいました。「DNAを学ぼう」では、研究成果のミニセミナーやサイエンスカフェで、今まで疑問に思っていたことを研究者に質問されていました。「DNA実験を体験しよう」では、身近な食品からDNAを取り出したり、深海エビやオワンクラゲの生物発光を見て、実験を楽しんでいただきました。他には、実験器具を使ったぬり絵やひもを編んでのDNAキーホルダー作り、（株）
アイシン・コスモス研究所や県立市原八幡高校理科部生徒による研究発表もあり、盛り沢山な一日でした。
0910