An	Introduction	to	the	National	Institute	for	Basic	Biology

大学共同利用機関法人 自然科学研究機構

National	Institute	for	Basic	Biologywww.nibb.ac.jp

みなさんは基礎生物学と聞いてどのようなことを思い浮かべるでしょう
か。DNA、遺伝子、ゲノムなど、なにかむつかしそうな研究のイメージでしょうか。あるいはきらびやかな蝶の羽、深海に住む奇妙な生物、密林の中の蘭の花など、見ているだけで楽しそうなイメージでしょうか。化石に残された太古の動物や植物の姿から、生命の歴史に思いをはせる人もあるかもしれません。
一つの生命体である私たちは、生命とは何だろう、なぜ我々がいるのだろう、と昔から考えて来ました。どのような生き物も、外部から材料を取り入れ、自分の身体を作り、次の世代を生み出す準備をし、子孫を残して死滅していきます。どうしてこのような仕組みができ上がってきたのでしょうか。また動物でも植物でも､近縁の生き物はお互いによく似ていて、しかし明らかに区別できる性質をもっています。地球上には、高温や低温であったり、塩分が濃かったり、暗黒であったりと、様々な過酷な環境がありますが、そんなところにも平気で住み着いている生き物がいます。まさに多種多様な生物はどのようにして出現してきたのでしょうか。生命についての不思議は考え出すと切りがありません。
生命体は非生命体とは違った法則に従っていると考えられた時代もありましたが、生物学の研究が進んでくると、生き物の振る舞いも基本は物理学や化学と同じ法則で理解できることが明らかになりました。しかし生き物
は、目に見えないほどの微生物であってもその構造は精緻を極め、体の中で起こっている化学反応は大変複雑です。一方、細菌も、昆虫も、哺乳類も、樹木
も、生き物はすべてDNAからなる遺伝子をもち、遺伝子の総体、すなわちゲノムの働きでそれぞれの生き物らしさを発揮しています。ゲノムを調べると、全ての生物は外見的な違いよりもずっと近い親戚なのだと分かります。
遺伝子をたどって行くと、生物はみな太古の一つの生命体から生み出されたことが納得できます。
基礎生物学研究所では、生物の示す様々な性質や振る舞いに対し、なぜ、ど基礎生物学研究所長

山 本 正 幸んな仕組みでそうなっているのか、一歩も二歩も踏み込んだ解答を与えようと、最先端の機器や分析手法を使って研究しています。生命や生物について知識を増やし、理解を深めていくことが私たちの使命です。特定の病気の原因を探って治療法を見つけるとか、役立つ農作物を作り出すというのも大事な研究ですが、基礎生物学研究所は直近の応用をあえて研究の主目標とはしていません。自然科学の研究の歴史には、なぜだか分からないことを解き明かしてみたら、結果的に想像もしていなかった新しい技術や製品の開発に繋がったという例がいくつもあります。これをブレイクスルーと言います。謎を解くために全身全霊を打ち込んでいる人にだけ自然はブレイクスルーをそっともたらしてくれます。また、生命についての理解が深まるということ自体が、私たちの知的生活を豊かにし、人々の生き方に潤いを与えてくれるものだと私は考えるのですが、さて、共感していただけるでしょうか。
基礎生物学研究所は研究の推進を最大の使命としつつ、総合研究大学院大学を構成する一員として、次世代の研究を担う大学院生の教育にも力を注いでいます。また大学共同利用機関であり、私たちの得意なDNA解析や顕微鏡の技術を活かして、日本各地の大学等と共同研究を進めています。
知識の最前線を開拓する研究所として、どのような問題をなぜ研究しているのか、研究成果として新たに何が分かったのかを、社会に分かりやすく発
信することは極めて重要な務めだと私たちは考えます。このパンフレットはその一環として作成いたしました。このような基礎生物学研究所の研究活動に対する皆様のご理解、ご支援こそが私たちにとってもっとも大きな励みと1なります。どうかよろしくお願いいたします。

沿革

基礎生物学研究所は、1977年、岡崎市に生理

明大寺地区

学研究所と同時に設置され、1981年には、既に設置されていた分子科学研究所とともに岡崎
国立共同研究機構を構成するようになりました。設立以来、日本を代表する生物学の研究所として国内外から多くの共同研究者が訪れ、論文 や 国 際 会 議 等 で「OKAZAKI」発 の 成 果 が 高
く 評 価 さ れ て い ま す。2004年 に は、国 立 天 文台、核融合科学研究所と岡崎の３研究所が、大学共同利用機関法人 自然科学研究機構として、新たな体制で研究を開始しました。

組織図

自然科学研究機構

研究部門・研究室

国立天文台

細胞生物学領域

核融合科学研究所

岡崎3機関

運営会議

基礎生物学研究所
所

山手地区

長

研究力強化戦略室

発生生物学領域

神経生物学領域

評価・情報グループ副所長

国際連携グループ
広報グループ

進化多様性生物学領域

共同利用グループ

生理学研究所

男女共同参画推進グループ

分子科学研究所

環境生物学領域

理論生物学領域
イメージングサイエンス
研究領域

岡崎共通研究施設
岡崎統合バイオサイエンスセンター
計算科学研究センター

動物実験センター

アイソトープ実験センター

生物機能解析センター

基生研・生理研共通施設
廃棄物処理室研究施設

機器研究試作室

電子顕微鏡室岡崎統合事務センター

モデル生物研究センター
IBBPセンター
新規モデル生物開発センター
技術課
12
2

基礎生物学研究所が目指すもの
国際連携活動
P.4

生物学コミュニティーへの貢献

共同利用研究の推進

新領域の開拓

基礎生物学
研究所

P.3

学術研究の推進P.7

P.5

若手研究者の育成
P.6

生物学研究の中心拠点として共同利用研究□ 大学共同利用機関
大学共同利用機関は、世界に誇る我が国独自の「研究者コミュ
ニティーによって運営される研究機関」であり、全国の研究者に共同利用・共同研究の場を提供する中核拠点として組織されました。重要な研究課題に関する先導的研究を進めるのみならず、
全国の最先端の研究者が一堂に会し、未来の学問分野を切り拓くと共に新しい理念の創出をも目指した活動を行う拠点として、個別の大学では実施困難な機能と場を提供するのがその特色です。
各機関が独自性と多様性を持ちながら、それぞれの研究分野における研究拠点として、我が国の学術研究の発展に重要な貢献をしています。また、海外の研究機関や研究者との協力・交流を推進する国際的拠点としての役割をも果たしています。

□ 共同利用研究

共同利用研究実施件数
年度
重点共同利用研究
モデル生物・技術開発共同利用研究
個別共同研究研究会
大型スペクトログラフ共同利用実験
DSLM共同利用実験
生物画像処理・解析共同利用研究
次世代シーケンサー共同利用実験
トレーニングコース実施
生物遺伝資源新規保存技術開発共同利用研究
計

2013
2
4
89
4
15
9
41
1
9
174

2014
1
2
87
3
12
10
37
0
10
162

2015
2
3
88
6
10
11
14
46
1
9
190

□ 生物機能解析センター

大学・研究機関などに所属する所外の研究者に対し、所内の研

生物機能解析センターは、網羅的な遺伝子発現解析や光学解析

究部門・研究室との共同研究、および所内の施設を利用して行わに関する技術開発と支援を行うことを目的として、2010年に設れる研究課題を公募しています。従来からの「個別共同利用研究」

置されました。本センターには生物機能情報分析室、光学解析室、「大型スペクトログラフ共同利用実験」「 基生研研究会」などに加

情報管理解析室があり、大型スペクトログラフ、次世代シーケン

えて、生物学を先導する研究の創成を目指して、所内外の研究者

サー、特殊顕微鏡等の運用を通して、所内のみならず国内外の研によるグループ研究として１年以上3年以内で行われる「重点共究者の研究をサポートします。

同利用研究」や、新しいモデル生物の開発と確立をめざす「モデル生物・技術開発共同利用研究」が実施されています。さらに2016

3

あり方は、時代と生物学コミュニティの要請に応じて、変革し続けることが必要だと考え、絶えず検討を重ねています。

□ モデル生物解析センター

年度からは、次世代DNAシーケンサーを使用したハイスループ

モデル生物研究センターは、生物学研究の基盤となるモデル動ット遺伝子解析および大規模計算機システム（生物情報解析シス

植物等について、研究の推進及び技術の開発を行う事ことを目的

テム）を活用したゲノム関連データ解析を中心とした「統合ゲノとして、2010年に設置されました。本センターは、モデル動物研

共ミクス共同利用研究」と、特色ある先端光学機器を用いた実験・究支援室（哺乳動物飼育開発支援ユニット、モデル動物解析支援

研究を行うとともに、生物画像処理・解析に関するニーズや課題ユニット、小型魚類飼育開発支援ユニット、メダカバイオリソーを解決することを目的とした「統合イメージング共同利用研究」

スユニット）、器官培養研究支援室、モデル植物研究支援室、アサの募集を開始しました。基礎生物学研究所では、共同利用研究のガオバイオリソースユニットから成り立っています。

世界規模の研究者コミュニティの中核として国際連携□ 基生研コンファレンス（NIBB Conference）□ テマセク生命科学研究所との国際連携

基礎生物学研究所コンファレンス（NIBB Conference）
は、所内の

2010年8月、基 礎 生 物 学 研 究 所 は シ ン

教授等がオーガナイザーとなり、海外からの招待講演者を交えて開ガポールのテマセク生命科学研究所

催される国際会議です。研究所創立の1977年に開催された第1回以（Temasek Life Sciences Laboratory,

来、基礎生物学分野の国際交流の場として親しまれています。

最近開催された基生研コンファレンス
第62回 「発生における力」2014年11月
第63回 「環境と生物」2015年11月
第64回 「季節時計機構の進化」2016年4月

TLL）と学術交流協定を締結しました。定
期的な合同シンポジウム開催のほか、研究者向けのトレーニングコースを共同で合同トレーニングコースの開催

開催するなど、連携活動を進めています。

□ 国際実習コース（International Practical Course）
国内外の研究者の協力のもとに、所内の専用実験室で行われる国際実習コースです。これまでに「ゼブラフィッシュとメダカの発生遺伝学」や「ヒメツリガネゴケの実験講習」などをテーマに開催され、世界各地（アメリカ、ドイツ、フィンランド、アジア各国など）の大学院生

第61回NIBBコンファレンスや若手研究者に、最新研究技法をトレーニングしました。

最近開催された国際実習コース□ EMBLとの国際連携

第8回 "Experimental Techniques using Medaka and Xenopus" 2014年9月
第9回 "Genetics and Imaging of Medaka and Zebrafish" 2016年8月

欧州分子生物学研究所（EMBL）は欧州
18 ヶ国の出資により1974年に設立された研究所で、世界の分子生物学をリードする高いレベルの基礎研究を総合的に行っています。基礎生物学研究所は、2005年に開始された自然科学研究機構とEMBLとの共同研究の中心となって、シンポジウムの開催や研究者・大学院生の相互訪問および実験機器の技術導入などを通じて、人的交流と技術交流を行っています。

最近開催されたNIBB-EMBL合同シンポジウム
第 ８ 回 " Evolution: Genomes, Cell Types and Shapes "2008年11月・ハイデルベルグ
第 ９ 回 " Functional Imaging from Atoms to Organisms "2009年4月・岡崎
第10回 “ Quantitative Bioimaging” 2013年3月・岡崎

専用実験室での実験指導

胚の顕微操作□ バイオリソース
ナショナルバイオリソースプロジェクトは、生物学研究に広く用いられる実験材料としてのバイオリソース（実験動植物、細胞、DNAなどの遺伝子材料）のうち、国が特に重要と認めたものについて、体系的な収集、保存、提供体制を整備することを目的とした国家プロジェク
トです。基礎生物学研究所は、日本オリジ
ナルの脊椎動物モデル生物「メダカ」を担当する中核機関であり、また「アサガオ」

第１回シンポジウム参加者「ゼブラフィッシュ」を担当する分担機関
EMBLでの研究交流でもあります。このプロジェクト以外にも、ヒメツリガネゴケ、ミジンコ、アフリ
カツメガエル、植物オルガネラ、バクテリ
アゲノムに関する研究情報を掲載したデータベースを提供しています。

EMBLにてセミナー

第10回シンポジウム参加者

上：全ゲノム配列が決定された近交系Hd-rR系統のメダカ、中：赤色蛍光を全身に発現する形質転換メダカ、下：体色が透明な
Quintet系統のメダカ

4生物学の新領域を切り拓く拠点
新領域開拓□ バイオイメージング□ 生物学国際高等コンファレンス

ダイナミックな生物現象をリアルタイムで、また高分解能で観（Okazaki Biology Conferences）

察するバイオイメージングは生命科学に必須となっています。近基礎生物学研究所では、生物科学学会連合の推薦のもと、生物

年の顕微鏡の進歩、蛍光プローブやオプトジェネティクス（光制学における新しい研究課題としての問題発掘を目指し、今後生物御技術）の開発によって、いままで見ることができなかった分子学が取り組むべき新たな研究分野の国際的コミュニティ形成をや細胞の姿が明らかにされつつあります。基礎生物学研究所は顕支 援 す る た め の 国 際 研 究 集 会Okazaki Biology Conferences

微鏡および観察技術の開発、得られた膨大な画像データから生命（略称OBC）を開催しています。国内外を問わず集められた数十の本質を探り出す画像解析の拠点形成を目指しています。

人のトップレベルの研究者が、約一週間寝食を共にして議論をつくし、今後重要となる生物学の新たな課題に挑戦するための戦略

１）

先端バイオイメージング支援プラットフォーム（ABiS）

生物機能解析センター（光学解析室）、イメージングサイエ
ンス研究領域や自然科学研究機構新分野創成センター（イメージングサイエンス研究分野）および生理学研究所と協力し、国内研究者による生物の顕微鏡観察および画像解析の質の向上を目指した支援活動を行っています。

2）

バイオイメージングフォーラムの開催 所内外の研究者、

3）

最先端顕微鏡の開発 EMBLとの国際連携を機に導入し光学企業の開発担当者が参加し、イメージングに関する研究のニーズや最先端技術について情報や意見を交換する研究会を開催しています。

第1回
第2回
第3回
第4回
第5回
第6回
第7回
第8回
第9回

絶滅の生物学 2004年1月・岡崎
地球圏微生物学 2004年9月・志摩
絶滅の生物学２ 2006年3月・岡崎
地球圏微生物学２ 2006年9月・岡崎
種分化と適応 2007年3月・岡崎および掛川
海洋生物学 2007年12月・岡崎および鳥羽
共生システムの進化 2010年1月・掛川
種分化と適応II：環境とエピジェネティクス 2012年3月・岡崎
海洋生物学Ⅱ 2012年9月・岡崎および沖縄

第９回OBCの参加者

ezDSLMを用いて撮影した移動中のアメーバー

シンポジウム開催と国際ネットワーク形成 世界の最先端

イメージング研究者との情報交換、研究交流を促進するために国際シンポジウムを開催しているほか、世界のバイオ
イ メ ー ジ ン グ ネ ッ ト ワ ー ク(Global BioImaging
Network)への参加し、国際的な拠点を形成することを目指しています。

国際シンポジウム「定量的バイオイメージング」

5

これまでに開催されたOBC

た光シート顕微鏡（DSLM）の改良など、研究者のニーズに合わせた最新技術を導入した顕微鏡開発に取り組み、共同利用研究にも供しています。

開発中の新型DSLM(ezDSLM)

4）を検討します。既に開催されたコンファレンスからは、国際的研究者コミュニティが形成されつつあります。

国際的なネットワーク構想（GBIホームページより）オーラルセッション（第４回）

セッションごとの総合討論（第５回）

ポスターセッション（第２回）

将来の生物学を担う若手の育成
総合研究大学院大学および他大学院生受入れ

基礎生物学研究所は、我が国の生物学研究の中核の一つとして最先端の施設や設備が整備されているばかりでなく、優れた創造部卒業生を対象とする5年一貫制博士課程があり、いずれも入学時期
は4月と10月の2回です。

的研究を発信し続けている教授陣を擁し、発表論文の被引用回数は我が国だけでなく世界でもトップクラスに位置しています。この優れた研究環境で将来の生物学におけるリーダーを養成する
ことを目指して、高度な大学院教育を行っています。

生命科学研究科の学生・教員が集まって研究成果を発表しあう「生命科学リトリート」が毎年開催されます。

基礎生物学研究所での大学院教育のひとこま□ 大学院生として学ぶには□ 少数精鋭の大学院教育
多くの大学では、大学院生数に対して教員数が少ない（国立大学

基礎生物学研究所を基盤機関とする、総合研究大学院大学（総研大）で は 学 生 一 人 あ た り 約0.16人）

基礎生物学専攻に入学するのが一つの方法です。既に他大学の大学院のに対して、総研大は教員数が圧に在籍している場合は、「特別共同利用研究員」になる方法があります。

倒 的 に 多 い（約1.8人）た め、個 別

後者は共同利用研究の一つの形として、１年ごとに申請し審査を経て指導が希薄になるという問題点採用されるものです。どちらの大学院生も、同様に研究生活を送ることがありません。現在基礎生物学専ができ、RA（リサーチアシスタント：一人あたりの年間支援額約70万

攻 で は、総 研 大 生37名 に 対 し て円）制度による研究所からの経済的支援も同等に受けられます。

教員数が65名で、まさに「マンツーマン」の教育を行っています。

特別共同利用研究員受入数

19

研究の進展状況を報告し、多くの教員からアドバイス受けることができる「生命科学プログレス」

基礎生物学専攻在学生数37□ 質の高いセミナー
基礎生物学研究所では、日常的に所外からの著名な講師によるセミナーが開催されています。
また研究所が主催するコンファレンスの多基礎生物学研究所が教育している大学院生数

くに参加することができます。
これ
らは研究者としての視野をひろげ□ 総合研究大学院大学とは総合研究大学院大学は、基礎学術分野の総合的発展を目指した
大学院教育を行うために、学部を持たない大学として1988年にる良い機会となっています。

EMBL（欧州分子生物学研究所）との共同研究の一環として実施された、EMBL所属の大学院生との交流セミナー□ 高い研究者養成率

設置されました。神奈川県の葉山に本部をもち、基盤機関である

基礎生物学専攻では高度な研究者の養成を行っています。過去5年間で18の国立学術研究機関に学生を分散配置し大学院教育を行って9割以上の学位取得者が助教、ポスドク等研究者として従事しています。

います。生命科学研究科は基礎生物学専攻と、同じ岡崎にある生理学研究所の生理科学専攻、静岡県三島市の国立遺伝学研究所の遺伝学専攻の3専攻により構成されています。基礎生物学専攻は、□ 大学院に入学を考えている方へ
基礎生物学研究所ホームページの「大学院教育」ページに詳しい情

分子生物学を基盤として動植物にかかわる基本的、かつ、高次な報があります。また年4回、東京、岡崎などで大学院説明会を開催して生物現象を分子レベルまで掘り下げて解析する高度な研究者のいます。実際に研究室で研究生活を体験できる体験入学（交通費・宿養成課程です。修士課程修了者を対象とする博士後期課程と、学泊費などの補助制度あり）もご利用下さい。

6

最先端生物学研究の推進
学術研究

細胞生物学領域
細胞応答研究室所長

山本正幸
クロマチン制御研究部門

教授

中山潤一

細胞動態研究部門

特任准教授

山下 朗

神経細胞生物学研究室

准教授

椎名伸之

教授

上田貴志

定量生物学研究部門

教授

青木一洋

幹細胞生物学研究室

准教授

坪内知美

発生生物学領域
形態形成研究部門教授

上野直人

分子発生学研究部門

准教授

木下典行

教授

高田慎治

初期発生研究部門

教授

藤森俊彦

環境生物学領域
生殖細胞研究部門

教授

吉田松生
7

環境光生物学研究部門

教授

皆川 純

季節生物学研究部門

准教授

高橋俊一

客員教授

吉村 崇

進化多様性生物学領域

理論生物学領域

生物進化研究部門

共生システム研究部門

教授

准教授

長谷部光泰
進化発生研究部門

村田 隆

バイオリソース研究室

教授

川口正代司

ゲノム情報研究室

助教

内山郁夫

構造多様性研究室

イメージングサイエンス研究領域
教授

特任教授

新美輝幸

成瀬 清

准教授

児玉隆治

時空間制御研究室

神経生物学領域
准教授

統合神経生物学研究部門

野中茂紀

准教授

教授

新谷隆史

野田昌晴
神経行動学研究部門

神経生理学研究室

岡崎統合バイオ プロジェクト
核内ゲノム動態

准教授

教授

特任准教授

渡辺英治

東島眞一

宮成悠介

生物機能解析センター
生物機能情報分析室

特任准教授

重信秀治

植物発生生理

特任准教授

川出健介

IBBP センター

光学解析室

情報管理解析室

特任准教授

亀井保博
8

生きものの単位～細胞動物も植物も生きものは細胞という基本単位からできています。そしてそれぞれの細胞は、様々な特徴や機能を備えています。わたしたちは、細胞の中で起きていることや、細胞の振る舞いを丹念に調べることで、生きるしくみの解明を目指しています。

植物のオルガネラ機能，
その分子機構と進化を探る
細胞動態研究部門 （上田 貴志 教授）
細胞小器官の間を結ぶ物質輸送の仕組みでレベルに至る様々な階層において、重要な役割ある “ 膜交通（メンブレントラフィック）” は、を担っています。私たちは、真核生物の共通祖

原始真核生物から動物や植物を含む現存の生先において獲得された膜交通の仕組みが、どの物に至るまで保存された、普遍的な細胞機能でように多様化を果たすことにより、現在の多様す。一方で、真核生物の各系統は進化の洗練なオルガネラ機能や高次生命現象の獲得に至っを受けて多様性に満ちた体制や生命現象を獲たのかを明らかにするため、ゼニゴケやシロイ

得しています。この各生物に特有の生命現象にヌナズナなどの植物を用いた進化細胞生物学的おいても、膜交通はオルガネラレベルから個体な研究を行っています。

苔類に特有のオルガネラである油体。ゼニゴケの葉状体に存在する油体を，油体膜に局在するタンパク質に
GFPを結合したもので標識した。この油体がどのように獲得されたのかを目下解析中である。

DNAでは説明できないエピジェネティクスの探究
クロマチン制御研究部門 （中山 潤一 教授）
細 胞 が 分 化し個 体 が 発 生するなく、疾 患や老 化の鍵を握ると考際 、D N Aに書かれた遺 伝 情 報はえられています 。私 たちは D N A

どのように使われているのでしょを取り巻く「クロマチン」という構

すべての 細 胞は基 本 的

造 に 着 目し、そのダイナミックな

うか？

にまったく同じD N Aを持ってい変 化 がどのようにエピジェネティ

るにも 関 わらず 、多 種 多 様 な 細ックな現 象を調 節しているのか 、胞を生 み 出しています。このよう

哺 乳 類 培 養 細 胞 だ け でなく、分に D N A 配 列 の 変 化 では 説 明 で

裂 酵 母 や 原 生 動 物 テトラヒメナ

きない 現 象 は「 エピジェネティク

を用いて、その 分 子メカニズムのス」と呼 ばれ 、個 体 の 発 生だけで解 明を目指しています。

ジェネティクスとエピジェネティクス。エピ（epi）とはギリシャ語の「on」にあたる接頭
語で、DNA配列に基づく遺伝現象に伴いそれを調節するという意味を持っています。

多能性細胞のゲノムの恒常性
幹細胞生物学研究室 （坪内 知美 准教授）
胚性幹 (ES) 細胞や iPS 細胞などの多能性細娘細胞に継承しているのかを明らかにするた胞と呼ばれる細胞群は、個体を構成する全てのめ、マウスの ES 細胞をモデルに、その解析を

細胞種に分化する能力を持ち、再生医療への進めています。また、多能性細胞特異的なゲノ応用が期待されています。しかし、多能性細胞

ム恒常性機構の意義に関しての理解を深めるたが自己複製を行う過程は、未だ十分には解明

めに、細胞融合の手法を用いて非多能性細胞されていません。本研究室では、多能性細胞に多能性を誘導し、その過程でのゲノム恒常性

がいかにして正しいゲノム情報を自己複製後のも調べています。

マウスES細胞とヒトB細胞の融合細胞：ES細胞と融合したB細胞には数日以内に多能性が誘導される。

9

生きものの単位～細胞
細胞内シグナル伝達系を'硬派'に理解する
定量生物学研究部門 （青木 一洋 教授）
細胞とは、外界からの入力情報を処理し、の定量的な情報が現状では圧倒的に不足し表現型を出力するシステムと捉えることがでています。本研究部門では、細胞がもつ特きます。そのシステムの実態は細胞内のシ徴的な表現型である「増殖」、「分化」、「細グナル伝達系であり、極論すると物理化学

胞死」に関わるシグナル伝達系を定量的に的な反応の連鎖であるとも言えます。従っ理 解することを目 指しています。生 化 学、て、理論的には細胞内の全ての反応を微分

分子生物学、細胞生物学、イメージングな方程式で記述し、コンピューターで数値計

どの手法を用いた反応パラメーターの測定、算することで全ての要素の振る舞いとそのコンピューターを用いた数値計算、さらに光結果としての表現型を予測することが可能とや化学物質によるシグナル伝達系の摂動ななるはずです。しかし、反応を計算するため

どを組み合わせて研究を進めています。

各リガンドで刺激したときのPKA, Akt, PKC, ERK, JNK, S6K活性をFRETイメージングで可視化した結果

mRNA輸送・局所的翻訳システムによる神経ネットワーク制御
神経細胞生物学研究室 （椎名 伸之 准教授）
DNA→mRNA→タンパク質という遺伝子発

み翻訳が活性化し、翻訳されたタン

現は生命活動の根幹ですが、神経細胞ではこパク質がそのシナプスを強化することの遺伝子発現の重要な一部が局所的に制御さによって、頻繁に使う神経回路を選れています。神経細胞には核が存在する細胞体

択的に強化しているのです。私たちと、そこから長く伸びた神経突起があり、突起はどのような種類の mRNA がどのよ

どうしがシナプスを介して繋がることによって神うなメカニズムで局所的にタンパク質

経ネットワークを形成しています。一部の重要へと翻訳されているかを明らかにするとともに、な mRNA は神経突起へ輸送され、シナプスでそれが神経ネットワーク形成、さらには記憶や局所的にタンパク質へと翻訳されています。し学習などにどのような役割を果たすかについて、

かも、神経活動信号が頻繁に通るシナプスでのマウスを使って研究をおこなっています。

マウス神経培養細胞。神経突起どうしがつながって神経ネットワークを形成している（左）。右の写真は局所的タンパク質合成に関わる因子の一つ（RNG105）の働きを抑えた結果、神経ネットワークが貧弱になったもの。
バーは100µm

クロマチン高次構造を理解して、生命の神秘に迫る
岡崎統合バイオ・核内ゲノム動態 （宮成 悠介 特任准教授）
私たちの生命は、たった１つの受 精 卵からス

スの初 期 胚やE S 細 胞などをモデルとして、ラタートします。受精卵が細 胞 分 裂を繰り返す

イブイメージングを駆 使して研 究をおこなっ

過程で、個々の細胞の運 命が決 定され、最 終ています。

的には生体内の様々な組 織を形 成します。私たちは、その細胞の運命決 定のメカニズムを解き明かそうとしています。特に、運 命 決 定が行われる過程で「クロマチン高 次 構 造 」がどのように変化し、クロマチンが「 動く」ことがどのような役割を担っているのかを、マウ

10生きもののかたち作り
地球上の生きものは、動物も植物も生きものごとに決まった、様々なかたちをしています。では、生きものの
かたちはどのようにつくられるのでしょうか。私たちは、かたち作りをつかさどる遺伝子を見つけてその働きを調べることや、かたちのできる過程を数理モデルで解析することにより、かたち作りのしくみに迫っています。

生物の形づくりのしくみに迫る
形態形成研究部門 （上野 直人 教授・木下 典行 准教授）
動 物 は 丸 い か たちをした 卵 から発 生しまの 形 づくりのしくみを遺 伝 子 の 変 化 や 細 胞

す。発 生 過 程で胚は次 第に前 後に長くなり、の振る舞いの解 析から理 解しようとしていま大きく形を変 えます。胚 の 形 の 変 化と同 時す。これらの 研 究 成 果 は、 生 物 学 だけではに、内 部 には 心 臓、脳 などさまざまな 器 官

なくヒト先 天 異 常の原 因 解 明に貢 献することが つくられます。生 物 固 有 の 形 、 器 官 の 形

も期 待されます。

はどのようにつくられるのでしょうか？それには設 計 図 のようなものがあるのでしょうか？

アフリカツメガエル胚の断面。中

私 達 はこの 疑 問 に 答えるために、 胚 や 器 官

央上部に見える扇型の構造が将来脳や脊髄になる神経管（赤は細胞膜、緑は核）。

動物の体には節がある
分子発生学研究部門 （高田 慎治 教授）
あまり知られていないことですが、 私たちの上で大 事なことですが、そのしくみは十 分

ヒトを含めた動 物の胚には節のような繰り返には わ かっていませ ん。 私 たちは 体 節 の 形

しの 構 造 が あります。この 構 造 は 体 節と呼成 に 関 わる遺 伝 子 の 働きを解 明 することにばれ、そこからは 私 たちの 体 の 脊 椎 骨 （ 背より、その 繰り返し構 造 ができるしくみを理骨）などが 作られます。そう、 背 骨 の 骨 格

解しようとしています。そのために、 遺 伝 子

標 本 に 見られる繰り返しの 構 造 は 体 節 に 由の 機 能 の 解 析 に 適した 小 型 魚 類 （ゼブラフ

来 するのです。この 見 事 な 繰り返し構 造 がィッシュ）とマウスを用 い て 研 究をしていま

規 則 正しく作られることは、 動 物 の 体 づくりす。
受精後16時間のゼブラフィッシュ胚発生と代謝のつながり
岡崎統合バイオ・植物発生生理 （川出 健介 特任准教授）
生 物の発 生 過 程では、 各々の細 胞が特 徴して、 代 謝システムがどのように制 御されて的 な 代 謝 物をつくることで、自 身 の 運 命 決いるの か は、まだ 十 分 に 理 解されていませ

定を手 助 けしたり、必 要 な 機 能を発 揮 するん。 私たちは、 植 物 の 発 生を制 御する代 謝ため の 基 盤を整 備したりしています。また、の仕 組みについて、 主にシロイヌナズナとい発 生 現 象 そのものを進 めるためには、 活 発

う植 物 に 着 目して 研 究を進 めています。 生

なエネルギー生 産も欠かせません。このよう

体 内にある代 謝 物 全 体の変 化を、 発 生 過 程に、発 生と代 謝というの は、 密 接 に 連 携しにおい て 詳 細 に 調 べることで、 発 生と代 謝

てい るはずです。しかし、 発 生 過 程と連 動のつながりが見えてくると考えています。

植物の発生を制御する代謝の仕組みに迫る

11

生きもののかたち作り
ほ乳類の体作りはどう始まる？
初期発生研究部門 （藤森 俊彦 教授）
ほ乳 類 胚の発 生 初 期は、 母 親の卵 管 ・ 子に一 見 個 々 の 細 胞 が 自 由に振 舞っているよ

宮 の 中で進むため、発 生 途 上 の 胚 の 解 析はうに 見 えるほ 乳 類 の 胚 でも、 個 体 間 によら

他 の 動 物に比 べて理 解 が 遅 れています。 線

ずほぼ同じ形の体が作られます。マウスを研

虫 などの 発 生 では 同じ 種 の 動 物 で あ れ ば、

究 対 象に選び、 胚 の 中における個 々の 細 胞

個 体 間で細 胞 分 裂や配 置 、 分 化の制 御など

や 遺 伝 子 の 挙 動 の 解 析を通して、 特に初 期といった 発 生 の 様 式 が よく保 存 され ていまの 胚 の 軸 がどのように 決 められて 将 来 の 体す。一 方で、ほ乳 類 の 初 期 発 生は個 体 間で

軸 に 反 映されるの かを中 心 課 題として 研 究

バラエティに 富 ん だ 分 裂 パターンや 細 胞 のを進めています。

マウス胚盤胞における細胞の輪郭（ファロイジン染色、配 置が見られます。しかしながら、このよう

赤色）とNanogの発現（緑色）。既にこの時期に細胞の分化が見られる。

体の右と左はどう決まるか
時空間制御研究室 （野中 茂紀 准教授）
ふ つう心 臓 は 左に、肝 臓 や 胆 のうは 右にる部 位に長さ 1 / 2 0 0 ミリ程 度のごく小さなあります。でも、どうして でしょうか？な ぜ

毛 が 生 えてきます。そ の 毛 が 運 動して 周り

左 右 逆になったり、左 右 対 称になったりしなの 液 体をかき回し、 体 の 右 から左 に 向 かういのでしょうか？私たちは、 体に左 右の区 別

流れをつくります。 人 工 的に流れの向きを逆ができるしくみを調 べています。マウスを使にしたところ、 左 右 がひっくり返った体 がでった実 験で面 白いことがわかりました。 受 精

きました。この流れが具 体 的に何をしている

卵 から体 ができていく途 中 、 体 の 表 面 の あのかを現 在 調べています。

体の表面にある、左右を決める毛（黄色で示す）。

蝶のハネのかたちの多様性を作り出すしくみ
構造多様性研究室 （児玉 隆治 准教授）
チョウやガのハネは、種によってきることが わかりました。このよう

特 有のかたちをしています。ところな「プ ログラムされ た 細 胞 死 」はが 蛹 になった ば かりの 段 階 では ほ

ヒトの 指 ができるときにも見られま

とんどの場 合、ハネはつるりとしたす。 輪 郭 線 の 位 置 やかたちを決 め

輪郭をしています。蛹になってすぐ、るしくみは、チョウが示す多 様 性を成 虫 の ハネのかたちの 切 取 線 がでもたらすしくみとして興 味 深い 課 題

きて、その 外 側 の 細 胞 が 一 斉に死です。

んでいくことで、ハネのかたちがで

蛹のハネの断面。左の丸い部分が細胞死を起こしている部分。

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環境の変動に対応するしくみ
生きものは周囲の環境の変動を感じ取り、その環境に適応しようとする能力を持っています。生きものは環境の変化をどのように感じ取っているのでしょうか。また、環境に適応しようとする時、生きものの中ではどのような変化が生じているのでしょうか？私たちは、生きものが持つセンサーや、環境適応のしくみについて研究しています。

微細藻類を用いて光合成の仕組みを調べる
環境光生物学研究部門 （皆川 純 教授・高橋 俊一 准教授）
植 物は光 合 成によって、 地 球に降

合 成に必 要な光 がいかに効 率よく集り注ぐ太 陽 光 のエネルギーを、 生 物

められ てい るか、そ のしくみを研 究が 利 用 可 能なエネルギーに変 換してしています。また、 得られた 基 礎 的います。私たちは、単 細 胞 緑 藻を中知 見をもとに、 南 極 の 緑 藻 やサンゴ心としたモデ ル 微 細 藻 類 （クラミドと共 生する褐 虫 藻 、 北 太 平 洋の珪 藻

モナスなど）を用いて、分 子 遺 伝 学 、など、 環 境において重 要な光 合 成 生

生 化 学、分 光 学 的 手 法、ライブイメ

物 の 生 理 生 態 の 理 解も目 指していまージングなどを 駆 使 することで、 光す。
接合中のクラミドモナス（直径10µm)

動物が季節を感じる仕組みを探る
季節生物学研究部門 （吉村 崇 客員教授）

上：繁殖期のめだかの雄(左)と雌(右)。
下：野生メダカを採集している様子(青春 夏 秋 冬 の 季 節 の 移ろいにともない、日す。また、ゲノム が 解 読 され て い るだの 長さ（日 長）や 気 温、 降 水 量 など、 生き

け でなく、 生 息 する 地 域 によって 季 節

物をとりまく環 境は刻 々と変 化します。 動 物の 変 化 に 対 する応 答 性 が 異 なることがはこの環 境の変 化を感 知して、 繁 殖 、 渡り、知られています。 私 たちは 日 本 の 様 々休 眠、換 毛など、様 々な生 理 機 能や 行 動をな 地 域 で 採 集された 野 生 のメダカや 遺変 化させていますが、動 物 が 季 節 の 変 化を

伝 子 改 変したメダカを利 用して、 動 物

読 み 取る仕 組 みはまだ 十 分 には わ かっていが日 長 や 温 度 の 変 化を感 知して環 境 のませ ん。メダカは、日 長 や 気 温 の 変 化を敏

季 節 変 化に適 応する仕 組みの全 容の解感 に 感じ 取り、春 から夏 に か け て 繁 殖しま

明に取り組んでいます。

遺伝子の働きをレーザーで操る顕微鏡
光学解析室 （亀井 保博 特任准教授）

森県つがる市)。

生体内の単一細胞や局所領域で遺伝子発現誘導を行うため

13の顕微鏡IR-

赤 外 線レーザーを用 いて、 一 つ の 細 胞 のまた、 基 礎 生 物 学 研 究 所はメダカを

中 の 外 来 遺 伝 子 のスイッチを O N にしたり使った 研 究 の 中 核 的 存 在 で、 様 々とメダカにおけLEGO実機（左）OFF に し た り す る こ と が で き る 顕 微 鏡

な生 物 資 源 （バイオリソース）が充る緑色蛍光タン（IR-LE GO ）を 開 発しました。こ の 顕 微 鏡

実しています。この技 術と資 源を融パク質（ 外 来 遺の機 能とメダカゲノム情 報を応 用し、 様々な合して基 礎 的 研 究からヒトの疾 患 解

遺 伝 子 の 機 能をメダカの 特 定 の 組 織 のその明 に 至 る 幅 広 い 研 究 基 盤 を 多くの場で調べる実 験 系の確 立を目 指しています。

研 究 者に提 供して行きます。

伝子の例）の局所発現誘導の例（右）いのちと遺伝子の継承～性のしくみ
生きものは遺伝情報を受け渡すことで、世代を超えていのちを継承しています。そして、そのためには雄と雌の二つの性が作られること、すなわち精子と卵子が作られることが必要です。私たちは性を決めるメカニズム、精子と卵子をつくりだすメカニズム、そしてそのメカニズムを破綻させる環境要因などについて研究しています。

細胞が活動を切り替える仕組み
細胞応答研究室 （山本 正幸 所長・山下 朗 特任准教授）
細 胞 は、自 分 の 周 囲 に ある 栄 養 素 や

生 物 で あ る 酵 母 を 用 い て、 細 胞 が 周ホルモンの 量をはじめ、 温 度や 圧 力など

囲の状 況に応じて二 分 裂で増え続けるも感 知して、どのような 活 動を行うかを状 態から減 数 分 裂へと活 動を切り替え

決めています。特に、卵 子や精 子を生みる仕 組みを調べています。

出 す 生 殖 細 胞 は、周 囲 の 条 件 に 応 答して、染 色 体 の 数 を 半 減 させる 特 殊 な 細
胞 分 裂である減 数 分 裂を開 始します。 本
研 究 室 では 減 数 分 裂を 行 う 最 も 単 純 な
モデル生物の分裂酵母

精子を作り続ける秘密
生殖細胞研究部門 （吉田 松生 教授）
ほ 乳 類 の 精 巣 では、何 年 、 何 十

る、おおもとの細 胞です。マウスの年にわたって多くの精 子を産み出し

精 巣 では、 精 子を作 る 細 胞 が、 順

続 けます。これ は、確 実 に 子 孫 を

序 良くぎっしりと詰まっています が残して 種 を 維 持 するた め に、 必 要（ 左 図 ）、「 幹 細 胞 」の 居 場 所 や そ

不 可 欠 な は たらきで す。こ の 営 みの性 質はよく分かっていません。 私は、「 精子形成幹細胞」と呼ばれる、たちは、「 幹 細 胞 」を見つけて（ 右少 数 の 細 胞 の 働 きに か かって いま図 ）、その 正 体を解 明 することを目す。「幹 細 胞」は、自分自身を残し

標に研 究を行っています。

たまま 精 子 へと分 化 する 細 胞 を 作

左：マウス精巣の断面。多くの細胞が順序良く並んで精子を作る。
右：多くの細胞（核を青く染色）の中で赤く染まっている少数の細胞が、「幹細胞」の有力候補。

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生きものの進化
生きものは進化します。進化を止めることはできません。そして、さまざまな色や形をした花や魚、地味なコケ、そして人などなど、いろいろな生きものが生まれてきました。では、生きものはどうして、どうやって、どんな時に進化するのでしょうか？進化のしくみを調べ、私たちの未来を考えてみましょう。

複合適応形質の進化
生物進化研究部門 （長谷部 光泰 教授・村田 隆 准教授）
自 然 選 択 理 論、中 立 進 化 理 論 を 始

小 管 のような単 純 分 子による複 雑な細めとする既 存 の 進 化 理 論 がいまだ 取り

胞 内 構 造 の 構 築、食 虫 植 物 や 偽 花 の込 むことに 成 功してい ない 現 象 が、 新ように複 雑で新 奇な形 態 の 進 化 、ハナ

奇 適 応 形 態、擬 態、食 草 転 換 な ど、

カマキリの 擬 態 、クルミホソガの 食 草

複 数 の 形 質 進 化 が 積 み 重なることによってはじめ て 適 応 的 になり、 未 完 成 な

転 換 、 植 物の幹 細 胞 化に関する研 究を 細胞の中の微小管（上左）、食虫植物のフクロユキノシタ（上中左）とドクダミの偽花（上右）、花に擬態したハナ
分 子 生 物 学 、 細 胞 生 物 学 、 発 生 学 、 コモウセンゴケ（上中右）、段 階 では 適 応 的 でなく、かえって 生 存

ゲノム 生 物 学 などの 手 法を用 いて 研 究に 不 利 になってしまうような 形 質 （ 複し、 進 化 の 新しい 共 通 理 論を導きだし

合 適 応 形 質）の進 化です。 我々は、 微たいと考えています。

カマキリ（下左）、食草転換研究のモデル生物クルミホソガ（下中左）、幹細胞研究に適したヒメツリガネゴケ茎葉体（下中右）と切断葉の葉細胞の幹細胞化（下右）植物と微生物の共生
共生システム研究部門 （川口 正代司 教授）
菌 根 菌‐植 物 相 互 作 用による菌 根 共

せ て おり、 細 胞 内 にアー バスキュール

生は植物の陸上進出と同時期に成立し、と呼 ばれる共 生 器 官を形 成します。 植

現 在８０％を超える植 物 種 が 菌 根 共 生物と菌 根 菌 はこの アー バスキュールを能をもつとされています。この 菌 根 共物 質 交 換 の 場として共 生 的 栄 養 供 給を生により、植 物 は 菌 根 菌 が 土 壌 中より行っていると考えられています。 私たち

集 めたリン・水 分などを得る代 わりに、は植 物と微 生 物の共 生と共 生 器 官 形 成

光 合 成 産 物などを菌 根 菌に供 給し、おを支える分 子メカニズムを解 明すべく、たが い の 生 育を助 け あっています。 菌研 究に取り組んでいます。

根 菌は宿 主 植 物 の 根に菌 糸を張り巡ら

マメ科植物ミヤコグサ（左）と、根に共生した菌根菌の蛍光染色画像（右）。

共生のゲノム進化学
生物機能情報分析室 （重信 秀治 特任准教授）
生命にとって「共生」はイノベーショ

シと共 生 細 菌ブフネラの 共 生 系をモデ

ンの 大きな源です。地 球 上には、 共 生

ルに、 共 生を支える分 子 ・ 遺 伝 子 基 盤

によって単 独では 生 存 が 困 難な環 境にとその 進 化を、 最 先 端 のゲノム 科 学を適 応することができるようになった生き駆 使して研 究しています。

物 たち が います。私 たちは、アブラム
アブラムシはブフネラと呼ばれる共生微生物を持っており、お互い相手無しでは生存不可能である。
（左）エンドウヒゲナガアブラムシ。
（右）アブラムシ卵巣内で発生中の卵にブフネラ（内部の小さい顆粒）
が垂直感染する様子。

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生きものの進化
昆虫の多様性を探る
進化発生研究部門 （新美 輝幸 教授）
圧 倒 的 な 種 数 の 豊 富さを誇る昆 虫

昆 虫 が 進 化 の 過 程 で 獲 得した 新 奇 形

は、 4 億 年 以 上 にわたる進 化 の 歴 史

質 に 着 目し、 昆 虫 の 多 様 な 形 質 をもの 中 で、地 球 上 の あらゆる 環 境 に 適

たらす分 子 基 盤および進 化メカニズム

応し、そ れ ぞ れ の 種 が 各 々 の 環 境 にを解 明することを目 指しています。 昆

適 応すべく多 様 化した形 質を発 達させ虫 がもつ 多 様 な 形 質 の 中 で、 現 在 はています。100 万 種 以 上にも及 ぶ 昆

特 に「 昆 虫 翅 の 起 源と多 様 化 」、「テ虫 は、多 様 性 の 宝 庫 で あり、 多 様 性

ントウムシの 斑 紋と擬 態 」、「カブトム

創 出の進 化メカニズムを解き明かすたシ の 角 の 獲 得と多 様 化 」などに 注 目

研究対象の昆虫たち：ナミテントウ（左上）、
ムーアシロホシテントウ（中して研 究を進めています。

上）、
ヘリグロテントウノミハムシ（右上）、
アトラスオオカブト（左下）、カブ

め の 研 究 材 料として 未 知 で 無 限 の 可
能 性 を 秘 め た 存 在 で す。 私 た ち は、

トムシ
（中下）、
アフリカメダマカマキリ（右下）

メダカの生物学とバイオリソース
バイオリソース研究室 （成瀬 清 特任教授）
メダカは 日 本 で 開 発されたモデル 動 物 で

間 に お ける 性 染 色 体 の 進 化 など、 発 生

あり、これまでに 様 々 な 性 質を備 えた 系 統から 進 化まで 幅 広 い 生 命 現 象 の 理 解 をが作られてきました、また、 東 南アジアには目 指しています。また、 本 研 究 室 はメダ

メダカの 近 縁 種 が 20 種 以 上 分 布していま

カバイオリソースプロジェクトの中 核 機 関す。私 たちの 研 究 室 では、これらの 生 物 遺として、様々なメダカ系 統やゲノムリソー

伝 子 資 源（バイオリソース）を 用 い て、 個スの 収 集 ・ 整 備を行うとともに、それを体の顔 貌・形 態の違いを生み出す遺 伝 子 多

国 内 外の研 究 者に広く提 供しています。

様 性、生 殖 細 胞が移 動する仕 組み、 近 縁 種
バイオリソース研究室から提供されている各種メダカ系統

ゲノムで読み解く微生物の多様性
ゲノム情報研究室 （内山 郁夫 助教）
近 年、様 々な 生 物 のゲノム 解 読

して います。ゲノム 情 報 研 究 室 でが進み、それらを比 較することによは、 主 に 微 生 物 の ゲノムを 対 象とって 生 物 の 進 化 プ ロセスを理 解 す

して、 大 量 か つ 多 様 なゲノム 情 報ることが 可 能になってきました。 一を系 統 的 に 比 較 するシステムを確方、私 たちの 体 内 や 身 の 回りをは立し、 情 報 学 的 見 地 からゲノム のじめ、あらゆる 地 球 環 境 に 無 数 に

多 様 性 の 実 態と、それを生 み 出 す

存 在 する 微 生 物 に つ い ては、ゲノ

原 動 力 の 解 明を目 指した 研 究を行ム 解 析 を 通じて、はじめ て そ の 多っています。

様 性 の 実 体 が 明らか にされようと対応する遺伝子がどのゲノムに含まれているかを網羅的に解析した図

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脳の形成と働きのしくみ
脳・神経系は動物にとっての司令塔です。生きていくための体内環境の調節、食物等の摂取行動の制御、外部環
境を知る感覚、記憶や学習、外敵から逃れる為の運動、仲間とのコミュニケーションなどは全て脳・神経系の働きによって可能になります。脳の形成や働きを知ることは、動物の生きるしくみを知る上で欠かせない課題です。

脳のできるしくみと働くしくみ
統合神経生物学研究部門 （野田 昌晴 教授）
脳 は、眼 や 耳などの 感 覚 器 官 から様 々な

きに よって 初 め て 可 能 となります。

外 界 の 情 報を取り入 れ、それを識 別 、 認 知

私 たちは、 脳 の できるしくみとしてすることによって 正しい 行 動を指 示します。

視 覚 系 の 形 成 機 構 を、また、で き

また脳は、血 圧 や 血 糖 値などの 体 内 の 状 態

あ がった 脳 が 働くしくみとして 体 液もモニターしており、摂 食や排 泄などの制 御の 恒 常 性 制 御 機 構 、 並 びに 情 動 やを 行って います。これらの 脳 の 機 能 は、 発記 憶の調 節 機 構を研 究しています。

生 の 過 程で形 成される正しい 神 経 回 路 の 働脱水状態になると体液中のナトリウム濃度が上昇します。動物は喉の渇きをおぼえ、水の摂取を行なう一方、塩分の摂取は回避します。当部門では、
この行動制御に関わる脳内のナトリウム感知機
構を解明しました。

運動・行動を司る神経基盤の解明
神経行動学研究部門 （東島 眞一 教授）
運 動・行 動 を 作り出 す 際 の 中 枢 神 経 系 神 経

よって 計 測し、さらに、それら神 経 細 胞 の 活 動

回 路の作 動 様 式を、単 一 神 経 細 胞レベルの解 像を人 為 的に制 御することで当 該 神 経 細 胞 の 神 経

度 で 明らかにすることは、 神 経 科 学 の 大きな目

回 路 にお ける 機 能を解 析しています。 現 在 は、

標 の１つです。私 たちは、シンプルな 中 枢 神 経

ゼブラフィッシュ幼 魚を用いての脊 髄 ・ 脳 幹 運 動系を持つ小 型 魚 類ゼブラフィッシュを用い、 動 物

系 神 経 回 路 の 機 能 解 析を主に行っており、 具 体の行 動が作り出される際の神 経 系の動 作 様 式の的 には 以 下 のテーマを追 求しています： ( 1 ) 遊

解 明を目指しています。さまざまなタイプの神 経

泳リズムの作られる仕 組み、 ( 2 ) スピードを切り

細 胞を特 異 的にラベルするトランスジェニックフ

替える仕 組 み、 ( 3 ) 胸びれと体 幹 の 動きを協 調

ィッシュを多 数 作 製し、特 定のタイプの神 経 細 胞させる仕 組みの解 明 。

の 活 動 パターンを電 気 生 理 学 やイメージングに（上）Chx10を発現する神経細胞をGFPで可視化したトランスジェニックフィッシュ、（ 中と下）GFPでラベルされた神経細胞の活動をパッチクランプ法で記録し、神経活動を解析動物がものを見るしくみ
神経生理学研究室 （渡辺 英治 准教授）

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ものを見るとは、いったいどういうことで明らか にするた め

しょうか。脳 は、眼 から外 界 の 光 情 報を取に、 動 物 個 体 を 一り入れて脳 独自のアルゴリズムによって情 報

つ の シ ス テ ム とし処 理をし、ものが見えるという現 象を成 立さて 捉えて 研 究を進せています。これらの 視 覚 情 報 処 理 は、 脳

め て い ま す。 心 理にある無 数のニューロンによって担われてい物 理 学 的な手 法にますが、その全 貌はあまりにも複 雑なメカニ

よって、ヒトや 動 物 の 定 量 的 な 行 動 解 析をて、 新しい「も のを 見 る」とい う 概 念 の 一ズムであるために、未だに明らかではありま

行 い、 視 覚 情 報 処 理 のアルゴリズムを抽 出

端が明らかになってくるでしょう。

せ ん。私 たちは 動 物 のものを見る仕 組 みをしようとしています。このような研 究を通じ

（左）メダカの眼。視覚系が発達したモデル動物の一つ。
（右）フラッシュラグ効果。運動している物体は静止している物体よりも先行して見える。

災害に強い生命科学研究の実現を目指して大学連携バイオバックアッププロジェクト

大学連携バイオバックアッププロジェクト（Interuniversity

基礎生物学研究所には、プロジェクトの中核拠点であるIBBPセン

Bio-Backup Project for Basic Biology, IBBP）は、災害に強い生ターが設置されました。震度7クラスの地震にも耐えられる建物内に、

命科学研究の実現を目指して、生物遺伝資源のバックアップ体制

生物遺伝資源を保管するための液体窒素保存容器10台（気相式8台、を構築するためのプロジェクトです。研究者が作成した遺伝子ク

液相式2台）と超低温フリーザー5台を備え、機器監視システムやセローンや、動植物、微生物、培養細胞などの生物遺伝資源のバッ

キュリティシステム、非常用電源等、最先端の保管設備が整っていま

クアップ保管を行い、予期せぬ事故や震災によって消失することす。IBBPセンターは、各地域の大学サテライト拠点(北海道大学、東北を未然に防ぎます。基礎生物学研究所と７つの国立大学（北海道

大学、東京大学、名古屋大学、京都大学、大阪大学、九州大学)と協力

大学、東北大学、東京大学、名古屋大学、京都大学、大阪大学、し、個々の研究者がそれぞれの研究を遂行するために作成・樹立して九州大学）との連携により運営されています。

きた生物遺伝資源のバックアップ保管を担当します。そして災害やアクシデントなどにより、オリジナルの生物遺伝資源が失われた際には、保管してきたバックアップを用いて迅速にリソースが回復できる体制を構築します。

IBBPセンター

2011年3月11日に発生した東日本大震災では、東北地方の大学を中心に多くの生物遺伝資源が毀損・消失しました。震災による直接的な設備被害だけでなく、長期の停電等により、長年の研究活動によって作製されてきた遺伝子導入体や突然変異体など実験途上の貴重な生物遺伝資源が消失し、その結果、多くの研究者が研究計画の方向転換や中断を余儀なくされました。
生物遺伝資源は、我が国の生命科学分野をはじめ、様々な分野の研究に不可欠な研究資源です。不測の事態による生物遺伝資源

生物遺伝資源バックアップ保管の流れ

また本プロジェクトでは、新規保存技術開発のための共同利用研究を行い、様々な生物資源の長期保存技術の確立を目指します。

の消失は今後も十分に起こりえることであり、そのために何らかの対策を講ずることが我が国の生命科学の安定した発展には不可欠です。
このような状況を踏まえ、大学連携バイオバックアッププロジェ
クトは2012年より活動を開始しました。

新規保存技術の開発
IBBPセンター内の液体窒素による生物遺伝資源超低温保存システム

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研究を支えている施設
基礎生物学研究所では、研究を効率よく推進するために、研究所の研究施設と岡崎３機関共通施設を設けています。実験や研究に用いる種々の生物材料を管理された環境のもとで培養、栽培、飼育する施設や、計測やデータ解析のための中・大型設備、RI施設、高度な解析装置などが整備されています。

生物機能解析センター
生物機能解析センターは共同利用研究体制の強化を目的とした研究施設の改組により、2010 年に設立されました。生物機能情報分析室、
光学解析室、情報管理解析室の３室より成り、共同利用の中核組織として、共同利用実験・研究をサポートしています。

生物機能解析センター 生物機能情報分析室
生物機能情報分析室は、基礎生物学研究

生物機能解析センター 光学解析室

生物機能解析センター 情報管理解析室

光 学 解 析 室 は 共 同 利 用 研 究 の た め に、

情報管理解析室では、高速・大容量計算所の共通機器の管理・運用を行っています。 「光」をツールとする研究機器の管理・運機を利用した研究支援を行っています。ここ

超遠心機のような汎用機器から次世代

営と、共同利用研究促進のために技術職員

では、遺伝子やタンパク質の配列データベー

DNA シークエンサーのような先端機器まによる操作等の技術的側面からのサポート

スを構築し、これを利用した配列解析、発現で、60 種類 100 台にのぼる機器を擁し、ならびに、研究者による学術的な側面からデータ解析、画像処理解析を主な柱として研さらにこれらを利用した共同研究を所内外のサポートを行っています。設置機器には、究を支えています。また、解析用プログラム、の研究者と積極的に進めています。特に、 「大型スペクトログラフ」、「共焦点顕微鏡」

Web を介したデータベース公開プログラムの

次世代 DNA シークエンサーや質量分析装などがあります。大型スペクトログラフは開発を行い、モデル生物の遺伝子解析結果

置を利用した機能ゲノミクスに力を入れて世界最大の超大型分光照射設備で、波長を全世界に配信しています。計算機を利用しいます。また、実験生物学とバイオインフ

250 ～ 1000 ナノメートルの紫外・可視・た解析に加え、超高速ネットワークシステム

ォマティクスを橋渡しするサポートも行っ

赤外光を全長約 10 メートルの馬蹄型の焦の維持管理を行うと共に、計算機・ネットワています。

点曲面に分散させ、強い単色光を照射するークに関する相談対応、新しいサービスの導ことが可能です。顕微鏡としては現在、共入にも力を入れて所内の情報交換基盤を支え

焦点顕微鏡、多光子顕微鏡などを設置し所ています。

内・所外の研究者の共同利用研究機器として運用されています。

生物機能情報分析室で運用されている機器類

モデル生物研究センター

大型スペクトログラフ

IR-LEGO

生物情報解析システム

新規モデル生物開発センター

アイソトープ実験センター

生き物の生きるしくみを理解するためには、生物のも多様な生命現象の理解のためには、それぞれの生物学の研究では、遺伝子の機能やつ設計図（ゲノム）の一つ一つの遺伝子に着目して研現象の解明に適した生物を安定的に飼育・繁殖さタンパク質の性質を解析するなど、生体究を進める必要があります。多種多様な生物の中から、せ、実験操作技術を開発し、新たな「モデル生物」

内の物質の所在を調べる必要が多くあ研究に適した生物が選抜され「モデル生物」として広くとして整備することが重要です。新規モデル生物開ります。
アイソトープ実験センターは、ラ研究に用いられてきました。モデル生物研究センターで発センターでは、共生現象を理解するためのアブラ

ジオアイソトープ（放射性同位元素）をは、マウス・メダカ・シロイヌナズナ・ミヤコグサとい

ムシやセイタカイソギンチャク、昆虫の進化研究の用いて物質の挙動を調べるための施設った「モデル生物」を、安全に、効率良く、適切に維持でためのカブトムシなど、今まであまり研究に用いらで、ラジオアイソトープを安全に取り扱きるよう機器・設備とスタッフが配置されています。

れてこなかった生物

うために厳密に管理しています。

を新たな研究モデルとして確立するための技術開発や情報整備を行っています。
研究に用いられるモデル生物

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褐虫藻と共生するセイタカイソギンチャク

放射性物質を用いた実験の様子

研究所のすがた
建物の配置図名鉄 東岡崎駅

乙川

基礎生物学研究所

三島地区

分子科学研究所

生理学研究所

岡崎コンファレンスセンター
（OCC）

明大寺地区

三島小
岡崎高
実験研究棟

愛教大附属
岡崎中

竜海中

岡崎統合
バイオ
サイエンス
センター

山手地区

200m

基礎生物学研究所の研究室・研究施設の一部は山手地区実験研究棟にあります。

研究所で働く人たち （2017年1月１日現在）

研究所の財政規模（2015年度決算額）
受託研究費 255

数字は人数
所長 1

教授（特任客員を含む）16
准教授（特任を含む）15

技術及び
事務支援員

35

106

技術職員

3

基礎生物学研究所では

外部資金計

813

国からの補助（運営費交

科学研究費

446

26

特別実習生・研究生

寄附金 24

その他補助金 88

助教（特任を含む）

56

運営費交付金1453

付金、総研大経費）に加え、各研究者の努力によ
り科学研究費補助金、受託研究費など多くの競争

研究員

的資金を獲得して研究を

間接経費9237
大学院生

数字は百万円特別共同利用研究員19

行っています。

自己収入 1

Total 314

総研大経費 58

Total 2417

一般公開・情報発信など
研究所一般公開

研究所WEBマガジン

広報誌「OKAZAKI」

岡崎の３研究所は、毎年１研究所ず

生き物の解説や、研究所の出岡崎の３研究所の研究活動やつ秋に一般公開を開催します。各研究

来事、研究者インタビューなど

イベント開催の様子をお知らせ

所は３年に1回の公開になります。研を紹介するWEBサイトです。

する広報誌を年3回発行していま

究内容の紹介、研究材料や機器の展

http://www.nibb.ac.jp/webmag/

す。

示、講演会など、いろいろな企画があります。基礎生物学研究所は2019年に公開する予定です。

PDF形式で研究所ホームページ（http://www.nibb.ac.jp/okazaki/）からダウンロードできます。

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交通アクセス
名古屋鉄道

至 大阪

東海道新幹線

小牧IC

至 大阪

高速道路

春日井IC

名古屋
名鉄名古屋

名古屋IC

神宮前

岡崎IC

東岡崎

音羽蒲郡IC

三河安城

豊川IC

至 東京

中部国際空港豊橋

基礎生物学研究所

至 東京

愛知県岡崎市

東京方面から

新幹線で豊橋駅下車、名鉄本線（豊橋駅）に乗り換えて、
東岡崎駅下車（豊橋－東岡崎間約20分）。

大阪方面から

新幹線で名古屋駅下車。名鉄本線（名鉄名古屋駅）に乗り換えて、
東岡崎駅下車（名鉄名古屋－東岡崎間約30分）。

中部国際空港から

名鉄バスJR岡崎駅行きを利用、東岡崎下車。所要時間約60分。
または、名鉄空港線で名古屋方面へ向かい、神宮前駅で豊橋方面へ乗り換えて、東岡崎駅下車。所要時間約70分。

An	Introduction	to	the	National	Institute	for	Basic	Biology

至 名古屋
岡崎市役所
市役所南東

至 豊橋
至 東名岡崎インター

乙川

東岡崎駅

基礎生物学研究所
明大寺地区

六所神社
案内板

本

明大寺地区

線

生理学研究所

屋

古

名

鉄

名

正門

三島ロッジ
岡崎統合事務センター

岡崎コンファレンス
センター

分子科学研究所

基礎生物学研究所

自然科学研究機構

山手地区

東門

基礎生物学研究所

山手地区
山手地区
正門
東門

ローソン
竜美北1丁目

東岡崎駅から各地区へ

明大寺地区へは、東岡崎駅南口より徒歩7分。
山手地区へは、南口バスターミナルより名鉄バス「竜美丘循環」に乗り「竜美北１丁目」下車（所要時間5分）、
さらに徒歩で３分。

自動車利用の場合

東名高速道路の岡崎ICを下りて国道1号線を名古屋方面に約1.5km、「市役所南東」信号を左折。ICから約10分。

〒444-8585 愛知県岡崎市明大寺町字西郷中38番地
Tel: 0564-55-7000 Fax: 0564-53-7400
http://www.nibb.ac.jp/
2017年発行
編集：広報室