九州大学学術研究都市推進機構ニュース

vol.45
九大学研都市駅

イオンモール福岡
伊都

MJR九大学研都市駅前1F
OPACK

http://www.opack.jp/

九州大学伊都キャンパス完成記念
第14回「九州大学学術研究都市情報交流セミナー」を開催
平成30年7月11日（水）、ホテルニューオータニ博多において、OPACK主催の第14回「九州大学学術研究都市情報交流セミナー」を開催しました。本セミナーは、九州大学の最新の研究活動を紹介し、研究開発への関心を高めるとともに、九大伊都キャンパスや周辺自治体の学研都市形成に向けた土地開発等の最新情報を紹介し、あわせて参加企業等との交流を図ることで、地域企業等の理解と、学研都市への企業進出の促進を目指すもので、企業や産学官連携機関などから171名の参加をいただきました。
写真：セミナーの様子
伊都キャンパスの移転完了を間近に控えた今回のセミナーは「九州大学伊都キャンパス完成記念関連行事」として例年よりも規模を拡大して開催し、来賓に久保千春総長をお招きしたほか、新しく伊都キャンパスに仲間入りする人文社会学系及び農学系の先生方を中心に、近年注目を集めるAI(人工知能)の研究者や九大発ベンチャーを設立した研究者による講演など、非常にバラエティに富んだ内容となりました。
講演に先立ち、九州大学理事・副学長の安浦寛人氏より伊都キャンパスの計画と移転状況の紹介、続いてOPACKから学研都市の最新情報について紹介を行いました。
講演では、①九州大学 システム情報科学研究院 主幹教授 内田 誠一 氏による「画像情報学とAI」②九州大学 経済学研究院 産業マネジメント部門 教授 星野 裕志 氏による「ビジネスを通じて社会的課題の解決に貢献する『ソーシャルビジネス』の可能性」③九州大学 農学研究院 環境農学部門 教授 北野 雅治 氏による
「自律農業共創学事始め～オンキャンパス農場における農工共創にむけて～」④九州大学 農学研究院 生命機能科学部門 准教授 中山 二郎 氏による「アジアンマイクロビオームプロジェクトから視た日本人の腸内の健康」⑤九州大学 歯学研究院 口腔機能修復学講座 診療講師／Safe Approach Medical株式会社 取締役 大内田 理一 氏による「安全・安心・低侵襲な歯科インプラント手術を行うためのナビゲーションシステム実用化開発」
について、多岐にわたる最新情報の紹介が行われました。
また、セミナー後の交流会では、講演者と参加者との間で熱心な情報交換が行われ、盛況のうちに終了しました。

写真：来賓挨拶（九州大学 久保総長）

写真：九州大学 内田 誠一 氏

写真：九州大学 星野 裕志 氏

写真：九州大学 北野 雅治 氏

写真：九州大学 中山 二郎 氏

写真：九州大学 大内田 理一 氏

写真：研究成果品等展示

写真：交流会の様子

1九州大学学術研究都市に立地する九大発ベンチャー企業の紹介

九州大学オリジナルカイコによる難発現性タンパク質を医薬品・試薬への事業展開
KAICO株式会社代表取締役

大和 建太（Kenta Yamato）
KAICO株式会社は、九州大学農学研究院日下部教授のカイコを用いたタンパク質産生技術に、工学研究院神谷教授のタンパク質機能亢進技術を応用し、難発現タンパク質を医薬品・診断薬・試薬を開発することを目的に、今年4月に設立したベンチャーです。

■九州大学のカイコによる組換えタンパク質の生産
九州大学は文部科学省のナショナルバイオリソースプロジェクトにおいてカイコ系統保存組織に選定され、機能性タンパク質生産における宿主としての視点から、世界に先駆けて系統整備と体系的な選抜育種を行ってきました。その結果、世界一般に存在する系統以外に豊富なカイコ系統を保持し、それら唯一保有の系統の中には、標準系統より高発現な系統や、標準系統では発現困難であるタンパク質を発現可能とする系統などが存在します。多くの系統は、半世紀以上の交配記録（血統書：系図）が管理され、近交系として確立しており、宿主としての品質すなわち、均一性、安定性が担保されている上に、将来にわたって安定な供給が保証されています。
このような九州大学に唯一存在する近交系カイコを利用し組換えタンパク質を生産しますが、カイコ-バキュ
ロウイルス発現系（右図）は、真核細胞で最も効率の良いタンパク質生産系と言われています。またカイコはあらゆる動物の中でもっとも家畜化されたものであり、生理活性物質生産系の宿主として捉えた場合、いくつかの特筆すべき利点があります。①大量飼育が可能な唯一の昆虫種であり、一頭一頭が小さなバイオリアクターとして機能します。そのため大量生産が、スケールアップまでの煩雑な条件検討なしに実施可能です。②カイコは、哺乳類に近い修飾を受けた組換えタンパク質を得られる上に発現量が多い特徴があります。さらに、③昆虫個体を用いる生産系は、昆虫細胞を用いる場合より、微生物汚染が少なく、生産条件の制御が容易であるという利点もあります。当社のカイコ-バキュロウイルス発現系は、分泌性タンパク質、膜タンパク質、細胞質、オルガネ
ラ局在タンパク質などのすべての種類のタンパク質の発現が可能であり、九州大学のカイコバイオリソースから、すでにこれらタンパク質の種類に応じた大まかな好適系統を見出しており、また今後必要に応じて生産に好適な系統をスクリーニングするシ
カイコ − バキュロウイルスタンパク質発現系の流れステムが確立しています。

■多くの研究者のパートナーになることを目指して
弊社では他の発現系では産生し難いものや発現量が少ないものを対象に絞り、カイコでの組換えタンパク質の量産化を目指して行きます。その製品市場は、再生医療分野に使用される試薬、診断薬、医薬品と多岐にわたりますが、現在は試薬と動物用の診断薬・医薬品の開発が先行して進んでいます。世界的にカイコの入手と飼育ノウハウの観点からカイコ発現系による商品開発はアクセスし難いものとなっておりますが、弊社の生産プラットフォームを医薬品メーカーや研究者が身近・手軽に利用できるものとし、多くの開発パートナーと新しい医薬品の開発を進めて行くことを目指しています。

2

vol.45

九州大学の研究シーズ

離散最適化の理論的研究とその応用
マス・フォア・インダストリ研究所

准教授

神山 直之（Naoyuki Kamiyama）

離散最適化と呼ばれる離散的な構造を持つ最適化問題の理論的研究を行っています。
さらに理論的研究の成果を、制度設計や人・ものの流れの最適化といった社会システムデザインに関する問題へ応用することを目指しています。

■ 研究の内容
最適化問題とは、幾つかの解の候補から与えられた目的関数を最大化もしくは最小化するものを見つける問題です。その中でも解が離散的な構造を持つ問題を主な研究対象とする離散最適化の理論的研究を行っています。離散最適化が包含する問題は非常に多岐にわたるのですが、特にこれらの問題に対する離散的な凸性であるマトロイド構造や劣モジュラ性を基礎とする解法や、双対性を基礎とする数理計画法を用いた解法の研究を行っています。加えて離散最適化に関連の深い、離散数学の一分野であるグラフ理論や理論計算機科学の一分野である計算量理論に関する研究も行っています。さらに理論的研究の成果を、制度設計や人・ものの流れの最適化といった社会システムデザインに関する問題へ応用することを目指しています。
モデル化割当問題の制度設計

グラフ上のマッチング

深い専門知識(E, I) がマトロイド ⇐⇒∀I, J ⊆ E: I ⊆ J, J ∈ I ⇒ I ∈ I∀I, J ∈ I: |I| < |J| ⇒ ∃e ∈ J \ I[I + e ∈ I]
def

モデル化

人・ものの流れ/施設配置

ネットワーク上の最適化

基礎理論

ρ: 2 → R が劣モジュラ関数 ⇐⇒∀X, Y ⊆ E: ρ(X) + ρ(Y ) ≥ ρ(X ∪ Y ) + ρ(X ∩ Y )E

def

数理計画法：Minimize cx s.t. Ax ≥ b, x ≥ 0

従来技術・競合技術との比較想定される用途

抽象的な理論をブラックボックスとして使うのではなく、理論そのものに関する深い知識を有しているため、それぞれの課題にカスタマイズした技術を開発することができると考えています。

制度設計や人・ものの流れの最適化といった社会システムデザインに関する問題。具体的には2つのグループ間の良い割り当てを求めるマッチング問題や都市におけるスムーズな避難計画の作成。

特徴

離散最適化における中心的な理論であるマトロイドや劣モジュラ関数は非常に抽象的な枠組みであるため、応用対象が限定されることなく幅広く応用することが可能であると考えています。
研究室ホームページアドレス

http://imi.kyushu-u.ac.jp/~kamiyama/indexj.html（日本語）
http://imi.kyushu-u.ac.jp/~kamiyama/（英語）3九州大学の研究シーズ

乳酸菌バクテリオシンが導く新バイオ産業創成
安心･安全で高い抗菌力を持つ次世代の抗菌物質－シーズ発掘から多様な用途開発－
大学院農学研究院 生命機能科学部門

教授

園元 謙二（Kenji Sonomoto）

乳酸菌バクテリオシン（BAC）は、高い抗菌力・選択性を示し、耐性菌を生じない安全な抗菌ペプチドとして、優れた食品保存料やポスト抗生物質に活用できます。我々は、その探索から機能解析、生合成・作用機構解明、そして多くの産学官プロジェクトを行い、事業化にも成功しました。
研究を説明する図、写真等：研究を説明する図、写真等：
51004第1主成分-105-140123-32-5-41
第2主成分
0-10-1

主成分分析による抗菌スペクトルの分類
主成分分析による抗菌スペクトルの分類-4-3-21-32325.72

5010025.72

0500001020Retention time (min)30LC/MSによる分子量決定
1020Retention time (min)304040LC/MSによる分子量決定

5. バクテリオシンデータベース
5. 基本特性
バクテリオシンデータベース
・抗菌スペクトル
基本特性・分子量・抗菌スペクトル
詳細な特性選抜・分子量・生産菌種
データの蓄積詳細な特性・構造（アミノ酸配列など）
・生産菌種
データの蓄積判定
・塩基配列
・構造（アミノ酸配列など）
・阻害様式
判定
・塩基配列
データの活用・安定性・阻害様式
データの活用
・安全性
・安定性
・耐性菌
・安全性 など

2. 抗菌スペクトル・分子量の解析
バクテリオシンのハイスループット同定
培養液上清レベルでの新奇性の判定
抗菌スペクトル・分子量の解析
培養液上清レベルでの新奇性の判定

4.
3. 諸特性の解析
精製・構造解析4. 諸特性の解析

-2-4
第2主成分

バクテリオシン生産乳酸菌ライブラリー
バクテリオシン生産乳酸菌ライブラリー
2. バクテリオシンのハイスループット同定

新奇バクテリオシン
新奇バクテリオシン
6. 発酵生産の総合システム化-3-2

1. 簡便かつ選択的なアッセイ法

新奇性の高いバクテリオシン
新奇性の高いバクテリオシン
3. 精製・構造解析

2
1-4

データの蓄積・照合
データの蓄積・照合
選抜

6.・最適な発酵生産・制御
発酵生産の総合システム化
・連続生産系の構築
・最適な発酵生産・制御
・分離精製システムを伴う集積型発酵系の構築
・連続生産系の構築
・分離精製システムを伴う集積型発酵系の構築

・耐性菌 など
7. オーダーメイド抗菌剤の開発
7.・対象に応じたバクテリオシンの選択
オーダーメイド抗菌剤の開発
・任意の抗菌スペクトルの創出
・対象に応じたバクテリオシンの選択・耐性菌のリスクの低減
・任意の抗菌スペクトルの創出

安全で優れた食品保存料・抗菌剤
安全で優れた食品保存料・抗菌剤
・耐性菌のリスクの低減
究の俯瞰図．
新奇バクテリオシンの探索・発見・データベースとその利用
図 本研究の俯瞰図
究の俯瞰図．

新奇バクテリオシンの探索・発見・データベースとその利用
新奇バクテリオシンの探索・発見・データベースとその利用

写真

口腔ケア製品（オーラルピース）

写真．口腔ケア製品（オーラルピース）．
歯みがき&口腔ケアジェル（左）とマウススプレー&ウォッシュ（右）歯みがき&口腔ケアジェル（左）とマウススプレー&ウォッシュ（右）写真．口腔ケア製品（オーラルピース）．

従来技術・競合技術との比較想定される用途

・従来の勘に頼る新奇BACの探索を凌駕する迅速スクリーニング法を開発
・新奇BACの発見数は世界一
・目的に応じたBAC改変技術を構築
・多くの用途開発を産学官で行い、多数の知財権を有して、“死の谷”を越えた事業化にも成功

・食品保存用添加物（殺菌・静菌剤、芽胞発芽抑制剤、低塩・無塩食品助剤）、発酵制御添加物（麹調整剤）
・医療・衛生や畜水産分野における抗生物質の代替品、養殖場での抗菌剤、消毒洗浄剤（感染症予防抗菌剤、家畜疾病予防・治療剤、飼料添加用抗菌剤）
・ペプチド医薬（抗体医薬に代わる分子標的薬）

特

本研究に関連する知的財産

徴・BACは無味無臭で安心安全：一般の抗生物質とは異なります。超低濃度で抗菌活性を示し、かつその後は腸管内および環境中で容易に分解されて、耐性菌を生じません
・BACは有害菌のみを殺す：多剤耐性菌にも有効で、高度な微生物制御が可能
・オーダーメイド抗菌剤の創出：用途に応じた製剤化が可能
研究室ホームページアドレス
43-5-23第1主成分

我々はBACの基礎研究（図）とその成果のシームレスな産業化推進、バイオビジネスの発展に大きく貢献しています。具体的には以下の３つに集約できます。
１．新奇BACの迅速スクリーニング
２．BACの生合成機構解析およびその修飾機構を利用したBAC
改変技術の構築
３．BACの大量生産技術・製剤化技術開発などを基にした新バ
イオ産業の実用化・創成：感染症予防剤・手指用洗浄消毒剤、牛乳房炎予防・局所治療剤、口腔ケア剤を開発。
特に、食品保存料として認可されたナイシンAを配合した『オーラルピース®』（写真）は画期的な口腔ケア剤として国内では年商１億円に迫り、海外でも販売実績を伸ばしています（http://oralpeace.com/）。この事業は、障害者の仕事創出と高齢者の健康寿命延伸という２つの社会的課題を解決するソーシャルビジネス事業としても高く評価され、2015年度JapanVenture Award（経済産業大臣賞）、2017年度グッドデザイン賞などを受賞しました。

未開拓の分離源
未開拓の分離源
1. 簡便かつ選択的なアッセイ法

Relative intensity
Relative(%) intensity (%)■ 研究の内容

歯みがき&口腔ケアジェル（左）とマウススプレー&ウォッシュ（右）・特許第5909821号「ナイシン含有抗菌性組成物」
・特許第5738561号「新規環状バクテリオシン」
・特許第5439638号「乳房炎治療剤」
・特許第4904479号「ナイシン含有洗浄剤組成物」
・特許第3740499号「乳酸菌が産生する抗菌性物質」
・特許第3530851号「新規乳酸菌及びこれを用いた風味改良調味料」

http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/

図 ．
本
図研．
本研

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九州大学の研究シーズ

農工共創によるInternet of Plants（IoP）の未来可能性
大学院農学研究院 環境農学部門（気象環境学分野） 教授

北野 雅治（Masaharu Kitano）

天候に左右される作物の光合成、蒸散、養水分吸収、転流、熱収支、ストレス適
応機能、成長等の生理生態が介在する植物-環境系の輸送現象の解明と最適化の研究を展開しています。現在は、生産現場での生理生態の時空間情報の見える化、共有化、機能化を可能にするInternet of Plant（IoP）を提唱し、その社会実装を農工共創で目指しています。

■ 研究の内容
農業は作物の生理生態（特に光合成）に全面的に依存し、光合成産物を利活用する産業です。全ての農作業が、作物の生理生態を最適化するための作業といっても過言ではありません。しかしながら、天候に左右される生理生態の時々刻々の変動は、農家の生産現場での実測が困難なために、農家の日々の営農レベルでは、未だかって定量的な「見える化」が行われていません。IoPにおいては、計測が容易な環境情報を、光合成等の多様な生理生態の機構モデルを駆使して、生,QWHUQHWRI3ODQWV ,R3

理生態情報に変換し、生理生態と日々の成長、品質、出荷量との関係性の「見える化」を実現します。そして、IoPクラウド

環境情報のビッグデータ

IoTを介した「共有化」と「機能化」によっセンサ
ネットワークて、農業での効率化、自動化、技術の高位平準化による四定生産（定時・定量・定価格・定品質）の実現を目指しています。現在、富士通、農研機構、高知県等との複数の共同プロジェクトや科研費で農工共創の取り組みを展開しています。

メッシュ農業気象
データシステム等

IoP クラウド

モデル化…
✓ 光合成，蒸散，転流等
作物の成長・収量・収穫時期✓✓ 環境・農作業・市場 HWF$, エンジン搭載
見える化、学習，予測，効率化，自動化

共有化可能

IoT

スマート農業支援システム

需要に応じたスーパー四定生産（定時，定量，定品質，定価格）

植物情報のビッグデータ

農家

小規模＆分散＆多品目生産の省力・高収益統合管理

ICT，IoT，AI が有する機能（情報収集，可視化，予測，最適化，学習，自動化等）を，農業者の「働きかけ（環境調節，営農管理，育種，機能性強化等）」の省力・自動化，最適化，見える化，普遍化等に活用できる基盤として，作物の多様な生理生態，生育，環境，農作業，市場などの情報をインターネット上で活用できる Internet of Plants（IoP） を実現する必要がある。

従来技術・競合技術との比較想定される用途

IoT（Internet of Things）によって作物生産場の環境情報の見える化は実現されているが、IoPでは、環境情報に加えて、光合成等の生理生態の時空間情報の定量的な見える化が実現されます。

無駄のない適所・適時・適量での環境調節、多地点に分散する小規模生産場の統合管理、出荷量・出荷時期の予測と調節、販売計画、労務管理等の効率化、篤農技術の検出と分析、産地での営農技術の高位平準化

特徴

農家の経験や勘に頼った暗黙知が、作物の生理生態の科学的情報に裏打ちされた普遍的な形式知として共有され学習されることによって、営農技術の自律的な進化がもたらされます。
研究室ホームページアドレス

http://www2.bpes.kyushu-u.ac.jp/~www-met/index.html
5

お知らせ「九州大学学術研究都市セミナー」
in東京2018を開催
本年度は、平成30年度に伊■ 第6回いとにぎわい祭り ～「MOVE」～ 開催
平成30年9月24日（月）、JR九大学研都市駅南口広場・さいとぴあ・イオン福岡伊都店を会場に「第6回いとにぎわい祭り」を開催いたしました。

都キャンパスへの移転が完了

このお祭りは、九大学研都市エリアの人と人、人と地する農学系、文系に着目し、域、地域と地域を結ぶお祭りをコンセプトに開催しているセミナーを開催します。本セイベントです。

ミナーは、産学官と地域が一第6回目となる今回は、異世代の交流を目的とした新しい体となった戦略的研究拠点をステージ企画「エール・ザ・ステージ」において、九州大紹介することにより、世界的学をはじめ多くの団体がパフォーマンスを行いました。

な「知の拠点」を目指す九州

天候にも恵まれ、九州大学やOPACKのほか50を超える大学学術研究都市をPRすると地域の団体が参加し、ご当地糸島半島の魅力ある食べ物・ともに、産業化に向けた新たクラフトの販売や、ワークショップ・フリーマーケットなな企業との連携及び立地を促

どで会場を盛り上げました。

進することを目的としています。

会

場：ハイアットリージェンシー
東京
東京都新宿区西新宿2－7－2

MJR九大学研都市駅前1F

時：平成30年11月28日（水）
13：30～18：30

福岡市西区西都1-1-27

日講 演：●『食品因子センシング科学とその実用化 ―機能性デザインフードの開拓―』
九州大学 大学院 農学研究院
主幹教授 立花 宏文 氏●『水だけでナノ微細化させる水中カウンターコリジョン（ACC）法により製造されるセルロースナノファイバーの産学連携実用化展開』
九州大学 大学院 農学研究院
教授 近藤 哲男 氏●『Society5.0時代の農業を考える』
九州大学 大学院 農学研究院
准教授 岡安 崇史 氏●『九州大学カイコバイオリソースを活用したタンパク質昆虫工場』
九州大学 大学院 農学研究院
教授 日下部 宜宏 氏●『法律家による"お手伝い"の流儀』
九州大学 大学院 法学研究院
教授 寺本 振透 氏
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OPACKめーる vol.45 平成30年9月発行
公益財団法人 九州大学学術研究都市推進機構 企画広報グループ 〒819-0367
TEL.092-805-3677 FAX.092-805-3678 E-mail：info@opack.jp

セミナー

写真：第6回いとにぎわい祭りの様子

展示会

エコテクノ2018【エネルギー先端技術展】に出展

OPACKは、平成30年10月10日（水）～12日（金）に北九州市小倉北区の西日本総合展示場新館において開催される「エコテクノ2018【エネルギー先端技術展】」に出展します。
全国最大の産学官連携組織「福岡水素エネルギー戦略会議」と共同出展することで日本有数のエネルギー分野の専門見本市の場で、九州大学の水素プロジェクトや九州大学学術研究都市の整備状況などを紹介します。