RIKEN Center for Sustainable Resource Science Annual Report 2017

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理化学研究所 環境資源科学研究センター
RIKEN Center for Sustainable Resource Science〒230-0045 神奈川県横浜市鶴見区末広町1丁目7番22号
1-7-22 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa 230-0045 Japan
Tel: +81-(0)45-503-9471

Fax: +81-(0)45-503-9113

Email: csrs@riken.jp

理化学研究所Copyright © RIKEN. Printed in Japan.
RIKEN 2018-041

環境資源科学研究センター

RIKEN Center for Sustainable Resource ScienceContents

目次
巻頭座談会・
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・4
Round-table Talk

第 4 期中長期計画における研究戦略、研究体制・
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・ 10
Research Strategy & Structur in the 4th mid- to long-term plan

第 3 期中長期計画、2017 年度 活動報告 ・
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・ 19
Research Activities in the 3rd mid- to long-term plan & FY2017

炭素の循環的利活用研究プロジェクト ・
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・ 22
R&D Project of Carbon Utilization

窒素等の循環的利活用研究プロジェクト ・
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・ 24
R&D Project of Nitrogen Utilization

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・ 26
金属元素の循環的利活用研究プロジェクト ・
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R&D Project of Metallic Elements Utilization

循環資源探索・活用研究基盤プロジェクト ・
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・ 28

触媒化学 / Catalytic Chemistry
先進機能触媒研究グループ ・
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Advanced Catalysis Research Group

触媒・融合研究グループ ・
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・ 74
Catalysis and Integrated Research Group

先進機能元素化学研究チーム ・
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・ 76
Advanced Elements Chemistry Research Team

グリーンナノ触媒研究チーム・
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・ 78
Green Nanocatalysis Research Team

生体機能触媒研究チーム ・
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・ 80
Biofunctional Catalyst Research Team

バイオマス工学研究部門 / Biomass Engineering Research Division
合成ゲノミクス研究グループ・
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・ 82

R&D Project of Research Platforms

Synthetic Genomics Research Groupバイオマス工学研究部門 ・
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・ 30

セルロース生産研究チーム ・
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Biomass Engineering Research Division

Cellulose Production Research Team

創薬・医療技術基盤連携部門 / 技術基盤部門
理研 - マックスプランク連携研究部門 ・
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酵素研究チーム・
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Drug Discovery Platforms Cooperation Division / Technology Platform Division
RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology

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・ 88
バイオプラスチック研究チーム・
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研究室紹介
Laboratories

植物科学 / Plant Science
機能開発研究グループ ・
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・ 34

Enzyme Research Team
Bioplastic Research Team

細胞生産研究チーム・
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Cell Factory Research Team

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バイオマス研究基盤チーム ・
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Biomass Research Platform Team

Gene Discovery Research Group

生産機能研究グループ ・
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・ 36
Plant Productivity Systems Research Group

植物免疫研究グループ ・
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・ 38
Plant Immunity Research Group

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統合メタボロミクス研究グループ ・
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Metabolomics Research Group

代謝システム研究チーム ・
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・ 42
Metabolic Systems Research Team

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メタボローム情報研究チーム・
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Metabolome Informatics Research Team

環境代謝分析研究チーム ・
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創薬・医療技術基盤連携部門/Drug Discovery Platforms Cooperation Division
創薬ケミカルバンク基盤ユニット ・
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・ 94
Chemical Bank Unit for Drug Discovery Platform

創薬シード化合物探索基盤ユニット ・
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Seed Compounds Exploratory Unit for Drug Discovery Platform

技術基盤部門 / Technology Platform Division
分子構造解析ユニット ・
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Molecular Structure Characterization Unit

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生命分子解析ユニット ・
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Biomolecular Characterization Unit

質量分析・顕微鏡解析ユニット・
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・ 102
Mass Spectrometry and Microscopy Unit

Environmental Metabolic Analysis Research Team・・ 48
植物ゲノム発現研究チーム ・
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Plant Genomic Network Research Team

細胞機能研究チーム・
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国際連携
理研 - マックスプランク連携研究部門 /RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology
バイオプローブ研究グループ ・
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・ 104

Cell Function Research Team

Bioprobe Research Group

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・ 52
植物共生研究チーム・
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バイオプローブ応用研究ユニット・
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Plant Symbiosis Research Team

Bioprobe Application Research Unit

適応制御研究ユニット ・
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・ 54

理研 -KRIBB 連携研究ユニット ・
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・ 108

Dormancy and Adaptation Research Unit

RIKEN-KRIBB Joint Research Unit

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・ 56
発現調節研究ユニット ・
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Signaling Pathway Research Unit

国際 / 国内 / 産業 / 理研所内連携 ・
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・ 110

機能調節研究ユニット ・
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・ 58

International / Domestic / Industrial / RIKEN Internal Collaborations

Regulatory Network Research Unit

セミナー ・
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・ 113

ケミカルバイオロジー / Chemical Biology
ケミカルバイオロジー研究グループ ・
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・ 60

02

CSRS Seminars

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・ 116
ニュース＆イベント・
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Chemical Biology Research GroupNews & Events

ケミカルゲノミクス研究グループ ・
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・ 62

プレスリリースハイライト ・
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・ 118

Chemical Genomics Research Group

Press Releases Highlights

分子リガンド標的研究チーム・
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・ 64

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・ 120
プレスリリース・
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Molecular Ligand Target Research Team

Press Releases

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・ 66
天然物生合成研究ユニット ・
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受賞・
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・ 122

Natural Product Biosynthesis Research Unit

Awards化合物リソース開発研究ユニット ・
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2017 年度 組織図・
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Chemical Resource Development Research Unit

FY2017 Organization

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生理活性物質探索研究ユニット・
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2018 年度 組織図・
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Bio-Active Compounds Discovery Research Unit

FY2018 Organization
03

巻頭座談会Round-table Talkに成功しています。
現在、温和な条件下でのアンモニア合成の実用

篠崎 松井先生が部門長を務める「バイオマス工学研究部門」
は、化を目指し、
より高活性な触媒の開発に取り組んでいるところです。

理研横断的なバイオマス工学研究プログラムが2015年にセン

植物科学の側面では、過酷な条件下でも作物の生産性を維持でターに統合され、新たな発展をみせましたね。

きるような育成研究に取り組んできました。機能開発研究グルー
プでは干ばつに強いイネの開発に成功し、
南米の圃場で実験した
ところ、30日間雨が降らなくても面積あたりの収穫量が最大で157％増加しています。
一方「金属元素プロジェクト」
では、様々な金属の特長を生かした触媒の開発、入手しやすい安価な金属を用いた触媒の開発、さらにこれらの触媒を用いた有機合成反応の開発、有用物質の創製などに取り組んできました。
先進機能触媒研究グループでは、多核
金属ヒドリド錯体を用いることによって、ベンゼン環の常温常圧での切断や、ピリジンの温和な条件下での脱窒素化に成功しました。
さらに第４期中長期計画で始まるフラッグシッププロジェクトのひ
とつ「新機能性ポリマー」にも大きく貢献できる、希土類金属触媒を用いたエチレンと極性官能基を持つαーオレフィンとの共重合による機能性ポリオレフィンの合成も実現しています。
また触媒・融合研究グループでは、銅触媒を用いることで新しい異分野連携から生まれた5年間の成果

生理活性分子の探索への貢献が期待できるペルフルオロアルキル

篠崎 2013年の発足以来、環境資源科学研究センター（CSRS）

タボロミクス研究グループでリン酸欠乏に応答し、緩和する新しいでは、「植物科学」「触媒化学」「ケミカルバイオロジー」の異分野融

糖脂質を植物から発見した後、触媒・融合研究グループと共同し、合を進め、天然資源から有用物質の創製や探索を行い、利活用す

この化学構造を合成的に決定しました。
これも化学と植物科学のる研究を進めてきました。
センター内では達成できない課題も多く、融合研究によって成し得た成果です。

他機関との連携を積極的に進めました。
特に異分野融合研究を進

また、この数年でゲノム解析が高速化されたことによって、当初めるにあたり、
世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)に選ば

考えもしなかった甘草のゲノム解読も達成することができました。

れた名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所（ITbM）

これはインフォマティクスのグループとの強い連携があったからこと人材交流を含め植物ケミカルバイオロジーに関して連携ができそだと言えます。

たことは大きな成果だったと思います。

もう一つの「研究基盤プロジェクト」
では、特に統合メタボロー

化合物ライブラリーの構築に成功しています。
生体機能触媒研究チームでは、
中性の水を分解して電子を取り出す人工マンガン触媒を開発することで中性環境における水分解活性が15倍増大し、学の側面では、コケ植物による金属資源の回収や環境浄化などの研究について取り組み、
最近ヒョウタンゴケが鉛だけでなく、金や白金族の元素に対してもすぐれた吸着性を有することを発見しま

篠崎 長田先生のケミカルバイオロジー研究グループは、融合研

ム基盤で超高分解能の質量解析を使ったＳ−オミクス、
Ｎ−オミ
クス、
それからイメージングマスというところまで到達することがでれようとする新たなチャレンジがありました。
それぞれ2017年にきたと思います。
情報科学的アプローチで言うと、
代謝システム研

長田 分子生物学だけでは解けない謎にケミカルバイオロジーでチャレンジしたことによって、ユニークな研究が誕生しています。
こ究で非常に重要な役割を果たしました。

包括協定を結んだ水産研究・教育機構とは海の資源について、
ま究チームで代謝の数理的アプローチに関して大きな成果が生また農業・食品産業技術総合研究機構とは戦略的イノベーション創れました。
農業的な応用では、ホルモンのターゲット解析をより進れまで個体触媒のような化合物は生命現象の解明には使えない

造プログラム（SIP）などで協力を進めてきました。
また無期雇用制化させたことがあげられますし、
特にイネの代謝産物のゲノムワイと思っていたのですが、細胞にかけてみると意外な生物現象が見度も導入され、
将来のコアになる人材を安定雇用する流れもでき

ド解析は大きな成果です。

えてくるという経験をしました。
また触媒化学、
有機合成化学の研

まず、こうした枠組の中で進めた研究について「炭素プロジェク
藤先生、
お話しください。
斉藤 「炭素プロジェクト」
はCSRSのプロジェクトの中でも基幹的プロジェクトのひとつだったと思います。
生物学的な側面からの重要な成果としては、
機能開発研究グループで取り組んだ葉緑体

基盤プロジェクトにおける応用的な成果としては、
モンサント社

究者と議論するうちに、われわれに足りなかった化合物を合成すとの共同研究により、過去30年間に育種やバイオテクノロジーでる力を補う道が見つかり、共同研究に発展することもありました。

得られたダイズについてのメタボローム解析を成し遂げたことがこのように化合物を通じて様々なプロジェクトに貢献をしていまあります。
これを次期のプロジェクトにもうまくつなげたいと思いますが、現在国内外の研究者から、われわれの化合物ライブラリー

す。

へのリクエストを受けています。
国内では2017年に名古屋大学と篠崎 侯先生は触媒の中心的なリーダーとして「窒素プロジェクト」「金属元素プロジェクト」に携わりましたね。

包括協定を締結したことで、特にITbMと共同の化合物ライブラ
リー構築を進めており、研究の幅がさらに広がることを期待しています。

へのアスコルビン酸輸送体の発見。
これは光合成活性の増強と、

侯 「窒素プロジェクト」
は省資源・省エネでアンモニアを合成す

私の携わる「研究基盤プロジェクト」
は、理研の研究を支える縁

その植物のバイオマスにつながる研究でした。異分野融合というるという非常に大きな目標を掲げてスタートし、窒素分子の切断の下の力持ちだと思っています。
理研創立100周年の記念切手や点では、植物研究者とケミカルバイオロジーが融合して、草丈やバと水素化を常温常圧で実現するという成果が得られました。
さら

様々なパンフレットに、
顕微鏡グループのメンバーが撮影した植物

イオマスの向上につながるブラシノステロイド情報伝達因子を発に活性化された窒素分子を有機化合物に導入する方法を見出し、の画像が使われましたが、これも解析基盤や電子顕微鏡を扱う、見したという成果があります。
もう一つ重要な成果として、統合メ

窒素分子の活性化によるニトリル化合物の簡便な合成法の開発

研究基盤プロジェクトや技術基盤部門の研究成果であり誇りです。

04

ルカン酸（PHA）の高機能化を行う中で、結晶化を促進する化合物を発見しました。
既に企業との共同研究で年間1,000トンのパ
イロットプラントが稼動しており、社会に研究成果が転換できた例と考えています。
また、細胞生産研究チームでは、微生物の代謝経路を改変することによって合成ゴムの原料になるイソプレンの効率的生産を企
業連携で行い成果が出ています。
酵素研究チームでは、
アミノ酸等のバイオマス資源から高分子素材を作成する技術を開発しました。
またバイオマス基盤研究チームでは、シロアリの腸内共生菌を解析することで高機能な木質分解酵素を見出しました。
さらにセルロース生産研究チームは、
木本とともに草本バイオマス研究も進め、
合成ゲノミクス研究グループでは、
植物あるいは藻類を用いたバイオマス研究を進めてきました。
第4期中長期計画で掲げられている持続的社会への貢献のために、技術革新の基礎的な部分を担うことができたのではないかと考えています。

Results from Five Years ofInterdisciplinary Collaborations

した。

さらに機関間の連携という点では、
産業技術総合研究所（産総ト」「研究基盤プロジェクト」のプロジェクトリーダーの立場から斉ク研究チームがバイオプラスチックの一種であるポリヒドロキシア

強アルカリ環境で得られる値の60％の活性を得ています。
植物科研）との府省連携が進み、インフォマティクスを触媒研究に取り入たと思います。

松井 研究をより産業に近い形に持ってくる目的基礎研究ということで研究を進めてきました。
研究成果としては、
バイオプラスチッ

Since CSRS began in 2013, we have advanced
interdisciplinary research projects among plant science,chemical biology and catalytic chemistry, and thecreating and utilizing of useful materials from natural
resources. In our interdisciplinary research on chemical
biology, we have had great success with collaborationand personnel exchanges with Nagoya University’s
Institute of Transformative Bio-Molecules (ITbM), one of
the World Premier Institute (WPI). Within CSRS, wehave also had success with interdisciplinary research inchemistry and plant science. Biomass Engineering
Program was integrated into CSRS in 2015 to advanceapplication of research outputs in biotechnology.
Collaborations with other research organizations such as
National Institute of Advanced Industrial Science andTechnology (AIST), the Japan Fisheries Research and
Education Agency (FRA), and National Agriculture andFood Research Organization (NARO) have advanced
for the application of research outputs in CSRS.
Collaborations with Industry researchers have also
greatly advanced to apply research outputs for social
uses.

05

SDGsを指標とした5つのフラッグシッププロジェクト
篠崎 この5年間で社会は大きく変化し、社会的ニーズも大きく変学合成を行いたいと考えています。
具体的に微生物関連ではAIを使って遺伝子型と表現型の情報

DNAなどの解析をサポートしてい篠崎 次期の活動ではそれぞれの分野の情報基盤を活用して、
新

きたいと思っています。

たな展開に進むことが必要です。
幸いCSRSには情報科学、
あるい

わってきている中、2015年に国連

解析から、ブタジエンやイソプレンのような化学工業原料を作りま

昨年ケミカルバイオロジー研究

はデータサイエンスに興味を持っている若手の研究者がいますので決議された持続可能な開発目標

す。
それから複雑な構造の抗生物質を作る微生物のゲノムマイニン

分野では、
Dr. Booneの分子リガン

で、その人たちが活躍できる場を整備していきます。
特に代謝のエ（SDGs）
やパリ協定に象徴される

グからゲノムエンジニアリングに至る方法論ですね。
植物側で言い

ド標的研究チームが、ケミカルゲノンジニアリング、
人工酵素のデザインに情報基盤を活用します。
そ

ように、人類の持続的な発展に向ますと、
テルペノイドとかアルカロイド、それからフェニルプロパノ

ミクス研究グループ、
ケミカルバイ

れから格段に進歩した画像解析技術を用いたイメージングを進めけた動きも加速しています。
環境資

イドや脂質のように植物の中の特徴的な成分を作る遺伝子のゲノ

オロジー研究グループとの共同研ます。

源科学研究センターという名前のムマイニングとそれを作る応用研究を進めます。
さらに微生物をホ

究で、世界の主だった化合物ライ

物質科学に関して言えば情報科学は全く未知の分野だったと通り、
このセンターはそういった大ストにして植物の成分を作るという合成ゲノム科学的な考え方や、ブラリーを集めて生物活性を評価思うのですが、触媒に情報科学を取り入れて反応に合った触媒をきな目標に貢献できる科学技術のベースを持っていますので、
第4ゲノム編集を応用した研究も進めたいと思っています。
将来的にはしたところ、理研のNPDepoは最も多様性に富んでいることが客デザインするという「キャタリストインフォマティクス」に取り組んで期中長期計画にはこの５年間でおきた社会と科学技術のパラダイ

水圏にも対象を広げ、いわゆるメタ生物学と言いますか、
環境メタ観的に評価されました。
理研の化合物ライブラリーをさらに多くのいます。
これは産総研とのチャレンジングな課題として進めていて、ムシフトをしっかり取り入れようと、かなり議論を重ねました。
そのゲノム、
環境メタボロームといった複雑系についても研究を開始し人に自信を持って使ってもらえるようになると思っています。
斉藤

個別の課題はかなり抽出されてきています。
それから様々な企業

結果、決まったのが5つのフラッグシッププロジェクト「革新的植物たいと考えています。

先生たちと協力し、植物、微生物の垣根をできるだけなくした理研が力を入れて取り組んでいますが、農業にデータサイエンスを取りならではの天然化合物ライブラリー、天然化合物メタボロームを入れられないかということでテーマを選定し、プロジェクト化して侯 これまでの炭素、窒素、金属元

目指していきます。

いくことを検討しています。

バイオ」「代謝ゲノムエンジニアリング」「先進触媒機能エンジニア
リング」「新機能性ポリマー」「先端技術プラットフォーム」
です。
技術革新が非常な勢いで今起きています。
ゲノムシークエンスや、
CRISPR-Cas9のゲノム編集技術の確立があげられます。
それから大量のデータを扱うデータサイエンスも急速に進みましたし、
特に大きなパラダイムシフトになったのがディープラーニング（深層学
習）や人工知能です。
次の7年は、
これらを積極的に組み込んで、人材を育成しつつ進めていきたいと考えています。
また現在、
およそ
50社との企業連携が進んでいますが、こうした企業、大学、府省を含めた連携もますます加速するものと思われます。
そのあたりを踏
まえ、各フラッグシッププロジェクトについてお話しください。

素プロジェクトの中で、
特に触媒に

先ほど、
ゲノム編集の話題がありましたが、日本では農業応用にただ、情報科学やデータサイエンス分野の人材が少ないという関わる研究を集約してさらに強化

関して議論しているところです。
遺伝子改変と同じような効果を示

現状にあるため、現在、深層学習やイメージングなど情報科学にするのが「先進触媒機能エンジニ

す化合物が開発できれば、農業への貢献もできると思いますので、関する勉強会を開いて興味のある研究者を発掘しようと考えてい

アリング」
です。
大きな目標としてはそういったところにもチャレンジしたいと思います。
さらにエピゲノます。
予算次第では情報科学にチャレンジしたい生物系、化学系の

地球に存在する大気や水、地殻資ム研究などにも、先端技術プラットフォームが貢献できると考えて研究者を採用していきたいと考えています。理研には革新知能統源を利活用するための触媒の開発いますので、
どんどん活用してほしいですね。

合研究センター（AIP）がありますから、最終的には情報科学の専があります。
中でも重点を置くのが、窒素と水素から温和な条件下でア

斉藤

長田先生のお話にあったように横浜では特に植物メタボ

ンモニアを合成する技術や、
二酸化炭素を原料とするカルボン酸

ロームと顕微鏡イメージングの技術を担当することになります。
メなどの合成に有効な触媒の開発です。
さらに水を分解して水素のタボロミクス研究の大きなチャレンジはマスピークのアノテーショ

松井 「革新的植物バイオ」
は、温製造を促す金属触媒、水中で機能する生体機能触媒、
安くて豊富

ンです。
その解決にはマスピークの同定が必要となる訳ですが、経

暖化など環境の変化による食料不な地殻資源や各種金属の特徴を生かした有機合成触媒の開発も験的な方法論に加えてインフォマティクスが非常に重要な手法に足といった社会的な問題に対応す行います。
こうしたイノベーションによって、日本は資源の乏しい国なります。
そこでケモインフォマティクスを用いて、実際に化合物がる研究を進めていくプロジェクトでであるという発想を転換していきたいと思っています。

なくてもアノテーションできる手法の開発に注力していきたいと思す。
これまでの研究を土台に、新た

このプロジェクトと密接に関係するのが「新機能性ポリマー」
でいます。
そのためにはメタボロームのMS-MSのデータベースの充な植物の表現系解析やデータ解す。
分子性触媒技術を駆使した未踏の合成技術によって、植物・バ実が求められますし、今後、深層学習を使ったAIによるアノテー

析を駆使して、より正確に環境と植イオマス・化石資源から新しい機能を持つバイオポリマー、
高機能

ションも必要になってくると思います。
そういった経験的な方法と物の成長の関係を明らかにし、気性バイオポリマーの開発を行い、産業連携によって実用化へと橋インフォマティクスの両面を進化させたチャレンジを進めます。

象変動に耐え得る植物の開発を目渡ししていきます。
現代社会を支えるポリオレフィン系素材の可能

同時に、横浜では顕微鏡に強いグループとイメージングマスを性をさらに広げるべく、他材料との接着性に優れた機能性ポリオ

開発していきたいと思います。
一つ一つの未知代謝産物も含めて、指します。
具体的には、
環境耐性や食料増産に対して貢献するための化合

レフィン素材や、有機ガラスなどに使われるアクリル樹脂の開発、それが組織や細胞のどの部分にどのように分布しているかをダイ

物や、
低分子ペプチド等の新たな因子を生み出していきます。
またさらに高強度、高耐熱性を持つスーパーエンジニアリングポリマー

ナミックに明らかにすることを目指します。
また超高解像度を持つ
光学顕微鏡と電子顕微鏡を統合したような新しい顕微鏡技術を最近急速に研究が進むゲノム編集技術や、遺伝子の改変技術を利素材、高タフネスペプチドポリマー素材の創製技術の開発などが用して作物の展開を進めることで、生産性の向上、バイオマスの増

あげられます。
これらの技術は、産業連携によって資源利用効率の企業との共同研究の中で進めてCSRSの外にも応用展開していき大を目指します。
これらの問題は日本だけでの問題ではありません

向上を促すと同時に、化学産業に革新をもたらすものになると考たいと考えています。

から、
国際連携、
大学連携、
あるいは省庁との連携も進めながら目えています。

標を達成していきたいと思っています。
斉藤 私の担当する「代謝ゲノムエンジニアリング」
では、
植物や微

もう一つ、理研、国立遺伝学研
究所、
かずさDNA研究所の3機関

長田 「先端技術プラットフォーム」
では、SDGsを意識した研究をが共同して、メタボロームの蓄積加速するにあたり、「革新的植物バイオ」「代謝ゲノムエンジニアリ

データベースを国際標準の中で生物が有する生体触媒能力を最大限に引き出して、化石資源によング」「先進触媒機能エンジニアリング」「新機能性ポリマー」の各作っていく構想があります。
国際的らない化学工業や、医薬品の原料などとなる有用物質の生産シス

プロジェクトの研究推進に何が必要かを考えながら基盤を作ってなメタボロームの標準データベー

テム構築を目指した研究を進めていきます。
特に人工知能
（AI）
を

いきます。
例えば、
植物研究において重要な基盤である植物メタボ

スと全く同じフレームワークの中に用いた情報技術やゲノム科学を駆使した情報収集、
遺伝子や代謝ロームやホルモン解析は斉藤先生と横浜のチームがサポートし、入って、世界中の人がシェアできる情報の収集、
それらを応用した微生物や植物を宿主とした生物化

和光では、小分子化合物、天然有機化合物、生体分子、RNA、仕組みを考えています。

06

門家との連携も進めて、最初の3年間で新たな取り組みを進め、この7年間で世界につなげていきたいと思います。

Five Flagship Projects based on
Sustainable Development Goals
Great paradigm shift to sustainable development isaccelerating from major changes in society over the last
five years and a shift in societal needs as symbolized by
the UN’s Sustainable Development Goals (SDGs) and
the Paris Agreement (COP21) for achieving zero
greenhouse gas emissions.
In the RIKEN’s fourth mid- to long-term plan, CSRS
addresses this paradigm shift in society and scientifictechnologies, and strongly promotes five flagshipprojects that focus on seven of the 17 SDGs: Innovative
Plant Biotechnology, Metabolic Genome Engineering,
Innovative Catalysts, Leading-edge Polymers, andAdvanced Research and Technology Platforms.
Over the next plan, we will proactively incorporate data
science and artificial intelligence in addition to genomics
and chemical biology, and develop our humanresources. We will also accelerate our collaborations
with industry, academia and other national research
institutes.

07

スタートする5つのフラッグシッププロジェクト
篠崎 今回のフラッグシッププロジェクトの特徴に、SDGsが掲げり、それを実現するために私たちは重要なミッションを担っている

る17のゴールのうち７つの目標に視点を定めたことがあります。
研と思います。

究を進めるにあたって、どのようなアプローチを考えていますか。
松井 「革新的植物バイオ」
では、特に「飢餓をゼロに」という視点から、環境変動に耐え得る植物の生産性を向上させ、安定的な食料の生産にアプローチしていきたいと考えています。
また植物バイ

斉藤 繰り返しになりますが「先端技術プラットフォーム」
でも国際的な取り組みは重要です。
閉じたプラットフォームではなく世界

ここでもう一つ指摘しておきたいのは、
名古屋議定書も生物多様性から生まれる利益を公平に分配しようと定めている点です。

の規範になることによって、SDGsなどの国際的なアクティビティに強くコミットできると思います。

「代謝ゲノムエンジニアリング」の元になる生物遺伝資源は多くの

今後Society 5.0と呼ばれるスマート社会においても、
プラット

場合、
資源提供国からの提供になります。
いわば今まである意味でフォームは非常に重要な役割を担うと推測されます。
サイバー空

オマスの向上、それから植物バイオマスを用いた物質生産、エネル

勝手に使っていたわけですが、これからはCSRSとしてグローバル

間やAI、それからデジタル計測といった特徴は、
まさしく私たちのギー生産につながる技術開発を他のプロジェクトとの連携によっな動きとアライアンスを取った活動をする責任があると考えていま

プラットフォームが持つべき特性と同質で、社会での役割が問わて進めていきたいと思います。具体的には、環境ストレス耐性、植す。

れるところです。

物成長、他の生物との共生、病害に対しての抵抗性など多角的な侯 「先進触媒機能エンジニアリング」
では、
省資源・省エネという篠崎 人類のグローバルな取り組みとして、
SDGs、
COP21、
名古アプローチを行います。
また有用な形質を正確に解析するための形でモノづくりをさらにステップアップをさせていきたいと考えて屋議定書が国際的な枠組みとしてできています。
こういった課題

計測技術や情報科学を駆使していきたいと考えています。

います。
そこで触媒関連では3つのテーマに重点を置きます。
まず解決型の科学技術、
それからイノベーションという方向性が打ち

斉藤 「代謝ゲノムエンジニアリング」
で特にSDGsと関係するの「エネルギーをみんなに、
そしてクリーンに」ですが、水から水素を出されていますので、ぜひCSRSで担える部分は責任を持ってやっは「すべての人に健康と福祉を」です。
これは高額の医薬品を開発作ることや、
アンモニアを温和な条件で作ることはエネルギー生産ていきたいと思います。

して、それを先進国の人たちが享受するというだけではなくて、地につながります。二酸化炭素、窒素や酸素など豊富な資源を使っ球の全ての人が健康な生活を送るための環境や食品、医薬品原て有用物質を作ることや、安価で入手しやすい各種金属元素の特料を提供することになると思います。
「海の豊かさを守ろう」「陸の徴を活かした触媒の開発などは「つくる責任つかう責任」と「陸の豊かさを守ろう」
は、
いわゆる環境ゲノムという観点からも、まさし

豊かさを守ろう」のテーマであり、両者は密接に関係しています。

CSRS’s Role
One of CSRS’s missions is to strengthen collaborations
with other countries. Also, in order for RIKEN to besupported in the domestic science community, it isnecessary to build good relationships with universities
and become a hub of cooperation. It is therefore
necessary for RIKEN to have high-level researchstandards and platforms.
As a center that began with interdisciplinary research
projects in chemistry and biology, we have come to apoint of mutual understanding and are now at the startpoint of new flagship projects for the contribution to
SDGs and Society 5.0. We will make endeavor to createstrong foundations while actively nurturing thenext-generation researchers and engineers, and also
adopting latest technology in data science, genomics
and chemical biology.

国際連携・CSRSが担うもの

く「代謝ゲノムエンジニアリング」に合致したテーマだと思われま「新機能性ポリマー」
も同様で、作る過程においてなるべくステッ篠崎 2018年4月から新しいリーダーも着任しますし、
特にデー

す。

プを減らして入手しやすい原料で高性能のモノを作ることや、再生

タサイエンスに関しては若い世代が担って欲しいですね。
それからは、世界的にあまりないように思います。
時代の流れにも合致して可能なバイオマスを利用した高機能ポリマーの創製、強くてしな

大学連携ですが、残念ながら法人化による予算減が作用して、大いますし、そういう意味でわれわれは自信を持って積極的に進めように聞こえるんですね。
つまり個人や個別の国ではなくグローバ

やかなポリマーの性能をさらに強化していくことでSDGsに貢献す

学のアクティビティが非常に落ちてきています。
こういった現実をていけます。
斉藤先生の話に出てきた中国ですが、連携して刺激をルなベネフィットを考えなければいけないというメッセージであることができます。

考えると科学・技術の基盤を支える役割も理研に求められると思受けるべきではないでしょうか。
大学や府省、あるいは産学連携を

もう少し包括的に見ると、SDGsはCSRSに対するメッセージのいますが、いかがでしょう。
長田 これまでも新しい分野が生まれた時、理研では柔軟に対応

斉藤 和季

長田 裕之

Kazuki SAITO

Hiroyuki OSADA侯 中国では大気汚染が深刻で、ようやく政府も本腰を入れて対研のように研究分野の垣根が低い研究環境が必要で、若い人を策を始めています。
そういう意味で環境資源において、確かに中国育てることは、
我々の大きな使命だと思います。
2018年4月に3名は追い風です。
一緒にシンポジウムを開くといった今までの発想との有機合成化学者が新リーダーとして着任しますので、化学に強は少し違う角度から、理研だけではできないテーマを思いきって試

いCSRSとなることが期待できます。

してみる可能性はありますね。

マティクスが重要です。
異分野の人と研究を進めると、新しい研究が生まれるので、これまで生物学など全く興味がなかったようなイ
ンフォマティクスあるいはAI研究者を巻き込んで、新しい分野にチャレンジできるといいなと思っています。
副センター長 / Deputy Director

副センター長 / Deputy Director

思います。

世界における自然科学の情勢を見ると、中国の研究アクティビ
ティが圧倒的に上がってきています。
予算的な問題だけでなく、わ
れわれが考え直さなければいけない問題を突き付けられているとも感じます。
CSRSでも次世代のプロジェクトを作る中で議論してMinami MATSUII

侯 召民

いく必要があるのではないでしょうか。

Zhaomin HOU

長田 この数年間でSustainableというキーワードをよく聞くよう08

非常に高いスタンダードの研究やプラットフォームを持つことが求められます。
それがなければ大学側は理研をただの競争相手と見なし共同研究もやりにくいですから、
そこは非常に重要な視点だとけるのは、次の5年あるいは7年じゃないでしょうか。

松井 南

携のハブになるとか、個別の研究室をサポートする解析のサービスといった大学との良い関係が必要です。
そのためには理研側が斉藤 この5年間で国際評価が2回ありましたが、非常に印象的せることに忙しかったので、本当の意味でそうした分野を作っていKazuo SHINOZAKI

斉藤 日本の科学コミュニティで理研が支持されるためには、連だったのはSustainable Resource Scienceという分野を作りな
さいとの提言を受けたことです。
センター発足から5年間は融合さ

篠崎 一雄

進めていますが、国際連携は非常に大事です。他国との連携を強めることはCSRSの一つのミッションであると私は捉えています。

してきました。
例えばケミカルバイオロジーは、学際領域なので、理

それから、すでに皆さんもおっしゃっていますが、やはりインフォセンター長 / Directorになりましたが、Sustainableという看板を掲げた研究センター

篠崎 化学と生物学の融合研究ということで発足したセンターですが、最初はそれぞれの研究プレゼンテーションが全く分からな
いというところからお互いの理解が進み、次のプロジェクトを立てる地点まで来ることができました。今後は次の世代が活躍できる場を作り、データサイエンスを取り入れて強い基盤を持てるよう努
力していきます。
おそらく3年はかかると思うのですが、そこをベースに新しい流れが生まれ2030年を目指すことになると期待しています。
いろいろ知恵を集めて進めたいと思いますので、ご協力を宜しくお願いいたします。
09Research Strategy in the 4th mid- to long-term plan

第4期中長期計画における研究戦略
環境負荷の少ない「モノづくり」を理念に「課題解決型」研究で、持続的社会の実現に貢献します。
環境資源科学研究センターは2013年の設立以来、植物科学、ケミカルバイオロジー、
触媒化学の異分野融合によって持続的な社会の実現に向け、先導的な役割を果たしてきました。2015年に国連で採択された「持続可能な開発目標（SDGs）」および温室効果ガ
ス排出ゼロを目指す「COP21」を指標とし、5つのフラッグシッププロジェクト「革新的植物バイオ」「代謝ゲノムエンジニアリング」「先進触媒機能エンジニアリング」
「新機能性
ポリマー」
「先端技術プラットフォーム」を掲げています。
環境負荷の少ない「モノづくり」を理念に「課題解決型」研究で、持続的社会の実現にContributing to a sustainable society through research oriented
towards “problem-solving” based on the concept of developing
manufacturing methods with reduced environmental impact
Since its establishment in 2013, RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS) has been a leader in creating a sustainable
society through transdisciplinary integration of plant science, chemical biology, and catalytic chemistry. Using as guides the Sustainable
Development Goals (SDGs) adopted by the United Nations in 2015 and the agreement of the COP21 on achieving zero greenhouse gas
emissions, we are promoting five flagship projects; “Innovative Plant Biotechnology”, “Metabolic Genome Engineering”, “Innovative
Catalysts”, “Leading-edge Polymers” and “Advanced Research and Technology Platforms”.
The goal of the CSRS is to create a future world where people can live healthy and prosperous lives by carrying out “problem-solving”
research and contributing to a sustainable society based on the concept of developing manufacturing methods with reduced
environmental impact.

貢献することで、人類が健康で豊かな生活を送ることのできる地球の未来をリードしていきます。

センター長 / CSRS Director

篠崎 一雄
Kazuo
uo SHINOZAKI

B

革新的植物バイオC

Innovative Plant Biotechnology
持続的な食料、バイオマス生産への貢献

先進触媒機能エンジニアリング
Innovative Catalysts
高効率の新規触媒の開発と天然資源の利活用

代謝ゲノムエンジニアリング

M 植物や微生物からのバイオ生産と利用の拡大
Metabolic Genome Engineering

P

新機能性ポリマー
Leading-edge Polymers
有用機能を持つ新規ポリマー、バイオポリマーの開発

先端技術プラットフォーム

TP

Advanced Research and Technology Platforms
新資源開発のための研究・技術基盤の構築と利用

小分子

データ

ゲノム

化合物
代謝物
ペプチド

物質データ
生物データ
人工知能

エピゲノム
ゲノム編集
合成ゲノム
Epigenome
Genome editing
Synthetic genomics

1011

第4期中長期計画における研究体制

CSRS New Research Structure

BM
フラッグシップ
プロジェクトFlagship
Projects

C

革新的植物バイオInnovative
Plant Biotechnology

代謝ゲノム
エンジニアリング
Metabolic Genome
Engineering

先進触媒機能エンジニアリング
Innovative Catalysts

合成ゲノミクス研究グループ

Synthetic Genomics Research Group

機能開発研究グループ

Gene Discovery Research Group

植物免疫研究グループ

Plant Immunity Research Group

植物ゲノム発現研究チーム

Plant Genomic Network Research Team

細胞機能研究チーム

Cell Function Research Team

植物共生研究チーム

Plant Symbiosis Research Team

バイオ生産情報研究チーム

Bioproductivity Informatics Research Team

適応制御研究ユニット

Dormancy and Adaptation Research Unit

ストレス適応研究ユニット

Stress Adaptation Research Unit

環境応答研究ユニット

Environmental Response Research Unit

統合メタボロミクス研究グループ

Metabolomics Research Group

代謝システム研究チーム

Metabolic Systems Research Team

環境代謝分析研究チーム

Environmental Metabolic Analysis Research Team

細胞生産研究チーム

Cell Factory Research Team

天然物生合成研究ユニット

Natural Product Biosynthesis Research Unit

先進機能触媒研究グループ

Advanced Catalysis Research Group

触媒・融合研究グループ

Catalysis and Integrated Research Group

機能有機合成化学研究チーム

Advanced Organic Synthesis Research Team

源科学研究センターはモデル植物を用いた有用遺伝子の探索

グリーンナノ触媒研究チーム

Green Nanocatalysis Research Teamと機能解明に取り組み、作物への橋渡しとなる研究を進めてきた。
これらの研究成果をもとに、本プロジェクトでは、環境ストレ

持続的な食料・バイオマス生産への貢献のため、植物の形質改良技術を開発します
地球温暖化や気候変動、人口増加なども加わって、持続的な食料の供給と確保は今や地球規模の課題となっている。環境資

生体機能触媒研究チーム

Biofunctional Catalyst Research Team
Bioplastic Research Team

バイオ高分子研究チーム

Biomacromolecules Research Team

先進機能触媒研究グループ

Advanced Catalysis Research Group

ケミカルバイオロジー研究グループ

Chemical Biology Research Groupを活用し、食料やバイオマスの生産性向上、機能性向上につな

ケミカルゲノミクス研究グループ

Chemical Genomics Research Group

がる重要因子を解明していく。
また圃場での成果をさまざまな条

分子リガンド標的研究チーム

Molecular Ligand Target Research Team件下にある実際の農地へと確実に転換するために、情報科学を

分子生命制御研究チーム

Molecular Bioregulation Research Team駆使してデータを多角的に蓄積、解析し、形質改良に活かす。

統合メタボロミクス研究グループ

Metabolomics Research Group

代謝システム研究チーム

Metabolic Systems Research Team

環境代謝分析研究チーム

Environmental Metabolic Analysis Research Team

メタボローム情報研究チーム

Metabolome Informatics Research Team

創薬ケミカルバンク基盤ユニット

Drug Discovery Chemical Bank Unit

創薬シード化合物探索基盤ユニット

Drug Discovery Seed Compounds Exploratory Unit

創薬化学基盤ユニット

Drug Discovery Chemistry Platform Unit

分子構造解析ユニット

Molecular Structure Characterization Unit

技術基盤部門生命分子解析ユニット

Biomolecular Characterization Unit

Technology Platform Division

化合物リソース開発研究ユニット

Chemical Resource Development Research Unit

質量分析・顕微鏡解析ユニット

Mass Spectrometry and Microscopy Unit

理研-マックスプランク
連携研究部門バイオプローブ研究グループ

Bioprobe Research GroupRIKEN-Max Planck Joint Research
Division for Systems Chemical Biology

バイオプローブ応用研究ユニット

Bioprobe Application Research Unit

新機能性ポリマー
Leading-edge Polymers

先端技術
プラットフォーム

TP Advanced Research andTechnology Platforms

創薬・医療技術基盤連携部門
Drug Discovery Platforms
Cooperation Division

理研-KRIBB連携研究ユニット
RIKEN-KRIBB Joint Research Unit
12

革新的植物バイオInnovative Plant Biotechnology
ology

バイオプラスチック研究チーム

P

部門・国際連携
Divisions /International
Collaborations

Bスに適応し耐病性等を備えた、質的・量的付加価値の高い植物の開発を目指す。
さらにオミックス解析を用いて、ペプチドをはじめとするさまざ
まな制御因子を探索するとともに、ケミカルバイオロジーの手法

Contributing to sustainable
food and biomass production
through development of plant
trait improvement techniques
With global warming, climate change, and population
increase, sustainable food supply and procurement is now a
global issue. CSRS has been using model plants to explore andelucidate the functions of beneficial genes and promoting
research for translating the results in actual crops. Based onthese research results, the Innovative Plant Biotechnology
project aims to develop plants with high qualitative andquantitative value added with resistance to environmental stressand diseases.
In addition, the project will use omics analysis to explore
peptides and other regulators and employ chemical biology
approaches to elucidate main factors leading to improvement of
productivity and functionality of foods and biomass. To ensuretransfer of the results in the field to the actual farmland undervarying conditions, the project will also use information scienceto store and analyze data from multiple angles for trait
improvement.

副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

プロジェクトリーダー
Project Leader

松井

南 理学博士Minami MATSUI D.Sci.

白須 賢 Ph.D.
Ken SHIRASU Ph.D.

関

原明 博士（理学）Motoaki SEKI Ph.D.
13

M 代謝ゲノムエンジニアリング
Metabolic Genome Engineering

植物と微生物の化学合成能力を引き出し、バイオプロダクトの生産と利用を拡大します

化石資源から脱却するためには、革新的な方法によって、私たちの暮らしに欠かせないバイオプロダクトを創出する必要がある。
そこで、飛躍的に増えつつあるゲノム解析情報を活用し、合成生物学を含めたゲノムエンジニアリングやデータサイエンスを駆使することによって、植物や微生物の化学合成能力を人工的に最大限に引き出し、
持続可能な生産システムを開発・構築する。
複数の細胞の相互作用から代謝経路をデザインするスマート
オーガニズムや、生産システムとなる植物・微生物などの育種の高度化、従来の化学合成では困難だった化合物の合成などにチャレンジし、植物・微生物を用いた有用物質の合成を進める。
化学工業の原料、機能性食品、医薬品、化粧品原料等ターゲッ
トは広く、技術基盤の開発、産業界との連携によってさらなる展開が期待される。

C 先進触媒機能エンジニアリング
Innovative Catalysts

Maximizing capacities ofplants and microorganisms forchemical synthesis in expanding
the production and use of
bioproducts
Departure from our dependence on fossil resources requires
creation of bioproducts essential to our lives through innovative
methods. Using genomic analysis data that are increasing
exponentially as well as synthetic biology, genome engineering,and data science, the Metabolic Genome Engineering project will
artificially maximize capacities of plants and microorganisms forchemical synthesis in developing and configuring sustainableproduction systems.
The project will promote the synthesis of useful substancesfrom plants and microorganisms by taking on the challenge ofdeveloping smart organisms through designing metabolic
pathways from the interactions of multiple cells, creating advanced
forms of breeding of plants and microorganisms that make up the

天然資源を利活用する
高効率の新規触媒を開発します
化石燃料に頼らない生活への転換は、持続的社会の実現にとって重要なテーマである。天然資源は有限だが、高機能触媒によって新たな有用資源を生み出す可能性が生まれる。
本プロジェ
クトでは、
環境資源の安定的確保と、循環的な利活用に貢献するため、地球環境に存在する大気・水・地殻資源を利用する先進的な触媒の開発に取り組む。
重点的には、窒素と水素から温和な条件の下でアンモニアを合成する技術や、温暖化の最大の要因とされる二酸化炭素を原料としたカルボン酸等の合成に有効な触媒の開発を目指す。
さらには水を分解して水素等の製造を促す金属触媒、水中で機能する生体機能触媒、安価で豊富な地殻資源や各種金属の特徴を活かした触媒の開発などを行う。
これらのイノベーションを通して、「日本は資源に乏しい国」との発想を転換していく。

Transformation of our lifestyle to one without dependence on
fossil fuel is an important theme for bringing about a sustainable
society. Even though natural resources are finite, new beneficial
resources can be produced from natural resources through theactions of highly functional catalysts. The Innovative Catalysts
project will develop advanced catalysts that enable efficient useof the atmosphere, water, and earth crust resources of the global
environment to contribute to stable supply and recycling ofenvironmental resources.
Some of the focal points will be development of new catalyst
technology for synthesizing ammonia from nitrogen andhydrogen under mild conditions and development of catalysts forsynthesis of carboxylic acids using carbon dioxide, which isconsidered as the major cause of global warming, as raw
material. In addition, the project will develop metal-based
catalysts for manufacture of hydrogen and other substances
through water splitting, biofunctional catalysts that function in

production systems, and synthesizing compounds that had beendifficult to develop using existing chemical synthesis. There aremany potential targets, including raw materials for the chemicalindustry, functional foods, drugs, and raw materials for cosmetics.
Development of the technology base and partnership with the
プロジェクトリーダー
Project Leader
Le

Developing new,highly efficient catalysts
that use natural resources

water, and catalysts that are based on cheap, earth-abundantelements and that take the advantage of the features of allavailable metals for chemical synthesis. Through suchinnovation, the project will change the notion that “Japan is acountry poor in resources.”

industry is expected to bring about further advances in this field.

斉藤 和季 薬学博士
Kazuki SAI
SAITO Ph.D.

副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

プロジェクトリーダー
Project Leader
近藤 昭彦 工学博士
Akihiko KONDO Ph.D.
14

高橋 俊二 博士（理学）
Shunji TAKAHASHI D.Sci.

菊地淳 博士（工学）
Jun KIKUCHI Ph.D.

侯

召民 工学博士
Zhaomin HOU D.Eng.

袖岡 幹子 薬学博士
Mikiko SODEOKA D.Pharm.

中村 龍平 博士（理学）
Ryuhei NAKAMURA D.Sci.
15

P 新機能性ポリマー
Leading-edge Polymers

トフォーム
TP 先端技術プラッ
Advanced Research and Technology Platforms

資源利用効率の向上、
新産業創出に貢献する
有用機能を持つ新規ポリマーを開発します

Developing new polymers with
beneficial functions improving
efficiency in the use of resources
and creating new industries「持続可能な開発目標（SDGs）」の「つくる責任、つかう責任」

Achieving the Sustainable Development Goal (SDG) of“Responsible Consumption and Production” also means that we
make efforts towards achieving a sustainable society that strikes
a balance between the environment and economy. Throughgroundbreaking synthesis techniques using molecular catalysis,
the Leading-edge Polymers project will develop, from plants,
biomass, and fossil resources, biopolymers having new
functionalities, and lead efforts towards their commercialization.
Polyethylene and other polyolefins make up about 70% of allpolymers used in our world today. To further broaden its potential,
the project will develop functional polyolefin materials that haveexcellent adhesive properties with other materials, develop
acrylic resins used in organic glass, create super engineering
polymers with high-strength and high-temperature heat
resistance properties, and develop the technology for creating
high-toughness peptide polymer materials that combine strengthand flexibility. These efforts will, through collaboration with theindustry, promote efficiency in the use of resources as well as
bring innovation in the chemical industry.

Advancing analytical technology
and information platforms andleading innovation as a scienceand technology hub in Japan

解析技術基盤・情報基盤を高度化し、日本の科学技術のハブとしてイノベーションを牽引します
最先端の分子解析基盤が揃う理研では、技術基盤部門がコとは、環境と経済が両立する持続的社会の実現に向けて努力す
ることでもある。本プロジェクトでは、分子性触媒技術を駆使した未到の合成技術によって、植物・バイオマス・化石資源から新しい機能を持つバイオポリマーを開発し、実用化へと橋渡ししていく。
現代社会を支える高分子素材の7割はポリエチレンに代表されるポリオレフィン系である。
その可能性をさらに拡げるべく、他材料との接着性に優れた機能性ポリオレフィン素材や有機ガラ
ス等に使われるアクリル樹脂の開発、高強度・高耐熱性を持つ
スーパーエンジニアリングポリマー素材の創出、強度としなやかさを兼ね備えた高タフネスペプチドポリマー素材の創製技術の開発を行う。
こうした取り組みは、産業との連携によって、資源利用効率の向上を促すと同時に、化学産業に革新をもたらしていく。

アとなり、他の研究所や大学との共同研究が活発に行われている。
これらの解析技術基盤、情報基盤を活用・高度化し、各フラッ
グシッププロジェクトの効率的な推進をバックアップしていく。
具体的には化合物同定を自動化する解析技術の開発、細胞内の全代謝の理解につながる植物ホルモンも含めた統合メタボ
ローム解析基盤、電子顕微鏡などを用いたイメージング技術基
盤や表現型解析基盤の高度化、あるいは植物から微生物まで多岐にわたる研究を束ねた生理活性物質開発プラットフォームの確立、化合物バンクの拡張などがあげられる。
さらにこれらの解析技術を支えるために、横断的な情報基盤の活用・高度化も目指す。先端技術プラットフォームは理研の科学技術ハブ機能形成を牽引し、産業界との連携を深めながら次代を担うイノベー
ションを創出していく。

技術基盤部門研究基盤の提供・研究支援を行う。
分子機構の解明、
タンパク質構造・機能の解明、低分子化合物解析（メタボローム、
ホルモノーム）およびバ
イオイメージング解析により環境資源科学研究の活性化を図る。
また、企業連携や新規技術の開発によって研究基盤の高度化を目指す。

RIKEN, with its state-of-the-art platform for molecular analysis,
is actively conducting joint research with other research institutes
and universities, with the Technology Platform Division at thecore. The Advanced Research and Technology Platforms projectwill use and further refine RIKEN's analytical and information
platforms and support the efficient promotion of the flagshipprojects.
Specifically, such efforts will include development of analyticaltechnology for automatic identification of compounds;
sophistication of the integrated metabolome analytical platform,
including plant hormones that help us understand all intracellular
metabolism, the imaging technology platform using electron
microscopy, and the phenotype analytical platform; establishmentof the platform for development of bioactive substances thatcombines research covering an extensive field from plants tomicroorganisms; and further expansion of the chemical bank. To
support these analytical technologies, the project will also use
and refine the cross-cutting information platform. The project willlead RIKEN's efforts in forming a science and technology hub andbring about the next-generation innovation while deepening
collaboration with the industry.

プロジェクトリーダー / Project Leader

プロジェクトリーダー / Project Leader

斉藤 和季 薬学博士

長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

Kazuki SAITO Ph.D.

Technology Platform Division
副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

プロジェクトリーダー
Project Leader
侯

召民 工学博士
Zhaomin HOU D.Eng.

16

沼田 圭司 博士（工学）Keiji NUMATA Ph.D.

阿部 英喜 博士（工学）
Hideki ABE Ph.D.

Promoting CSRS research activities
through providing researchplatforms for the supports of further
understanding the mechanism andaction of biological molecules,
structural elucidation andcharacterization of organic
molecules, and analyzing plant
metabolome and hormonome, andbio-imaging analysis. Also aiming
to develop the platform throughindustrial collaboration anddevelopment of newtechnologies.

副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

吉田 稔 農学博士
Minoru YOSHIDA D.Agr.

平井 優美 博士（農学）Masami HIRAI Ph.D.
17

創薬・医療技術基盤連携部門
Drug Discovery Platforms Cooperation Division
新薬創製を目的とするHTSによる
シード／リード化合物を探索します

Discovery of seed/lead compounds
by HTS for development of new drugs

大学や公的研究所による創薬研究（アカデミア創薬）
は世界の潮流でAcademic drug discovery has

あり、理研では創薬・医療技術基盤プログラム
（DMP）
を通じて、
アカデ

become a world-wide movement

ミア創薬を加速することを目指している。
アカデミア創薬を実現するたat

めには、近年急速に進んだ膨大なゲノム解析情報やiPS細胞技術を最

institutions.

大限に活用し、新しい技術や評価方法を開発することが不可欠であacademic drug discovery byる。
当部門はDMPのメンバーとして、多様性に富んだ天然化合物ライ
ブラリーとそれをハイスループットにスクリーニングするための適切な評価系と最先端機器をプラットフォームとして提供する。

universities

andresearch

RIKEN

facilitates

第3期中長期計画および2017年度
研究室ページに掲載されている下記アイコンは、関連する融合プロジェクト研究を表します。

conducting the Drug Discovery
andMedical

活動報告

Technology

The following icons which are indiccated in the laboratory
page represent a related “Interdisciplinary Project”.

Platforms (DMP). To achieve thisgoal, it is necessary to develop
novel assay systems based onrecent advances in genome and
iPS cell research. Capitalizing on
RIKEN’s vast library of bioactive

炭素の循環的利活用研究プロジェクト
部門長 / Division Director

吉田 稔

R&D Project of Carbon Utilization

農学博士

Minoru YOSHIDA D.Agr.

natural products, optimized assay

窒素等の循環的利活用研究プロジェクト
R&D Project of Nitrogen Utilization

systems, and state of the art equipment for high throughput screening(HTS), our division aims at making innovative contributions to theacademic drug discovery effort.

金属元素の循環的利活用研究プロジェクト
R&D Project of Metallic Elements Utilization

循環資源探索・活用研究基盤プロジェクト
R&D Project of Research Platforms
Facilities for HTS

理研-マックスプランク連携研究部門
RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology
ドイツ・マックスプランク研究所と連携してケミカルバイオロジー研究を推進します

Proceeding the research of systems
chemical biology in collaboration withMax Planck Institute in Germany

理研とマックスプランク研究所のシステムズケミカルバイオロジーに携

Our division will promote

わる研究者間の交流促進、ならびに研究資源や情報、技術の有効活用

exchange between scientists ofを図る。理研は独自の化合物ライブラリー（NPDepo）に加え、化合物

systems chemical biology at

ライブラリーから効率良く阻害剤を見つけ出す技術を有し、
マックスプ

RIKEN and the Max Planck

ランク研究所側では誘導体展開による、より良い生物活性を有する化

Institutes, and advance effective

合物を創出する手法を得意としている。
こうしたお互いが有する技術・

use of research resources,

手法の効果的な組み合わせにより、相乗的なケミカルバイオロジー研

information, and technology.

究の進展を目指す。

RIKEN has its own libraries of

Max-Plank Instutes (MPI)MPI of Molecular Physiology

RIKEN
RIKEN-Max Planck Joint Research Division
for Systems Chemical Biology, CSRS○

Bioprobe Research Group○

Bioprobe Applicaon Research Unit

Prof. Herbert Waldmann
Biology Oriented Synthesis “BIOS”

Group Director Hiroyuki Osada

The 3rd mid- to long-term plan and FY2017

compounds (NPDepo) as well as
technology for efficiently finding
inhibitors from the libraries. The
Max Planck Institutes, on the

Unit Leader Nobumoto Watanabe

RIKEN Natural Product Depository “NPDepo”

Research activities

other hand, are proficient in the

部門長 / Division Director

長田 裕之

農学博士

Hiroyuki OSADA D.Agr.

use of derivatives to create compounds with better bioactivity. By
MPI of Colloids and Interfaces
Prof. Peter H. Seeberger

Biofunconal SynthecChemistry Laboratory
Chief Scienst Katsunori Tanaka

Chemical Glycomics

division aims to promote chemical biology research through synergy

Disease Glycomics

Collaboration between RIKEN and Max-Planck Institutes
18

effectively combining each other’s technology and approaches, thebetween the two laboratories.
19

Research Structure in FY2017

2017年度研究体制
センターミッションを遂行するため、各分野の専門的な「コア研究」を礎に、全ての研究室が「融合プロジェクト研究」に参画し、異分野融合研究を行う。

機能開発研究グループ

篠崎

生産機能研究グループ

榊原

植物免疫研究グループ

植

平井

物

メタボローム情報研究チーム

有田科

環境代謝分析研究チーム

菊地

学

関

コ

杉本

研

○
●
◎
○
○

瀬尾

発現調節研究ユニット

チャン

機能調節研究ユニット

申ケミカルバイオロジー研究グループ

長田

ケミカルゲノミクス研究グループ

吉田

分子リガンド標的研究チーム

ブーン

天然物生合成研究ユニット

高橋

化合物リソース開発研究ユニット

長田

生理活性物質探索研究ユニット

渡邉

触 媒 化 学

侯

◎
○
○
○
○
○

○
●
○
○
○
○
●
○
○
○

○
○
○
○
○
○
○
●
○
○
○
○
●
○
○

○
●

○
○
○
◎
●
○
○
○
○
◎
○
○
○
○

Metabolic Systems RT

HIRAIMetabolome Informatics RT

ARITA

SEKI

Plant Genomic Network RT
Cell Function RT

SUGIMOTO

Plant Symbiosis RT

HAYASHI

Dormancy and Adaptation RU

SEOSignaling Pathway RU

TRAN

Regulatory Network RU

SHIN

Chemical Biology RG

OSADA

Chemical Genomics RG

YOSHIDA
BOONE

Molecular Ligand Target RT

TAKAHASHI

Natural Product Biosynthesis RU
Chemical Resource Development RU

OSADA

Bio-Active Compounds Discovery RU

WATANABE
HOU

Advanced Catalysis RG
Catalysis and Integrated RG

SODEOKA

Advanced Elements Chemistry RT

UCHIYAMA

内山

グリーンナノ触媒研究チーム

魚住生体機能触媒研究チーム

中村バイオマス工学研究部門

松井

Biomass Engineering Research Division

Green Nanocatalysis RT

UOZUMI

Biofunctional Catalyst RT

NAKAMURA

Synthetic Genomics RG

MATSUI

持田

Cellulose Production RT

MOCHIDA

酵素研究チーム

沼田

Enzyme RT

NUMATA

バイオプラスチック研究チーム

阿部

Bioplastic RT

細胞生産研究チーム

近藤

Cell Factory RT

バイオマス研究基盤チーム

篠崎

Biomass Research Platform T

創薬・医療技術基盤連携部門

ABE
KONDO
SHINOZAKIDrug Discovery Platforms Cooperation

YOSHIDA長田

Chemical Bank Unit for
Drug Discovery Platform

OSADA

創薬シード化合物探索基盤ユニット

吉田

Seed Compounds Exploratory Unit for
Drug Discovery Platform

YOSHIDA

Molecular Structure Characterization U KOSHINO

生命分子解析ユニット

堂前

Biomolecular Characterization U

質量分析・顕微鏡解析ユニット

斉藤

Mass Spectrometry and Microscopy U

SAITO

理研-マックスプランク連携研究部門

長田

RIKEN-Max Planck Joint Research Division for
Systems Chemical Biology

OSADA

バイオプローブ研究グループ

長田

Bioprobe RG

バイオプローブ応用研究ユニット

渡邉

Bioprobe Application RU

OSADA

DOHMAEOSADA
WATANABE
TAKAHASHI

International
collaborations

Technology Platform Division

越野Technology
Platform

国際連携

長田

分子構造解析ユニット

Drug
Discovery

究

技術基盤

携 研

吉田

創薬ケミカルバンク基盤ユニット◎:プロジェクトリーダー / Project Leader ●:副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader○:参画研究室 / Participating Labs RG:Research Group RT:Research Team RU:Research Unit U:Unit
20

金属元素

研究基盤

技術基盤
技術基

Research Platforms

Technology Platform

R&D Project

R&D Projectセンターの中核機能となるそれぞれの強みを活かしたコア研究
生物機能の多様性と化学的多様性の理解と活用のために、理研の強い研究分野である植物科学、
ケミカルバイオロジー、触媒化学の3命全体での情報の流れを捉える生物学といった異なるアプローチから、
食料、
エネルギー、素材などの持続的生産という同じ目標に向かって取り組む。

コア研究で培った知見を結集し、分野横断で行う融合プロジェクト研究
コア研究となる植物科学、
ケミカルバイオロジー、触媒化学の3分
野にまたがる4つのプロジェクト
「炭素」
「窒素」
「金属元素」「研究基

Biomass

創薬基盤

・ 連

松井

Division

Metallic Elements

つの分野が結集し発足。
分子レベルで反応や現象を捉える化学と、生

Divisions / International collaborations

部 門

バイオマス

合成ゲノミクス研究グループ

Drug Discovery
Platforms

ケミカル
バ
バイオロジー

橋渡し
研究 T
ranslatio
nal Research

MATSUI

セルロース生産研究チーム

RIKEN-KRIBB Joint RU

触媒化学
学

創薬基盤

Catalytic Chemistry
ryy Chemical Biology
gy

KIKUCHI

Environmental Metabolic Analysis RT

先進機能元素化学研究チーム

高橋

Division

SAITO

Metabolomics RG

袖岡

理研-KRIBB連携研究ユニット

コア研究
コア研究
コ
究
Core
Cor
orre ReResearchesearceeaa chBiomass

SHIRASU

触媒・融合研究グループ

技術基盤部門

バイオマス

SAKAKIBARA

Plant Immunity RG○

R&D Project

植物科学
植物
物科
物
科学
科学

Plant Productivity Systems RG

●
○
○
○
○

窒 素
Nitrogen
Nitr

Plant
ntt S
Sci
Sciencecie
ience

SHINOZAKI

Gene Discovery RG

Chemical Biology Catalytic Chemistry

究

ケミカルバイオロジー

林

適応制御研究ユニット

先進機能触媒研究グループ

●
○

研究
研
基盤
基
R
Research
Platforms

融合プロジェクト研究
Interdisciplinary Research

Carbonon
R&D ProjectCore Research

ア

植物共生研究チーム

窒素
窒
Nitrogen

金属
金
元素
元
MetallicM
llElements

炭 素

To achieve our center mission, eachlaboratory specializes in a certain "Core
Research" which is applied to"Interdisciplinary Research"

Plant Science

斉藤

代謝システム研究チーム

細胞機能研究チーム

炭素
炭Carbon白須

統合メタボロミクス研究グループ

植物ゲノム発現研究チーム

融合プロジェクト研究
Interdisciplinary Research

Outline

研究概要

盤」
を推進。
持続的な社会の実現に向けて、異分野の研究者たちが手を取り合い、
新たなイノベーションを目指す。

橋渡し研究による産業連携・国際連携
専門分野における卓越したコア研究と、分野横断型の融合プロ
ジェクト研究で得られた知見を、産業界との連携を通して社会へ還元するため、
事業開発室や推進室との連携のもと、オープンイノベーションの実現に向けた企業のニーズとセンターのシーズのマッチングを積極的に行い、連携研究体制を構築。
また、センターの研究活動の発展やグローバルな研究コミュニティ
での相互理解のために、個別の共同研究に留まらず、国内大学との連
携大学院制度をはじめ、多くの機関間連携やコンソーシアム、国際連携を推進。特に科学技術政策上重要な府省連携を積極的に進め、研究機関間の連携研究体制を構築することにより、科学技術イノベー
ションの実現に貢献。

DivisionDiv

Fundamentals of the center;Core Research
CSRS has been established to elucidate the diversity of biological
functions and chemical diversity, collecting three of RIKEN's strong
fields, Plant Science, Chemical Biology, and Catalytic Chemistry.
While chemistry examines molecular structures, their reactions andphenomena at the molecular level, biology considers the overall flow ofgenetic information and molecular systems. By learning both sides of
the coin, we endeavor to create disruptive research and technologies
for the sustainable production of materials, energy and food.

Integrating the strong points;
Interdisciplinary Projects
CSRS has promoted four unique interdisciplinary projects acrossthe core CSRS scientific fields; Carbon, Nitrogen, Metallic Elements
and Research Platforms. Scientists from plant science, chemical
biology and catalytic chemistry interact with one another to tackle
challenges in science and technology essential towards innovation
for a sustainable future.

Knowledge and Technology transfer;
Translational Research
Outstanding core research in each specialized field and integrated
knowledge obtained from interdisciplinary projects are transferred tosociety by collaborating with industry. Collaborative research projects
have been promoted towards realizing “open innovation” byproactively matching industry needs with research seeds from CSRS,
in cooperation with the Business Development Office and the CSRS
Planning Office.
Collaboration with other institutes and universities are also
important means to extend center activities and encourageinteraction with worldwide research communities. Beyond various
individual collaborations, CSRS promotes research networks, suchas consortiums and joint graduate courses with universities in Japan,
as well as international collaboration. In particular, CSRS promotesinter-ministry collaboration as a way of achieving innovation.
21炭素の循環的利活用研究プロジェクト

R&D Project of Carbon Utilization

プロジェクトリーダー / Project Leader
副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

大気中の炭素（二酸化炭素）や酸素から有用な物質をつくり出します斉藤 和季 薬学博士

長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

袖岡 幹子 薬学博士
Mikiko SODEOKA D.Pharm.

篠崎 一雄 理学博士
Kazuo SHINOZAKI D.Sci.

id

Kazuki SAITO Ph.D.

cid
ca
tri

fur22
furaquinocin

P2

fur1p

Fig1. Acetic acid enhances plant drought tolerance

光合成に関わる制御因子や生理活性物質を探索して、光合成機能を強化することを目指す。

●●

二酸化炭素を固定する植物、化学的多様性を付加する微生物や化学触媒の開発を行う。

●●

炭素から資源となる有用な物質、燃料や素材を自在につくり出す技術の開発を行う。

●

大気中の酸素を用いた環境に負荷を及ぼさない酸化反応を可能にする触媒の開発を行う。

P2 fpps ssl1-ssl3

ǻfur1 gene disruption
reveromycin gene cluster
mevalonate
gene cluster●

酢酸処理によりJAシグナル経路が活性化されて乾燥耐性が獲得され（Fig1)
る新規な乾燥耐性機構を明らかにした。

●●

セリン生合成酵素3-ホスホグリセリン酸デヒドロゲナーゼがある種のアミノ酸により活性化されることを明らかにした。

●●

ペチュニアにおいて花粉特異的なフラボノール生合成の最終段階に関与する新規フラボノール配糖化酵素UGT79B31を同定した。

●●

Streptomyces reveromyceticus SN-593を用いたテルペノイド生産（Fig2)
プラットフォームの構築に成功した。

●

ヘテロ原子を含むα-オレフィンとエチレンとの共重合を任意の混合比で実現し、さまざまなヘテロ原子を含む機能性ポリオレフィンの創製に成功した。

第3期中長期計画における主な研究成果●●

ジャガイモの有毒アルカロイド生合成に関わる伴遺伝子を同定し、
エ（Fig3)
ンジニアリングに成功した。

●●

葉緑体局在のビタミンC輸送体AtPHT4;4をはじめて同定し、光ストレス耐性に関わることを示した。

●●

ポリケチド化合物の生合成に関わる新しいカルボキシル化酵素を発見した。

●

電気エネルギーを利用して生育可能な微生物とその代謝経路を特定（Fig4)した。

●

銅触媒を用いることにより、CO2、ホウ素化合物、アルデヒド類、
リチウ
ムアルコキシドから、新奇なリチウムホウ素化合物の選択的合成に成（Fig5)
功した。

Developing not only plants that can effectively fix CO2 for the
production of useful materials, but also microorganisms and catalysts
with added chemical diversity.
Developing technology to allow us to freely produce useful resourcesfrom CO2.
Developing novel catalysts that make it possible to use atmospheric
oxygen to engage in oxidation without putting a load on theenvironment.

We found that acetate enhances the plant drought tolerance by
activation of JA signalling pathway. (Fig1)
We found that a serine biosynthetic enzyme 3-phosphodehydrogenaseis activated by some amino acids.
We identified a novel UGT79B31, flavonol 3- OJO\FRVLGHƎO-glucosyltransferase, as an enzyme responsible for the terminal
modification of pollen-specific flavonols in Petunia hybrida.
We developed a terpenoid-production platform in Streptomyces
reveromyceticus SN-593. (Fig2)
We have achieved the efficient copolymerization of
KHWHURDWRPFRQWDLQLQJĮROHILQVZLWKHWK\OHQHE\XVLQJDVFDQGLXP
catalyst.

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan●●

Developing enhanced photosynthesis by identifying regulatory factors
for the production of various biomaterials.

Research Results in FY2017●

Fig3. Biosynthesis of potato alkaloids
SSR2 gene responsible for biosynthesis of toxic alkaloids was identified and engineered by genome editing technology.

Fig4. Bioenergetic membrane for electrolithoautotrophs●

Fig2. Terpenoid-production platform

2017年度の研究成果

22

Outline

●

fur1p

Ci

id

La
ct
ic
ac
id

ric
ty

ac

ac

id
Bu

ic
et
Ac

ic
rm
Fo

oc
dr

at
W

Hy

er

hl

ac

or

id

ic

ac

概要
rvr2030 promoter

Creation of useful materials
from carbon and oxygenin the atmosphere●●

Genes encoding enzymes for the biosynthesis of the toxic alkaloids inpotato were identified and applied to metabolic engineering. (Fig3)
AtPHT4;4 is a chloroplast-localized ascorbate transporter andfunctions in light stress tolerance.
We discovered a new carboxylase involved in polyketide biosynthesis.
We identified the electrolithoautotroph and its metabolic pathway forelectricity harvesting. (Fig4)
We have achieved for the first time the synthesis of novel lithium
boracarbonate ion-pair compounds by copper-catalyzed one-pot
multi-component coupling of carbon dioxide, diboron, aldehydes, andlithium tert-butoxide. (Fig5)

Fig5. Copper-catalyzed one-pot coupling of CO2, B2(pin)2 and aldehydes23窒素等の循環的利活用研究プロジェクト

R&D Project of Nitrogen Utilization

プロジェクトリーダー / Project Leader
副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

白須賢 Ph.D.
Ken SHIRASU Ph.D.

侯

召民 工学博士
Zhaomin HOU D.Eng.

榊原 均 博士（農学）
Hitoshi SAKAKIBARA D.Agr.

吉田 稔 農学博士
Minoru YOSHIDA D.Agr.

大気中の窒素から省資源・省エネルギーな方法でのアンモニア合成と、低窒素肥料
での植物生産の増加を
目指します

概要
●

省資源・省エネルギー的な方法で窒素固定、アンモニア合成を実現す
る革新的な触媒の開発を目指す。

●

窒素やリンが少ない栄養状態の悪い環境でも植物の生育を可能にする遺伝子や生理活性物質を探索する。

●

探索した遺伝子や生理活性物質を制御し、少ない肥料（ローインプッ
ト）
でもたくさんの収穫を可能にする植物を生み出すことを目指す。

●

脱窒阻害剤および亜酸化窒素の放出を抑制する技術を開発する。

Synthesis of ammonia fromdinitrogen in an energy-saving
way and production of crops
with low levels of fertilizers
and other resources

Outline●●●●Fig1. Field trial of drought resistant rice production

Fig2. Dinitrogen cleavage and hydrogenation by a trinuclear
titanium polyhydride

2017年度の研究成果
道管を介したトランスゼアチンとその前駆体の輸送は、シュートの成長形質に異なる役割を持つことを明らかにした。

●●

シロイヌナズナガラクチノール合成酵素を使って干ばつに強いイネを（Fig1)作り、乾燥圃場での実証栽培に成功した。

●●

7つの化合物ライブラリーに所蔵される約13,000個について化合物の標的機能の注釈付け（アノテーション）
を行った。

●

●

チタンヒドリド化合物を用いて、温和な条件下でピリジンやキノリンから窒素を除去することに成功した。

●●

根粒形成における転写制御機構を明らかにした。

24

Developing crops with high productivity under small amounts offertilizer by controlling those genes and biologically active substances.
Developing denitrification inhibitors and technology to reduce nitrous
oxide (N2O) emission.

We found that systemic transport of trans-zeatin and its precursor havediffering roles in shoot growth traits.
We developed AtGolS2 overexpressed rice that show resistance todrought stress and increased grain yield in real-world situations. (Fig1)
We screened seven different compound libraries containing ~13,000
compounds and annotated their functional diversity.
We have achieved the hydrodenitrogenation (HDN) of pyridines andquinolines under mild conditions by using a titanium hydridecompound.
We identified transcriptional machinery in nodule development.

Fig4. Dinitrogen activation at a molecular multimetallic titanium
nitride/hydride cluster

第3期中長期計画における主な研究成果

Fig5. Discovery of Fungal Denitrification Inhibitors by Targeting
Copper Nitrite Reductase from Fusarium oxysporum

Searching for genes and biologically active substances that allow
growth even in environments with low nutrients such as lower nitrogenand phosphorus.

Research Results in FY2017●●

Fig3. Mechanism of efficient nitrate uptake under N-limited conditions

Aiming to develop novel catalysts that enable nitrogen fixation andammonia synthesis using low levels of resources and energy underrelatively mild conditions.

●

チタンヒドリド錯体を用いて常温常圧で窒素分子の切断と水素化に（Fig2)
成功した。

●

低窒素条件下での硝酸イオンの吸収に関わる輸送体NRT2.4と（Fig3)
NRT2.5を同定した。

●

多核チタンヒドリド／ニトリド錯体を用い、窒素分子の活性化機構を（Fig4)
解析した。

●

インシリコスクリーニングを用いて世界初の細菌の脱窒酵素（NirK）（Fig5)
阻害剤を取得した。

●

窒素分子から直接ニトリルを合成−アンモニアを用いない省資源・省（Fig6)
エネ型合成法を開発した。

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan
●

●

●

●

●

We achieved dinitrogen cleavage and hydrogenation at ambient
temperature and pressure by using a multimetallic titanium hydridecomplex. (Fig2)
We identified NRT2.4 and NRT2.5 as key nitrate transporters underN-limited conditions. (Fig3)
We elucidated dinitrogen cleavage and hydrogenation mechanism at
a molecular multimetallic titanium nitride/hydride cluster. (Fig4)
We identified novel bacterial NirK inhibitors by in silico screening. (Fig5)
We developed a novel method directly converting dinitrogen tonitriles. (Fig6)

Fig6. Titanium-mediated synthesis of nitriles from N2 and acid chlorides
25金属元素の循環的利活用研究プロジェクト

R&D Project of Metallic Elements Utilization

プロジェクトリーダー / Project Leader
副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

環境に負荷を与えずに効率的に金属元素を回収し、活用します
侯

召民 工学博士
Zhaomin HOU D.Eng.

Efficient recovery and usageof useful metallic elements
without imposing a loadon the environment

榊原 均 博士（農学）
Hitoshi SAKAKIBARA D.Agr.

概要

Fig1. Chiral Ni catalyst for asymmetric [3+2] cycloaddition

Outline●

希土類や遷移金属元素などを用いた錯体触媒のさらなる高機能化や使用量の低減を目指す。

●●

豊富で安価な金属を用いて、高活性、高効率、高い選択性を示す新たな触媒を開発する。

●●

植物や微生物が持つ生物機能を活用し、環境に負荷を与えずに効率的に有用金属を回収・再利用する技術の実用化を目指す。

●

Developing novel highly active and selective catalysts by using readily
available and inexpensive metals.
Promoting technology transfers to recover and reuse useful metal
resources efficiently without burdening the environment, by using
plants and microorganisms.

Fig2. Divergent synthetic strategy to obtain perfluoroalkylated
N-containing molecules

2017年度の研究成果

Research Results in FY2017●

中心金属不斉を有するニッケル(II)錯体を創製し、触媒的不斉[3+2]（Fig1）
環化付加型反応を開発した。

●●

ペルフルオロアルキル基を有する多様な含窒素複素環化合物の合成（Fig2）
手法を開発した。

●●

不斉ランタン触媒を用いてシクロプロペンとアミノアルケンを反応させることにより、
双環性のアミノシクロプロパンの不斉合成に成功した。

●●

ヒョウタンゴケの細胞壁が鉛吸着材として利用できることを示した。

（Fig3）●●

カリウム欠乏耐性に寄与するスサビノリ遺伝子を特定した。
●

Fig3. Potential use of the moss Funaria hygrometrica protonemal cells
as a Pb adsorbent

Aiming to boost the functionality of special metals and reduce theamount of metal catalysts needed.

We developed a catalytic asymmetric [3+2] cycloaddition using thecentrochiral Ni(II) complex. (Fig1)
We developed a synthetic method for a diverse array of perfluoroalkyl
group-containing N-heterocycles. (Fig2)
We achieved the diastereodivergent asymmetriccarboamination/annulation of cyclopropenes with aminoalkenes byusing chiral lanthanum catalysts.
We demonstrated potential use of the moss Funaria hygrometrica asa Pb adsorbent. (Fig3)
We identified several seaweed (Pyropia yezoensis) genes which playroles in enhancing potassium deficiency tolerance.

Fig4. Schematic representation of screening for K+ deficient tolerance
and Cs+ tolerance-related genes using ion beam mutagenizedArabidopsis plants

第3期中長期計画における主な研究成果●●

銅触媒によるアルケン類のアミノトリフルオロメチル化反応を開発した。

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan●●

ヒョウタンゴケの細胞壁が鉛吸着材として利用できることを示した。

（Fig3）●●

植物のセシウム耐性を向上または蓄積量を増加させる化学物質を見（Fig4）
出した。

●

多核チタンヒドリド錯体を用いて、ベンゼン環の切断と再配列を常温・（Fig5）
常圧で達成した。

●

１分以内で完結する高速水素化反応を実現する高分子鉄ナノ粒子触媒を開発した。

●

プロトン共役電子移動の制御により中性で駆動するマンガン系水分（Fig6)
解触媒を開発した。

●●●

We developed a catalytic amino-trifluoromethylation of alkenes.
We demonstrated potential use of the moss Funaria hygrometrica asa Pb adsorbent. (Fig3)
We found chemicals which enhance cesium tolerance and/or
accumulation in plants. (Fig4)
We achieved the carbon-carbon-cleavage and rearrangement ofbenzene at ambient temperature and pressure by using a
multimetallic titanium hydride cluster. (Fig5)
We developed a novel polymer-supported iron nanoparticle catalyst
for the instantaneous hydrogenation within one minute.
We developed the water splitting catalyst working at neutral pH basedon the regulation of proton-coupled electron transfer mechanisms.
(Fig6)

Fig5. Carbon-carbon cleavage and rearrangement of benzene by atrinuclear titanium hydride26

Fig6. Water splitting by alpha-MnO2 at neutral pH
27循環資源探索・活用研究基盤プロジェクト

R&D Project of Research Platforms

プロジェクトリーダー / Project Leader
副プロジェクトリーダー / Vice Project Leader

循環資源の探索と利用研究のための研究基盤を構築します長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

斉藤 和季 薬学博士
Kazuki SAITO Ph.D.

Establishment ofresearch platform forthe discovery and utilizationof sustainable resources

吉田 稔 農学博士
Minoru YOSHIDA D.Agr.

概要●

生物の代謝産物を統合的に調べるメタボローム解析基盤と、微生物由来の天然化合物を収集したケミカルバンクを有機的に連携し、「統合メタボロミクスプラットフォーム」
を構築する。

●

生理活性物質がどのような活性を持っているかを評価し、光合成機能の強化や窒素固定、脱窒の抑制、金属回収などの活性を持つ生理活性物質を探索できるプラットフォームを開発する。

●

植物や微生物を用いた人工生合成システムのプラットフォームの構築
も目指す。

●

整備した最先端の基盤から、化合物を国内外の研究機関、産業界へ提供する。

Fig1. Novel metabolite discoveries by integrating cheminformatics methods

Outline●●●●2017年度の研究成果

Developing a platform that can evaluate the activity of physiologically
active substances and also can search for substances with usefulfunctions such as enhanced photosynthesis and nitrogen fixation,
suppression of denitrification, and metal recovery.
Developing an artificial biosynthesis system platform using plants andmicroorganisms.
Providing compounds to research institutes and industry, both
domestic and overseas.

Research Results in FY2017●

未知構造の代謝物を質量スペクトルから予測するソフトウェアシステ
（Fig1）
ムを開発した。

●●（Fig2）
一細胞質量分析に関する共同研究を促進した。

●

酵母ケミカルゲノミクスツールを開発し、理研の天然化合物バンク（NPDepo）に所蔵される化合物の標的機能を大規模に解析した。

Building an “integrated metabolomics platform” combining organicallythe Metabolomics Analysis Platform for research the metabolic
products of organisms in an integrated manner and the Chemical
Bank, a collection of natural compounds from microorganisms.

We developed software that can predict metabolites of unknown
structure from their spectra. (Fig1)
We promoted collaborations on single cell mass-spectrometry analysis.
(Fig2)●●（Fig3）●●

Fig2. Qantification of plant hormones from single cells

光学顕微鏡と高分解能走査電子顕微鏡で捉える光電子相関顕微鏡
システムを改良するとともに、各試料に対応した試料調製法を開発し（Fig4）た。
プロテオーム基盤を駆使して、髄膜炎糖転移酵素がラムノースをタン
パク質に転移する仕組みを明らかにした。

●●

We improved correlative light and electron microscopy (CLEM) using
light microscope and FE-SEM, and developed the applications forsample preparation. (Fig4)
We used the advanced proteomic platform in RIKEN and revealed
that the structural basis of protein arginine rhamnosylation by N.
meningitides glycosyltransferase EarP.

Fig3. Functional signatures of the RIKEN NPDepo
compound collection

第3期中長期計画における主な研究成果

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan●

未知構造の代謝物を質量スペクトルから予測するソフトウェアシステ
（Fig1）
ムを開発した。

●●

一細胞から植物ホルモンとして知られるアブシシン酸、
ジャスモノイル
イソロイシンのストレス応答的な蓄積を検出するシステムを構築した。

●（Fig2）

Fig4. MirrorCLEM system: FE-SEM equipped with a light microscope28

We developed a novel yeast chemical genomics platform, andannotated the functional diversity of a large number of compounds
collected in the RIKEN NPDepo library. (Fig3)●

大規模に化合物の標的機能を決定する酵母ケミカルゲノミクスツー（Fig3）
ルを開発した。

●

蛍光標識した細胞小器官を高分解能走査電子顕微鏡で捉える光-電子相関顕微鏡法を開発し、メーカーと製品”MirrorCLEM”を上市し（Fig4）た。

●

含硫黄代謝産物を網羅的に解析する「S-オミクス」
を開発し、アスパラガスから血圧降下作用が期待できる新規含硫黄代謝産物を発見した。

●

●

●

We developed software that can predict metabolites of unknown
structure from their spectra. (Fig1)
We established a system to detect stress-inducible accumulation ofplant hormones abscisic acid and jasmonoyl-isoleucine from single
cells. (Fig2)
We developed a yeast chemical genomics platform to globally
determine compound functionality. (Fig3)
Development of correlative light and electron microscopy for
fluorescence-labeled organelles using FE-SEM and launched a
product “MirrorCLEM”. (Fig4)
We developed “S-Omics” strategy for comprehensive analysis ofsulfur-containing metabolites, leading to a discovery of a novel
metabolite from asparagus with a possible hypotensive function.
29

バイオマス工学研究部門

Biomass Engineering Research Division

部門長 / Division Director

二酸化炭素の資源化と社会知創成に貢献します

Turning carbon dioxide into
resources and contribution
to social wisdom松井

南 理学博士Minami MATSUI D.Sci.

概要

Fig2. Chemoenzymatic polymerization by papain produced thecopolymer of L-leucine and nylon monomers.
(A) Molecular docking simulations between nylon monomers and papain(B) The copolymers showed melting behavior at around 200°C.
Fig1. A novel maleate biosynthesis from chorismate, andbioproduction with a recombinant Escherichia coli●

主に植物が生産するバイオマスの増産や利活用の技術開発、石油代替資源としてバイオマスを原料に燃料や化学材料を創成し、その生産プロセスの革新等を目指す。

●

化石資源を利用した「消費型社会」
から、再生可能なバイオマスを利用した「持続型社会」の実現に貢献する。

2017年度の研究成果

Outline●●

合成生物学を用いた新規代謝経路の構築により、マレイン酸を大腸（Fig1）
菌で生産することに成功した。

●●

化学酵素重合を拡張することで、ナイロンや人工アミノ酸を含むポリ（Fig2）
ペプチドを合成することに成功した。

●●

アントラキノン骨格を有する新規耐熱性ポリエステル素材を創出した。

●（Fig3）

Fig3. Syntheses of heat-resistant polyesters with anthraquinone
backbone structure

パラゴムノキのゲノムブラウザと発現解析のためのウェブサイトを公（Fig4）開した。

●

シロアリ腸内から新種の乳酸菌Lactococcus reticulitermitisを分離した。

●

作物病害である紋枯病に対し、植物が植物ホルモンの一つであるサリチル酸を介した免疫機構によって抵抗性を発揮する能力を持つことを明らかにした。

第3期中長期計画における主な研究成果
Fig4. Genome Browser for Pará-rubber Tree●

人工代謝経路を創製するための代謝設計ツールおよび有用化合物生
産大腸菌のプラットフォームを確立した。

●

バイオマス資源から、生化学的な合成手法と高分子科学に基づく分子設計により、多様な物性を有する高分子素材を創出することに成功した。

●

植物資源由来の脂肪族／芳香族化合物群から、各種新規耐熱性ポリマー素材の創出に成功した。

●

天然ゴムのドラフトゲノムを解読した。

●

シロアリ共生系より7148遺伝子にのぼる高機能木質分解系関連酵（Fig5）
素遺伝子を取得し、その応用を目指した研究を推進した。

●

異質倍数体草本植物のゲノム解析により、祖先種ゲノム特異的な高温
ストレス応答を明らかにするとともに、それが雑種の環境ストレス適応（Fig6）
性に関連することを示唆した。

Contributing to achieving a shift from a consumption society which
requires the use of fossil resources to a sustainable society using
recyclable plant biomass.

Research Results in FY2017●●

Developing technologies that integrate the increased production of
biomass from plants and its utilization.

●

●

●

We succeeded in producing maleic acid with Escherichia coli
constructed a novel metabolic pathway using synthetic biology. (Fig1)
Developed chemoenzymatic polymerization to synthesize polypeptides
containing nylon and artificial amino acids. (Fig2)
We synthesized the novel heat-resistant polyesters with anthraquinone
backbone structure. (Fig3)
We released a web site for Pará-rubber tree genome andtranscriptome browser. (Fig4)
We isolated and characterized a novel species of the genus
Lactococcus from the gut of termite.
We found that salicylic acid-dependent immunity contributes toresistance against Rhizoctonia solani, a necrotrophic fungal agent ofsheath blight, in rice and Brachypodium distachyon.

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan
●

●

●

●

●

●

We constructed in silico tools for creating artificial metabolic pathways
and Escherichia coli platforms for producing valuable chemicalcompounds.
We developed various biopolymers with novel functions and physicalproperties by biochemical conversion from biomass resources.
We succeeded in syntheses of several novel heat-resistant polymers
from biomass aliphatic and aromatic chemicals.
We determined of draft genome sequence of rubber tree.
We obtained number of genetic resources (7148 genes) for biomass
utilization from termite symbiotic system and toward to application
study for industrial usage. (Fig5)
Through genome analyses of an allopolyploid grass and its ancestors,
we revealed homoeolog specific transcriptional responses to heatstress conditions in the hybrid species suggesting its stress acclimation.
(Fig6)

Fig5. Obtained genetic resources for biomass utilization fromtermite symbiotic system
30

Fig6. Genome sequencing of polyploid Brachypodium
and its ancestral parental species
31Drug Discovery Platforms Cooperation Division

創薬・医療技術基盤連携部門

Capitalizing on RIKEN’s excellent track record in basic science and technology, including a vast libraryof bioactive natural products and state of the art equipment for high throughput screening (HTS), ourdivision aims at making innovative contributions to the academic drug discovery effort.

多様性に富んだ天然化合物ライブラリーと、それをハイスループットにスクリーニング（HTS）
するための適切な評価系や機器システムをプラットフォー
ムとして提供し、アカデミア創薬への貢献を目指す。

第3期中長期計画における主な研究成果

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan●

ハイスループットスクリーニング（HTS）
用に20,000化合物のNPDepoライブラリーと9,280化合物のDMPライブラリーを提供し、
また、
ヒット化合
物の再提供により生物活性の再評価を支援した。

●●

新しい蛍光基質によるヒストンメチル化酵素活性のHTS評価系、
スプリット
ルシフェラーゼを最適化したタンパク質間相互作用のHTS評価系など、新しい評価方法を開発した。

●●

理研 創薬･医療技術基盤プログラム（DMP）
および国立研究開発法人日本医療研究開発機構「次世代がん医療創生研究事業（P-CREATE）」において、HTSを実施し、ターゲット分子に作用する可能性があるヒット化合物を多数同定した。

●●

Facilities for HTS●

ヒト遺伝子発現による酵母の表現型変化を回復させる化合物のHTSによって新しい抗がん剤開発候補品の開発に貢献した。

第3期中長期計画における主な研究成果●

卓上型NMRの高性能化（強磁場化に関する）シミュレーションによる評価を行い、実現の方向性を示した。

●

プロテオーム基盤を駆使して、髄膜炎糖転移酵素がラムノースをタンパク質に転移する仕組みを明らかにした。

We contributed to the development of a preclinical candidate for cancer therapy by performing HTS
for compounds that rescue growth inhibition caused by overexpression of human genes in yeast.

部門長 / Division Director

吉田 稔 農学博士
Minoru YOSHIDA D.Agr.

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan

1粒のシロイヌナズナ種子のような極微量試料のメタボローム解析方法を開発した。
蛍光標識した細胞小器官を高分解能走査電子顕微鏡で捉える光-電子相
関顕微鏡法を開発し、メーカーと製品”MirrorCLEM”を上市した。

We conducted HTS in the RIKEN program for the Drug Discovery and Medical Technology
Platforms (DMP) and the Japan Agency for Medical Research and Development (AMED) Project
for Cancer Research and Therapeutic Evolution (P-CREATE), and identified many hit compounds
that might have direct activities.

Providing a research platform for CSRS activities and also aiming to develop the platform throughindustrial collaboration and development of new technologies.

コア研究や融合プロジェクト研究の推進に必要な研究基盤の提供・研究支援を行い、、環境資源科学研究の活性化を図る。
また、企業との連携研究、新規技術の開発によって研究基盤の高度化を目指す。

●

We developed novel assay methods for HTS, such as histone methyltransferases by creatingnovel fluorescent substrates and protein-protein interaction by optimizing a split luciferase system.

Technology Platform Division

技術基盤部門●We provided chemical libraries consisting of 20,000 NPDepo compounds and 9,280 DMP
compounds for high throughput screening (HTS), and supported re-evalutation of biologicalactivities by providing hit compounds.

●
●

●

●

Advanced instruments for supporting researchers

A novel method for single-grain-based metabolic profiling of Arabidopsis seed was established.
Development of correlative light and electron microscopy for fluorescence-labeled organelles using
FE-SEM and launched aproduct “MirrorCLEM”.
Evaluation by simulation for high performance desktop type NMR was carried out and the directionof realization was shown.
We used the advanced proteomic platform in RIKEN and revealed that the structural basis ofprotein arginine rhamnosylation by N. meningitides glycosyltransferase EarP.

部門長 / Division Director

長田 裕之

農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology

理研-マックスプランク連携研究部門
理研とマックスプランク研究所のシステムズケミカルバイオロジーに携わる研究者間の交流促進、ならびに研究資源や情報、技術の有効活用を図り、
ケミ
カルバイオロジー研究の進展を目指す。

Max-Plank Instutes (MPI)MPI of Molecular Physiology

RIKEN
RIKEN-Max Planck Joint Research Division
for Systems Chemical Biology, CSRS○

Bioprobe Research Group○

Bioprobe Applicaon Research Unit

Prof. Herbert Waldmann
Biology Oriented Synthesis “BIOS”

第3期中長期計画における主な研究成果●●

オートファジー阻害物質の探索によりミトコンドリアの呼吸鎖複合体Iを阻害する事でオートファジーを阻害する物質を見出した。
細胞内に活性酸素種(ROS)を誘導する新しい小分子化合物を見出し、
その作用機構を明らかにした。

●

プリン骨格を有するMTH1阻害剤群の構造活性相関研究を行い高い阻害活性を有する分子を得た。

●

微生物のフラクションライブラリー探索からPlk1のポロボックスドメイン依
存結合阻害活性を有する新規物質を見出した。

●

ケモプロテオベース系を利用してオートファジー阻害物質autophinibの分子標的を解析し、
脂質リン酸化酵素VPS34を標的とすることを見出した。

32

Exchanges of researchers and their resources between Max Planck Institutes (Groups of Prof.
Herbert Waldmann and Prof. Peter Seeberger) and RIKEN promote more effective use of researchresources as well as information and technology in the field of systems chemical biology

Group Director Hiroyuki Osada
Unit Leader Nobumoto Watanabe

RIKEN Natural Product Depository “NPDepo”

Research Results in the 3rd mid- to long-term plan●

MPI of Colloids and Interfaces
Prof. Peter H. Seeberger

Biofunconal SynthecChemistry Laboratory
Chief Scienst Katsunori Tanaka

Chemical Glycomics

Disease Glycomics

Collaboration between RIKEN and Max-Planck Institutes

●

●

●

●

Screening for autophagy inhibitors identified a new autophagy inhibitor that inhibits mitochondrial
respiration by targeting complex I.
Novel small molecules that induce ROS (Reactive oxygen species) in cells were identified and themechanism of action of them were revealed.
The structure activity relationship of novel purine-based MTH1 inhibitors provided insights for thedevelopment of highly potent MTH1 inhibitors.
A novel compound with an inhibitory activity on PBD (Polo Box Domain) dependent binding was
identified.

部門長 / Division Director

We found that a novel autophagy inhibitor, autophinib targets the lipid kinase VPS34 through theanalyses of chemoproteobase system.

長田 裕之

農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.
33

Gene Discovery Research Group

機能開発研究グループ

植物の生産性向上・環境応答に関与する
重要な機能を持つ遺伝子を探索します

Discovering important and usefulgenes involved in plant growthand environmental responses

当グループでは植物の生産性向上に関わるシロイヌナズナや作物での重要

Our group is discovering plant genes of which functions are linked to

な機能を持つ遺伝子の探索(ジーンディスカバリー)を進めている。
とくに植quantitative improvements in plant growth and those with new functions for

物の量的な向上に関わる生理機能に注目し、環境応答や環境適応、さらにminimizing the effects of the environmental stresses to achieve maximum

光合成機能に関与する遺伝子、それらの発現を調節する制御因子、
シグナ
ル伝達因子などの探索と解析を進める。同時に、効率の良い遺伝子発現法
や遺伝子導入法の開発をすすめ、植物の環境耐性や水利用効率の向上、さ

グループディレクター／Group Director

Selvaraj, M. G. et al.
Overexpression of an Arabidopsis thaliana galactinol
synthase gene improves drought tolerance in transgenic rice
and increased grain yield in the field.
Plant Biotechnol J. 15, 1465-1477 (2017)
Myouga, F. et al.
Stable Accumulation of Photosystem II Requires ONEHELIXPROTEIN1 (OHP1) of the Light Harvesting-Like Family.
Plant Physiol. 176, 2277-2291 (2018)

productivity. Based on the genomic analysis including transcriptomics andmetabolomics, we explore key genes involved in regulation of abiotic stressresponse, photosynthesis and productions of useful metabolites for the
improvement of plant productivity.

らには光合成機能の向上を目指す。
これらの研究成果を基に栽培環境の影

篠崎 一雄 理学博士
Kazuo SHINOZAKI D.Sci.

主要論文 / Publications

Kim, J.S., Yamaguchi-Shinozaki, K., Shinozaki, K.
ER-anchored transcription factor bZIP17 and bZIP28
regulate root elongation.
Plant Physiol. 176, 2221-2230 (2018)

響を最小限にして最大の収量が得られる作物の開発に関与する基盤技術を開発する。

研究テーマ

Tsukuba●

乾燥及びABA応答に関わる制御因子、
シグナル伝達因子及び代謝産物の探索と解析●

環境ストレス耐性、
水利用効率の向上に関する分子育種への展開とコムギ、イネ、
ダイズなどの作物への応用●

葉緑体機能の制御に関する遺伝子解析と気候変動下での光合成機能向上への展開●変異体リソースと表現型解析技術を利用した新規遺伝子の探索●

比較ゲノム科学による作物への応用展開を目指した基盤研究●

植物ケミカルバイオロジーによる光合成シンク・ソース活性促進技術
の開発研究

研究成果

Wako

Research Subjects
●

●

●

●

●

●

Discovery of genes, signaling molecules, transporters andmetabolites involved in dehydration stress and ABA responses
Improvement of drought stress tolerance and water use efficiencyof crops by international collaboration
Analysis of chloroplast functions in photosynthesis under stressconditions and discovery of regulatory factors in C4 photosynthesis
Development of systematic phenotype analysis platform (phenome
analysis) for functional analysis of mutated genes
Comparative genomics and its application to crop improvement
Plant chemical biology for promotion of photosynthesis andbiomass production

Research Results●

シロイヌナズナガラクチノール合成酵素を使って干ばつに強いイネを作り、乾燥圃場での実証栽培に成功した。

●●

光合成反応を担う光化学系Ⅱ複合体の分子集合に関与する新しい因子を
発見した。

●

●

シロイヌナズナの小胞体結合型転写因子、bZIP17とbZIP28が正常な根の伸長に必須であることを明らかにした。

●

We developed AtGolS2 overexpressed rice that show resistance todrought stress and increased grain yield in real-world situations.
We have discovered a new factor involved in the molecular assembly of
the photosystem II complex responsible for the photosynthetic reaction.
Two ER-anchored transcription factors, bZIP17 and bZIP28 are essential
to sustain the normal root elongation in Arabidopsis.

2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

Kazuo SHINOZAKI
Senior Research Scientist

Takeshi NAKANOTakashi KUROMORI
Keiichi MOCHIDA
Research Scientist

Miki FUJITA
Fumiyoshi MYOUGA
Fuminori TAKAHASHI
Kaoru URANO
Postdoctoral Researcher

Ayumi YAMAGAMI
Tomoko MIYAJI
Hikaru SATO
Special Postdoctoral Researcher

June-Sik KIM
Technical Staff

Yukiko KAMIDE
Saho MIZUKADO
Eriko SUGIMOTO
Saya KIKUCHIDavid GIFFORD
Student Trainee

Shun TAKENO
Yuichiro TANAKA
Momoko MARUGAMI
Reika TAGUCHI
Nagisa SHIMABUKUROAtGolS2 overexpressed rice showeddrought stress resistance and increased
grain yield in dry field.
34

Defective root growth in the double mutant of bZIP17
and bZIP28 (left)
Current working model for extended unfolded protein
response regulation via bZIP17 and bZIP28 (upper)
35

Plant Productivity Systems Research Group

生産機能研究グループ

Discovery and use of key genes for
low-input plant production, andrecovery and recycling of metals

植物の省コスト高生産や金属の回収に役立つ遺伝子を見つけ出します

当グループでは、物質生産やエネルギー生産に役立つ植物資源の生産機能

Our group will conduct studies on uptake and signaling of nitrogen, actionに関わる研究開発を行っている。窒素栄養の効率的な利用に関わる遺伝子

mechanisms of phytohormones, and mechanisms of metal tolerance and機能同定や、植物ホルモン研究を基軸にした生産制御、シンク機能、物質輸

accumulation to aim for development of innovative applied technology for送システムの解明と、生産性向上への利用技術の研究開発を進めている。
またコケ植物の多様性に着目した金属元素耐性・蓄積機能の研究を行う。
こグループディレクター／Group Director

榊原 均 博士（農学）
Hitoshi SAKAKIBARA D.Agr.

れらの研究を通じて、窒素、炭素、金属元素の循環的利活用技術の研究開

low-input production of plants by saving nitrogen and water, and recovery
and recycling of metals. We will also conduct studies for discovery of novelsignaling molecules and key genes for plant productivity using ahormonome platform.

主要論文 / Publications
Osugi, A. et al.
Systemic transport of trans-zeatin and its precursor havediffering roles in shoots of Arabidopsis.
Nat. Plants 3, 17112 (2017)
Itouga, M. et al.
Protonema of the moss Funaria hygrometrica can function
as a lead (Pb) adsorbent.
PLoS ONE 12, e0189726 (2017)
Kiba, T. et al.
Repression of nitrogen-starvation responses by Arabidopsis
GARP-type transcription factor AtNIGT1 subfamily.
Plant Cell 30, 925-945 (2018)

発を行う。

研究テーマ

Research Subjects●●

窒素栄養を植物成長に結びつける伴遺伝子の同定と機能解析●

サイトカイニンの代謝と輸送制御機能の理解による植物生産機能
向上研究

●

●

コケ植物の重金属耐性および蓄積の分子機構の解明と重金属浄化技術への応用●●エノコログサを用いたC4光合成機能を支える分子基盤の解明●

Identification of key genes linking nitrogen nutrition status to growth
regulation
Functional analysis of key genes regulating plant productivity,
especially genes involved in cytokinin metabolisms, and transport
Elucidation of molecular mechanisms underlying hyper-tolerance
and hyper-accumulation of heavy metals in bryophytes andapplication of this to technology to clean-up heavy metal pollutants
Elucidation of molecular basis for C4 photosynthesis and related
traits using Setaria viridis, a model C4 plant2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

Hitoshi SAKAKIBARA
Senior Research Scientist

Misao ITOUGA
Research Scientist

Takatoshi KIBA
Akiko YOSHIDATechnical Scientist

Mikiko KOJIMA
Postdoctoral Researcher

Toshihisa NOMURA
Visiting Researcher

Angela Maria ARES PITA

研究成果

Root-derived trans-zeatin and its
precursors regulate different shootgrowth traits
36●

窒素栄養欠乏応答を司るGARP-G2タイプの転写因子群を同定した。

●

ヒョウタンゴケ原糸体の細胞壁成分に優れたPb吸着能力があることを明ら
かにした。

●

道管を介したトランスゼアチンとその前駆体の輸送は、シュートの成長形質に異なる役割を持つことを明らかにした。

Research Results●●●

We identified a group of GARP-G2 type transcription factors as major
regulators of nitrogen nutrient-starvation responses.
We found that cell wall fraction of Funaria hygrometrica protonema has astrong ability of lead (Pb) adsorbent.

Technical Staff

Nanae UEDA
Noriko TAKEDA
Jun INABA
Yumiko TAKEBAYASHI

We found that systemic transport of trans-zeatin and its precursor havediffering roles in shoot growth traits.

Arabidopsis GARP-G2 type transcription factor
AtNIGT1s are major repressors of nitrogen(N)-starvation responses
37Plant Immunity Research Group

植物免疫研究グループ

植物の免疫システムを理解し、持続的な耐病性作物の作出を目指します

Understanding plant immunity
mechanisms and developing
sustainable disease resistant crops

当グループでは主に生化学的手法、遺伝学的手法を用いて、耐病性およびOur group’s ultimate goal is to fully describe functions of genes, proteins and

病原性に関与する遺伝子、タンパク質および低分子化学物質を解析し、免

small molecular compounds that are essential for immunity in plants. As the

疫システムの分子機構、病原性機構を明らかにする研究を行っている。耐病

first step, we focus on the regulatory mechanism of immunity by studying

性シグナル複合体の研究、免疫システムの制御に関与するタンパク質の修飾などに注目し、タンパク質レベルでのダイナミックな制御機構を解明する。
グループディレクター／Group Director

白須 賢 Ph.D.
Ken SHIRASU Ph.D.

dynamics of resistance signaling complexes and protein modifications that
control defense responses. In addition, we plan to identify novel genes
involved in plant immunity by isolating defense mutants in model plants. We

またモデル植物等を用い耐病性変異体を獲得して、新規耐病性原因遺伝子

also collaborate with the Metabolomics Research Group to isolate smallの特定を進める。総合メタボロミクス研究グループと協力して耐病性に関与

molecule compounds involved in disease resistance.

主要論文 / Publications
Spallek, T. et al.
Inter-species hormonal control of host root morphology byparasitic plants.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, 5283-5288 (2017)
Matsui, H. et al.
The GYF domain protein PSIG1 dampens the induction ofcell death during plant-pathogen interactions.
PLoS Genetics 13, e1007037 (2017)
Cui, S. et al.
Host lignin composition affects haustorium induction in theparasitic plants Phtheirospermum japonicum and Striga
hermonthica.
New Phytol. 218, 710-723 (2018)

する低分子化学物質の同定を推進し、作物へ応用するための基盤技術を開
発する。

研究テーマ

2017年度メンバー / FY2017 Members

Research Subjects●

To identify useful microbes from rhizosphere to promote plant
immunity and growth●

植物の免疫と成長を促進する根圏の有用微生物の単離●

植物の免疫を制御する低分子化合物の単離とそのターゲットの解析●

植物病原体の病原性に関与する新規遺伝子および代謝物の同定●

To isolate novel genes/metabolites for pathogen virulence●

植物免疫の分子機構の解明●

To identify novel mechanisms for plant immunity●

To identify small molecules to regulate plant immunity andcharacterize their targets

Group Director

Ken SHIRASU
Research Scientist

Yasuhiro KADOTA
Pamela Hui Peng GAN
Anuphon LAOHAVISIT
Nobuaki ISHIHAMA
Special Postdoctoral Researcher

Thomas SPALLEK
Naoyoshi KUMAKURA
Postdoctoral Researcher

研究成果

Research Results●

寄生植物が宿主植物に成長ホルモンを注入してその成長をコントロールしていることを明らかにした。

●●

いちご炭疽病が異なる3種の真菌によって引き起こされていることを明らか
にした。

●

●

宿主のリグニン組成が寄生植物の吸器形成に重要であることを明らかにした。

●

We found that the parasitic plant Phtheirospermum japonicum injects
growth hormone into the host Arabidopsis.
We found that three distinct species of Colletotrichum fungi cause
anthracnose disease in strawberry.
We found that host lignin composition is important for haustorium
organogenesis in parasitic plants.

Yuji ISHIGAKI
Takanori WAKATAKE
Kazuki SATO
Satoshi OGAWA
Visiting Researcher

Shuta ASAI
Yasunori ICHIHASHITechnical Staff

Kaori TAKIZAWA
Ryoko HIROYAMA
Noriko MAKI
Arisa SHIBATA
Hugh MULVEY
Student Trainee

Yukihisa GOTO
Ayako TSUSHIMAOthersYoko NAGAI
Kanako HORI

The parasitic plant Phtheirospermum
japonicum injects growth hormone into
the host Arabidopsis
38

Anthracnose causing fungal pathogen, Colletotrichum
forms appressorium to infect host plants
39

Metabolomics Research Group

統合メタボロミクス研究グループ
植物の有用物質生産の原理を解明するために統合メタボロミクスを推進します

Developing integrated metabolomics
to explore mechanisms and regulationof plant metabolite production

細胞内の全代謝産物（メタボローム）
を同定および定量し、ゲノム機能と対応Metabolomics involves in the identification and quantification of all

させることがメタボロミクス研究である。植物界の代謝産物の化学的多様性

metabolites in a cell, and correlating these to genomic functions. The plantは非常に大きく、20万種にのぼる化学物質があると言われている。植物がkingdom metabolome is extremely diverse chemically, with estimates

生産するこれらの多様な化合物群は、植物自身の生存にとって重要であるばかりでなく、食料、工業原料、エネルギー、医薬品、健康機能成分など我々
グループディレクター／Group Director

斉藤 和季 薬学博士
Kazuki SAITO Ph.D.

various compounds produced by plants are important for the existence ofthe plant itself, and also play a vital role in our lives as food, industrial
materials, energy and medicines. Our group performs cutting-edge

分析計を用いた網羅的な非ターゲット代謝産物解析とそれに基づいた未知

metabolomics analyses by high-performance mass spectrometry. These

遺伝子機能同定および代謝ネットワーク解明を行っている。植物のもつ多non-targeted metabolomic analyses are applied to the identification of

様な物質生産機能の基本原理の解明をシロイヌナズナなどのモデル植物を

unknown gene functions and elucidation of metabolic networks. We are用いて行い、
さらに農作物、薬用植物などの有用資源植物における特異的代

investigating the basic principles behind the wide variety of plant production

研究を進めている。同時に、それらの結果得られた基礎的な知見を循環的資源開発に応用する研究も推進していく。

Genomics we are also elucidating the production systems for specialized
plant products in crops, medicinal plants and other useful plants at the
genome level. Another important aspect of our research is application of

メタボロミクスにおける実験的および情報学的手法の組み合
わせによる代謝物アノテーション●●

メタボロミクス解析プラットフォームのゲノム機能学とバイオ
テクノロジーへの応用●●

特異的（二次）植物代謝産物の生合成遺伝子とネットワーク
の解明

●

●

有用化合物生産に向けたバイオテクノロジーと合成生物学
研究

●

研究成果
ペチュニアにおいて花粉特異的なフラボノール生合成の最終段階に関与する新規フラボノール配糖化酵素UGT79B31を同定した。

●

システム生物学アプローチによってシロイヌナズナにおける低グルタチオンと緩和な環境ストレス下でのメタボロームおよびトランスクリプトーム変化を明らかにした。

●

ミトコンドリアでの脂肪酸生合成における3-ヒドロキシアシル-ACP脱水酵素の役割を明らかにした。

A systems biology approach clarified themetabolomic and transcriptomic perturbation by
low glutathione content under mild abiotic stress in
Arabidopsis thaliana (adopted from Ref. 2).
40

Research Subjects●●

Fukushima, A. et al.
Effects of combined low glutathione with mild oxidative andlow phosphorus stress on the metabolism of Arabidopsis
thaliana.
Front. Plant Sci. 8, 1464 (2017)
Guan, X. et al.
Discovery and characterization of the 3-hydroxyacyl-ACP
dehydratase component of the plant mitochondrial fatty acidsynthase system.
Plant Physiol. 173, 2010-2028 (2017)

functions, using Arabidopsis as a model. In the field of Phytochemical

basic findings from these results to development of sustainable resources.

研究テーマ

Knoch, E. et al.
UGT79B31 is responsible for the final modification step ofpollen-specific flavonoid biosynthesis in Petunia hybrida.
Planta 247, 779-790 (2018)indicating as many as 200,000 different types of chemical substances. The

人間の生存にも欠かせない機能を有する。
当グループでは、主に高性能質量

謝産物の生産システムをゲノムレベルで解明するファイトケミカルゲノミクス

主要論文 / Publications

Improving metabolite peak annotation in metabolomics byempirical and bioinformatics strategies
Application of the metabolomics platform to functional
genomics and biotechnology●●

Kazuki SAITO
Senior Research Scientist

Keiko SAKAKIBARA
Naoyuki UMEMOTO
Research Scientist

Yasuhiro HIGASHI
Ryo NAKABAYASHI
Jianwei TANG

,GHQWL¿FDWLRQRISODQWJHQHVDQGQHWZRUNVLQYROYHGLQ
biosynthesis of useful specialized (secondary) metabolites

Visiting Researcher

Biotechnology and synthetic biology for production of usefulcompounds

Technical Staff

Research Results●

2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

Eva KNOCH
Tomoko NISHIZAWA
Satoko SUGAWARA
Kouji TAKANO

We identified a novel UGT79B31, flavonol 3- OJO\FRVLGHƎO-glucosyltransferase, as an enzyme responsible for the terminal
modification of pollen-specific flavonols in Petunia hybrida.
A systems biology approach clarified the metabolomic and transcriptomic
perturbation by low glutathione content under mild abiotic stress in
Arabidopsis thaliana.
We characterized the 3-hydroxyacyl-ACP dehydratase component of theplant mitochondrial fatty acid synthase system.

UGT79B31, a flavonol 3-O-galacoside:2”-O-glucosyltransferase, catalyzes the terminal
modification of pollen-specific flavonols in petunia.
41

Metabolome Informatics Research Team

メタボローム情報研究チーム

メタボロミクスを支えるソフトウェアとデータベースを開発します

Developing software platforms
and databases for metabolomics
research

当チームではメタボロームの定量データ解析、
ネットワーク解析、
シミュレー

Our team develops software platforms necessary for metabolomic analyses,

ションに必要な基盤ソフトウェアの開発をおこなっている。
また、代謝産物のnetwork analyses and computer simulations. We also design databases for

同定に役立つデータベースを構築している。開発したソフトウェアは研究協

more efficient identification of metabolites. Our developments will be applied

力相手が集積したメタボローム、
トランスクリプトームデータに応用し、生物のシステム的理解を実現する。

研究テーマ

Lai, Z. et al.
Identifying metabolites by integrating metabolome databaseswith mass spectrometry cheminformatics.
Nat. Methods 15, 53-56 (2018)
Tsugawa, H., Ikeda, K., Arita, M.
The importance of bioinformatics for connecting data-driven
lipidomics and biological insights.
Biochim. Biophys. Acta 1862, 762-765 (2017)

collaborating teams to enable systematic understanding of life.

Research Subjects

メタボローム情報解析●

Analysis and interpretation of metabolomic data●

メタボローム解析用のソフトウェア開発●

Software development for metabolome analysis and simulations●

メタボロームデータベースの統合●

Integration of metabolic databases●

Fukushima, A. et al.
Effects of Combined Low Glutathione with Mild Oxidativeand Low Phosphorus Stress on the Metabolism of
Arabidopsis thaliana.
Front. Plant Sci. 8, 1464 (2017)

to integrated analysis of metabolomic and transcriptomic data from

チームリーダー／Team Leader

有田 正規 博士（理学）Masanori ARITA D.Sci.

主要論文 / Publications

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Masanori ARITA
Research Scientist

Atsushi FUKUSHIMA
Hiroshi TSUGAWA

研究成果
シロイヌナズナで、酸化ストレスが短鎖グルコシノレートやフラボノイドを増やす機序を解明した。

●●

構造が未知の代謝物でも質量スペクトルから予測できるソフトウェアシステ
ムを開発した。

●●

リピドミクス・メタボロミクス データベースを開発した。

●

Integrated metabolomic and transcriptomic
responses in normal and stressed plants
44

Research Results●

We elucidated glucosinolate- and flavonoid induction under oxidative
stress in Arabidopsis.
We developed software that can predict metabolites of unknown structurefrom mass spectra.
We developed database for lipidomics and metabolomics.

Novel metabolite discoveries by integratingcheminformatics methods
45

Environmental Metabolic Analysis Research Team

環境代謝分析研究チーム
データ駆動型アプローチにより
環境調和システムの理解と持続性を探求します

Exploring sustainability ofenvironmental metabolic system
based on a data-driven approach

自然環境では、多様な生物種間の摂食および共生関係により化学資源が生

Our team intends to develop novel environmental analysis such as by a

産・消費・分解され、物質代謝の恒常性が保たれている。従来の環境分析は

bird’s-eye view of metabolism caused by ecosystem biodiversity, based on

特定の物質や生物に焦点を当てた研究が多く、こうした自然の理を俯瞰する

technical advancements of our NMR approaches toward metabolite andアプローチは少ない。
当研究室では、これまで培ってきたNMR法による低分
子代謝物群、高分子バイオマス群計測に加え、無機元素群および微生物群
チームリーダー／Team Leader

菊地 淳 博士（工学）Jun KIKUCHI Ph.D.

Date, Y., Kikuchi, J.
Application of a Deep Neural Network to Metabolomics
Studies and Its Performance in Determining Important
Variables.
Anal. Chem. 90, 1805-1810 (2018)
Wei, F., Sakata, K., Asakura, T., Date, Y., Kikuchi, J.
Systemic Homeostasis in Metabolome, Ionome andMicrobiome of Wild Yellowfin Goby in Estuarine Ecosystem.
Sci. Rep. 8, 3478 (2018)

biomass mixtures, as well as inorganic elements and microbial ecosystemanalyses combined with bioinformatics and chemoinformatics approaches.
Namely, we promote both international and industrial collaboration in order

集の分析技術を高度化し、IoT/ビッグデータ蓄積/AIを駆使した統合的解

to contribute for effective utilization of chemical resources, by analyzing

析により、各種生物種が担う物質代謝の将来予測、特性分類と重要因子抽

laboratory systems, industrial (agriculture, forestry, and fishery) process, and出、および制御工学的アプローチを推進する。

natural environment (hydrosphere and geosphere, as well as outer space).

研究テーマ

主要論文 / Publications

Mekuchi, M., Sakata, K., Yamaguchi, T., Koiso, M. Kikuchi, J.
Trans-omics Approaches Represented Used to Characterize
Fish Nutritional Biorhythms in Leopard Coral Groupers(Plectropomus leopardus).
Sci. Rep. 7, 9372 (2017)

Research Subjects
Technological advancement of various spectrometricmeasurements for complex biomolecular mixtures andmicrobiota● Methodology development of data mining and accumulationof databases for environmental measurements

2017年度メンバー / FY2017 Members●●

生体分子・微生物群複雑系に対する多彩な分光学的解析技
術高度化●

環境分析のデータマイニング開発およびデータベース構築●

自然の物質循環能に学ぶ水陸バイオマスの持続的活用●●

動物・共生微生物の栄養応答に関するメタボノミクス解析●

Sustainable utilization of land- and aquatic biomass based onstudies of natural material cycles
Symbiotic metabonomic analysis between animal andsymbiotic microbiota in relation to their food nutrients

Team Leader

Jun KIKUCHI
Research Scientist

Yasuhiro DATE
Postdoctoral Researcher

Feifei WEI
Kengo ITO
Azusa OITATechnical Staff

研究成果

Selection of important metabolic factors and habitat
discrimination by NMR big-data from natural fishes
based on new deep learning algorithm
46

Research Results●

天然魚類の産地判別や重要代謝物因子の抽出に有用な深層学習計算法を
開発した。

●

●

魚類、
底泥や環境水の統合解析データを可視化するエコインフォマティクス
手法を提案した。

●●

沖縄三大高級魚スジアラの飼料代謝に関するトランス・オミクス解析を遂行した。

●

We developed deep neural network algorithm for high-performance ofhabitat discrimination and selection of important metabolites.

Taiga ASAKURA
Yuuri TSUBOIKenji SAKATA
Tomoko MATSUMOTO
Tomoko SHIMIZU

We proposed ecoinformatics approach visualized for integrated analysis
and relationships of natural fishes, sediments and environmental waters.
Trans-omics approach showed metabolic biorhythm and markers inLeonard coral groupers.

Ecoinformatics approach for finding
homeostasis rule and important factors
by integrated analytical big-data
47

Plant Genomic Network Research Team

植物ゲノム発現研究チーム

Analyzing plant genomic networks
for environmental stress adaptationand improved productivity

植物の環境ストレス適応や生産性向上に関与する
ゲノム発現制御機構を解析します
統合オミックス解析により、環境ストレス適応・馴化に関するエピジェネティ

We are analyzing novel epigenetic, RNA and peptide regulation

クス・RNA・ペプチドの制御機構を明らかにする。
キャッサバ（炭素の資源化

mechanisms in environmental stress adaptation and acclimation byに有用な熱帯作物）の統合オミックス解析により、塊根生成の制御ネット

integrated omics analyses. We are also analyzing regulatory networks of

ワークを明らかにする。化合物などの活用や形質転換により環境ストレス耐性・生産性向上など新たな有用植物資源の創出法の開発を目指す。

Kim, J.M. et al.
Acetate-mediated novel survival strategy against drought inplants.
Nat. Plants 3, 17097 (2017)
Nguyen, H.M. et al.
Ethanol enhances high-salinity stress tolerance bydetoxifying reactive oxygen species in Arabidopsis thaliana
and rice.
Front. Plant Sci. 8, 1001 (2017)

tuber root formation by integrated omics analyses in cassava, an important
tropical crop for carbon utilization. We aim to develop useful plant resources,
such as increased stress tolerance and improved plant productivity by use ofchemical compounds and transformation technology.

チームリーダー／Team Leader

主要論文 / Publications

Matsui, A. et al.
Novel stress-inducible antisense RNAs of protein-coding lociare synthesized by Arabidopsis RDRs.
Plant Physiol. 175, 457-472 (2017)

関 原明 博士（理学）Motoaki SEKI Ph.D.
研究テーマ●

環境ストレス適応に関与するエピジェネティクス、RNA、
ペプチド制御機構の解析●

最先端科学技術を用いたキャッサバ分子育種の推進●

化合物、
ペプチド、形質転換技術の活用による有用植物
資源（ストレス耐性強化など）
の作出

研究成果

Ethanol enhances high-salinity stress tolerance
by detoxifying reactive oxygen species.
48

Research Subjects●●●

Analysis of epigenetic, RNA and peptide regulation
mechanisms in environmental stress adaptation

Team Leader

Development of useful plant resources, such as increased
stress tolerance by chemical compounds, peptides andtransformation technology

Research Scientist

Research Results●

酢酸処理によりJAシグナル経路が活性化されて乾燥耐性が獲得される新規な乾燥耐性機構を明らかにした。

●●

エタノールが活性酸素の蓄積を抑制することによって耐塩性を強化することを明らかにした。

●●

RNA依存性RNAポリメラーゼにより生成されるストレス誘導性の非翻訳型アンチセンスRNAが既知のsmall RNAの生成経路とは異なる新規な経路でRNAを分解し、環境ストレス適応に関与することを見いだした。

●

2017年度メンバー / FY2017 Members

Advancement of cassava molecular breeding by
cutting-edge technologies

We found that acetate enhances the plant drought tolerance by activationof JA signalling pathway.
We found that ethanol enhances the high-salinity tolerance bydetoxification of reactive oxygen species in plants.
We found that stress-inducible non-coding antisense RNAs generated by
RNA-dependent RNA polymerases function in a novel abiotic stressresponse mechanism different from the known endogenous small RNA
pathways.

Motoaki SEKI

International Program
Associate

Zarnab AHMAD

Jong Myong KIM
Akihiro MATSUI
Kentaro NAKAMINAMI
Yoshinori UTSUMI
Minoru UEDA
Khurram BASHIR

Student Trainee

Postdoctoral Researcher

OthersKaori SAKO
Hiroki TOKUNAGA
Chien VAN HA
Technical Staff

Junko ISHIDA
Maho TANAKA
Satoshi TAKAHASHI
Chikako UTSUMI
Seiko NOMURA
Hiroko TSUCHIDA

Huong MAI NGUYEN
Tomoe NAKAMURA
Yuji SUNAOSHI
Takahiro ABEAya SAKAMOTO
Sultana RASHEED
Chieko TORII
Kayoko MIZUNASHI
Yoshie OKAMOTO
Erika MORIYA
Akiko TAKASHIBA
Megumi MIYAMOTO
Minako SUMITA

Schematic model for antisense RNA-mediateddegradation of sense mRNAs under abiotic stress49

Cell Function Research Team

細胞機能研究チーム

植物の成長や再生を制御する
シグナルネットワークを解明します

Uncovering the regulatory
network underlying plant organ
growth and regeneration

植物の葉や根などの器官の成長は様々な発生、環境情報によって調節されWe investigate how plants integrate developmental and environmental cues

るが、その具体的な仕組みはまだ解明されていない。私達は植物細胞の増to maximise organ growth under the changing environment. We also explore

殖、成長、分化の制御機構を明らかにし、植物が発生、環境情報を統合的に

how plants establish and maintain cellular differentiation status and how

処理して、器官成長を調節する分子機構の解明を目指している。
また植物細胞の脱分化、再分化の分子機構を解明し、傷害などの過酷な環境ストレスに
チームリーダー／Team Leader

杉本 慶子 Ph.D.
Keiko SUGIMOTO Ph.D.

よって植物の多様な再生現象が引き起こされる仕組みを解明しようとして

主要論文 / Publications
Shibata, M. et al.
GTL1 and DF1 regulate root hair growth throughtranscriptional repression of ROOT HAIR DEFECTIVE
6-LIKE 4 in Arabidopsis.
Development 145, dev159707 (2018)
Ikeuchi, M. et al.
Wounding triggers callus formation via dynamic hormonaland transcriptional changes in Arabidopsis.
Plant Physiol. 175, 1158-1174 (2017)

various stress stimuli override the developmental commitments to undergo

basis for crop improvement.

Ikeuchi, M. et al.
A gene regulatory network for cellular reprogramming inplant regeneration.
Plant Cell Physiol. 59, 765-777 (2018)

Research Subjects

2017年度メンバー / FY2017 Members

cellular reprogramming. These strategies should allow us identify key
modulators of organ growth and reprogramming, thus providing molecular

いる。一方、
これらの基礎研究から得られた成果を利用し、作物の生産性向
上や有用物質生産を目指した新技術の開発を進めている。

研究テーマ
●

植物の器官成長を司る分子メカニズムの解明●

Molecular dissection of plant organ growth●

植物の細胞リプログラミングを司る分子メカニズムの解明●

Molecular dissection of cellular reprogramming in plants●

分子組織培養法の確立と作物への応用展開●

Genetic manipulation of cellular differentiation in crops

Team Leader

Keiko SUGIMOTO
Research Scientist

Akira IWASE
Bart RYMEN
Special Postdoctoral Researcher

Momoko IKEUCHI
Postdoctoral Researcher

研究成果●

転写因子GTL1とDF1が根毛細胞の成長を停止させるしくみを解明した。

●

傷害誘導性のカルス形成にサイトカイニンのシグナル応答が関与することを
解明した。

●

●

●

植物の再生を司る主要な遺伝子制御ネットワークを解明した。
●

The gtl1 df1 double mutants display longer root
hairs compared to wild-type (WT) plants.
50

Michitaro SHIBATADavid FAVERO

Research Results
We demonstrated how GTL1 and DF1 transcription factors terminate root
hair growth.
We showed an involvement of cytokinin signaling in wound-induced
callus formation.
We uncovered a core gene regulatory network underlying plant cellular
reprogramming.

InternTatsuya TAKAHASHI
Sander JACOBS
Duncan COLEMAN
Technical Staff

Ayako KAWAMURA

A gene regulatory network underlying
plant cellular reprogramming
51

Plant Symbiosis Research Team

植物共生研究チーム

Understanding plant-microbe
symbiosis in order to establish
sustainable agriculture

植物・微生物間の共生を理解し、持続的農業の実現を目指します

窒素肥料は現代の農業で最も多く利用されるが、その生産および施用は温Nitrogen is the most heavily used fertilizer in the present agriculture. Its

室効果ガスの排出など生態系に悪影響を及ぼす。一方、根粒菌はダイズなど

production and use however damage the ecosystem due to the emission of

マメ科植物の根に感染し、根粒内で大気窒素を固定することで、宿主植物に

greenhouse gases. Soil bacteria called rhizobia infect legume roots, and fix

窒素栄養を供給する。
したがってイネ・トウモロコシ・コムギなどの穀物と根粒菌とが共生できれば窒素肥料の大幅な使用削減が可能となり、生態系に
チームリーダー／Team Leader

林
誠 博士（理学）
Makoto HAYASHI Ph.D.

主要論文 / Publications
Yamaya-Ito, H. et al.
Loss-of-function of ASPARTIC PEPTIDASE NODULEINDUCED 1 (APN1) in Lotus japonicus restricts efficient
nitrogen-fixing symbiosis with specific Mesorhizobium loti
strains.
Plant J. 93, 5-16 (2018)
Shimomura, A. et al.
Blue light does not inhibit nodulation in Sesbania rostrata.
Plant Signal. Behav. 12, e1268313 (2017)

atmospheric nitrogen in root nodules. Consequently, if cereals such as rice,corn and wheat establish symbiosis with rhizobia, we can dramaticallyreduce the use of nitrogen fertilizer, resulted in ecosystem-friendly,

優しい持続的な農業が実現できる。
このために私たちは、根粒形成および共sustainable agriculture. In order to achieve our goal, we aim to confer the

生的窒素固定を分子遺伝学的・生化学的に解明するとともに、マメ科植物とability to fix nitrogen on cereals, by elucidating molecular-genetic and

根粒菌との共生における進化的要因を探ることで、穀物への窒素固定能のbiochemical functions of nodulation and symbiotic nitrogen fixation, as well

賦与を目指す。

as by investigating evolutionary aspects of legume-rhizobia symbiosis.

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Makoto HAYASHI
Research Scientist

研究テーマ

Tsuneo HAKOYAMA
Akihiro YAMAZAKI

Research Subjects

Postdoctoral Researcher●

根粒形成における分子遺伝的機構の解明●

Elucidation of molecular genetic mechanisms in nodulation●

共生的窒素固定における分子的要因の同定●

Identification of molecular components in symbiotic nitrogen fixation

Yoshikazu SHIMODA
Takashi SOYANO●

穀物における根粒共生の応用●

Application of root nodule symbiosis to cereals

Technical Staff

Aya SHIMOMURA
Visiting Scientist

Atsuko HIROTA
Shoko YAMAZAKI
Student Trainee

研究成果

Research Results●

根粒形成における転写制御機構を明らかにした。

●●

共発現ネットワーク解析から重要なハブを同定した。

●●

根粒菌の感染に必要な遺伝子を解析した。
●

Co-expression network of plant andbacterial genes in nodules
52

We identified transcriptional machinery in nodule development.
We found hubs necessary for nodulation from co-expression network
analysis.

Miyu NOGUCHI
Shuhei KUGE
Kousuke ABEInternAnne GREIFENHAGEN

We characterized the gene required for infection of rhizobia.

Lotus japonicus wild type (left) and the mutant(right) defective in infection of rhizobia
53Dormancy and Adaptation Research Unit

適応制御研究ユニット

種子機能と環境適応力を高める
遺伝子・化合物を探索します

Discovering genes and chemicals
that improve seed quality andadaptation responses

当ユニットでは種子休眠、発芽、ストレス応答に代表される植物の適応反応

Our unit studies the mechanisms that regulate plant adaptation responsesの制御機構を明らかにする研究を行っている。
これらの生理作用に重要な

such as seed dormancy, germination and stress responses. We will reveal

役割を果たすことが知られているアブシシン酸（ABA）、
ジベレリン
（GA）、

how biosynthesis and transport of plant hormones such as abscisic acid

ジャスモン酸（JA-Ile）などの植物ホルモンに着目し、その生合成および輸送機構の解明に取り組んでいる。
さらに遺伝的、化学的な制御により、輸送体
ユニットリーダー／Unit Leader

瀬尾 光範 博士（理学）Mitsunori SEO D.Sci.

hormone transport and biosynthesis.

応力を高める技術開発に取り組む。

●

植物ホルモン輸送体の同定と機能解析●

種子寿命に関与する因子の同定●

植物の成長制御およびストレス応答に関与する代謝物質の同定●

一細胞からの植物代謝物質量分析法の確立

Sano, N. et al.
RNA-Seq using bulled recombinant inbred line populations
uncovers the importance of brassinosteroid for seedlongevity after priming treatments.
Sci. Rep. 7, 8095 (2017)
Ohtaka, K., Hori, K., Kanno, Y., Seo, M., Ohta, H.
Primitive Auxin response without TIR1 and Aux/IAA in
Charophyte Alga Klebsormidium nitens.
Plant Physiol. 174, 1621-1632 (2017)(ABA), gibberellin (GA) and jasmonates (JA-Ile) are regulated. We will
optimize plant adaptation responses by genetic and chemical regulation ofや生合成制御因子の機能を有効に利用することで、植物の生産性や環境適研究テーマ

主要論文 / Publications

Ishimaru, Y. et al.
GTR1 is a jasmonic acid and jasmonoyl-l-isoleucine
transporter in Arabidopsis thaliana.
Biosci. Biotechnol. Biochem. 81, 249-255 (2017)

Research Subjects
●

●

●

●

Identification and functional characterization of plant hormone
transporters
Identification of factors involved in seed longevity
Identification of metabolites involved in plant growth and stressresponses
Development of a system to quantify plant metabolites from asingle cell

2017年度メンバー / FY2017 Members
Unit Leader

Mitsunori SEO
Postdoctoral Researcher

Naoto SANO
Visiting Researcher

Shunsuke WATANABE
Technical Staff

Yuri KANNO

研究成果

Arabidopsis accessions withdifferent seed longevity
54

Research Results●

ブラシノステロイドがプライミング処理による寿命低下に関与することを明らかにした。

●●

ブラシノステロイド生合成阻害剤処理によりプライミング後の種子寿命を改善する技術を発明した。

●●

シロイヌナズナのモリブデンコファクター硫化酵素ABA3の酸化ストレス応答における新たな機能を発見した。

●

We revealed that brassinosteroid is involved in the reduction of seedlongevity during priming.
We developed a technique to improve seed longevity after priming usinga brassinosteroid biosynthesis inhibitor.
We found a novel function of the Arabidopsis molybdenum cofactor
sulfurase ABA3 in oxidative stress responses.

ABA3 regulates multiple processes
during stress responses
55Signaling Pathway Research Unit

発現調節研究ユニット
作物の生産性向上に向けて
植物の環境ストレス応答の研究に取り組みますUnderstanding plant responses
to environmental stresses for
improvement of crop productivity

地球の人口は急速に増加しており、特に開発途上国では食糧の安定供給がThe population of the earth is rapidly increasing, setting food security one of

主要問題の1つである。
さらに、近年の気候変化は、食糧生産の大きな負担

the major issues in the world, especially in developing countries. Additionally,になっている。干ばつ、塩害、土壌侵食および土壌汚染のような環境ストレス

climate changes also put a great burden on food production. Environmental

は、作物の生産量に悪影響を及ぼす要因で、安定的な農業生産を脅かしている。
当ユニットの研究テーマは、（i）植物生長レギュレータの役割および非生物学ストレス応答との相互作用、（ii）環境ストレス条件下で作物の生産性

ユニットリーダー／Unit Leader

ラム−ソン・ファン・チャン
Lam-Son Phan Tran Ph.D

Ph.D

主要論文 / Publications
Li, W. et al.
The karrikin receptor KAI2 promotes drought resistance inArabidopsis thaliana.
PLoS Genet. 13, e1007076 (2017)
Nasr Esfahani, M. et al.
Comparative transcriptome analysis of nodules of two
Mesorhizobium-chickpea associations with differential
symbiotic efficiency under phosphate deficiency.
Plant J. 91, 911-926 (2017)

stresses, such as drought, high salinity, soil erosion and pollutants arefactors affecting yield and stability of crop production, thereby threatening
sustainable agriculture. Our Unit has interest in (i) studying the roles of plant
growth regulators and their interactions in abiotic stress responses, as wellを向上させることを目標とするトランスレーショナルゲノミクス、の２つであas (ii) translational genomics aiming to enhance crop productivity underる。

adverse environmental stress conditions.

研究テーマ

Research Subjects●

乾燥および塩ストレス応答における、ホルモン調節ネットワークの分子機構の解明●●

リン欠乏下におけるマメ科植物の窒素固定を制御するメカニズム
の解明

●

●

劣悪環境下での作物の生産性向上を目的とした作物の機能ゲノミ
クス

●

●

非生物的ストレス緩和における植物生長レギュレータの役割解明●

Abdelrahman, M., Jogaiah, S., Burritt, D.J., Tran, L.S.
Legume genetic resources and transcriptome dynamics
under abiotic stress conditions.
Plant Cell Environ. doi: 10.1111/pce.13123 (2018)2017年度メンバー / FY2017 Members

Molecular elucidation of hormonal regulatory networks in plant
responses to drought and salt stress

Unit Leader

Mechanisms controlling nitrogen fixation in legumes underphosphate deficiency

Research Scientist

Functional genomics of food crops for improvement of crop
productivity in adverse conditions

Lam-Son Phan TRAN
Weiqiang LI
Rie NISHIYAMA
Visiting Researcher

Mohammad Golam MOSTOFA

Role of plant growth regulators in abiotic stress mitigation

Technical Staff

Yasuko WATANABEInternational Program Associate

Kien NGUYEN

研究成果

Effects of KAI2 on drought resistancekai2 mutant plants are more sensitive todrought than wild-type (WT) plants.
56

Research Results●

KAI2（KAR Insensitive 2）
がシロイヌナズナの乾燥ストレス耐性の正の制御因子であることを明らかにした。

●●

ヒヨコマメ根粒のリン欠乏適応において重要な役割を担う分子プロセスを
同定した。

●

●

マメ科植物の遺伝資源、
非生物ストレス応答におけるトランスクリプト−ム
変動の全体像を明らかにした。

●

We discovered that KAI2 acts as a positive regulator of drought
resistance in Arabidopsis thaliana.

Student Trainee

Nuramalee DEENAMO
Cuong TRAN

We identified key molecular processes that play important roles in theacclimation of chickpea nodules to phosphate deficiency.
We overviewed legume genetic resources, and current understanding oftranscriptome dynamics associated with legume responses to abiotic
stresses.

Model illustrating functions of KAI2 in plant
resistance to drought
Karrikins (KARs) or a putative, endogenous KAI2
ligand (KL) activate KAI2 signaling, which promotes
plant resistance to drought through several
biochemical and physiological processes.
57

Regulatory Network Research Unit

機能調節研究ユニット

ユニットリーダー／Unit Leader

申怜 Ph.D
Ryoung SHIN Ph.D

栄養素利用効率の向上、海藻類の生存メカニズム、金属汚染土壌浄化のファイトレメディエーションの研究に取り組みますPlant nutrient use efficiency,
seaweeds survival mechanism,
developing methods for removalof unwanted metals fromthe environment

カリウムと窒素は植物の生長を制御する主要栄養素であり、生産量を増加

Potassium and nitrogen are major nutrients for plant growth, and lack ofさせるためこれらを含む肥料の使用量が増加しているが、生産量には正比

them has entailed increased use of fertilizers. However, increased fertilizer

例せず、余った肥料は土壌汚染を引き起こす要因となる。環境保護意識が高usage does not result in comparable production increase, and excess

まる昨今、地球にやさしい新しい方法による生産量の増加と、食糧の確保を可能にする持続的農業の実現が求められている。
当ユニットでは解決策とし

fertilizer run-off creates soil pollution. Growing ecological awarenessnecessitates new solutions to increase agricultural production without
agriculture. As solutions to these issues, we aim to elucidate the

働く因子の単離に取り組んでいる。
また紅藻類 Pyropia yezoensis（スサビcomponents of plant potassium sensing and deficiency signaling in

ノリ）を用い、海藻が塩分の高い海洋環境に適応してナトリウム／カリウムのArabidopsis using various approaches and develop rice plants that efficiently

恒常性を保つメカニズムを模索し、陸上植物であるシロイヌナズナと比較分

utilize macronutrients and grow well under nutrient limited conditions. In

析を行っている。不要な金属を土壌から効率的に除去するファイトレメディ

parallel, we are using a marine red macroalga, Pyropia yezoensis

エーションの手法を確立するため、ケミカルスクリーニングで植物によるセを用いた解析を進めている。
さらにセシウム吸収・応答に関与する制御因子の分析も行っている。

(susabinori) in order to understand the mechanisms that enable seaweeds
to survive in salty condition and to compare these mechanisms with those of
the land plant Arabidopsis thaliana in terms of Na+/K+ homeostasis. In
addition, to establish a new method of phytoremediation, chemical
screenings to elucidate the chemicals which affect cesium uptake in plants
were conducted and the characterization of selected chemicals are on-going

研究テーマ
●

植物における栄養欠乏応答のシグナル伝達系の解明●

栄養欠乏時における植物の栄養素利用効率の向上に関する研究●

海藻類の海洋環境における生存メカニズムの解析●

金属汚染土壌の浄化を目指した化合物併用ファイトレメディエー
ション方の確立

using multidisciplinary approaches. As an extension, the roles of theseselected chemicals for the removal of heavy metal contamination are
studying. We are also intensively analyzing regulatory components ofcesium uptake that selectively inhibit/suppress/prevent uptake ofradiocesium from contaminated soil.

研究成果●

セシウムが植物におけるカリウム蓄積を減少させる分子メカニズムを解明した。

●

カリウム欠乏耐性に寄与するスサビノリ遺伝子を特定した。

●

セシウムと重金属の高効率吸収を促進する化合物を単離した。

Adams, E., Mikami, K., Shin, R.
Selection and functional analysis of a Pyropia yezoensis
ammonium transporter PyAMT1 in potassium deficiency.
J. Appl. Phycol. 29, 2617-2626 (2017)
Takiguchi, H. et al.
Discovery of E3 ubiquitin ligases that alter responses tonitrogen deficiency using rice Full-length cDNA
OvereXpressor (FOX)-hunting system.
Pl. Mol. Biol. Rep. 35, 343-354 (2017)2017年度メンバー / FY2017 Members
Unit Leader

Ryoung SHIN
Research Scientist

Eri ADAMS
Postdoctoral Researcher

Ju Yeon MOON
Visiting Scientist

Minwoo HAN
Technical Staff

Takae MIYAZAKI
OthersTsuzumi MITO
Akino YAMAGUCHI

Research Subjects●●●

Adams, E. et al.
A novel role for methyl cysteinate, a cysteine derivative, incesium accumulation in Arabidopsis thaliana.
Sci. Rep. 7, 43170 (2017)

endangering the environment, and achieve food security via sustainableて、
シロイヌナズナを用いてカリウムの感知および欠乏時のシグナル伝達にシウムや重金属の吸収に影響を与える化合物の研究、多領域にわたる手法

主要論文 / Publications●

Dissection of signaling cascades in plant response to nutrient
deprivation
Improvement of plant nutrient use efficiency in response to nutrient
limitation
Understanding of marine macroalgae life in the marine
environment
Establishment of remediation methods for land contaminated withunwanted metals using plants and chemical compounds

Research Results●●●

Schematic representation of screening for K+
deficient tolerance and Cs+ tolerance-related genes
using ion beam mutagenized Arabidopsis plants
58

We elucidated the molecular mechanism by which cesium causes
reduced potassium accumulation in plants.
We identified several seaweed (Pyropia yezoensis) genes which playroles in enhancing potassium deficiency tolerance.
We characterized the chemical compounds that improve the cesium andheavy metal phytoaccumulation.

Study of marine macroalgae life in the marine environment(A) Gametophytes of Pyropia yezoensis(B) Functional characterization of Pyropia genes inpotassium deficient condition
59

Chemical Biology Research Group

ケミカルバイオロジー研究グループ

Developing new techniques forchemical biology and elucidating
mysteries of complex biologicalsystems

ケミカルバイオロジーの新手法を開発し、複雑な生物系の謎解きを目指します

化学を出発点として生命現象の解明を目指す「ケミカルバイオロジー」研究

In order to promote research in Chemical Biology that aims to elucidateを推進するためには、
ケミカルライブラリーを整備し、それを活用するためのbiological phenomena using chemical compounds as starting materials, it is

プラットフォームを構築することが重要である。
当グループは、微生物、植物

important to establish a platform for chemical biology. Our group constructsの代謝産物に着目して天然化合物を収集・合成すると共に、その化学情報グループディレクター／Group Director

長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

および生物情報を集録したデータベースを構築する。
そして、天然化合物ラ

chemical libraries through the genetic engineering of microorganisms andorganic synthesis, as well as databases that describe the chemical andbiological information of the libraries. We explore useful bioactive

イブラリーから新しい生理活性物質を探索すると共に、それらの標的タンパ

compounds in the chemical library, identify molecular targets of bioactive

ク質同定、作用機作解析を行う。更に、タンパク質および天然有機化合物のcompounds, and elucidate mechanisms behind the actions of active

構造解析などの研究基盤を整備し、ケミカルバイオロジーと環境資源科学

compounds as well. We continue to maintain this infrastructure for advancedに関連する基礎研究を遂行する。

studies of chemical biology and sustainable resource science.

主要論文 / Publications
Yun, C. S., Motoyama, T., Osada, H.
Regulatory mechanism of mycotoxin tenuazonic acidproduction in Pyricularia oryzae.
ACS Chem Biol, 12, 2270-2274 (2017)
Otaka, J. et al.
Hitoyol A and B, two norsesquiterpenoids from theBasidiomycete Coprinopsis cinerea.
Org. Lett. 19, 4030–4033 (2017)
Piotrowski, J. S. et al.
Functional annotation of chemical libraries across diverse
biological processes.
Nat. Chem. Biol. 13, 982-993 (2017)2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

研究テーマ

●

●

天然化合物バンク“NPDepo”データベースの拡充●

遺伝子工学的・合成化学的技術を駆使した化合物ライブラ
リーの拡充

●

●

生理活性小分子の探索および標的同定を可能にする新たな解析技術の開発●

研究成果

Hiroyuki OSADA

Research Subjects

Senior Research Scientist

Expansion of the database of the chemical bank, “Natural
Products Depository (NPDepo)”

Makoto MUROI
Takayuki MOTOYAMA
Yasumitsu KONDOH
Makoto KAWATANI
Takeshi SHIMIZU

Expansion of the chemical library using genetic engineeringand synthetic chemistry
Exploration of bioactive small molecules and development of
QHZDQDO\WLFDOWHFKQLTXHVIRUWDUJHWLGHQWL¿FDWLRQ

Research Scientist

Toshihiko NOGAWA
Yushi FUTAMURA
Choong Soo YUN

Research Results●

イネいもち病菌においてかび毒テヌアゾン酸の生産制御メカニズムを明ら
かにした。

●

●

二種の新規骨格norsesquiterpenoidをキノコ・ヒトヨタケ培養液抽出物から発見した。

●●

トロント大学、ミネソタ大学、
東京大学と共同研究で化合物の標的機能を決定するツールを開発した。

●

Special Postdoctoral Researcher

We elucidated regulatory mechanism of mycotoxin tenuazonic acidproduction in Pyricularia oryzae.

Junnosuke OTAKA
Ikuko NAGASAWA

We discovered two novel skeletal norsesquiterpenoids from theBasidiomycete C. cinerea.

Postdoctoral Researcher

We constructed a tool for functional annotation of chemical libraries incollaboration with University of Minnesota-Twin Cities, University ofToronto and University of Tokyo.

Kazuko YOSHIDA
Takeshi KASHIWA
Lopez Julius Adam VELASCO
Technical Staff

Akiko OKANOHarumi AONO
Reiko SATO
Aiko HIRAKI
Motoko UCHIDAInternational Program Associate

Amir Rawa Mira Syahfriena BINTI

Proposed regulation model of tenuazonicacid biosynthesis in Pyricularia oryzae
60

Hitoyols A and B: Discovery of two novel
norsesquiterpenoids from C. cinerea
61

Chemical Genomics Research Group

ケミカルゲノミクス研究グループ
ケミカルバイオロジーを用いて環境資源に関する諸問題を解決する方法論を開拓します

Exploiting methodologies to resolve
environmental and resource-related
problems using chemical biology

ケミカルバイオロジーのアプローチにより、様々な生命現象を理解し、それIdentification of novel small molecular ligands is essential to understanddiverse biological phenomena and to control the biological systems bychemical methods. This project focuses on the development of usefulmolecular ligands that are expected to contribute to an advance inenvironmental and resource sciences by employing chemical libraries thatconsist of microbial metabolites and/or synthetic compounds. In particular,
we search into novel active compounds by constructing a variety ofphenotypic screening systems using genetically modified animal, plant andyeast cells, and in vitro screening systems using various target proteins that
include enzymes for metabolism and epigenetics. In addition, we construct
new platforms for developing high throughput screening systems. Our goal is
to identify and provide unique molecular ligands that are useful for chemical
biology research that aims to exploit new areas of environmental andresource sciences.

を人為的に制御するためには、
ユニークな活性を持つ新たな小分子リガンドの開発が必須である。
そこで当グループは、化合物ライブラリーから環境資源科学の進展に貢献可能な新しい分子リガンドの発見を目指す。具体的には、動植物・微生物細胞を用いた表現型スクリーニング系、あるいは代謝調
グループディレクター／Group Director

吉田 稔 農学博士
Minoru YOSHIDA D.Agr.

節やエピゲノム等を標的とした in vitro スクリーニング系を構築し、探索研究を行う。
さらにハイスループットスクリーニング（HTS）の高度化を目指した基盤研究を行う。
これらのケミカルバイオロジー研究を通じて、環境資源科
学研究の新しい方法論を開拓することを研究目標としている。

主要論文 / Publications
Takase, S. et al.
A quantitative shRNA screen identifies ATP1A1 as a genethat regulates cytotoxicity by aurilide B.
Sci. Rep. 7, 2002 (2017)
Komiya, M. et al.
A genetic screen to discover SUMOylated proteins in living
mammalian cells.
Sci. Rep. 7, 17443 (2017)
Kudo, N. et al.
Identification of a novel small molecule that inhibits
deacetylase but not defatty-acylase reaction catalyzed by
SIRT2.
Phil. Trans. R. Soc. B 373, 20170070 (2018)2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

Minoru YOSHIDA

研究テーマ
●

バイオ燃料生産への応用を目指した化合物による脂質代謝の制御●

地球温暖化防止を目指した化合物による窒素サイクルの制御●

タンパク質メチル化、アセチル化、
SUMO化などを介したエピジェネ
ティクスの化学的制御●

タンパク質間相互作用を標的とした化合物のスクリーニング系開発

Senior Research Scientist

Research Subjects
●

●

●

●

Chemical regulation of the lipid metabolism for effective biofuel
production
Chemical regulation of the nitrogen cycle for prevention of global
warming
Chemical regulation of epigenetics such as protein methylation,acetylation, and SUMOylation
Development of screening systems for active compounds thattarget protein-protein interactions

Akihisa MATSUYAMA
Yoko YASHIRODA
Akihiro ITO
Ken MATSUMOTO
Research Scientist

Kazuki SASAKISpecial Postdoctoral Researcher

Akiko FUJIWARA
Postdoctoral Researcher

Masaki MATSUOKA
Tomoshige HIRATSUKA

研究成果●

多検体同時解析できる新しいshRNAスクリーニング法の開発により、化合物の標的分子同定の効率化を実現した。

●

生きた細胞中でゲノムワイドにSUMO化を受けるタンパク質を同定する方法の開発に成功した。

●

タンパク質脱アセチル化と脱長鎖アシル化の二重特異性酵素SIRT2の脱アセチル化反応のみを阻害する化合物を発見した。

Research Results●●●

Technical Staff

We developed a method for concurrently analyzing multiple samples ofgenome-wide shRNA library screening, which allows to identify
compound target molecules.
We developed a method to screen for mammalian SUMOylated proteinsin living cells.
We identified a novel inhibitor, which inhibits deacetylase but notdeacylase activity of SIRT2.

Satoko MAEDA
Atsushi HASHIMOTO
International Program Associate

EffendiStudent Trainee

Jagat CHHIPISHRESTHA
Shohei TAKASE
Kota HORIIKE
Yoshiki OCHIAI
Shunichi MIURA
Akifumi SUGANAGAOthersKeiko MORONAGA

Simultaneous analysis of multiple samples madepossible with new shRNA screening method
62

Crystal structure of deacetylase SIRT2 in complex witha novel inhibitor (purple), identified in our group63

Molecular Ligand Target Research Team

分子リガンド標的研究チーム

Exploring target molecules andmode-of-action of bioactive
compounds through global analysisof chemical genetic interactions

化学遺伝学的アプローチにより化合物の標的分子や細胞内作用機序を明らかにします

ユニークな生理活性を示す小分子リガンドには、生体内に必ず特異的な標的分子が存在する。標的分子の決定は、分子リガンドの作用機構解明に必須であり、創薬研究の要ともなっている。
しかし、分子リガンドと標的分子との相互作用は一様でないため、これまで標的分子の決定はきわめて困難で
チームリーダー／Team Leader

あった。
当チームは、分裂酵母全遺伝子ORF発現株ライブラリーや出芽酵チャールズ・ブーン Ph.D.
Charles M. BOONE Ph.D.

母遺伝子破壊株ライブラリーを用いた遺伝学的相互作用の検出法をもとにした新しい相互作用検出技術の開発を行う。
これを用いて生理活性を引き主要論文 / Publications
Nelson, J. et al.
MOSAIC: a chemical-genetic interaction data repository andweb resource for exploring chemical modes of action.
Bioinformatics 34, 1251-1252 (2018)

Small molecular ligands with unique activities must have specific target
molecules that exist in their cells or organisms. Identification of target
molecules is critical for elucidating the mode of action of molecular ligands
and for drug development. However, drug target identification has beendifficult in general, because the mode of interactions between molecularligands and their targets are not uniform. Our team aims at developing
innovative techniques based on global analysis of yeast genetic interaction,
which leads to quick and accurate detection of ligand-target interactions.

Piotrowski, JS. et al.
Functional annotation of chemical libraries across diverse
biological processes.
Nat. Chem. Biol. 13, 982–993 (2017)2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Charles M. BOONE

出す原因となる標的分子を速やかにかつ正確に決定することを目指す。

Deputy Team Leader

Yoko YASHIRODA
Research Scientist

研究テーマ

Research Subjects●

分子リガンドとその標的分子間の化学遺伝学的相互作用の網羅的
解析

●

●

生理活性を有する化合物の作用機序の検証●●●

必須遺伝子を標的とする生理活性物質の同定

研究成果

64

Validating the mode of action of bioactive compounds

Technical Staff

Yumi KAWAMURA
Mami YOSHIMURA
Hiromi KIMURA

Identifying bioactive chemical tools and therapeutic leads that target
essential gene pathways

Research Results●

バーコードシークエンス法をもとにして、ハイスループットに化合物-遺伝子
相関プロファイリングを行う酵母ケミカルゲノミクス解析パイプラインを確
立した。

●

●

7つの化合物ライブラリーに所蔵される約13,000個について化合物の標的
機能の注釈付け（アノテーション）
を行った。

●

●

酵母ケミカルゲノミクスデータベースである「MOSAIC」
を開発・公開した。

●

The global genetic interaction similarity network (top, left)
and chemical genetic interaction profiles for chemicalcompounds derived from the indicated collection

Global analysis of chemical genetic interactions between molecularligands and their target molecules

Sheena Claire Leoncio LI

We developed a high-throughput chemical genetic pipeline to functionallyannotate compounds in a rapid and systematic manner based on a highly
multiplexed barcode-sequencing protocol.
We screened seven different compound libraries containing ~13,000
compounds and annotated their functional diversity.
We developed a public database and web interface named MOSAIC,
which provided yeast chemical genetic interaction profiles.

Chemical genomics website "MOSAIC"
65

Natural Product Biosynthesis Research Unit

天然物生合成研究ユニット

Exploring microbial gene resourcesand elucidating biosynthetic
mechanisms to produce valuable
compounds

微生物遺伝子資源を探索し、有用物質生産に向けて生合成機構を解明します

放線菌や糸状菌などの微生物は有用二次代謝物の宝庫である。微生物代謝

Microorganisms such as actinomycetes and filamentous fungi are a rich

物を効率的に生産するためには生合成機構の理解が重要であり、遺伝学

repository of valuable secondary metabolites. The understanding of的・生化学的に生合成の伴反応の解明を進めている。
さらに生合成経路改

biosynthetic mechanisms is important to utilize microbial metabolites

変により、微生物が本来有している化合物多様化機能の拡張を図る。転写

efficiently. For this reason we elucidate a key reactions of biosynthetic
pathways by genetic and biochemical methods. We diversify microbial

ユニットリーダー／Unit Leader

制御因子の利用に加え、小分子化合物を用いた生合成遺伝子クラスターの高橋 俊二 博士（理学）
Shunji TAKAHASHI D.Sci.

活性化手法を開発し天然物を創出する。有用天然物の効率的生産を可能と

to utilizing transcriptional regulators, we develop novel methods to activateする微生物生合成プラットフォームを構築し、遺伝子資源を活用した有用化

biosynthetic gene clusters by small molecules and create natural products.

合物生産を目指す。

We are constructing microbial biosynthetic platforms and efficiently produce

metabolites by modifying gene clusters and pathway engineering. In addition

主要論文 / Publications
Khalid, A. et al.
Development of a terpenoid-production platform in
Streptomyces reveromyceticus SN-593.
ACS Synth. Biol. 6, 2339–2349 (2017)
Amagai, K. et al.
Identification of gene cluster for telomestatin biosynthesis
and efficient production in heterologous host using specificpromoter.
Sci. Rep. 7, 3382 (2017)
Kato, N. et al.
Biosynthesis and structure-activity relationship studies ofokaramines that target insect glutamate-gated chloride
channels.
ACS Chem. Biol. 13, 561-566 (2018)valuable natural products using genetic resources from nature.
2017年度メンバー / FY2017 Members

研究テーマ

Research Subjects●

遺伝子、生化学、及び構造解析による生理活性を持つ微生物代謝
産物の生合成機構解明●●

二次代謝生合成遺伝子クラスターに存在する転写制御因子群の
評価

●

●

ゲノム配列解析より見出された未知遺伝子クラスターからの新規
二次代謝物の生産●●

二次代謝産物の生産を高める小分子の開発●

微生物を利用した生合成プラットフォームの構築

●

●

研究成果

Unit Leader

Elucidation of biosynthetic machinery of bioactive microbial
metabolites by genetic, biochemical and structural analyses

Shunji TAKAHASHI

Evaluation of transcriptional regulators associated with secondary
metabolite gene clusters

Naoki KATO

Production of novel secondary metabolites from unknown geneclusters unveiled by genome sequence analysis

Naoko KITO
Shogo FURUTANIDevelopment of small molecules that enhance production of
secondary metabolites

Visiting Scientist

Research Scientist
Postdoctoral Researcher

Yotaro SAITO
Technical Staff

Construction of biosynthetic platforms using microorganisms

Hiroshi TAKAGI
Kiyomi KINUGASA
Yumi SATO

Research Results●

Streptomyces reveromyceticus SN-593を用いたテルペノイド生産プラッ
トフォームの構築に成功した。

●●

テロメスタチン生合成遺伝子クラスターの同定及び効率的生産に成功した。

●●

生合成研究により取得したオカラミン類縁体を用いた構造活性相関により、
オカラミンの生物活性に必須な部分構造を解明した。

●

We developed a terpenoid-production platform in Streptomyces
reveromyceticus SN-593
We identified telomestatin biosynthetic gene cluster and achieved
efficient production.
Structure-activity relationship study using okaramine analogues collectedfrom genetic engineered fungi revealed crucial moieties for biologicalactivity of okaramine.

N

N

N

H
H
N

O

N
H

O

H

O

O

OH

N
H

N
H

N
H

O

N
H

N
O

O

H

N
H

N
H

OH

N

N
OH

N

O

OH

N

O

rvr2030 promoter

fur1p

fur22

P2 fpps ssl1-ssl3

furaquinocin

H

N

OH

N

O

N
H

O

N
H

ǻfur1 gene disruption
N

P2

fur1p

Terpenoid-production platform
66

N

H

reveromycin gene clusterOmevalonate
gene cluster

N
N
H

HN

H
OH

N

H

O

H

N

O
N
H

H
OH

N

O

H
N
H

OH

N
N

O

H
O

Okaramine analogues collected from genetic
engineered fungi for SAR study
67

Chemical Resource Development Research Unit

化合物リソース開発研究ユニット
ケミカルバイオロジー研究を加速するための化合物ライブラリーを拡充し活用しますExpanding and usingchemical libraries to acceleratechemical biology research

化合物ライブラリーは、
ケミカルバイオロジーの研究手法を用いて生物機能

A chemical library is an indispensable tool to promote research on regulation

制御研究、医農薬研究を推進する上で、欠くことの出来ない研究ツールであof cell functions and drug-discovery under the strategy of chemical biology.

る。
当ユニットは、化合物ライブラリーの有効活用を目的として化合物ライブ

To ensure utilization and application of the chemical library, we promote

ラリー基盤をベースとした連携研究を推進する。化合物ライブラリーおよび化合物情報の提供などを通じて、環境資源科学研究、
ケミカルバイオロジー
ユニットリーダー／Unit Leader

長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

analysis. Moreover we will enrich the chemical library by cooperation with
Chemical Biology Research Group and Natural Product Biosynthesis

オロジー研究グループ、天然物生合成研究ユニット等と連携して化合物ライ

Research Unit.

Piotrowski, JS. et al.
Functional annotation of chemical libraries across diverse
biological processes.
Nat. Chem. Biol. 13, 982-993 (2017)
Enomoto, R. et al.
A novel partial agonist of GPBA reduces blood glucose levelin a murine glucose tolerance test.
Eur. J. Pharmacol. 814, 130-137 (2017)
Maeda, K. et al.
Identification of a trichothecene production inhibitor bychemical array and library screening using trichodienesynthase as a target protein.
Pestic. Biochem. Physiol. 138, 1-7 (2017)

ブラリーの充実を図る。

2017年度メンバー / FY2017 Members

Research Subjects●

化合物ライブラリーの有効活用●●

構造活性相関解析と化合物の構造最適化による研究
推進

●

研究成果

68

chemical compounds, their information and structure-activity relationship

研究をサポートし、
当該分野での連携をプロモートする。
また、
ケミカルバイ

研究テーマ

Achievement ofchemical library provisionresearch supports for chemical biology and resource science by providing

主要論文 / Publications

Unit Leader

Hiroyuki OSADA

Chemical library utilization

Technical Staff

Research promotion by structure-activity relationshipanalysis and optimization of chemical structures

Hiroyuki HIRANO
Yuta IWAI

Research Results●

化合物の標的分子の予測／同定を迅速に効率よく行う出芽酵母を用いた方法により、理化学研究所天然化合物バンク(NPDepo)の化合物の標的
機能のアノテーションを行った。

●●

理化学研究所天然化合物バンク (NPDepo)の化合物ライブライリーからインスリンの分泌促進に関わるGPBAを活性化する化合物を見出した。

●●

化合物ライブラリーの有効活用のため、国内外の研究機関に化合物とそれらの情報を提供した。

●

Functional annotateon of chemicall library of RIKEN Natural Product
Depository (NPDepo) was performed by a new developed chemical
genetics approach using yeast cells.
We found an agonist of GPBA involved in the stimulation of insulin
secretion from chemical library of RIKEN Natural Product Depository(NPDepo).
To ensure utilization and application of chemical library, we provided
chemical compounds and their information to domestic and international
research institutes.

Chemical library of NPDepo in storage69

Bio-Active Compounds Discovery Research Unit

生理活性物質探索研究ユニット
環境資源科学研究に活用できる
生理活性物質の探索・評価系開発を行います

Developing platforms todiscover and validate usefulbio-active compounds forsustainable resource science

循環資源の探索と利用研究に活用できる研究基盤構築のため、生理活性物

We are developing platforms for discovery and validation of useful bio-active

質の探索・評価プラットフォームの開発を行っている。
プラットフォームの開

compounds as research platforms for sustainable resources and their

発とその高度化によって、光合成機能・窒素固定能の活性化、脱窒抑制、微application. After development and refinement of these platforms, we will

量元素回収活性の強化等といったセンターの目標に資する生理活性物質
ユニットリーダー／Unit Leader

渡邉 信元 理学博士
Nobumoto WATANABE D.Sci.

探索への貢献を目指す。具体的には、理研NPDepo化合物ライブラリーの主要論文 / Publications
Suvarna, K., Honda, K., Kondoh, Y., Osada H., Watanabe, N.
Identification of a small molecule ligand of ȕ-arrestin1 as an
inhibitor of stromal fibroblast cell migration accelerated bycancer cells.
Cancer Med. 7,883-893 (2018)

identify bioactive compounds useful for improvement of photosynthesis
efficiency, N2 fixation, denitrification and recovery of rare metals. We willvalidate bioactivity of RIKEN NPDepo chemical library compounds and

生物活性評価を行うとともに、物理的相互作用検出技術の開発を、
リン酸

develop and refine a detection system for phosphorylation dependent

化依存タンパク質間相互作用認識系や、化合物アレイによるタンパク質-小protein-protein interaction. We are also improving chemical array systems for

分子化合物認識系の開発を中心に行っている。

discovery of novel bioactive compounds.

研究テーマ

Research Subjects

Qin, H. et al.
CD147-induced cell proliferation is associated with Smad4
signal inhibition.
Exp. Cell Res. 358, 279-289 (2017)
Ong, W-D. et al.
Chemical-Induced Inhibition of Blue Light-Mediated Seedling
Development Caused by Disruption of Upstream Signal
Transduction Involving Cryptochromes in Arabidopsis
thaliana.
Plant Cell Physiol. 58, 95-105 (2017)2017年度メンバー / FY2017 Members

Microbiological and chemical approaches for exploitation of novel
bioprobes

Unit Leader●

Screening of bioactive compounds

International Program Associate

生理活性物質の標的分子の同定●,GHQWL¿FDWLRQRIPROHFXODUWDUJHWVRIELRSUREHV

Technical Staff

新規分子標的の開拓とそれらの機能解析研究●

Mining and functional analysis of molecular targets

Hideaki KONNO
Kaori HONDA
Tomomi SEKINE
Emiko SANADA●

新しいバイオプローブ開発のための微生物学・化学的アプローチ●

生理活性物質の探索研究

●

●

●

Nobumoto WATANABE
Kruthi SUVARNA

研究成果$FFHOHUDWLRQRIILEUREODVWVPLJUDWLRQE\FRFXOWXUHG
FDQFHUFHOOVDQGLWVLQKLELWLRQE\VPDOOPROHFXOH
70●

繊維芽細胞の細胞運動が、がん細胞と共培養することによって増加することを見出し、
その阻害物質探索系を構築した。

●

RKN5755がβアレスチン１に直接結合し、コフィリンの脱リン酸化による活性化を阻害する事を見出した。

●

CD147による細胞増殖にSmad/p214シグナル伝達阻害が関与していることを見出した。

Research Results●●●

We established a system for screening the inhibitors of fibroblast
activation by co-cultured cancer cells.
We found that RKN5755 directly interacts with ȕ-arrestin1 and inhibits thedephosphorylation (activation) of cofilin.
We found that CD147-induced cell proliferation is associated with
Smad4/p21 signal inhibition.

5.1GLUHFWO\LQWHUDFWVZLWKȕDUUHVWLQDQG
inhibits the dephosphorylation of cofilin
71

Advanced Catalysis Research Group

先進機能触媒研究グループ

省資源・省エネ型化学合成を実現できる新しい触媒を開発します

Developing new catalysts formore efficient, selective
chemical transformations

新しい触媒の開発は、従来にない優れた機能を持つ物質の創製につながOur group aims to develop new generations of catalysts, which are

り、不可能だと思われていた化学反応を可能にするなど、様々な分野にイン

complementary or superior to existing ones, for the efficient use of untapped

パクトを与える極めて重要な研究課題である。
当グループでは、各種金属元

resources and the synthesis of fine chemicals and functional polymer

素の特徴を活かした革新的触媒の開発を通じて、省資源・活資源・省エネル
ギー型物質創製を追求している。特に、窒素から温和な条件下でのアンモニ
グループディレクター／Group Director

侯 召民 工学博士
Zhaomin HOU D.Eng.

materials. Particular interests are directed to: (1) activation and utilization of
N2 for the synthesis of ammonia and nitrogen-containing organic compounds
under mild conditions, (2) utilization of CO2 as a chemical feedstock for the

ア合成や含窒素有機化合物の合成、二酸化炭素を活用するカルボン酸など

synthesis of value-added fine chemicals, and (3) efficient and selectiveの高付加価値有機化合物の合成、複数の異なるモノマーの効率的・選択的

synthesis of fine chemicals and functional polymer materials.

主要論文 / Publications
Hu, S., Luo, G., Shima, T., Luo, Y., Hou, Z.
Hydrodenitrogenation of pyridines and quinolines at a
multinuclear titanium hydride framework.
Nat. Commun. 8, 1866 (2017)
Wang, C. et al.
Heteroatom-assisted olefin polymerization by rare-earth metal
catalysts.
Sci. Adv. 3, e1701011 (2017)
Teng, H., Luo, Y., Nishiura, M., Hou, Z.
Diastereodivergent asymmetric carboamination/annulation of
cyclopropenes with aminoalkenes by chiral lanthanum
catalysts.
J. Am. Chem. Soc. 139, 16506-16509 (2017)

共重合による高機能ポリマー材料の創製など、実用化も念頭に多方面にわたる基礎研究を行う。

2017年度メンバー / FY2017 Members

研究テーマ

Research Subjects

窒素分子の活性化と有効利用●'LQLWURJHQDFWLYDWLRQDQGHI¿FLHQWWUDQVIRUPDWLRQ●二酸化炭素を炭素資源として活用する有機合成反応の開発●

Using carbon dioxide as a building block for organic synthesis●

希土類触媒による精密重合と精密有機合成●●

Organo rare-earth catalysts for precision polymerization andorganic synthesis

Group Director

Zhaomin HOU
Senior Research Scientist

Satoshi KAMIGUCHI
Masayoshi NISHIURA
Takanori SHIMA
Masanori TAKIMOTO
Liang ZHANG
Special Postdoctoral Researcher

Shaowei HU
Chunxiang WANG
Foreign Postdoctoral Researcher

研究成果

Research Results●

チタンヒドリド化合物を用いて、温和な条件下でピリジンやキノリンから窒素を除去することに成功した。

●●

スカンジウム触媒を用いることにより、
ヘテロ原子を含むα-オレフィンとエチレンとの共重合を任意の混合比で実現し、さまざまなヘテロ原子を含む
機能性ポリオレフィンの合成に成功した。

●●

不斉ランタン触媒を用いてシクロプロペンとアミノアルケンを反応させることにより、双環性のアミノシクロプロパンの不斉合成に成功した。

●

We have achieved the hydrodenitrogenation (HDN) of pyridines andquinolines under mild conditions by using a titanium hydride compound.
We have achieved the efficient copolymerization ofheteroatom-containing Į-olefins with ethylene by using a scandium
catalyst.
We have achieved the diastereodivergent asymmetriccarboamination/annulation of cyclopropenes with aminoalkenes by using
chiral lanthanum catalysts.

Ching Tat TO
Postdoctoral Researcher

Huailong TENG
Haobing WANG
Can XUE
Shaojie LOU
Yusuke SAITO
Yu PAN
Zhenghua LI
Yat Ming SO
Gen LUO
Yang YANG
Visiting Researcher

Chaorong QI
Technical Staff

Hisashi SOGA

Heteroatom-assisted polymerizationand copolymerization of Į-olefinsby a scandium catalyst
72

Diastereodivergent asymmetriccarboamination/annulation of cyclopropenes withaminoalkenes by chiral lanthanum catalysts
73

Catalysis and Integrated Research Group

触媒・融合研究グループ
遷移金属触媒を用いる新規反応の開発と、化学と植物科学との融合研究に取り組みます

Developing new transition
metal-catalyzed reactions andconducting integrated researchof chemistry and plant science

環境資源科学に資する、遷移金属触媒を用いる新規反応の開発と、植物科

Our group focuses on developing new transition metal-catalyzed reactions,

学と化学との融合研究に取り組んでいる。特に、物質の構造、機能を、分子

and on conducting integrated plant science and chemistry research with状酸素を利用した触媒的酸化反応で調節する手法を開発し、炭素資源や金属資源の有効活用に貢献することを目指す。
また、
精密有機合成化学を基盤
グループディレクター／Group Director

袖岡 幹子 薬学博士
Mikiko SODEOKA D.Pharm.

とする天然資源の有用物質への変換や、開発した有機反応によって合成でemphasis on sustainable resource science. In particular, we aim to develop
methodologies for manipulation and/or modulation of structures andfunctions of organic molecules by catalytic oxidation reactions utilizing
molecular oxygen, which will contribute to effective utilization of carbon- and

きる化合物や植物などの二次代謝産物の有効活用法の探索にも取り組んで

metal-based resources. In addition, of interest are investigation on

いる。特に植物二次代謝産物は、植物、動物に対する機能が未知のものも多transformations of readily accessible natural organic molecules into valuableいことから、それらの活用を多面的に探索することにも挑戦している。
さらmaterials based on fine synthetic organic chemistry, as well as research onに、
当研究センターの植物や微生物科学と化学の連携研究に貢献すること

the effective utilization of materials synthesized by newly developedも目指す。

reactions or from secondary metabolites of plants. In particular, we study

主要論文 / Publications
Ueda, M. et al.
Noncanonical function of a small-molecular virulence factor
coronatine against plant immunity: an in vivo Raman imaging
approach.
ACS Central Science 3, 462-472 (2017)
Kawamura, S., Dosei, K., Valverde E., Ushida, K., Sodeoka, M.
N-Heterocycle-forming amino/carboperfluoroalkylations ofaminoalkenes by using perfluoro acid anhydrides:
mechanistic studies and applications directed toward
perfluoroalkyalted compound libraries.
J. Org. Chem. 82, 12539-12553 (2017)
Sohtome, Y. et al.
Naked d-orbital in a centrochiral Ni(II) complex as a catalyst
for asymmetric [3+2] cycloaddition.
Nat. Commun. 8, 14875 (2017)

various aspects of secondary metabolites of plants, whose effects on plants
and animals have not been well clarified. Furthermore, this group will also
contribute to enhancing collaboration between plant/microbiology researchand chemical research activities inside CSRS.

2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

Mikiko SODEOKA
Senior Research Scientist

Kosuke DODO

研究テーマ

Research Subjects
Analysis of the mode-of-action of physalins – plant oxygenatedsteroids● Analysis of the mechanism of stomatal opening induced byphytotoxin coronatine●

植物由来の酸化ステロイドphysalin類の生物活性発現機構を解明する●

植物毒素コロナチンの気孔開口作用のメカニズムを解明する●

酸素を用いる遷移金属触媒反応を開発する●

Utilization of O2 for oxidation reactions●

遷移金属触媒を用いるフルオロアルキル化反応を開発する●

Development of catalytic fluoroalkylations●

遷移金属触媒を用いる不斉炭素-炭素結合形成反応を開発する●

Development of asymmetric carbon-carbon bond-forming reactions●

Research Scientist

Yoshihiro SOHTOME
Shintaro KAWAMURA
Special Postdoctoral Researcher

Shigeru YAMAGUCHI
Postdoctoral Researcher

Florian PÜNNER
Ryo MURAKAMI
Syusuke EGOSHI
Miwako ASANUMA
Visiting Scientist

Go HIRAI

研究成果

Research Results●

植物毒素コロナチンが提唱メカニズムとは異なる機構で気孔再開口を引き起こしていることを明らかにした。

●●

ペルフルオロアルキル基を有する多様な含窒素複素環化合物の合成手法を開発した。

●●

中心金属不斉を有するニッケル(II)錯体を創製し、触媒的不斉[3+2]環化
付加型反応を開発した。

●

The phytotoxin coronatine induces
stomatal reopening throughnoncanonical mechanisms
74

We found that the phytotoxin coronatine induces stomatal reopening
through noncanonical mechanisms.

Technical Staff

Naoki TERAYAMA
Kana OONUMA

We developed a synthetic method for a diverse array of perfluoroalkyl
group-containing N-heterocycles.
We developed a catalytic asymmetric [3+2] cycloaddition using thecentrochiral Ni(II) complex.

The catalytic asymmetric [3+2] cycloaddition
using the centrochiral Ni(II) complex
75Advanced Elements Chemistry Research Team

先進機能元素化学研究チーム

Exploring the science frontier
through periodic table-widechemistry with molecules featuring
element-based characteristics

多様な元素の特性を活かし、分子の新たな機能を引き出し、
未踏の科学を切り拓きます

分子を自由自在に変換し、機能性の高い化合物を創出することは、循環型社

From the perspective of establishing a recycling-based society, it has

会形成の観点から重要性が高まっている。
当チームでは、有機合成化学/理become more important to sophisticatedly convert molecules into desired

論計算/分光学を駆使して、「普遍金属元素を利活用する新反応の開発」「光products in order to synthesize highly functional compounds. Our main

合成などの生物機能を理解するための分子設計と合成」「計算化学を活用
チームリーダー／Team Leader

内山 真伸 博士（薬学）Masanobu UCHIYAMA D.Pharm.

した反応機構解析」に挑んでいる。新奇有機配位子の設計、高機能性有用

research aims include 1) development of innovative synthetic processes
utilizing common metal elements, 2) molecular design and synthesis toward

主要論文 / Publications
Kanazawa, J., Maeda, K., Uchiyama, M.
Radical Multicomponent Carboamination of [1.1.1]Propellane.
J. Am. Chem. Soc. 139, 17791-17794 (2017)
Kitazawa, Y. et al.
"Dumbbell"- and "Clackers"-Shaped Dimeric Derivatives of
Monocarba-closo-dodecaborate.
Angew. Chem. Int. Ed. 57, 1501-1504 (2018)
Nogami, M. et al.
Transition Metal-Free trans-Selective Alkynylboration of
Alkynes.
J. Am. Chem. Soc. 139, 12358-12361 (2017)

understanding biological functions such as photosynthesis, and 3)物質の合成、有機-無機融合材料の物質変換を通して、
グリーンイノベーショ

theoretical analysis of reaction mechanisms. We are conducting

ンを目指した独創的・先導的研究を展開する。

cutting-edge multidisciplinary research that combines synthetic organic
chemistry, spectroscopy, and computational chemistry.
2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Masanobu UCHIYAMA

研究テーマ
●

金属アート錯体の精密設計と有機合成への応用●

Senior Research Scientist
Postdoctoral Researcher

遷移金属触媒を用いないクロスカップリング反応の開発●

C-C cross-coupling without transition metal catalysts●

有機化学反応機構に関する理論的考察●

Theoretical analysis of reaction mechanisms

創薬において注目されるビシクロ [1.1.1] ペンタンの直截的非対称二置換化を可能にする、[1.1.1] プロペランの多成分ラジカル反応を開発した。

●

高活性金属錯体創製に重要な新たな弱配位性アニオン種として、二種類のカルボランアニオン二量体を設計し、優れた物性を明らかにした。
遷移金属触媒を用いない炭素­炭素三重結合のアルキニルホウ素化反応を開発した。

Ryo TAKITA

Development of expanded phthalocyanines towardutilization of near-infrared light●●

Deputy Team Leader

Design of new ate complexes and their practical applicationfor organic synthesis

近赤外光の活用を指向した拡張フタロシアニンの開発

●

76

●

●

研究成果

Radical multicomponent carboaminationof [1.1.1]propellane

Research Subjects

Atsuya MURANAKA
Misae KANAI

Research Results●●●

We have developed an efficient method for multi-functionalized bicyclo[1.1.1]pentane by means of a radical multicomponent carboamination of[1.1.1]propellane.
The newly designed two types of dimeric forms of carborane anion weredeveloped to show excellent properties as weakly coordinating anions.
Transition metal-free alkynylboration of alkynes was developed.

Newly designed “dumbbell-” and“clackers-” shaped dimers ofcarborane anion
77Green Nanocatalysis Research Team

グリーンナノ触媒研究チーム
新しい触媒システムを開発し、
環境調和性に富む安全・高効率な化学反応を実現します

Developing novel catalytic systems
to create highly efficient,safe and environmentally friendly
chemical reactions

次世代型化学プロセス・化学反応のゴールは「環境にも人にも優しく、高いAn important goal of next generation synthetic organic chemistry is

効率と選択性を持って望みとする化合物のみを簡便に迅速に自在に創り出

developing a safe, green, simple, easy and fast chemical process to produce

す化学」
である。
当チームでは、
そのゴールを実現するべく、
シナジスティック
な効果を発現する触媒反応システムの創出を目指す。
すなわち、触媒の分子チームリーダー／Team Leader

魚住 泰広 薬学博士
Yasuhiro UOZUMI D.Pharm.

構造の精緻な設計に加え、反応媒体や反応装置との協同作用、反応メディ

Leung, K.-C. F. et al.
Synthesis and Catalytic Applications of a Triptycene-BasedMonophosphine Ligand for Palladium-Mediated Organic
Transformations.
ACS Omega 2, 1930-1937 (2017)
Yamada, M. A. Y. et al.
Huisgen Cycloaddition with Acetylene Gas by Using an
Amphiphilic Self-Assembled Polymeric Copper Catalyst.
Heterocycles 95, 715-721 (2017)a desired compound with high efficiency and selectivity. To accomplish thisgoal, the Green Nanocatalysis Research Team explores novel catalytic
systems operating synergistically. Thus, our team targets eagerly awaited
yet immature (1) catalytic molecular transformations in water under

アと基質の相互作用による反応の駆動と制御などを通じて、その実現が待heterogeneous conditions, (2) versatile and environmentally benign catalytic

望されながらも従来法では達成困難であった (1) 水中不均一系有機分子

reactions, and (3) instantaneous catalytic molecular transforming systems,

変換 (2) 汎用性ある環境調和型触媒反応 (3) 瞬間的フロー反応システム

through, in addition to minute structural design of polymeric metal,を標的とし、
それを実施するための新触媒（高分子金属・有機金属・有機触

organometallic and organic molecular catalysts, driving and controlling

媒分子、触媒分子集合体、触媒反応システム）を開発し、超効率有機合成化

synergistic reactions with cooperation of catalysts using either or both

学を実現する。

主要論文 / Publications

reaction media and equipment.

Hamasaka, G. et al.
Detailed Structural Analysis of a Self-Assembled Vesicular
Amphiphilic NCN-Pincer Palladium Complex by Wide-Angle
X-Ray Scattering and Molecular Dynamics Calculations.
Chem. Eur. J. 23, 1291-1298 (2017)2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Yasuhiro UOZUMI

研究テーマ

Research Subjects

Deputy Team Leader

Yoichi M. A. YAMADA●

高分子触媒の開発●

Development of polymeric catalysts●

触媒的還元・酸化プロセスの開発●

Development of catalytic reduction/oxidation processes

Takuma SATO
Heeyoel BAEK
Ragh Nath DHITAL●

連続的フロー反応システムの開発●'HYHORSPHQWRIFRQWLQXRXVÀRZUHDFWLRQV\VWHPVVisiting Researcher●

不均一触媒のための新規プラットフォームの開発●

Development of novel platforms for heterogeneous catalysis

Postdoctoral Researcher

Reuben Hoyt HUDSON●

水中機能型有機変換反応のための新手法の構築

研究成果

●

78

Aya OHNO

Research Results●

我々が開発した高分子銅触媒を用いることにより、アセチレンガスを反応試薬とした安全かつ効率的なクリック反応が実現した。

●●

パラジウム触媒として、高分子不均一系・不斉均一系触媒の開発を行い、カップリング反応へ適用した。

●●

Mol ppm-ppbの触媒量で機能する均一系ピンサー型パラジウム触媒の開発を行った。

●

The safe and efficient click reaction
with acetylene gas

Technical Staff

Development of new protocols of organic transformations inwater

The safe and efficient click reaction with acetylene gas was realized byusing our polymeric copper catalyst.
Both polymeric heterogeneous and asymmetric homogeneous palladiumcatalysts for coupling reactions were developed.
A homogeneous pincer palladium catalyst was developed that worked
with mol ppm-ppb level.

A homogeneous triptycene-based monophosphine
palladium catalyst for Suzuki-Miyaura coupling
and asymmetric hydrosilylation
79

Biofunctional Catalyst Research Team

生体機能触媒研究チーム
生体電子移動を理解し、持続可能な環境エネルギー技術を創出します

Seeking biological electron transfer
to develop sustainable energy andenvironmental technology

当チームでは、生体機能に着目した触媒材料の開発、ならびに生体そのもの

We work on developing biologically inspired catalysts and their application toを利用した新規なエネルギー変換、物質生産システムの構築に取り組んでenergy conversion and production systems. Specifically, we attempt toいる。具体的には、微生物や植物等で利用される触媒反応、電子プロトン輸

exploit nature’s ingenuities for multielectron catalytic reaction, metabolic

送、代謝制御、外部環境適応能、さらには太陽光が届かない深海底に潜む
巨大なエネルギー循環システムを利用、または模倣した新しい方法論を開チームリーダー／Team Leader

中村 龍平 博士（理学）
Ryuhei NAKAMURA D.Sci.

regulation by external redox stimuli, as well as employ robust energy
management in the deep sea environment to develop novel materials andsystems necessary to effectively manage renewable energy sources.

拓し、
エネルギーや資源の創出、その生産効率の向上を目指し研究を行って主要論文 / Publications
He, D. et al.
Selective electrocatalytic reduction of nitrite to dinitrogenbased on decoupled proton-electron transfer.
J. Am. Chem. Soc. 140, 2012-2015 (2018)
Kakizaki, H. et al.
Evidence that crystal facet orientation dictates oxygen
evolution intermediates on rutile manganese oxide.
Adv. Funct. Mater. doi: 10.1002/adfm.201706319 (2018)
Kawaichi, S. et al.
Anodic and cathodic extracellular electron transfer by thefilamentous bacterium Ardenticatena maritima 110S.
Front. Microbiol. 9, 68 (2018)

いる。

研究テーマ

Research Subjects

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader●

光合成PSIIに学ぶ水分解触媒の開発●

深海底に広がる巨大電流生態系の実証●

微生物の細胞外電子移動を利用した電力生産●●

Development of water splitting catalysts
Investigation of giant electro-ecosystems in a deephydrothermal environment

Ryuhei NAKAMURA
Postdoctoral Researcher

Nobuaki SHONOTechnical Staff●

Microbial Electricity generation

Nadege BONNET
Kesu DONGInternational Program Associate

Daoping HE
Ailong LI

研究成果●

酸化マンガン触媒上で進行する水分解反応と光合成反応の類似点の抽出に成功した。

●

中性領域で駆動する脱窒触媒の開発に成功した。

●

電気を作り電気を食べる繊維状微生物を特定した。

Artificial denitrification catalysts working
under neutral pH conditions
80

Research Results●●●

Student Trainee

We identified the common mechanism of water oxidation between an
artificial Mn catalysis and a biological enzyme.

Toru HAYASHI
Hideshi OOKA
Tetsuya YAMADA

We developed the artificial denitrification catalyst working under neural
pH conditions.

Others

We identified the filamentous bacterium that can generate and uptake
electricity.

Shuang KONG
Tomomi MINAMI

Microbial filaments that can generate
and uptake electrical current
81

Biomass Engineering Research Division

バイオマス工学研究部門

Synthetic Genomics Research Group

合成ゲノミクス研究グループ

Contributing sustainable productionof useful biomass materials withgenome information and gene
expression profile of biomass plants

バイオマス植物のゲノム情報と遺伝子発現解析を利用し、バイオマスの安定的な生産への貢献を目指します
我々は、 天然ゴムを生産するパラゴムノキやC4光合成植物で糖によるバ

Our group conducts on research for elucidation of central genes that

イオマス生産の主要作物であるソルガムのゲノム解読を通じて、バイオマス

connect to biomass increase through the analysis of useful plant genome

生産向上に繋がる中心的な遺伝子の探索やケミカルバイオロジーを利用しincluding Pará-rubber tree producing natural rubber and sorghum, a C4た化合物による遺伝子発現制御を目的とした研究を行う。
これらの研究をグループディレクター／Group Director

通じて有用バイオマスの安定的な生産への貢献を目指す。

Makita, Y., Kawashima, M., Lau, NS., Othman, AS., Matsui, M.
Construction of Pará rubber tree genome andmulti-transcriptome database accelerates rubber researches.
BMC Genomics 19, 922 (2018)
Makita,Y. et al.
Large-scale collection of full-length cDNA and transcriptome
analysis in Hevea brasiliensis.
DNA Res. 24, 159-167 (2017)

photosynthesis crop for utilization of its sugar for biomass material
production. We also study on the control of gene expression throughchemical biology. We will contribute sustainable production of usefulbiomass materials through these researches.

松井 南 理学博士
Minami MATSUI D.Sci.

主要論文 / Publications

2017年度メンバー / FY2017 Members
Group Director

Minami MATSUI

研究テーマ

Research Subjects●

パラゴムノキの遺伝子発現解析とゲノム解析によるバイオマス生産向上に
関わる研究

●

●

ケミカルバイオロジーによるバイオマス生産向上に関わる研究●●

C4光合成作物ソルガムのゲノム、遺伝子発現解析と遺伝子導入●

Research on the improvement of plant biomass production throughanalysis of gene expression profile and genome of Pará-rubber tree
Research on plant biomass improvement through chemical biology

Research Scientist

Yuko MAKITA
Yukio KURIHARA
Setsuko SHIMADA
Yotaro SAITO
Postdoctoral Researcher

Emiko KURIHARA

研究成果●

パラゴムノキのゲノムブラウザと発現解析のためのウェブサイトを公開した。

●

パラゴムの完全長cDNA情報と組織特異的遺伝子発現の解析を行った。

Research Results●●

Genome Browser for Pará-rubber Tree82

Genome and expression studies and gene transformation of Sorghum a
C4 photosynthesis crop

We released a web site for Pará -rubber tree genome and transcriptome
browser.
We performed collection of full-length cDNAs and tissue-specific gene
expression analysis of Pará rubber tree.

Technical Staff

Mika KAWASHIMA
Hiroko TSUCHIDA
Tomoko KURIYAMA
Student Trainee

Yuya ARAKI
Takachika MUNESADA
Tomoko YAMAGUCHIAya SUEHISAHaruka SHIMOHIRA

Chemical screening forlatex-inducible chemicals
83

Biomass Engineering Research Division

バイオマス工学研究部門

Cellulose Production Research Team

セルロース生産研究チーム
植物の生産性に関わる有用遺伝子を探索し、草本バイオマス増産技術の開発を目指します

Exploring useful genes forplant productivity and developing
technology to increase grass biomass

草本系のセルロースバイオマスの量的・質的な生産性を向上させた植物のOur team aims to develop plants with improvements in the quantitative and開発を目指す。草本モデル植物を用いて植物の高生産性、環境ストレス耐性

qualitative productivity of cellulosic biomass. By using model grass, we carryなどの有用形質を付与するための遺伝子探索を進める。
また、バイオマス資out gene discovery to improve biomass productivity and environment

源用植物への応用研究を、大学や他の研究機関と連携して推進する。

主要論文 / Publications
Kouzai, Y. et al.
Salicylic acid-dependent immunity contributes to resistanceagainst Rhizoctonia solani, a necrotrophic fungal agent ofsheath blight, in rice and Brachypodium distachyon.
New Phytol. 217, 771-783 (2018)

adaptability in plants. Furthermore, we are promoting applied researches forplants for biomass resources in collaboration with universities and institutes.

チームリーダー／Team Leader

持田 恵一 博士（理学）Keiichi MOCHIDA Ph.D.

研究テーマ
●

異質倍数体の高生産性機構の理解と植物バイオマス増産への利用●

草本バイオマスの生産性向上に有用な遺伝子の同定●

草本植物における糖代謝システムの合理的改変によるセルロースバイオマ
スの増産

Takahagi, K. et al.
Homoeolog-specific activation of genes for heat acclimationin the allopolyploid grass Brachypodium hybridum.
GigaScience 7, giy020 (2018)
Koda, S. et al.
Diurnal transcriptome and gene network represented
through sparse modeling in Brachypodium distachyon.
Front. Plant Sci. 8, 2055 (2017)

Research Subjects●●●

Elucidation of molecular mechanisms of higher productivity inallopolyploid and its application to increase plant biomass production
Identification of useful genes for improving biomass productivity ingrasses

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Keiichi MOCHIDA

Enhancement of cellulosic biomass by rational modification of the sugar
metabolism system in grasses

Research Scientist

Yoshihiko ONDA
Special Postdoctral Researcher

研究成果●

作物病害である紋枯病に対し、植物が植物ホルモンの一つであるサリチル
酸注を介した免疫機構によって抵抗性を発揮する能力を持つことを明らかにした。

●

イネ科草本植物である異質倍数体種が示す高温ストレス耐性が、一方の祖先二倍体種から受け継いだゲノム上の特定の遺伝子群の初期ストレス応答であることを明らかにした。

●

●

●
●

時系列トランスクリプトームから遺伝子ネットワークを推定する手法を考案し、イネ科草本植物の遺伝子ネットワークを描出した。

Yusuke KOUZAIResearch Results

Technical Staff

We found that salicylic acid-dependent immunity contributes to resistanceagainst Rhizoctonia solani, a necrotrophic fungal agent of sheath blight, inrice and Brachypodium distachyon.
We found that omoeolog-specific activation of genes contributes to heatacclimation in the allopolyploid grass Brachypodium hybridum.
We demonstrated that diurnal transcriptome and gene network
represented through sparse modeling in Brachypodium distachyon.

Yukiko UEHARA
Minami SHIMIZU
Komaki INOUE
Junior Research Associate

Kotaro TAKAHAGIStudent Trainee

Motoshi TANAKA
Shun TAKAYAOthersYukiko NISHIZUKA
Yoshiko NAKAGAWA
Kyoko TOYAMA
Fumiko KATO
Risa NAKAYAMA
Toshie KITA
Tomoko OKACHI
Yumiko KAN

Three Brachypodium species grownunder normal (22°C, left) and heat stress(32°C, right) conditions for 15 days
Bd, B. distachyon (2X)
Bs, B. stacei (2X)
Bh, B. hybridum (4X)
84

Sheath blight-resistant accessions of B. distachyon
85

Biomass Engineering Research Division

バイオマス工学研究部門

Enzyme Research Team

酵素研究チーム
Developing new biopolymers andapplying them as biomass-based
functional and structural materials

材料設計に基づいた機能性高分子の生合成技術を確立し、環境循環型材料としての実用化を目指します
高分子合成酵素（ポリエステル合成酵素）、高分子分解酵素（プロテアー

We aim to search for, create and develop new functional enzymes

ゼ）、
およびそれらを含む微生物（光合成細菌）
および植物を用いて、バイオ(polymerase and protease) as well as new microorganisms (phototrophic

マスから構造材料として利用可能なバイオポリマーを効率良く生産するシス

bacteria) to contain developed enzymes based on the relationship

テムを開発する。
目的とするバイオポリマーに適した酵素または微生物を合目的に高性能化することにより、高効率かつ合理的にバイオマスを資源化す
チームリーダー／Team Leader

沼田 圭司 博士（工学）Keiji NUMATA Ph.D.

る反応システムの構築を目指す。対象とするバイオポリマーは、
バイオプラスpolyamide/polypeptide, which can be used as structural materials.

2017年度メンバー / FY2017 Members

Search and development of microorganisms, polymerases, anddepolymerases

Team Leader

Visiting Scientist

Keiji NUMATA

Takamasa SAKAI
Yutaka KODAMA
Takashi OSANAI
Kazuharu ARAKAWA
Sachiko NITTA
Ryota SATO
Takaoki ISHII
Toshiki SAWADA
Rintaro OHTOSHI
Hiroyuki NAKAMURA
Hiroshi SATO●

新規バイオポリマーの生産微生物、合成酵素、および分解酵素の探索・開発●

機能性タンパク質に倣った高性能ポリアミド／ポリペプチドの設計・
生合成●

Design and biosynthesis of bio-inspired functional peptides●

Biopolymer production via plant biotechnology

化学酵素重合を拡張することで、ナイロンや人工アミノ酸を含むポリペプ
チドを合成することに成功した。

●

ポリペプチドの水和や水素結合の状態を乱すことで、融点や新たな機械的物性を発現させることに成功した。

●

クモ糸の紡糸過程に置いて、グラニュール状の構造が主要な構成要素であることを見出した。

Senior Research Scientist

Kosuke TSUCHIYA
Takeshi YOSHIZUMI
Research Scientist

植物バイオテクノロジーによるバイオポリマー生産

研究成果

Lin, T.-Y., Masunaga, H., Sato, R., Malay, D. A., Toyooka, K.,
Hikima, T., Numata, K.
Liquid crystalline granules align in a hierarchical structure to
produce spider dragline microfibrils.
Biomacromolecules 18, 1350–1355 (2017)

3D structures and polymerization mechanisms of biopolymer synthases

バイオポリマー合成酵素の構造解析・新規バイオポリマーの合成●●

Tsuchiya, K., Numata, K.,
Chemoenzymatic synthesis of polypeptides containing theunnatural amino acid 2-aminoisobutyric acid.
Chem. Commun. 53, 7318-7321 (2017)

Research Subjects

●

●

86

produce biopolymers such as poly (hydroxyalkanoate) (PHA) andチック素材となるポリヒドロキシアルカン酸（PHA）
およびクモ糸のようなポ●

Yazawa, K., Gimenez-Dejoz, J., Masunaga, H., Hikima, T.,
Numata, K.
Chemoenzymatic synthesis of a peptide containing nylon
monomer units for thermally processable peptide material
application.
Polym. Chem. 8, 4172-4176 (2017)of our laboratory is to design and develop novel functional enzymes to

リペプチド／ポリアミドに焦点を絞って研究を遂行する。

研究テーマ

Schematic of the spinning process of spider dragline silkfrom the major ampullate gland
The major spidroins form granules in the major ampullate sac.
Subsequently, the granules become homogeneous in size and align along
the tapering duct. Even before spinning at the spinnerets, granules withdiameters of approximately 100 nm connect and axially align. The spunfibre, namely, the dragline silk, is composed of connected granules that
contribute to the unusual mechanical properties of spider dragline silk.

between structures and functions of biopolymer synthases. The final goal

主要論文 / Publications

Research Results●●●

We developed chemoenzymatic polymerization to synthesize
polypeptides containing nylon and artificial amino acids.
Mechanical and thermal properties of polypeptides were successfully
modified by rearranging the hydration and hydrogen-bonding states.
Granules were found to be a critical element to form spider dragline in the
spider spinning process.

Ali Andres Defrance MALAY
Mieko HIGUCHI
Kazusato OIKAWA
Mitsuhiro KIMURA
Neval YILMAZ
Postdoctoral Researcher

Jo-Ann CHUAH
Kenjiro YAZAWA
Nur Alia OKTAVIANI
Md. Monirul ISLAM
Hiromi AOKI
Foong Choon PIN
Thagun CHONPRAKUN
Takuto IMAI
Prashant GUDEANGADI
Joan GIMENEZ DEJOZ
Taku TAKAMI
Yu MIYAGI
Takaaki MIYAMOTO
Keiko MIDORIKAWA

International Program
Associate

Kang YANG
Technical Staff

Yoko MOTODA
Yoko HORII
Ayaka TATEISHI
Nao IFUKU
Ryosuke INABA
Yuki NEGISHI
OthersKumiko MORISAKIMaai MORI
Sangeetha Srinivasa SHETTY
Kensaku SUDA
Madoka KAI
Mizuki TOMIZAWA
Ayumi HOSOKAWA

Chemoenzymatic polymerization by papain produced
the copolymer of L-leucine and nylon monomers(A) Molecular docking simulations between nylon monomers and papain(B) The copolymers showed melting behavior at around 200°C
87

Biomass Engineering Research Division

バイオマス工学研究部門

Bioplastic Research Team

バイオプラスチック研究チーム
バイオマス由来だからこそできる
高付加価値な新規プラスチック素材を創製します
バイオマス資源を原料として次世代型の高性能・高機能なバイオマスプラス

Our team aims to provide high-performance and specific functional
bioplastic materials as environmentally conscious polymeric materials.

ゲットとし、本来の性能・機能ポテンシャルを最大限に発現し、実材料としてParticularly,

ポリエステルに続く新たなバイオプラスチック素材の創出を目指し、
アミノ酸

阿部 英喜 博士（工学）
Hideki ABE Ph.D.

Mizuno, S., Hiroe, A., Fukui, T., Abe, H., Tsuge, T.
Fractionation and thermal characteristics of biosynthesized
polyhydoxyalkanoates bearing aromatic groups as side
chains.
Polym. J. 49, 557-565 (2017)

チックの創製を目指した研究を推進している。バイオポリエステルをターの利用を可能にする高度材料化技術の開発に取り組んでいる。
また、
バイオチームリーダー／Team Leader

主要論文 / Publications

Creating new high quality plastic
materials made from biomassbypayingattentiontobiopolyesters

producedbymicroorganisms, we have developed the advanced technology that

Furutate, S. et al.
Biosynthesis and characterization of novel
polyhydroxyalkanoate copolymers consisting of
3-hydroxy-2-methylbutyrate and 3-hydroxyhexanoate.
J. Polym. Res. 24, 221 (2017)enables us to bring out their potential and use them as practical plastic
materials. We also employ various biomass substances to create novelなど有機酸をバイオマスモノマーとした新規ポリマーの合成と高性能・高機

polymeric materials, followed with biopolyesters. We achieved to construct

能発現を予測できる分子設計法を構築する。
さらに高性能・高機能なバイオa methodology of molecular design for bioplastics to predict their properties

マスポリマーの高効率・精密合成を可能にする新たな合成技術を開発する。

and functions, and new technology for efficient and precise bioplastic

Foong, C. P. et al.
A novel and wide substrate specific polyhydroxyalkanoate(PHA) synthase from unculturable bacteria found in
mangrove soil.
J. Polym. Res. 25, 23-229 (2018)synthesis.

研究テーマ
●

バイオポリエステルの高度材料化技術の開発

Research Subjects●

Design of biopolyesters for advanced materials●

高性能・高機能な新規バイオマスポリマーの創製●

Synthesis and molecular design of novel biomass-polymers●

バイオマスポリマーの高度合成技術の開発●

New advanced methods for biomass-polymer synthesis

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Hideki ABE
Senior Research Scientist

Tomohiro HIRAISHI
Research Scientist

研究成果

Research Results●

アントラキノン骨格を有する新規耐熱性ポリエステル素材を創出した。

●●

スチルベン骨格を有する高耐熱性ポリエステル樹脂の効率的合成手法を
開発した。

●

●

耐熱性に優れた新規バイオポリエステルの生合成に成功し、その構造と特性を明らかにした。

●

We synthesized the novel heat-resistant polyesters with anthraquinone
backbone structure.
We developed the efficient synthetic method for heat-resistant polyesters
with stilbene backbone structure.
We succeeded in biosynthesis of novel thermally stable biopolyester andcharacterized its structure and properties.

Yasumasa TAKENAKA
Postdoctoral Researcher

Koichiro TACHIBANA
Masayoshi HONDA
Boyang GUO
Senior Visiting Scientist

Tadahisa IWATA
Seiichi TAGUCHI
Ken-ichi KASUYA
Takeharu TSUGE
Visiting Scientist

Yoshihiro KIKKAWA
Noriyuki SUZUKI
Koji NEMOTO
Visiting Researcher

Manami HYAKUTAKETechnical Staff

Reiko KIUCHI
Mizue YUKI
Masayo SEKIMOTO
Student Trainee

Tatsuya GOTO
Yuusuke ENOKIDA

Syntheses of heat-resistant polyesters withanthraquinone backbone structure
88

Structure and properties of biosynthesizedpoly(3-hydroxy-2-methylbutyrate)
89

Biomass Engineering Research Division

バイオマス工学研究部門

Cell Factory Research Team

細胞生産研究チーム
有用化合物生産を目指した
最適な細胞の設計技術の確立を目指します

Designing and constructing
optimal cell factories forvaluable chemical compounds

バイオマスを化石資源の代替として活用するには、原材料・プロセスコスト

Cost reduction of raw materials and processes is needed in order to useの削減が重要である。
当チームでは、植物によるセルロースの生産性・易分

biomass as an alternative to fossil resources. Our team aims to integrate

解性と、微生物によるバイオマスの分解・合成過程を一体的に最適化する事

conventional processes, which are typically complicated and costly, into a

により、従来の複雑で高コストなプロセスを一体化し、低コストで省エネル
ギー化された革新的な一貫バイオプロセスの開発を目指している。

主要論文 / Publications
Noda, S., Shirai, T., Mori, Y., Oyama, S., Kondo, A.
Engineering a synthetic pathway for maleate in
Escherichia coli.
Nat. Commun. 8, 1153 (2017)
Thomson, N. M. et al.
Efficient 3-Hydroxybutyrate Production by Quiescent
Escherichia coli Microbial Cell Factories is Facilitated byIndole-Induced Proteomic and Metabolomic Changes.
Biotechnol. J. 13, 1700571 (2018)

bio-process that is innovative, consistent, less costly and energy-saving.
This will be achieved by optimizing, in an integrated manner, a plant's
capacity to produce and degrade cellulose and the process of
microorganisms' degrading and synthesizing biomass.

チームリーダー／Team Leader

近藤 昭彦 工学博士
Akihiko KONDO Ph.D.

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

研究テーマ

Research Subjects●

有用化合物を生産するセルファクトリーの構築●

Building cell factories for production of valuable chemicals●

人工代謝経路を設計するインシリコツールの開発●

Developing in silico tools for designing artificial metabolic pathways●

目的の代謝反応を触媒する高機能酵素の開発●

Developing high functional enzymes catalyzing target metabolic reactions

Akihiko KONDO
Deputy Team Leader

Tomokazu SHIRAISpecial Postdoctoral Researcher

Shuhei NODA
Yohei TASHIRO
Postdoctoral Researcher

Yutaro MORITechnical Staff

研究成果

A novel maleate biosynthesis from chorismate, andbioproduction with a recombinant Escherichia coli
90●

合成生物学を用いた新規代謝経路の構築により、マレイン酸を大腸菌で生産することに成功した。

●

化石原料由来のモノマー化合物をバイオ合成するために必要な脱炭酸酵
素の高活性化に成功した。

●

イソプレンを生合成する人工代謝経路の構築に成功した。

Research Results●●●

Sachiko OOYAMA
Ryoko ORISHIMO

We succeeded in producing maleic acid with Escherichia coli constructeda novel metabolic pathway using synthetic biology.
We succeeded in functionalizing a decarboxylase with high activity
necessary for biosynthesis of monomer compounds from fossil materials.
We succeeded in constructing an artificial metabolic pathway for isoprenesynthesis.

Artificial metabolic pathway design andconstruction for bio-isoprene production
91

Biomass Engineering Research Division

バイオマス工学研究部門

Biomass Research Platform Team

バイオマス研究基盤チーム
植物バイオマスを利用した循環型社会の実現に必要な基盤整備を推進します

Developing research platforms
for plant biomass to establish
a sustainable society

植物や微生物等の関連リソースやゲノム情報等の基盤整備、
メタボローム解Our aim is research and development of resources related to plants,析手法などに関わる研究開発を目的とする。
セルロースバイオマス増産研究

microorganisms and so forth, development of bases for genome and otherのモデル植物として期待される「ブラキポディウム(和名：ミナトカモジグサ)」
におけるセルロース生産向上、生長や環境耐性の向上等に関わる遺伝子探索を実施する。
さらに、
セルロース分解に関わる酵素遺伝子の探索のために
チームリーダー／Team Leader

篠崎 一雄 理学博士
Kazuo SHINOZAKI D.Sci.

information, and metabolome analysis approaches, among others. We
undertake gene hunt studies related to enhancing production, growth andenvironmental tolerance of cellulose in Brachypodium, a species of plant
expected to serve as the model for studies on increased production of

シロアリ共生微生物群などを対象に、メタゲノム解析及びシングルセルでのcellulose biomass. In addition, we perform metagenomics and genomics

ゲノム解析を行う。
また、バイオマス計測のためのNMR解析技術の開発を行with the use of single cells in symbiotic microorganisms of termites forう。

discovery of useful enzymes for cellulose degradation, and NMR

主要論文 / Publications
Kikuchi, J. et al.
NMR analysis of molecular complexity.
Experimental approaches of NMR spectroscopy 461-489(2017)
Yuki, M., Sakamoto, M., Nishimura, Y., Ohkuma, M.
Lactococcus reticulitermitis sp. nov., isolated from the gut of
the subterranean termite Reticulitermes speratus.
Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 68, 596-601 (2018)
Himuro, Y., Kobayashi, M.
Bioresources and technologies that accelerate biomass
research.
Biofuels: Greenhouse Gas Mitigation and Global Warming
341-356 (2018)technology for biomass evaluation.

研究テーマ

Research Subjects●

バイオマスモデル植物のブラキポディウム（Brachypodium distachyon）
を用いた変異体や完全長cDNAの収集等のリソース基盤整備●●

逆遺伝学および比較ゲノム解析に基づいたバイオマス生産性（収量と環境耐性など）に関わる遺伝子の探索と利用●●

バイオマス生産に関わる樹木、草本への応用展開を目指した情報基盤の構築●

メタゲノム解析、単細胞ゲノム解析により、シロアリ共生菌などから木質分解に関わる重要遺伝 子の探索と微生物リソースの整備●

バイオマス関連の代謝解析のための技術基盤の構築と解析

●

●

●

Development of the resource of mutants and full-length cDNA of
Brachypodium distachyon, a model soft biomass plants
Exploration and use of genes involved in plant biomass productivity andstress tolerance using a reverse genetic approach
Construction of integrated-meta databases to deploy biomass production
and increase yield
Identification of important and useful genes to contribute to efficient
woody-biomass degradation based on meta-genomics and single-cellgenomics analyses of complex bacterial communities especially in thetermite intestine
Consolidation and analysis of metabolic profiling related to biomass andmetabolism

2017年度メンバー / FY2017 Members
Team Leader

Kazuo SHINOZAKI
Senior Research Scientist

Tomoko ABE
Moriya OHKUMA
Masatomo KOBAYASHI
Shigeharu MORIYA
Jun KIKUCHI
Research Scientist

Fuminori TAKAHASHI
Masato OTAGIRI
Xiang YU
Masahiro YUKI
Technical Staff

Hiroko KOBAYASHI

研究成果

Assignments of secondary
metabolite mixtures from tree
(Rhododendron japonicum) by 3D
NMR and verification using
quantum chemistry calculation
92

Research Results●

光合成から植物バイオマスへの代謝と高分子構造、ならびに微生物分解追跡の手法整備を完了した。

●

シロアリ腸内から新種の乳酸菌Lactococcus reticulitermitisを分離した。

●●

ブラキポディウムを用いたバイオマス増産に関わる研究を加速させる基盤整備を行った。

●●

We have finished to provide analytical platform to pursuit plant
metabolism, biomass superstructure and its microbial degradation.

Student Trainee

Arisa TSUBOIWe isolated and characterized a novel species of the genus Lactococcus
from the gut of termite.
We developed the bioresource maintenance for accelerating theincreased production of biomass with Brachypodium distachyon.

Lactococcus reticulitermitis was isolated
from the gut of wood-feeding termite.
93

Drug Discovery Platforms Cooperation Division

創薬・医療技術基盤連携部門

Chemical Bank Unit for Drug Discovery Platform

創薬ケミカルバンク基盤ユニット

Proper management and provisionof chemical compounds to support
research for drug discovery anddevelopment

適正な化合物管理と提供を通して、創薬研究を支えます2017年度メンバー / FY2017 Members
Unit Leader

Hiroyuki OSADA
Deputy Unit Leader

Yasumitsu KONDOH
Senior Research Scientist

Takeshi SHIMIZU

当ユニットは、創薬・医療技術基盤プログラムにおける化合物探索、構造最This unit takes the role of chemical bank in the RIKEN program for Drug

Technical Staff

適化の過程で合成あるいは購入された創薬シード化合物を適正な環境下

Discovery and Medical Technology Platforms (DMP); we store compounds

Hiroyuki HIRANO
Yuta IWAIで保管管理し、それらの化合物をライブラリー化し、生物活性評価、毒性・安

synthesized or purchased in the process of exploration and structure

全性評価などの目的に応じて提供するケミカルバンク機能を担っている。化
基盤ユニットリーダー／Unit Leader

長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

合物リソース開発研究ユニットと連携し、創薬のためにスクリーニング用化

optimization of drugs and supply them for the purpose of validation of
biological activity, toxicity or safety. In cooperation with the Chemical
Resource Development Research Unit, we also construct and provide a

合物ライブラリーを整備して、創薬シード化合物探索基盤ユニットをはじめ

chemical library for drug-discovery screening to the Seed Compoundsとする創薬研究者に提供する。
また、
ヒット化合物をライブラリーの中から迅

Exploratory Unit for Drug Discovery Platform and other researchers. We

速に選抜し、効率良く提供するための化合物管理データベースの構築を進

have constructed the database for management of chemical library to

めている。

provide compounds efficiently.

研究テーマ

Research Subjects●

創薬用化合物ライブラリーの受託と保管●

Storage of chemical libraries for drug-discovery●

創薬スクリーニング用化合物ライブラリーの配布●

Provision of chemical libraries for HTS to explore drug seeds●

化合物管理データベースの構築●

Construction of database for management of chemical library

研究成果

Research Results●

スクリーニングのヒット化合物を、再評価のために提供を行った。

●●

ヒット化合物の類縁体の購入、受託を行い、溶液化して提供した。

●●

HTS用にDMP化合物9,280種を提供した。
●

Achievement ofchemical library provision94

We provided hit compounds for re-evaluation of biological activities.
We purchased lead candidates possessing similar structure to hit
compounds and provided their solutions.
We provided 9,280 DMP compounds for HTS.

DMP chemical library in storage
95

Drug Discovery Platforms Cooperation Division

創薬・医療技術基盤連携部門

創薬シード化合物探索基盤ユニット

Seed Compounds Exploratory Unit for Drug Discovery Platform
Discovering seed and leadcompounds by HTS todevelop new drugs

新薬創製を目的とする
HTSによるシード/リード化合物を探索します
創薬シード化合物探索基盤ユニットは、創薬標的として期待される分子にThe seed compounds exploratory unit for drug discovery aims to identify

作用する新しい生理活性化合物を化合物ライブラリーから大規模に探索す

seed compounds for drug development, which are active on drug target

ることによって、創薬シードの同定を目指す。

molecules, through HTS of large compound libraries.

主要論文 / Publications
Ito, S. et al.
Induced cortical tension restores functional junctions inadhesion-defective carcinoma cells.
Nat Commun. 8, 1834-1850 (2017)2017年度メンバー / FY2017 Members
Unit Leader

Minoru YOSHIDA
Deputy Unit Leader

基盤ユニットリーダー／Unit Leader

吉田 稔 農学博士
Minoru YOSHIDA D.Agr.

研究テーマ
●

インビトロおよび細胞系アッセイによる高速スクリーニング
（HTS）

●

細胞イメージングに基づくハイコンテントスクリーニング●

ヒト遺伝子発現による酵母の表現型変化を回復させる化合物の高速ス
クリーニングResearch Subjects●●●

High throughput screening (HTS) using in vitro and cell-based assay
systems
High content screening based on cell imaging
HTS for compounds that recover yeast phenotypes induced byexpression of human genes

Tetsuo ONUKI
Senior Research Scientist

Ken MATSUMOTO
Kenji OGAWA
Ryogo HIRATA
Research Scientist

Koushiki MINO
Norio KUDO
Hiroki KOBAYASHITechnical Staff

研究成果●

理研 創薬･医療技術基盤プログラムおよび国立研究開発法人日本医療研究開発機構「次世代がん医療創生研究事業」において、合計4テーマのHTS用のアッセイ法を構築した。

●

理研 創薬･医療技術基盤プログラム、国立研究開発法人日本医療研究開発機構「次世代がん医療創生研究事業」および共同研究において、合計17テーマのHTSを実施した。HTSを完了した9テーマのそれぞれにおいて、ターゲット分子に作用する可能性があるヒット化合物を多数同定した。

Research Results●●

We developed assay methods for HTS of compounds active on a total of
4 target molecules in the RIKEN program for the Drug Discovery andMedical Technology Platforms (DMP), and the Japan Agency for Medical
Research and Development (AMED) Project for Cancer Research andTherapeutic Evolution (P-CREATE).

Iku KUWAHARA
Mari AGAWA
Seiji MATSUOKA
Yui KASHIMA
Michiru IWASHITA
Mayumi ARATA
Haruna NISHIMURA
Satoko MAEDA
Takeshi SONODA
Yui MAZAKI
Akiko NAKATA

We conducted HTS for the compounds active on a total of 17 target
molecules in the RIKEN DMP and the AMED P-CREATE. Among them,
we completed HTS of 9 targets, and identified hit compounds that might
have direct activities on each of the targets.

HTS themes carried out in FY 2017,
categorized by assay methods
96

97Technology Platform Division

技術基盤部門

Molecular Structure Characterization Unit

分子構造解析ユニット

Developing technologies andplatforms for structure
characterization by NMR
and MS analyses

機器分析による化学物質の構造解析に必要な基盤整備と技術開発を行います

当ユニットでは、構造決定に必要な核磁気共鳴(NMR)や質量分析(MS)にWe develop new methods and technologies of NMR and MS analyses for

関する新しい手法と技術開発を行い、ケミカルバイオロジー、
メタボロミクス

structural elucidation and characterization of novel organic compounds

研究、
あるいは様々な有機合成化学の研究などで発見あるいは創製される新規化合物の同定、構造解析へ応用する。有機化合物の構造解析においてユニットリーダー／Unit Leader

越野 広雪 農学博士
Hiroyuki KOSHINO D.Agr.

重要なNMR、MSおよび円二色性分散(CD)などの分析装置を共同利用機

that are found or synthesized in chemistry and related scientific fields suchas chemical biology, metabolomics research, and several organic synthetic
studies. We provide diverse research support activity for characterizationof organic molecules through maintenance and operation of MS, NMR,

器として維持管理・運営を行い、オープンアクセス装置の利用講習、依頼測

and CD facilities for all RIKEN researchers. Our research supporting

定、依頼解析、技術指導など様々な研究支援を全理研に対して行っている。

activities include training on open access machines, technical assistance,

さらに機器分析に有機合成化学的手法を交えて、有機化合物の同定、構造

data acquisition, and spectral data analysis and interpretation. We

決定に必要な方法論を開発しその技術を高め、構造解析に関する様々な応

collaborate with many research groups, and continue to improve our

用研究を所内外の共同研究として遂行している。

主要論文 / Publications
Takahashi, S., Suda, Y., Nakamura, T., Matsuoka, K.,
Koshino, H.
Total synthesis of kehokorins A-E, cytotoxic p-terphenyls.
J. Org. Chem. 82, 3159-3166 (2017)
Kusakabe, K. et al.
Neomacrophorin X, a [4.4.3]propellane-type meroterpenoidfrom Trichoderma sp, 1212-13.
J. Nat. Prod. 80, 1484-1492 (2017)
Herman, N. A. et al.
The industrial anaerobe Clostridium acetobutylicum uses
polyketides to regulate cellular differentiation.
Nat. Commun. 8, 1514 (2017)

capability and methodology for organic molecular characterization and2017年度メンバー / FY2017 Members

structural determination by spectroscopic analysis together with organic

Unit Leader

synthesis.

Hiroyuki KOSHINO
Senior Research Scientist

研究テーマ
●

核磁気共鳴および質量分析に関する新しい手法と技術開発●

機器分析と有機合成化学による有機化合物の同定と構造決定●

核磁気共鳴および質量分析による研究支援と共同研究●

有機合成化学を活用したNMR,CDなどの分光学的手法による新しい
立体化学の決定法の開発と応用

Research Subjects
●

●

●

研究成果

Structure of kehokorin A andstructural revision of polyozellinby total synthesis
98●

合成化学とNMRによる構造解析を基盤として、p­テルフェニル系天然物の構造解析研究を続けてきたが、その一環として２種の生理活性p­テル
フェニル（ケホコリンAならびにポリオゼリン）の全合成を達成し、ポリオ
ゼリンの提出構造式２は３に訂正された。

●

卓上型NMRの高性能化（強磁場化に関する）シミュレーションによる評価を行い、実現の方向性を示した。

●

工業的アセトン-ブタノール-エタノール生産菌Clostridium acetobutylicumの細胞分化を制御するポリケタイドclostrienoseの構造を明らかにした。

●

Development of new methods and technologies for NMR and MS
analyses

Shun-ya TAKAHASHI
Takemichi NAKAMURA
Senior Technical Scientist

Takashi NAKAMURA

Organic molecular characterization and structural determination by
spectroscopic analysis and organic synthesis
Research supporting activity and collaborative research with NMR andmass spectrometry
Development and application of new methodologies for determination ofstereochemistry by NMR, CD, and other spectroscopic methods assistedby organic synthesis

Research Results●●●

During the course of our molecular characterization studies on natural
p-terphenyls based on the organic synthesis coupled with NMR analyses,
we succeeded in total syntheses of kehokorin A and polyozellin, and the
proposed structure 2 of the latter was revised to 3.
Evaluation by simulation for high performance desktop type NMR was
carried out and the direction of realization was shown.
Structure of clostrienose from the industrial acetone-butanol-ethanol
fermentation anaerobe Clostridium acetobutylicum was elucidated as a
new polyketide which regulate cellular differentiation.

Clostridium acetobutylicum
uses clostrienose to regulate
sporulation and granulose
accumulation.
99

Technology Platform Division

技術基盤部門

Biomolecular Characterization Unit

生命分子解析ユニット
タンパク質の構造を調べて、生命現象の謎にせまります

To resolve the mystery of
biological phenomena,
we examine the protein structure

当ユニットは、生命現象の解明に向け、生体成分構造解析法の開発や構造

Our unit provides high quality structural characterization methods to the

解析の応用研究を行っている。生体成分の中でも特にタンパク質は生命現

field of biological science, aiming to further understand the mechanism and象の源であり、
さまざまな生物活性がある。
そのタンパク質の構造を詳細に

action of biological molecules. We manage specialized and technical

調べることで、活性と遺伝子との対応、生物学的活性のメカニズムや活性の制御機構を解明する。
また、装置ならびに設備の設置や管理、解析方法に関ユニットリーダー／Unit Leader

主要論文 / Publications
Nguyen, MT. et al.
Lipid moieties on lipoproteins of commensal andnon-commensal staphylococci induce differential immune
responses.
Nat. Commun. 8, 2246 (2017)
Hatanaka, Y. et al.
Histone H3 Methylated at Arginine 17 Is Essential for
Reprogramming the Paternal Genome in Zygotes.
Cell Rep. 20, 2756-65 (2017)

instruments including protein chemical analyses, mass spectrometry. Our
challenge to research, develop and fine-tune novel characterization
methods for biological molecules, is an endless yet rewarding process.

する情報の整備をすることで研究支援を行っている。

Tomita, A. et al.
ATP-dependent modulation of MgtE in Mg2+ homeostasis.
Nat. Commun. 8, 148 (2017)

堂前 直 博士（学術）Naoshi DOHMAE Ph.D.
研究テーマ●

生体分子の翻訳後修飾を含めた詳細な構造解析●

生体分子の定量的解析法の開発●

RNAの質量分析

Research Subjects●

Development and application of analytical methods for structural details
on biological molecules●

Development of quantitative analysis of biomolecules●

Identification and characterization of RNA by mass spectrometry

2017年度メンバー / FY2017 Members
Unit Leader

Naoshi DOHMAE
Senior Research Scientist

Hiroshi NAKAYAMA
Senior Technical Scientist

研究成果●

共生・非共生ブドウ球菌のリポタンパク質の脂質部分の違いが免疫応答の差を生むことを示した。

●

ヒストン修飾酵素Mettl23によるヒストンH3の17番目のアルギニンのジメチル化が、受精卵における父性ゲノムのリプログラミングに必須であることを明らかにした。

●

マグネシウムイオントランスポーターMgtEのATP脱離によるMg 2+流入増加の機構を解明した。

Research Results●●●

Lipid moieties on lipoproteins of commensal
and non-commensal staphylococci induce
differential immune responses.
100

We show that lipid moieties on lipoproteins of commensal andnon-commensal staphylococci induce differential immune responses.
We revealed asymmetric dimethylation of histone H3R17 catalyzed byMettl23 is essential for reprogramming the paternal genome in zygotes.

Takehiro SUZUKI
Kowashi WATANABE
Postdoctoral Researcher

Ho-Geun KWAKTechnical Staff

Masami KOIKE

We identify key residues and main structural changes of MgtE involved in
the process that ATP dissociation from MgtE upregulates Mg2+ influx.

The quantitative analysis based on
LC-MS chromatograms showedhistone H3R17 methylation was
promoted in presence of Mettl23.
101

Technology Platform Division

技術基盤部門Mass Spectrometry and Microscopy Unit

質量分析・顕微鏡解析ユニット
植物科学研究のための質量分析および顕微鏡解析の技術基盤を提供します

Providing mass spectrometricand microscopic platforms
for plant science

質量分析と顕微鏡解析は環境資源科学研究のコアである植物科学の基盤

Mass spectrometric and microscopic analyses are fundamental analytical

解析技術である。当ユニットでは、植物メタボロームおよびホルモノームのtechnology in plant science and sustainable resource science. Our unit

解析のための質量分析ならびに植物細胞の微細構造解析のための顕微鏡解析の技術基盤開発と実際分析を担当している。

develops and executes the analyses based on mass spectrometry for the

研究テーマ
●

●

●

Sawada, Y. et al.
A novel method for single-grain-based metabolic profiling ofArabidopsis seed.
Metabolomics 13, 75 (2017)
Gamuyao, R. et al.
Hormone distribution and transcriptome profiles in bamboo
shoots provide insights on bamboo stem emergence andgrowth.
Plant Cell Physiol. 58, 702-716 (2017)

study of plant metabolome and hormonome and on microscopy for theultrastructural observation of the plant cells.

ユニットリーダー／Unit Leader

斉藤 和季 薬学博士
Kazuki SAITO Ph.D.

主要論文 / Publications

Atarashi K. et al.
Ectopic colonization of oral bacteria in the intestine drives
TH1 cell induction and inflammation.
Science 358, 359-365. (2017)

Research Subjects

質量分析計による植物メタボローム解析●

Plant metabolomic analyses by mass spectrometry

質量分析計による植物ホルモン解析●

Plant hormone analyses by mass spectrometry

2017年度メンバー / FY2017 Members

植物組織および細胞の顕微鏡解析●

Microscopic analyses of plant tissues and cells

Unit Leader

Kazuki SAITO
Deputy Unit Leader

Hitoshi SAKAKIBARA
Masami HIRAI

研究成果

Light microscope and FE-SEM
equipped with CLEM system
102●

1粒のシロイヌナズナ種子のような極微量試料のメタボローム解析方法を
開発した。

●

ホルモノーム解析を活用し、竹の節間伸長における植物ホルモン作用の重要性を明らかにした。

●

光学顕微鏡と高分解能走査電子顕微鏡で捉える光電子相関顕微鏡シス
テムを改良するとともに、各試料に対応した試料調製法を開発した。

Research Results●●●

A novel method for single-grain-based metabolic profiling of Arabidopsis
seed was established.

Senior Research Scientist

Kiminori TOYOOKA
Postdoctoral Researcher

Kinuka OHTAKA

Hormonome analysis revealed importance of hormone actions in bamboo
shoots elongation.

Technical Scientist

We improved correlative light and electron microscopy (CLEM) using lightmicroscope and FE-SEM, and developed the applications for sample
preparation.

Technical Staff

Mikiko KOJIMAMayuko SATO
Makoto KOBAYASHI
Tetsuya MORI
Muneo SATO
Ryosuke SASAKI
Ayako MIYA
Mayumi WAKAZAKI
Yumiko TAKEBAYASHIKei HASHIMOTO

Arabidopsis seeds
The volume of a single grain was calculated
based on its photomicrographic image and used
for normalization of metabolome data.
103

RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology

理研-マックスプランク連携研究部門

Bioprobe Research Groupバイオプローブ研究グループ
Proceeding the research ofsystems chemical biology
in collaboration withMax Planck Institute in Germany

ドイツ・マックスプランク研究所と連携してケミカルバイオロジー研究を推進します

当グループでは、
ドイツ・ドルトムントのマックスプランク分子生理学研究所

Physiology (group of Prof. Herbert Waldmann), Dortmund, Germany, weて、
ケミカルバイオロジー研究を行っている。互いのグループへ若手研究者

perform chemical biology study. We exchange young researchers each

を長期滞在させることで緊密にかつ継続した共同研究を行っている。特に連グループディレクター／Group Director

長田 裕之 農学博士
Hiroyuki OSADA D.Agr.

In collaboration with a group of Max Planck Institute (MPI) of Molecular（MPI of Mol. Physiol. ヘルベルト・ワルドマン教授のグループ）と連携しRobke, L. et al.
Discovery of the novel autophagy inhibitor Aumitin thattargets mitochondrial complex I.
Chem. Sci. 9, 3014-3022 (2018)
Wilke, J. et al.
Identification of cytotoxic, glutathione-reactive moieties
inducing accumulation of reactive oxygen species via
glutathione depletion.
Bioorg Med. Chem. 26, 1453-1461 (2018)
Kumar, A., Kawamura, T., Kawatani, M., Osada, H., Zhang,
K.Y.L.
Identification and structure-activity relationship of purine
derivatives as novel MTH1 inhibitors.
Chem Biol. Drug Des. 89, 862-869 (2017)

other for the tight and continuous collaboration.

携研究で見出された化合物の細胞内標的同定を主な解析テーマとして研究を進めている。

研究テーマ

主要論文 / Publications

Research Subjects●

生理活性物質の細胞内標的同定●●

動物細胞に影響を与える小分子化合物の探索と解析●●

新規分子標的の開拓とそれらの機能解析研究●

Target identification of bioactive compounds

2017年度メンバー / FY2017 Members

Screening for small molecules with effects on animal cells and analysesof their mechanisms of action

Group Director

Mining and functional analysis of molecular targets

Senior Research Scientist

Hiroyuki OSADA
Makoto MUROI

研究成果

A new autophagy inhibitor inhibited
mitochondrial respiration bytargeting complex I.
104●

オートファジー阻害物質の探索によりミトコンドリアの呼吸鎖複合体Iを阻害する事でオートファジーを阻害する物質を見出した。

●

細胞内に活性酸素種(ROS)を誘導する新しい小分子化合物を見出し、その作用機構を明らかにした。

●

プリン骨格を有するMTH1阻害剤群の構造活性相関研究を行い高い阻害活性を有する分子を得た。

Research Results●●●

Screening for autophagy inhibitors identified a new autophagy inhibitorthat inhibits mitochondrial respiration by targeting complex I.
We identified novel small molecules that induce ROS (Reactive oxygen
species) in cells and revealed the mechanisms of action of them.
The structure activity relationship of novel purine-based MTH1 inhibitors
provided insights for the development of highly potent MTH1 inhibitors.

Docking-predicted binding mode of MTH1
and its inhibitor molecule105

RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology

理研-マックスプランク連携研究部門

Bioprobe Application Research Unit

バイオプローブ応用研究ユニット
細胞増殖に影響を与える小分子をマックスプランク研究所と連携して探索します

Identification of small moleculeswith effects on cell growthin collaboration withMax Planck Institute in Germany

マックスプランク分子生理学研究所（MPI of Mol. Physiol. ヘルベルト・ワ

In collaboration with a group of Max Planck Institute (MPI) of Molecular

ルドマン教授のグループ）と連携し、細胞増殖の基本的な仕組みである細胞

Physiology (group of Prof. Herbert Waldmann), we study the cell cycle

周期制御機構をケミカルバイオロジー技術で解析する。例えば、理研から天control through the identification of small molecule inhibitors of the proteins

然化合物ライブラリーをMPIに送り、MPIでは細胞分裂を興味深い状態でユニットリーダー／Unit Leader

渡邉 信元 理学博士
Nobumoto WATANABE D.Sci.

停止させる因子を探索し、理研はその化合物に結合するタンパク質因子をthat have an important role for the progression of cell division. We propose
the collaboration of these two groups by taking the merits of both different
approaches by frequently exchanging materials, technologies and

主要論文 / Publications
Nogawa, T. et al.
Trachyspic acid 19-butyl ester, a new inhibitor of Plk1 polobox domain-dependent recognition from uncharacterized
fungus RKGS-F2684.
J. Antibiotics 70, 705-707 (2017)
Robke, L. et al.
Phenotypic Identification of a Novel Autophagy Inhibitor
Chemotype Targeting Lipid Kinase VPS34.
Angew. Chem. Int. Ed. 56, 8153-8157 (2017)
Watanabe, N., Osada H.
Cell proliferation and differentiation.
Bioprobes 11-35 (2017)

同定して作用解析を行う。
あるいはMPIの化合物ライブラリーを理研のハイinformation. For example, after sending compounds of RIKEN NPDepo

スループット系に供し、細胞周期調節因子阻害剤を見出し、MPIでその詳細

chemical library to MPI, the MPI group will screen for compounds that

な解析を行うといった、化合物・情報・技術の交換を密にした共同研究を

arrest cell division with interesting phenotypes. Then we will analyze the

行っている。細胞周期調節因子に働く小分子化合物は、その因子の役割を

mechanism of action of the compounds by identifying the target proteins of

明らかにすることができるだけでなく、がんなどの細胞増殖異常に起因する

the compounds. In the opposite way, MPI group will provide their

2017年度メンバー / FY2017 Members

compounds for the screening by the high throughput system of us. The

Unit Leader

isolated interesting compounds will be deeply analyzed by the MPI cell

Nobumoto WATANABE

biology group.

Senior Research Scientist

疾病の分子標的治療薬に応用することが可能である。

Makoto KAWATANI
Research Scientist

研究テーマ
●

細胞増殖に影響を与える小分子化合物の探索と解析●

バイオプローブの標的分子同定●

新たな分子標的開拓とそれらの阻害剤探索系開発研究

研究成果

Compounds with inhibitory activities
upon PBD dependent binding106●

微生物のフラクションライブラリー探索からPlk1のポロボックスドメイン
依存結合阻害活性を有する新規物質を見出した。

●

細胞内でのオートファジーをハイスループットに測定出来る系を構築し、オートファジーを阻害する新規構造を有する物質群を見出した。

●

ケモプロテオベース系を利用してオートファジー阻害物質autophinibの分子標的を解析し、脂質リン酸化酵素VPS34を標的とすることを見出した。

Research Subjects●●●

Screening for small molecules with effects on cell growth and analyses of
their mechanism of action

Tatsuro KAWAMURA
Technical Staff

Emiko SANADA,GHQWL¿FDWLRQRIPROHFXODUWDUJHWVRIELRSUREHV
Mining of novel molecular targets and developments of their ligand
isolation system

Research Results●●●

A novel compound with an inhibitory activity on PBD (Polo Box Domain)
dependent binding was identified.
We established a high throughput screening system to identify small
molecules with effects on autophagy.
We found that a novel autophagy inhibitor, autophinib targets the lipid
kinase VPS34 through the analyses of chemoproteobase system.

Target identification of LR216 (autophinib)
107

RIKEN-KRIBB Joint Research Unit

理研-KRIBB連携研究ユニット
相互ネットワーク形成によりケミカルバイオロジー研究を推進しますFormation of mutual networkand promotion ofchemical biology study

当ユニットは、韓国生命工学研究院（KRIBB）の抗がん物質研究団（研究団

Our unit is collaborating with Anticancer Agent Research Center of KRIBB
directed by Dr. Jong Seog Ahn on the integrative research of bioactive的研究を共同で行っている。新規物質の探索、単離、構造解析などの化学的

compounds derived from microorganisms. The goal of this joint team is the

研究を出発点として、生合成、生物活性評価、作用機作解析などの生物学的高橋 俊二 博士（理学）
Shunji TAKAHASHI D.Sci.

Jang, J-P. et al.
RK-1441, a new benadrostin derivative produced by
Streptomyces sp. RK88-1441.
J. Antibiot. 70, 102-104 (2017)

長・Jong Seog Ahn）と連携し、微生物由来の生理活性物質に関する総合研究に至るケミカルバイオロジー研究を通して、創薬シードの創出を目指
ユニットリーダー／Unit Leader

主要論文 / Publications

discovery of drug candidate compounds through the chemical biology
research from the chemical studies such as screening, isolation andstructure determination to the biological studies such as biosynthesis,

す。互いの研究員を交換（長期滞在）することにより、人的ネットワークの形

evaluation of biological activity, and the understanding of the mechanism of

成も促進する。

action. Exchange and long-term stay of researchers will promote theJang, J.-P. et al.
Octaminomycins A and B, cyclic octadepsipeptides active
against Plasmodium falciparum.
J. Nat. Prod. 80, 134-140 (2017)
Nogawa, T. et al.
Wakodecalines A and B, new decaline metabolites isolated
from a fungus Pyrenochaetopsis sp. RK10-F058.
J. Antibiot. 71, 123-128 (2018)

formation of a human network.

2017年度メンバー / FY2017 Members

研究テーマ

Unit Leader

Research Subjects

Shunji TAKAHASHI●

生物活性物質の作用標的同定●

Target identification of bioactive compounds

Research Scientist●

微生物由来の新規生物活性物質の探索●

Screening and isolation of novel bioactive microbial products

Naoki KATO
Toshihiko NOGAWA●

微生物二次代謝産物の生合成機構の解明

●

研究成果

Understanding of biosynthetic mechanism of microbial secondary
metabolites

Research Results●

Streptomyces sp. RK88-1441により生産される新規ベナドロスチン誘導体を同定した。

●

抗Plasmodium falciparum活性を有するオクタミノマイシンA 及び Bを
同定した。

●

Pyrenochaetopsis sp. RK10-F058により生産されるワコデカリンA及び Bを同定した。

●●●

We identified a new benadrostin derivative produced by Streptomyces sp.
RK88-1441.
We identified octaminomycins A and B, active against Plasmodium
falciparum.
We identified wakodecalines A and B produced by Pyrenochaetopsis sp.
RK10-F058.

OH

HN
O
HN

H
N

N

HN
O

O

O

O
O

N
H
O

Structures of octaminomycins A and B
108

N

O
O

OH

O
HN

N

O

O

O
O

octaminomycin A

N
H
O

N

O
O

O

O
NH

H
N

N

OH

O

N

OH

O

N

OH

O

OH
N

O

O

H

O

O

H
OH

O

NH

octaminomycin BHH

wakodecaline A

wakodecaline B

Structures of wakodecalines A and B
109

International Collaborations

国際連携

Domestic Collaborations

国内連携

研究協力協定 / Research Collaboration Agreements

研究協力協定 / Research Collaboration Agreements① Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Germany

1

慶應義塾大学

Keio University② Beihang University, China

2③ International Center for Tropical Agriculture, ColumbiaD

神戸大学大学院工学研究科

Graduate School of Engineering, Kobe University④ John Innes Centre and the Sainsbury Laboratory, UK

3

筑波大学

University of Tsukuba⑤ Umeå Plant Science Center, Sweden

4⑥ KTH Royal Institute of Technology, Sweden

名古屋大学 トランスフォーマティブ生命分子研究所

Institute of Transformative Bio-Molecules, Nagoya University⑦ University of California at San Diego, USA

5

横浜市立大学

木原生物学研究所

1

Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University⑧ Agricultural Genetics Institute, Viet Nam

6⑨ National Taiwan Normal University, Taiwan

国立研究開発法人

F

森林総合研究所

Forestry and Forest Products Research Institute⑩ University of Toronto, Canada

72

公益財団法人 かずさDNA研究所

B

Kazusa DNA Research Institute⑪ National Laboratory of Genomics for Biodiversity, Cinvestav, Mexico

8

大学共同利用機関法人

情報・システム研究機構

National Institute of Genetics

7

国立遺伝学研究所

3 6 J
K L M

8
E

G
A
H

4 C

5 I N

主な共同研究 / Principal Joint Research Agreements
A

⑤
⑥
④
G

岡山大学

H

奈良先端科学技術大学院大学

I

国立研究開発法人

Okayama University

①

B

A
D

②

F

B

The University of Tokyo

⑩

C
D
E

C ⑧
H

J

名古屋大学大学院生命農学研究科
北海道大学

③

K

東京工業大学

J

F

京都大学

L

九州大学

Kyushu University

国立研究開発法人

産業技術総合研究所

国立研究開発法人

農業生物資源研究所

National Institute of Agrobiological Sciences
M

Kyoto University
G

国際農林水産業研究センター

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Tokyo Institute of Technology
E

国立研究開発法人

Japan International Research Center for Agricultural Sciences

Hokkaido University⑪

海洋研究開発機構

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Graduate School of Bioagricultural Sciences, Nagoya University⑦⑨

Nara Institute of Science and Technology

東京大学

国立研究開発法人

農業・食品産業技術総合研究機構

National Agriculture and Food Research Organization
N

国立研究開発法人

水産研究・教育機構

Japan Fisheries Research and Education Agency

I

連携大学院
主な共同研究 / Principal Joint Research Agreements
A

The University of British Columbia, Canada

B

Korea Research Institute of Bioscience & Biotechnology, Korea

C

Mahidol University, Thailand

D

Chinese Academy of Sciences, China

E

Brazilian Agricultural Research Corporation, Brazil

F

University of Nebraska-Lincoln, USA

G

National Centre for Scientific Research, France

H

University of Malaysia Sabah, Malaysia

I

The University of Melbourne, Australia

J
110

University of the State of Amazonas, Brazil

Cooperative Graduate Schools

1 ) 横浜市立大学大学院生命医科学研究科／
Graduate School of Medical Life Science / Graduate School of Nanobioscience
生命ナノシステム科学研究科（木原生物学研究所） (Kihara Institute for Biological Research), Yokohama City University2 ) 名古屋大学大学院生命農学研究科

Graduate School of Bioagricultural Sciences, Nagoya University3 ) 東京大学大学院
農学生命科学研究科／理学系研究科

Graduate School of Agricultural and Life Sciences / Graduate School of Science,
The University of Tokyo4 ) 埼玉大学大学院理工学研究科

Graduate School of Science and Engineering, Saitama University5 ) 京都大学大学院理学研究科

Graduate School of Science, Kyoto University

6 ) 東京工業大学物質理工学院

School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technology

7 ) 立教大学大学院理学研究科

Graduate School of Science, Rikkyo University8 ) 東京電機大学大学院工学研究科

Graduate School of Engineering, Tokyo Denki University9 ) 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科

Medical Research Institute, Tokyo Medical and Dental University

10 ) 首都大学東京大学院理工学研究科

Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Metropolitan University

11 ) 群馬大学大学院理工学府

Graduate School of Science and Technology, Gunma University
111

Industrial Collaborations

産業連携

セミナー

CSRS Seminars
G: グループ / RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit U: Unit

当センターでは下記連携をはじめ、これまでに培った知見や技術の実用化を目指し、50社の企業と共同研究を実施しています。
CSRS conducts collaborative research with 50 companies with the aim of practical application of our knowledge and technologies.

横浜ゴム（株）/ 日本ゼオン（株）（株）ユーグレナ

合成ゴムの材料イソプレンの生物による効率的な生産

微細藻のバイオ燃料増産のための技術開発

2017.04.05

euglena Co., Ltd.

Efficient production of isoprene, a synthetic rubber material,by organism

Technology development for biofuel production increase
from microalgae

RIKEN Internal collaborations

行っています。
また、理研が保有する最先端研究基盤を活用し、新たな研究成果の創出に取り組んでいます。

Plant Genes Important for Agrobacterium-mediated Plant Prof. Stanton B. GelvinTransformation

combined with the comprehensive power of an organization and expand into social wisdom. Also we use the leading-edge research facilities of

光量子工学研究領域
Center for Advanced Photonics

脳科学総合研究センター
Brain Science Institute放射光科学総合研究センター
SPring-8 Center

NMR

SPringｰ8

統合生命医科学研究センター
Center for Integrative Medical Sciences

ライフサイエンス技術基盤研究センター
Center for Life Science Technologies

College of Environmental Science andForestry, The State University of New
York, USACSRS Wako Seminar Series(Enzyme RT)

2017.04.10

Deciphering convergent evolution at a molecular level

Dr. Kenji Fukushima

Department of Biochemistry & Molecular
Genetics, School of Medicine, Universityof Colorado Denver, US

Plant Immunity RG

2017.04.12

Conserved cold shock domain proteins enhance
reprogramming in land plants and metazoans

Dr. Yosuke Tamada

Division of Evolutionary Biology, National
Institute for Basic Biology

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

2017.04.25

アブラナ科野菜根こぶ病菌に関する研究の現状

田中 秀平

名誉教授 山口大学農学部

植物免疫研究 G

2017.05.09

Florigen, its antagonists and plant domestication

Dr. Yuval Eshed

Department of Plant and Environmental
Sciences, Weizmann Institute of Science,
IsraelCSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

2017.05.10

Highly Reactive Heavy Alkaline-Earth Complexes for
Hydroelementation and Dehydrocoupling Catalysis

Prof.Jean-François Carpentier

Department of Chemistry, University ofRennes 1, France

Advanced Catalysis RG

2017.05.15

Analyses of infection mechanisms of plant parasitic
root-knot nematodes, M. incognita

Prof. Shinichiro Sawa

Graduate School of Science andTechnology, Kumamoto University

CSRS Yokohama Seminar
Series (Plant Symbiosis RT)

2017.05.22

Computational Physics and Chemistry: Our recent
activity from Industrial Applications to Category Theory

Dr. Shinichiro Nakamura

Nakamura Laboratory, RIKEN Cluster for
Industry Partnerships

CSRS Wako Seminar Series(Enzyme RT)

2017.05.26

Synthesis of water-soluble fullerene derivatives andbioapplication

Prof. Yoko Yamakoshi

Department of Chemistry and Applied
Biosciences, ETH Zurich, Switzerland

Catalysis and Integrated RG

Chemical Synthesis of Very Large Molecules

Prof. Jeffrey W. Bode2017.06.01

Genome and transcriptome analysis of biomass plants
and construction of their databases

Dr. Yuko Makita

Synthetic Genomics Research Group,
RIKEN CSRSCSRS Wako Seminar Series(Natural Product Biosynthesis
RU)

2017.06.06

Regulation of plant Cl channels and role of bacterial
K/Cs transporters

Prof. Nobuyuki Uozumi

Graduate School of Engineering, Tohoku
University

CSRS Yokohama Seminar
Series (Regulatory Network
RU)

2017.06.21

Identifying cell types and subpopulations by single cell
RNA-seq

Dr. Aki Minoda

Epigenome Technology Exploration Unit,
RIKEN CLSTCSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

2017.06.22

Detecting core microboimes for designing natural andagricultural ecosystems

Dr. Hirokazu Toju

Center for Ecological Research, Kyoto
University

Plant Immunity RG

Claident: A high-throughput analysis pipeline formetabarcoding and DNA barcoding studies

Dr. Akifumi S. Tanabe

Graduate School of Science, Kobe
University

2017.06.23

Chemical Epigenetics - Inhibiting readers and erasers of
the epigenetic code

Prof. Manfred Jung

Institute of Pharmaceutical Sciences,
University of Freiburg, Germany

Seed Compounds Exploratory
U for Drug Discovery Platform2017.06.29

Identification of a non-canonical de novo DNA
methylation pathway regulating dormancy-specificimprinting and cold-induced dormancy

Dr. Luis Lopez-Molina

Department of Plant Biology, University ofGeneva, Switzerland

CSRS Yokohama Seminar
Series (Dormancy and
Adaptation RU)

2017.07.06

Long-range symplastic calcium transmission in plants

Dr. Masatsugu Toyota

Saitama University / University of
Wisconsin-Madison, USA

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

2017.07.07

Natural Products Total Synthesis Using Photo-reactions

Prof. Shuanhu Gao

School of Chemistry and MolecularEngineering, East China Normal
University, China

Advanced Catalysis RG

2017.07.13

Flowers, hairs, and insects - trials of non-model plantresearches

Dr. Seiji Takeda

Graduate School of Life and Environmental Sciences, Kyoto Prefectural University

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

2017.07.18

Functions of noncoding RNAs in plant growth anddevelopment

Prof. Nam-Hai Chua

Rockefeller University, USA / National
University of Singapore, Singapore

CSRS

2017.07.19

Klebsormidium as model alga to study primitive
terrestrial adaptation

Dr. Koichi Hori

School of Life Science and Technology,
Tokyo Institute of Technology

Dormancy and Adaptation RU

2017.07.21

Functional analyses of the Arabidopsis type-B cytokinin
response regulators ARR1, ARR10 and ARR12 in plant
responses to drought

Dr. Chien Van Ha

Plant Genomic Network Research Team,RIKEN CSRSCSRS Wako Seminar Series(Enzyme RT)

2017.08.02

Grafting for systemic signaling studies

Dr. Michitaka Notaguchi

Graduate School of Bioagricultural
Sciences & ITbM, Nagoya University

CSRS Yokohama Seminar
Series (Plant Genomic
Network RT)

バイオリソースセンター
BioResource Center

As of Mar. 2018

CSRS Yokohama Seminar
Series (Plant Genomic
Network RT)

Prof. Dr. Christopher T.
NomuraSRC

K computer

Department of Biological Sciences,
Purdue University, USA

Metabolic engineering to polymer science:
Next-generation polyhydroxyalkanoates (PHAs) forbiomedical research

最先端研究基盤の活用
創発物性科学研究センター
Center for Emergent Matter Science

Host2017.04.05

RIKEN for creation of new research results.
Leading-edge research facilities

Affiliation

Dr. Lan-Ying Lee

CSRS carries out interdisciplinary field research with several centers in RIKEN as activity of the wisdom of individual researchers to be

112

Speaker

VIP1 and its family members are not important forAgrobacterium-mediated transformation

当センターでは、研究者の“個人知”を組織の総合力で融合し、“社会知”につなげる取り組みとして、理研の各センターとの分野横断型研究を

仁科加速器研究センター
Nishina Center for Accelerator-Based Science

Title© euglena Co., Ltd.

The Yokohama Rubber Co., Ltd.
Zeon Corporation

理研所内連携Date113

CSRS Seminars

セミナー

RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit T: Team U: Unit

Date

Title

2017.08.18

Biochemical dissection of stomatal ABA signaling: From
the receptor to DNA

Dr. Yohei Takahashi

University of California, San Diego, USA

Synthetic Genomics RG

2017.08.29

Carbon and Catalysis

Prof. Tiow-Gan Ong

Institute of Chemistry, Academia Sinica,
TaiwanAdvanced Catalysis RG

2017.08.30

Bursaphelenchus okinawaensis: an emerging genetic
model for plant-parasitic nematodes

Dr. Ryoji Shinya

Department of Agriculture, Meiji University

Plant Immunity RG

2017.09.05

Chemoselective Manipulation of Boryl Groups With or
Without Metals

Prof. Pengfei Li

Center for Organic Chemistry, FrontierInstitute of Science and Technology, Xi'an
Jiaotong University, China

Advanced Catalysis RG

2017.09.07

Tomato root gene expression atlas

Dr. Kaisa Kajala

Utrecht University, the Netherland

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

The dynamics of molecular and cellular processes in themaize leaf growth zone in well-watered and drought
conditions

Dr. Hilde Nelissen

VIB, Belgium

Stressed! How plants cope through dynamic responses

Dr. José R. Dinneny

Carnegie Institution for Science, USA

2017.09.07

Application of plant cell, tissue and organ culture
methodology for manipulation of plant stem cells

Prof. Shinjiro Ogita

Faculty of Life and Environmental
Sciences, Prefectural University ofHiroshima

Enzyme RT

2017.09.11

Redox Switchable Catalysis

Prof. Paula L. Diaconescu

Chemistry & Biochemistry Department,
University of California, Los Angeles, USA

Advanced Catalysis RG

2017.09.27

Exploring the impact of protein acylation on the biologyof bacteria

Dr. Saori Kosono

Biotechnology Research Center, The
University of TokyoCSRS Wako Seminar Series(Molecular Ligand Target RT)

2017.09.29

The plant guard cell as a paradigm for the analysis of
immunity and pathogen virulence

Dr. Brad Day

Department of Plant, Soil and Microbial
Sciences, Michigan State University

CSRS Yokohama Seminar
Series (Plant Immunity RG)

Modularity in Jasmonate Signaling for Multi-stress
Tolerance

Dr. Gregg A. Howe

Department of Biochemistry and Molecular
Biology, Michigan State University

Regulation of Freezing Tolerance and Salicylic
Acid-Mediated Immunity by Arabidopsis CAMTATranscription Factors

Dr. Michael Thomashow

Department of Plant, Soil and Microbial
Sciences / Department of Microbiology
and Molecular Genetics, Michigan State
University, USA

The Genetic and Physiological Basis of Adaptation toDivergent Habitats

Dr. David B. Lowry

Department of Plant Biology, Michigan
State University, USA

2017.10.04

Interplay between phosphorylation and ubiquitination inplant immune signaling

Dr. Jacqueline Monaghan

Plant Biology, Queen's University, Canada

Plant Immunity RG

2017.10.05

KWS – a different kind of plant breeding company withresearch institutes in US and Europe

Dr. Derek Bartlem

KWS Gateway Research Center, USA

Plant Immunity RG

2017.10.24

Glasstransition behaviours in silk and the exploration ofengineering applications of silk materials

Prof. Juan Guan

School of Material Sciences andEngineering, Beihang University, China

Enzyme RT

2017.10.24

Role of DNA methylation in reproductive success

Dr. Daniel Bouyer / Souraya
KhouiderEpigenetics & Epigenomics, Institut deBiologie de l'ENS, France

Cell Function RT

2017.10.24

Genome-wide association study of drought tolerance
and gene cloning in maize seedlings

Prof. Feng Qin

College of Biological Sciences, China
Agricultural University, China

Biomass Research Platform T

2017.10.24

Effector-triggered defence against apoplastic fungal
pathogens of oilseed rape

Dr. Henrik Stotz

School of Life and Medical Sciences,
University of Hertfordshire, UK

Plant Immunity RG

2017.10.26

Protein-Like Inorganic Nanoparticles for Orbital
Controlled Electrocatalysis and Chiral Plasmonics

Prof. Ki Tae Nam

Seoul National University, Korea

Biofunctional Catalyst RT

2017.10.31

Rare-Earth-Catalyzed C-H Bond Activation for Organic
Synthesis and Olefin Polymerization

Dr. Masayoshi Nishiura

Advanced Catalysis Research Group,
RIKEN CSRSCSRS Wako Seminar Series(Biofunctional Catalyst RT)

2017.12.13

Development of polyion complex vesicle (PICsome) forbiomedical applications

Prof. Akihiro Kishimura

Department of Applied Chemistry, Facultyof Engineering, Kyushu University

Enzyme RT

2017.12.14

New Insights into the Basis of Innate Immunity in Plants

Dr. Scott C. Peck

Biochemistry Department, University ofMissouri, USA

Plant Immunity RG

2017.12.15

Coupling growth and identity specification of
auxin-induced organogenesis

Dr. Teva Vernoux

Developpement des Plantes, ENS de
Lyon, France

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

2017.12.19

Different Perspectives of Compound Screening from
Chemical-based to Receptor-based Screening

Dr. Ratklao Siriwach

Kyoto University

Metabolic Systems RT

2017.12.20

The Ancient Transcription Factor ZHOUPI Controls An
Evolutionary Innovation In Marchantia

Dr. Justin Goodrich

Institute of Molecular Plant Science,
University of Edinburgh, UK

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

114

Affiliation

Speaker

Host

Date

Title

Speaker

Affiliation

Host

2017.12.20

Imaging and Manipulation of Temperature in Living Cells: Dr. Kohki Okabe
Uncovering Unique Mechanism of Intracellular Thermal
Signaling

Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, The University of TokyoCSRS Wako Seminar Series(Catalysis and Integrated RG)

2017.12.27

Developing a sustainable seed system for cassava in
Southeast Asia

Dr. Hiroki Tokunaga

Plant Genomic Network Research Team,RIKEN CSRSCSRS Yokohama Seminar
Series (Plant Genomic
Network RT)

2018.01.05

CO2 capture and utilization; introduction of materials andanalytical methods developed in our lab

Prof. Yu Hoshino

Department of Chemical Engineering,
Faculty of Engineering, Kyushu University

Enzyme RT

2018.01.09

Recent UAV Image Analysis Methods and Applications
to Urban Monitoring and Precision Farming

Dr. Farid Melgani

Information Engineering and Computer
Science, Trento University, Italy

Cellulose Production RT

2018.01.16

Sustainable production of industrial chemicals throughcombination of chemo- and biocatalysis

Prof. Dr. Harald Gröger

Faculty of Chemistry, Bielefeld University,
Germany

Green Nanocatalysis RT

2018.01.16

Synthetic chromatin acylation promoted by chemical
catalyst systems

Prof. Dr. Motomu Kanai

Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, The University of Tokyo

Catalysis and Integrated RG

2018.01.18

Development of the third generation hybrid seedproduction technology for rice and wheat

Prof. Xing Wang Deng

School of Advanced Agricultural Sciences
and School of Life Sciences, Peking
University, China

Synthetic Genomics RG

2018.01.19

Plant aging and senescence: The other half of a life
historyProf. Hong Gil Nam

Institute for Basic Science / Daegu
Gyeongbuk Institute of Science andTechnology, Korea

Synthetic Genomics RG

2018.01.19

Circadian Timing Mechanisms in Seasonal Flowering

Dr. Takato Imaizumi

Department of Biology, University ofWashington, USA

CSRS Yokohama Seminar
Series (Cell Function RT)

Plant Strategies for enhancing access to sunlight

Dr. Christian Fankhauser

Center for Integrative Genomics,
University of Lausanne, Switzerland

The plant defense hormone salicylic acid is required for
Arabidopsis shade avoidance

Dr. Kazunari Nozue

Department of Plant Biology, University ofCalifornia Davis, USA

Plant Immunity RG

2018.01.23

Reproducibility and transparency of your experiments
using free web-based tools
2018.01.26

A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor

Prof. Harry J. Klee

Horticultural Sciences Department,
University of Florida, USA

Metabolomics RG

2018.02.09

Sequencing 1,000 spiders to elucidate the design
mechanisms of spider silk proteins and elucidating themolecular mechanisms of extremo-tolerance oftardigrades

Prof. Dr. Kazuharu Arakawa

Institute for Advanced Biosciences, Keio
University

CSRS Wako Seminar Series(Enzyme RT)

2018.02.22

Open Software, Data, and Computing Frameworks to
Advance High Throughput Phenomics and Agricultural
Forecasting

Dr. David LeBauer

National Center for Supercomputing
Applications, University of Illinois,
Urbana-Champaign, USA

Cellulose Production RT

2018.02.22

High throughput drug screening and the dissection of the Prof. Andrew Fraser
Rhodoquinone synthesis pathway in C.elegans

The Donnelly Centre, University ofToronto, Canada

Seed Compounds Exploratory
U for Drug Discovery Platform2018.03.06

Yeast evolutionary history and natural variation revealed
by 1,011 genomes

Dr. Joseph Schacherer

Laboratory of Molecular Genetics,
Genomics and Microbiology, Université deStrasbourg, France

Chemical Genomics RG

2018.03.08

Artificial Photosynthesis by Light Absorption, Charge
Separation, and Photoredox Catalysis

Prof. Han Sen Soo

Nanyang Technological University,
Singapore

Advanced Catalysis RG

2018.03.09

Stereoselective Functionalization of Unsaturated
Hydrocarbons

Prof. Uttam K. Tambar

The University of Texas Southwestern
Medical Center, USA

Catalysis and Integrated RG

2018.03.09

Understanding Biochemical Mechanism in Natural
Product Biosynthesis

Dr. Tomohisa Kuzuyama

Biotechnology Research Center, The
University of TokyoCSRS Wako Seminar Series(Natural Product Biosynthesis
RU)

2018.03.12

The Efficient Outer Sphere Hydrogenation of Carbonyl
Containing Substrates: Some New Insights

Prof. John C. Gordon

Chemistry Division, Los Alamos National
Laboratory, USA

Advanced Catalysis RG

2018.03.13

The Regulation and Evolution of Transcription in
Chloroplasts

Prof. Takashi Shiina

Graduate School of Life and Environmental Sciences, Kyoto Prefectural University

Enzyme RT

2018.03.15

Latest Capabilities & Future Directions of Long-read
PacBio Sequencing

Dr. Jonas Korlach

Pacific Biosciences

Plant Immunity RG

2018.03.19

NIN-LIKE PROTEIN8 transcription factor activates
expression of CYP707A2 in nitrate-promoted seedgermination in Arabidopsis

Dr. Eiji Nambara

University of Toronto, Canada / Tokyo
University of Agriculture and Technology

CSRS Yokohama Seminar
Series (Dormancy and
Adaptation RU)
115

News & Events

ニュース＆イベント
2017.04.20-21

2017.07.06

2017.10.04-06

2017.12.12

2016年度CSRS研究プロジェクト成果報告会

理研と水産研究・教育機構が連携・協力に関する協定を締結

アグリビジネス創出フェア2017

第18回分析・解析技術と化学の最先端

理研 和光／横浜事業所

RIKEN and Japan Fisheries Research and Education Agency
sign Memorandum of Agreement

東京ビックサイト

理研 和光事業所

Agribusiness Creation Fair 2017

Frontiers on Chemistry and Analytical Technology (XⅧ)

Tokyo Big Sight

RIKEN Wako Campus

FY2016 RIKEN CSRS Annual Research Project Progress Report
RIKEN Wako/Yokohama Campus

2017.08.02-03

こども霞が関見学デー
文部科学省

2017.12.14

Kasumigaseki Kids Day

お茶の水女子大学附属高等学校出張講座

Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

お茶の水女子大学附属高等学校

Visiting Lecture at Ochanomizu University Senior HighSchoolOchanomizu University Senior High School2017.04.22

理研 和光事業所 一般公開
理研 和光事業所

RIKEN Wako Campus Open Day

2017.08.28

RIKEN Wako Campus

林芳正

文部科学大臣が横浜地区を視察

理研 横浜事業所

Minister of the MEXT visited RIKEN Yokohama Campus
RIKEN Yokohama Campus

2017.11.02

2017年度CSRS研究プロジェクト中間報告会
理研 和光事業所

FY2017 RIKEN CSRS Interim Progress Report2017.09.16-17

RIKEN Wako Campus
2017.12.25

横浜市立サイエンスフロンティア高等学校文化祭
横浜市立サイエンスフロンティア高等学校
2017.04.23-26

第6回システムズケミカルバイオロジー合同シンポジウム
パシフィックホテル沖縄

理研と農業・食品産業技術総合研究機構が連携・協力に関する協定を締結
RIKEN and National Agriculture and Food Research Organization sign Memorandum of Agreement

School Festival of the Yokohama Science Frontier HighSchoolYokohama Science Frontier High School

The 6th RIKEN-Max Planck Joint Research Center for
Systems Chemical Biology Symposium

2018.01.15

Pacific Hotel Okinawa

第4回CSRS-ITｂM合同ワークショップ with Kihara
理研

横浜事業所

The 4th CSRS-ITbM Joint Workshop with Kihara
RIKEN Yokohama Campus

2017.11.15
2017.06.13

2017.09.23

第8回植物電顕若手ワークショップ

理研と名古屋大学が連携・協力の推進に関する基本協定締結

理研 横浜地区 一般公開

理研 横浜事業所

RIKEN and Nagoya University sign Memorandum of Agreement

理研 横浜事業所

The 8th Plant Electron Microscopy young workshop

RIKEN Yokohama Campus Open Day

RIKEN Yokohama Campus

2017.06.19-23

国際シロイヌナズナ研究会議
アメリカ St. Louis, Missouri

The 28th International Conference on Arabidopsis Research
Hyatt Regency, St. Louis, Missouri, America
2017.06.20

分子構造解析2017：MSとNMRの基礎と実践

RIKEN Yokohama Campus

2017.11.27

CSRSの研究者8名が「Highly Cited Researchers
2017」に選出
CSRS researchers have been selected for Highly Cited
Researchers 20172017.12.04

理研 和光事業所

植物科学シンポジウム2017

Molecular Structure Characterization 2017: Basics andPractical Application of MS and NMR

Plant Science Symposium 2017

RIKEN Wako Campus
116

東京大学弥生講堂 一条ホール
The University of Tokyo, Yayoi Auditorium, Ichijo Hall

117

Press Release Highlights

プレスリリースハイライト
2017.06.27

植物ゲノム発現研究T / Plant Genomic Network RT

2017.07.25

分子リガンド標的研究T / Molecular Ligand Target RT
ケミカルゲノミクス研究G / Chemical Genomics RG
ケミカルバイオロジー研究G / Chemical Biology RG
化合物リソース開発研究U / Chemical Resource Development RU

植物に酢酸を与えると乾燥に強くなるメカニズムを発見

化合物の標的機能を決定するツールを開発

Vinegar: a cheap and simple way to help plants fight drought

Scientists Enlist Baker’s Yeast to Find New Medicines

乾燥ストレス応答時の植物体内の代謝変化を調べ、乾燥に応答して酢酸が出芽酵母の遺伝子破壊株セットについて化合物の感受性を測定し、その情報を「合成致死性」の遺伝子データベースと照合することにより、化合物が標

積極的に作り出されていることを発見し、この酢酸合成開始には植物のエピ
ジェネティック因子が活性化のスイッチとして働いていることや、酢酸を与えることで、さまざまな植物で乾燥耐性が強化されることを見いだしました。本
成果は、遺伝子組み換え植物に頼らず、植物に酢酸を与えるだけで、急激な的とする遺伝子産物（タンパク質）とその機能を予測／同定できることを示し
ました。
さらに、
この簡便な化学遺伝学アプローチと「バーコードシークエン

乾燥や干ばつに対処できる簡便・安価な農業的手法として役立つことが期待されます。

ス法」
を組み合わせることにより、数百の化合物の標的分子の予測／同定を迅速に効率よく行う方法を確立しました。今回開発した無作為的に化合物の標的分子機能を予測／同定する方法は、新規かつ未知の有用化合物の作

RIKEN CSRS found that plants under drought stress produce acetate, the用メカニズムの解明を迅速に進めるための非常に有効な手段になると期待できます。

main component of vinegar. Further analysis showed that epigenetic factor
RIKEN CSRS, in collaboration with the University of Toronto, the University ofacts as a switch of this activation. Not only did they discover that external
application of acetate can enhance drought tolerance in Arabidopsis plants,

Tokyo and the University of Minnesota developed a new chemical genetics
approach to link a drug to the cellular process it acts on. This has the potential toaccelerate target discovery with help from yeast cells, which are a simpler
version of human cells but are far better understood at the molecular level. Using

but they also found that this pathway is regulated epigenetically andconserved in useful crops such as maize, rice, and wheat. External application of acetate to plants which does not depend on transgenic technologies is
expected to be a useful, simple, and less expensive way to enhance droughttolerance in a variety of plants.

酢酸による植物の乾燥耐性強化
Acetic acid enhances plant drought tolerance

Original article
Acetate-mediated novel survival strategy against drought in plants.
Nature Plants. 3, 17097 (2017)

their chemical genetics platform, they were able to predict the cellular pathways
that are targeted by thousands of compounds from seven different chemical
libraries, including collections from the RIKEN Natural Product Depository, theU.S. National Cancer Institute, and the National Institute of Health. By visualizing

出芽酵母の遺伝子-遺伝子相関性と化合物-遺伝子相関性

the predicted targets of these libraries on the genetic interaction network, theresearchers could easily show the potential bioprocesses that these libraries arelikely to target. This gives us a head start on linking a compound to its molecularFunctional Annotation of Chemical Libraries across Diverse Biological Processes.
Nature Chemical Biology. 13, 982-993 (2017)

The global genetic interaction similarity network (top, left) and chemical genetic
interaction profiles for chemical compounds derived from the indicated collection

Original article

target, which is perhaps the most challenging part of drug discovery.

2017.07.22

先進機能触媒研究G / Advanced Catalysis RG

2017.10.27

細胞生産研究T / Cell Factory RT

機能性ポリオレフィンの合成・制御に成功

大腸菌を用いたマレイン酸合成法の開発

Success in synthesizing functional polyolefins in a controllable way

Using E. coli to synthesize maleic acid

希土類金属がヘテロ原子に対し特異な親和力を持つことに着目し、希土類に属するスカンジウムやイットリウムなどと、酸素や硫黄などのヘテロ原子との特異な相互作用を生かした触媒設計や分子設計を行うことで、ヘテロ原放線菌のポリケタイド合成経路と芳香族化合物分解菌の保有する経路を組
み合わせ、大腸菌細胞内に新規マレイン酸合成経路を構築し、バイオマス資源の構成成分であるグルコースから直接マレイン酸を合成することに成功し子を含むα-オレフィンとエチレンとの共重合を任意の混合比で実現し、さま
ざまなヘテロ原子を含む高分子量の機能性ポリオレフィンの合成に成功しました。得られたポリマー材料はポリオレフィン部位と極性ユニットの両方を任意の割合で持つため、少量の添加で効果を発揮する環境調和型のポリオレました。
また、細胞内の代謝経路を最適化することにより、その生産量を、単純に合成経路を導入した株と比較して250倍以上に引き上げることにも成功しました。今後、生産速度や生産収率を改善し大規模培養プロセスを適用できれば、マレイン酸生産プロセスの一部をバイオプロセスに置き換えるこ

フィン改質剤としての用途展開に加え、従来のポリオレフィンとさまざまな極性ポリマー材料などをつなぐ、異種材料の接着剤としての応用が期待できます。

とが可能です。化石資源を用いない、
バイオマス資源を原料としたマレイン酸生産を実現することで、低炭素社会実現への貢献が期待できます。
希土類金属触媒によるエチレンと極性モノマーとの共重合反応

RIKEN CSRS succeeded in combining the polyketide synthesis pathway

By designing catalysts and functional olefin molecules that enable specificinteractions between rare-earth metals such as scandium and yttrium andheteroatoms such as oxygen and sulfur, RIKEN CSRS was able to copoly-

Heteroatom-assisted Olefin Polymerizationfrom actinomycetes and the aromatic compound–degrading pathway inbacteria to construct a novel maleic acid synthesis pathway in E. coli cells thatsynthesizes maleic acid directly from glucose, a component of biomass

merize heteroatom-containing alpha-olefins with ethylene at the desired
ratios to synthesize high molecular weight functional polyolefins with various
heteroatoms. The resulting polymer materials have both polyolefin moietiesand polar units at the desired ratios, allowing for application as environmen-

Science Advances. 3, e1701011 (2017)tally friendly polyolefin modifiers in small amounts to achieve the desired
effects, as well as for applications as adhesives to connect polyolefins withvarious kinds of polar polymer materials.

Original article
Heteroatom-assisted olefin polymerization by rare-earth metal catalysts.

resources. By also optimizing the intracellular metabolic pathway, researchers succeeded in raising production more than 250 times over non-optimized
strains to give a 37 percent yield. If production rates and yields can be
modified to accommodate large-scale culturing processes, a portion ofchemical maleic acid production can be replaced with bioprocess production,
thereby providing a great contribution to the realization of a low-carbon
society.

新規マレイン酸合成経路
A novel maleate biosynthesis from chorismate, and bioproduction
with a recombinant Escherichia coli

Original article
Engineering a synthetic pathway for maleate in Escherichia coli.
Nature Communications. 8, 1153 (2017)

G: グループ T: チーム U: ユニット / RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit
118

119

Press Releases

プレスリリース

G：グループ T：チーム U：ユニット / RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit U: Unit

Date

タイトル / Title

研究室 / Laｂ

Date

タイトル / Title

研究室 / Laｂ2017.04.04

干ばつに強いイネの実証栽培に成功
Enhanced drought tolerance in rice confirmed

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2017.10.20

イネやバイオマス作物を脅かす紋枯病から身を守るための植物免疫機構を解明
Salicylic acid-dependent immunity contributes to plant sheath blight resistance

セルロース生産研究T
Cellulose Production RT

2017.04.06

ニッケル錯体触媒の電子構造を可視化
Visualizing the electronic structure of a nickel complex catalyst

触媒・融合研究G / 先進機能元素化学研究T
Catalysis and Integrated RG / Advanced Elements Chemistry RT

2017.10.23

チロシンリン酸化によるジベレリン応答の新しい制御機構を発見
A novel gibberellin response regulatory mechanism via tyrosine phosphorylation

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2017.04.18

植物のエピジェネティクス変化をリアルタイムに捉えることに成功
Real-time visualization of plant epigenetic dynamics

植物ゲノム発現研究T / ケミカルゲノミクス研究G
Plant Genomic Network RT / Chemical Genomics RG

2017.10.27

植物病原菌感染時の細胞死調節因子を同定
A new cell death regulatory factor for plants during pathogen infections

植物免疫研究G
Plant Immunity RG

2017.04.28

深海熱水系は「天然の発電所」深海熱水噴出孔周辺における自然発生的な発電現象を実証
Deep-sea Hydrothermal Systems are “Natural Power Plants”

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2017.10.27

大腸菌を用いたマレイン酸合成法の開発
Using E. coli to synthesize maleic acid

細胞生産研究T
Cell Factory RT

2017.05.02

寄生植物は植物ホルモンを使い宿主を太らせる
Parasitic plants employ plant hormones to “fatten” their hosts

植物免疫研究G
Plant Immunity RG

2017.11.07

植物の耐塩性に関わるヒストン脱アセチル化酵素の同定
Histone deacetylases linked to plant salt tolerance identified

植物ゲノム発現研究T / ケミカルゲノミクス研究G
Plant Genomic Network RT / Chemical Genomics RG

2017.05.17

植物への病原菌感染に新機構
A novel bacterial infection mechanism in plants

触媒・融合研究G
Catalysis and Integrated RG

2017.11.09

ペルフルオロアルキル化合物ライブラリーの構築
Synthesis of various N-heterocycles with perfluoroalkyl groups for creating a perfluoroalkyl compound library

触媒・融合研究G
Catalysis and Integrated RG

2017.05.23

化合物の標的分子の同定を効率化
Efficient identification of compound target molecules

ケミカルゲノミクス研究G
Chemical Genomics RG

2017.11.20

植物が光環境に応答して適切に道管細胞をつくる仕組みを解明
Understanding the mechanisms controlling appropriate xylem formation according to light conditions:
Several genes share roles, control seedling growth

バイオマス研究基盤T
Biomass Research Platform T

2017.05.29

植物の環境適応の過程で「水を取るか、病害菌から身を守るか」決め手となった仕組みを解明
Shedding light on how plants choose water or protecting themselves against pathogens

機能開発研究G / 生産機能研究G
Gene Discovery RG / Plant Productivity Systems RG

2017.11.28

2017.06.14

セリン生合成の新しい制御機構を発見
A novel regulatory mechanism for serine biosynthesis

代謝システム研究T
Metabolic Systems RT

未開拓の代謝物を次世代メタボローム解析により発見
Discovering unexplored metabolomes with novel metabolomics techniques

メタボローム情報研究T
Metabolome Informatics RT

2017.11.30

2017.06.27

植物に酢酸を与えると乾燥に強くなるメカニズムを発見
Vinegar: a cheap and simple way to help plants fight drought

植物ゲノム発現研究T
Plant Genomic Network RT

ピリジンから窒素を容易に除く
Easy removal of nitrogen from pyridine

先進機能触媒研究G
Advanced Catalysis RG

2017.12.06

2017.07.03

エタノールが植物の耐塩性を高めることを発見
Ethanol enhances plant high-salinity stress tolerance

植物ゲノム発現研究T
Plant Genomic Network RT

がん細胞の接着を回復させる機構
A mechanism that restores adhesion in cancer cells

創薬シード化合物探索基盤U
Seed Compounds Exploratory U for Drug Discovery Platform2017.12.12

2017.07.18

植物細胞の伸長を促進する新しいタンパク質を発見
A protein that helps plant cell elongation

機能開発研究G
Gene Discovery RG

放線菌を用いたボツリオコッセン生産
Botryococcene production from actinomycetes

天然物生合成研究U / ケミカルバイオロジー研究G
Natural Product Biosynthesis RU / Chemical Biology RG

2018.01.04

2017.07.22

機能性ポリオレフィンの合成・制御に成功
Success in synthesizing functional polyolefins in a controllable way

先進機能触媒研究G
Advanced Catalysis RG

カリキンが植物の乾燥耐性を高めることを発見
Karrikin, a component from smoke, promotes plant resistance to drought

発現調節研究U
Signaling Pathway RU

2018.01.17

2017.07.25

化合物の標的機能を決定するツールを開発
Scientists Enlist Baker’s Yeast to Find New Medicines

分子リガンド標的研究T / ケミカルゲノミクス研究G
ケミカルバイオロジー研究G / 化合物リソース開発研究U

鉛吸着材に使えるコケの新たな生物機能を発見
Clean and green: a moss that removes lead (Pb) from water

生産機能研究G / 環境代謝分析研究T
質量分析・顕微鏡解析U
Plant Productivity Systems RG / Environmental Metabolic
Analysis RT / Mass Spectrometry and Microscopy U

Molecular Ligand Target RT / Chemical Genomics RG
Chemical Biology RG / Chemical Resource Development RU

2018.01.22

2017.07.25

サイトカイニン輸送による植物成長促進制御の新たなしくみを発見
A discovery of new role of cytokinin transport fine-tuning plant growth

生産機能研究G
Plant Productivity Systems RG

天然ゴムノキの研究基盤データベースを構築
A new Para rubber tree research database

合成ゲノミクス研究G
Synthetic Genomics RG

2018.01.24

2017.08.01

植物の新しい環境ストレス適応機構の発見
Discovery of a novel abiotic stress adaptation mechanism in plants

植物ゲノム発現研究T
Plant Genomic Network RT

深層学習を用いた重要代謝物探索法
Determination of important metabolites based on deep learning

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

2018.02.06

2017.08.11

セルロース合成の足場増やす遺伝子を発見
A novel gene that increases cellulose synthesis

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

植物の根の伸長を支えるストレス応答機構
The stress response mechanism supporting plant root elongation

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2018.02.14

2017.08.18

種子の寿命をコントロールする
Controlling the longevity of seeds

適応制御研究U / セルロース生産研究T
Dormancy and Adaptation RU / Cellulose Production RT

植物の根毛の成長を止める仕組みの解明
How plants halt growth of their root hairs

細胞機能研究T
Cell Function RT

2018.02.15

2017.08.24

沖縄三大高級魚スジアラの効率的給餌法にヒント
Hints for efficient feeding methods for the leopard coral grouper

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

植物の再生を司る遺伝子制御ネットワーク
Toward improvement of tissue culture technique: depicting a global picture of gene regulatory network
for plant regeneration

細胞機能研究T
Cell Function RT

2017.09.15

血糖値をさげる新しい化合物を同定
A novel blood glucose–lowering compound

化合物リソース開発研究U
Chemical Resource Development RU

2018.02.17

鉄腐食の原因菌が電子を引き抜く酵素を持つことを証明
Enzyme confirmed to extract electrons, causing iron corrosion

生命分子解析U
Biomolecular Characterization U

2017.09.19

植物に乾燥・高温耐性を付与する転写因子DREB2Aが活性化する仕組みを解明
Understanding how transcription factor DREB2A gives plants drought and heat tolerance

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2018.02.22

光親和性標識法の新たな分子ツール
A novel molecular tool for photoaffinity labeling

触媒・融合研究G
Catalysis and Integrated RG

2017.09.20

哺乳類の受精における精子ゲノム再構築機構を解明
Elucidation of paternal genome reprogramming in mammalian zygotes

生命分子解析U
Biomolecular Characterization U

2018.02.22

植物の光化学系Ⅱ複合体の形成因子を同定
Identification of new factors in the stable accumulation of the PSII complexes

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2017.09.27

植物二次代謝産物の生合成遺伝子の推定を簡便に
A simple method for estimating biosynthetic genes for secondary metabolites

機能開発研究G / 統合メタボロミクス研究G
植物ゲノム発現研究T

2018.02.23

天然魚類と環境水・底泥のエコインフォマティクス
Ecoinformatics of systemic homeostasis wild fish, environmental water and bottom mud

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

Gene Discovery RG / Metabolomics RG
Plant Genomic Network RT

2018.02.26

ペプチドでシルク素材を高強度化
Improving strength of silks by adding a peptide

酵素研究T
Enzyme RT

2017.10.06

かび毒の生産制御機構
The production control mechanisms of a mycotoxin

ケミカルバイオロジー研究G
Chemical Biology RG

2018.03.14

異質倍数体植物における祖先種由来のストレス応答機構
A stress response mechanism from ancestral species in allopolyploid plants

セルロース生産研究T
Cellulose Production RT

2017.10.20

口腔常在菌の中には、異所性に腸管に定着すると免疫を活性化するものがいる
Certain oral bacteria activate an immunological response when ectopically colonizing the gut

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

2018.03.29

温和な環境で働く人工脱窒触媒
An artificial denitrification catalyst that works in a mild environment

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

120

121

Awards

受 賞

G: グループ T: チーム U: ユニット / RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit U: Unit

Date

賞 / Awards

研究室 / Labs

Date

2017.04.07

第11回 科学技術の「美」パネル展 優秀賞
11th Science and Technology beautiful panel exhibition, best award

豊岡 公徳 上級研究員
Kiminori TOYOOKA Senior Scientist

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

2018.01.05

Thieme Chemistry Journals Award
Thieme Chemistry Journals Award

滝田 良 副チームリーダー
Ryo TAKITA Deputy Team Leader

先進機能元素化学研究T
Advanced Elements Chemistry RT

2017.05.03

Springer Nature Change the World
Springer Nature Change the World

斉藤 和季 副センター長
Kazuki SAITO Deputy Director

環境資源科学研究センター
CSRS

2018.01.18

Poster Award, ISPP2018
Poster Award, ISPP2018

陶久 あや 研修生
Aya SUEHISA Student Trainee

合成ゲノミクス研究G
Synthetic Genomics RG

山崎 真巳 客員主管研究員
Mami YAMAZAKI Senior Visiting Scientist

統合メタボロミクス研究G
Metabolomics RG

金谷 重彦 客員主管研究員
Shigehiko KANAYA Senior Visiting Scientist

メタボローム情報研究T
Metabolome Informatics RTInternational Bioprocessing Association(IBA), Outstanding
Scientist Award-2016
International Bioprocessing Association(IBA), Outstanding Scientist
Award-2016

近藤 昭彦 チームリーダー
Akihiko KONDO Team Leader

細胞生産研究T
Cell Factory RT

2017.08.21

日本生物工学会東日本支部長賞
Eastern Japan Branch Manager's Award of The Society for
Biotechnology,Japan

伊達 康博 研究員
Yasuhiro DATE Research Scientist

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

2017.09.16

名古屋大学特別教授の称号授与および名古屋大学レクチャラー
University Professor, the Nagoya University
The Nagoya University Lecturer

篠崎 一雄 センター長
Kazuo SHINOZAKI Director

環境資源科学研究センター
CSRS

Best Paper Awards of BMC Track of InCoB 2017
Best Paper Awards of BMC Track of InCoB 2017

蒔田 由布子 研究員
Yuko MAKITA Research Scientist

合成ゲノミクス研究G
Synthetic Genomics RG

2017.05.22

2017.09.22

受賞者 / Awardees

賞 / Awards

川島 美香 テクニカルスタッフⅠ
Mika KAWASHIMA Technical Staff I
嶋田 勢津子 研究員
Setsuko SHIMADA Research Scientist
松井 南 グループディレクター
Minami MATSUI Group Director
2018.01.29

平成29年度コニカミノルタ画像科学奨励賞
Konica Minolta Imaging Science Encouragement Award䌝䌝 孝介 専任研究員
Kosuke DODO Senior Research Scientist

触媒・融合研究G
Catalysis and Integrated RG

2018.03.09

みどりの学術賞
MIDORI Academic Prize

篠崎 和子 客員研究員
Kazuko SHINOZAKI Visiting Scientist

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2018.03.15

日本農芸化学会 B.B.B.論文賞
Award for Excellence to Authors Publishing in Bioscience,
Biotechnology, Biochemistry in 2017

瀬尾 光範 ユニットリーダー
Mitsunori SEO Unit Leader

適応制御研究U
Dormancy and Adaptation RU

清水 崇史 特別研究員
Takafumi SHIMIZU Postdoctoral Researcher

Lau Nyok Sean 客員研究員
Lau Nyok Sean Visiting Scientist
松井 南 グループディレクター
Minami MATSUI Group Director
2017.10.13

2017年度化学生物学研究会 研究奨励賞
FY2017 Chemical Biology Workshop Research Award髙瀬 翔平 研修生
Shohei TAKASE Student Trainee

ケミカルゲノミクス研究G
Chemical Genomics RG

2017.10.26

第40回ケモインフォマティクス討論会 ポスター賞
40th Symposium on Chemoinformatics Poster Award

松岡 聖二 テクニカルスタッフⅠ
Seiji MATSUOKA Technical Staff I

創薬シード化合物探索基盤U
Seed Compounds Exploratory U for
Drug Discovery Platform2017.10.28

植物化学調節学会賞
The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants Award

笠原 博幸 客員主管研究員
Hiroyuki KASAHARA Senior Visiting Scientist

生産機能研究G
Plant Productivity Systems RG

2017.11.15

Clarivate Analytics Highly Cited Researchers 2017
Clarivate Analytics Highly Cited Researchers 2017

篠崎 一雄 センター長
Kazuo SHINOZAKI Director

環境資源科学研究センター
CSRS

斉藤 和季 副センター長
Kazuki SAITO Deputy Director

122

2018.03.23

2018 MERIT Award
2018 MERIT Award

大岡 英史 研修生
Hideshi OOKA Student Trainee

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2018.03.23

東京大学工学系研究科長賞
Dean's Award FY2017

大岡 英史 研修生
Hideshi OOKA Student Trainee

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2018.03.27

日本農芸化学会2018年度大会トピックス賞
Hot Topics Award at Annual Meeting of JSBBA 2018

河村 達郎 研究員
Tatsuro KAWAMURA

バイオプローブ応用研究U
Bioprobe Application RU

Research Scientist

Julian WILKE 客員研究員
Julian WILKE Visiting Scientist
渡邉 信元 ユニットリーダー
Nobumoto WATANABE Unit Leader

2018.03.27

神谷 勇治 コーディネーター
Yuji KAMIYA Coordinator

Chemist Award BCA 2017
Chemist Award BCA 2017

研究室 / Labs

蒔田 由布子 研究員
Yuko MAKITA Research Scientist

川島 美香 テクニカルスタッフⅠ
Mika KAWASHIMA Technical Staff I

2017.12.09

受賞者 / Awardees

日本農芸化学会2018年度大会トピックス賞
Hot Topics Award at Annual Meeting of JSBBA 2018

長田 裕之 グループディレクター
Hiroyuki OSADA Group Director

バイオプローブ研究G
Bioprobe RG

髙瀬 翔平 研修生
Shohei TAKASE Student Trainee

ケミカルゲノミクス研究G
Chemical Genomics RG

松本 健 専任研究員
Ken MATSUMOTO Senior Research Scientist

榊原 均 グループディレクター
Hitoshi SAKAKIBARA Group Director

生産機能研究G
Plant Productivity Systems RG

白須 賢 グループディレクター
Ken SHIRASU Group Director

植物免疫研究G
Plant Immunity RG

関 原明 チームリーダー
Motoaki SEKI Team Leader

植物ゲノム発現研究T
Plant Genomic Network RT

瀬尾 光範 ユニットリーダー
Mitsunori SEO Unit Leader

適応制御研究U
Dormancy and Adaptation RU

小嶋 美紀子 技師
Mikiko KOJIMA Technical Scientist

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

鈴木 健裕 専任技師
Takehiro SUZUKI Senior Technical Scientist

滝田 良 副チームリーダー
Ryo TAKITA Deputy Team Leader

先進機能元素化学研究T
Advanced Elements Chemistry RT

堂前 直 ユニットリーダー
Naoshi DOHMAE Unit Leader

吉田 稔 グループディレクター
Minoru YOSHIDA Group Director
近藤 恭光 専任研究員
Yasumitsu KONDOH Senior Research Scientist

ケミカルバイオロジー研究G
Chemical Biology RG

長田 裕之 グループディレクター
Hiroyuki OSADA Group Director
生命分子解析U
Biomolecular Characterization U

123

Organization in FY2017

2017年度組織図

Organization in FY2018

2018年度組織図センター長 / Director

副センター長 / Deputy Director

コーディネーター / Coordinatorセンター長 / Director

副センター長 / Deputy Director

コーディネーター / Coordinator

篠崎 一雄 / Kazuo SHINOZAKI

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

篠原 健司 / Kenji SHINOHARA

篠崎 一雄 / Kazuo SHINOZAKI

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

篠原 健司 / Kenji SHINOHARA

斉藤 和季 / Kazuki SAITO

神谷 勇治 / Yuji KAMIYA

斉藤 和季 / Kazuki SAITO

侯 召民 / Zhaomin HOU

侯 召民 / Zhaomin HOU
松井 南 / Minami MATSUI

機能開発研究グループ / Gene Discovery Research Group

篠崎 一雄 / Kazuo SHINOZAKI

機能開発研究グループ / Gene Discovery Research Group

生産機能研究グループ / Plant Productivity Systems Research Group榊原 均 / Hitoshi SAKAKIBARA

植物免疫研究グループ / Plant Immunity Research Group

植物免疫研究グループ / Plant Immunity Research Group

白須 賢 / Ken SHIRASU

白須 賢 / Ken SHIRASU

統合メタボロミクス研究グループ / Metabolomics Research Group

統合メタボロミクス研究グループ / Metabolomics Research Group斉藤 和季 / Kazuki SAITO

先進機能触媒研究グループ / Advanced Catalysis Research Group

先進機能触媒研究グループ / Advanced Catalysis Research Group侯 召民 / Zhaomin HOU

触媒・融合研究グループ / Catalysis and Integrated Research Group

袖岡 幹子 / Mikiko SODEOKA

ケミカルバイオロジー研究グループ / Chemical Biology Research Group

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

ケミカルゲノミクス研究グループ / Chemical Genomics Research Group吉田 稔 / Minoru YOSHIDA

触媒・融合研究グループ / Catalysis and Integrated Research Group

袖岡 幹子 / Mikiko SODEOKA

ケミカルバイオロジー研究グループ / Chemical Biology Research Group

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

ケミカルゲノミクス研究グループ / Chemical Genomics Research Group吉田 稔 / Minoru YOSHIDA

代謝システム研究チーム / Metabolic Systems Research Team

平井 優美 / Masami HIRAI

メタボローム情報研究チーム / Metabolome Informatics Research Team有田 正規 / Masanori ARITA

環境代謝分析研究チーム / Environmental Metabolic Analysis Research Team菊地 淳 / Jun KIKUCHI

植物ゲノム発現研究チーム / Plant Genomic Network Research Team

関 原明 / Motoaki SEKI

細胞機能研究チーム / Cell Function Research Team

杉本 慶子 / Keiko SUGIMOTO

植物共生研究チーム / Plant Symbiosis Research Team

林 誠 / Makoto HAYASHI

先進機能元素化学研究チーム / Advanced Elements Chemistry Research Team

内山 真伸 / Masanobu UCHIYAMA

グリーンナノ触媒研究チーム / Green Nanocatalysis Research Team魚住 泰広 / Yasuhiro UOZUMI

生体機能触媒研究チーム / Biofunctional Catalyst Research Team中村 龍平 / Ryuhei NAKAMURA

分子リガンド標的研究チーム / Molecular Ligand Target Research Teamチャールズ・ブーン / Charles M. BOONE

斉藤 和季 / Kazuki SAITO
侯 召民 / Zhaomin HOU

合成ゲノミクス研究グループ / Synthetic Genomics Research Group松井 南 / Minami MATSUI

代謝システム研究チーム / Metabolic Systems Research Team

平井 優美 / Masami HIRAI

メタボローム情報研究チーム / Metabolome Informatics Research Team有田 正規 / Masanori ARITA

環境代謝分析研究チーム / Environmental Metabolic Analysis Research Team菊地 淳 / Jun KIKUCHI

植物ゲノム発現研究チーム / Plant Genomic Network Research Team

関 原明 / Motoaki SEKI

細胞機能研究チーム / Cell Function Research Team
植物共生研究チーム / Plant Symbiosis Research Team
機能有機合成化学研究チーム / Advanced Organic Synthesis Research Team
グリーンナノ触媒研究チーム / Green Nanocatalysis Research Team
生体機能触媒研究チーム / Biofunctional Catalyst Research Team

杉本 慶子 / Keiko SUGIMOTO
林 誠 / Makoto HAYASHI
ラウレアン・イリエシュ / Laurean ILIES
山田 陽一 / Yoichi YAMADA
中村 龍平 / Ryuhei NAKAMURA

瀬尾 光範 / Mitsunori SEO

分子リガンド標的研究チーム / Molecular Ligand Target Research Teamチャールズ・ブーン / Charles M. BOONE

発現調節研究ユニット / Signaling Pathway Research Unit

ラム−ソン・ファン・チャン / Lam-Son Phan TRAN

バイオ生産情報研究チーム / Bioproductivity Informatics Research Team

持田 恵一 / Keiichi MOCHIDA

機能調節研究ユニット / Regulatory Network Research Unit

申 怜 / Ryoung SHIN

適応制御研究ユニット / Dormancy and Adaptation Research Unit

天然物生合成研究ユニット / Natural Product Biosynthesis Research Unit
化合物リソース開発研究ユニット / Chemical Resource Development Research Unit
生理活性物質探索研究ユニット / Bio-Active Compounds Discovery Research Unit
理研 -KRIBB 連携研究ユニット / RIKEN-KRIBB Joint Research Unit
バイオマス工学研究部門 / Biomass Engineering Research Division

高橋 俊二 / Shunji TAKAHASHI
長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
渡邉 信元 / Nobumoto WATANABE
高橋 俊二 / Shunji TAKAHASHI
松井 南 / Minami MATSUI

合成ゲノミクス研究グループ / Synthetic Genomics Research Group松井 南 / Minami MATSUI

セルロース生産研究チーム / Cellulose Production Research Team

持田 恵一 / Keiichi MOCHIDA

酵素研究チーム / Enzyme Research Team
バイオプラスチック研究チーム / Bioplastic Research Team
細胞生産研究チーム / Cell Factory Research Team
バイオマス研究基盤チーム / Biomass Research Platform Team
創薬・医療技術基盤連携部門 / Drug Discovery Platforms Cooperation Division

沼田 圭司 / Keiji NUMATA
阿部 英喜 / Hideki ABE
近藤 昭彦 / Akihiko KONDO
篠崎 一雄 / Kazuo SHINOZAKI
吉田 稔 / Minoru YOSHIDA

創薬ケミカルバンク基盤ユニット / Chemical Bank Unit for Drug Discovery Platform長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

創薬シード化合物探索基盤ユニット / Seed Compounds Exploratory Unit for Drug Discovery Platform吉田 稔 / Minoru YOSHIDA

技術基盤部門 / Technology Platform Division
分子構造解析ユニット / Molecular Structure Characterization Unit
生命分子解析ユニット / Biomolecular Characterization Unit
質量分析・顕微鏡解析ユニット / Mass Spectrometry and Microscopy Unit

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
越野 広雪 / Hiroyuki KOSHINO

バイオプローブ研究グループ / Bioprobe Research Groupバイオプローブ応用研究ユニット / Bioprobe Application Research Unit

バイオ高分子研究チーム / Biomacromolecules Research Team
バイオプラスチック研究チーム / Bioplastic Research Team
細胞生産研究チーム / Cell Factory Research Team
分子生命制御研究チーム / Molecular Bioregulation Research Team
適応制御研究ユニット / Dormancy and Adaptation Research Unit
ストレス適応研究ユニット / Stress Adaptation Research Unit
環境応答研究ユニット / Environmental Response Research Unit

沼田 圭司 / Keiji NUMATA
阿部 英喜 / Hideki ABE
近藤 昭彦 / Akihiko KONDO
萩原 伸也 / Shinya HAGIHARA
瀬尾 光範 / Mitsunori SEO
ラム−ソン・ファン・チャン / Lam-Son Phan TRAN
申 怜 / Ryoung SHIN

天然物生合成研究ユニット / Natural Product Biosynthesis Research Unit

高橋 俊二 / Shunji TAKAHASHI

理研 -KRIBB 連携研究ユニット / RIKEN-KRIBB Joint Research Unit

高橋 俊二 / Shunji TAKAHASHI

創薬・医療技術基盤連携部門 / Drug Discovery Platforms Cooperation Division

吉田 稔 / Minoru YOSHIDA

創薬ケミカルバンク基盤ユニット / Drug Discovery Chemical Bank Unit

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

創薬シード化合物探索基盤ユニット / Drug Discovery Seed Compounds Exploratory Unit

吉田 稔 / Minoru YOSHIDA

創薬化学基盤ユニット / Drug Discovery Chemistry Platform Unit

小山 裕雄 / Hiroo KOYAMA

技術基盤部門 / Technology Platform Division
分子構造解析ユニット / Molecular Structure Characterization Unit
生命分子解析ユニット / Biomolecular Characterization Unit

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
越野 広雪 / Hiroyuki KOSHINO
堂前 直 / Naoshi DOHMAE

堂前 直 / Naoshi DOHMAE

質量分析・顕微鏡解析ユニット / Mass Spectrometry and Microscopy Unit

斉藤 和季 / Kazuki SAITO

斉藤 和季 / Kazuki SAITO

化合物リソース開発研究ユニット / Chemical Resource Development Unit

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

理研 - マックスプランク連携研究部門 / RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology 長田 裕之 / Hiroyuki OSADA

124

篠崎 一雄 / Kazuo SHINOZAKI

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
渡邉 信元 / Nobumoto WATANABE

理研 - マックスプランク連携研究部門 / RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology 長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
バイオプローブ研究グループ / Bioprobe Research Groupバイオプローブ応用研究ユニット / Bioprobe Application Research Unit

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
渡邉 信元 / Nobumoto WATANABE
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