RIKEN Center for Sustainable Resource Science Annual Report 2018

Contributing to a sustainable society

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

理化学研究所

Email : csrs@riken.jp

環境資源科学研究センター

Copyright © RIKEN. Printed in Japan.
RIKEN 2019-041

RIKEN Center for Sustainable Resource Science目次 Contents
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

センター長挨拶 ・
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Messege from Director

Contributing to a sustainable society through research oriented towards“problem-solving” based on the concept of developing manufacturing methods
with reduced environmental impact
ct

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Metabolomics Research Group

Contents

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

Round-table Talk

環境代謝分析研究チーム ・
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センター紹介 ・
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Environmental Metabolic Analysis Research Team

About CSRS

細胞生産研究チーム・
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研究体制・
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Cell Factory Research Team

Research Structure

天然物生合成研究ユニット ・
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フラッグシッププロジェクト／部門

Natural Product Biosynthesis Research Unit

Flagship Projects / Divisions

革新的植物バイオ・
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Innovative Plant Biotechnology

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

先進触媒機能エンジニアリング・
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Innovative Catalysts

新機能性ポリマー ・
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Leading-edge Polymers

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

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

プレスリリース・
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・ 32

篠崎 一雄

Since its establishment in 2013, RIKEN Center for Sustainable Resource

FY 2018 Press Release Highlights
Press Releases

ニュース＆イベント・
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News & Events

受賞・
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Awardsセミナー ・
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CSRS Seminars

研究室紹介
Laboratories

革新的植物バイオ / Innovative Plant Biotechnology
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合成ゲノミクス研究グループ・
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“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

Molecular Bioregulation Research Team

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

分子構造解析ユニット ・
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Molecular Structure Characterization Unit

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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Mass Spectrometry and Microscopy Unit

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

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

植物免疫研究グループ ・
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Plant Biotechnology”, “Metabolic Genome Engineering”, “Innovative Catalysts”,

Molecular Ligand Target Research Team

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分子生命制御研究チーム ・
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創薬ケミカルバンク基盤ユニット ・
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・ 104

interdisciplinary integration of plant science, chemical biology, and catalytic

greenhouse gas emissions, we are promoting five flagship projects; “Innovative

Chemical Genomics Research Group

分子リガンド標的研究チーム・
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機能開発研究グループ ・
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Science (CSRS) has been a leader in creating a sustainable society throughby the United Nations in 2015 and the agreement of the COP21 on achieving zero

Chemical Biology Research Group

ケミカルゲノミクス研究グループ ・
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Synthetic Genomics Research Group
Gene Discovery Research Groupchemistry. Using as guides the Sustainable Development Goals (SDGs) adopted

Biomacromolecules Research Team

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

2018 年度プレスリリースハイライト・
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センター長

バイオ高分子研究チーム ・
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ケミカルバイオロジー研究グループ ・
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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

来をリードしていきます。

Biofunctional Catalyst Research Team

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・ 28
国内連携／連携大学院 ・
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Industrial Collaborations / RIKEN Internal Collaborations

環境負荷の少ない「モノづくり」
を理念に「課題解決型」研究を推進し、持続的社

Green Nanocatalysis Research Team

生体機能触媒研究チーム ・
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International Collaborations

産業連携／理研所内連携 ・
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会の実現に貢献することで、人類が健康で豊かな生活を送ることのできる地球の未

Advanced Organic Synthesis Research Team

グリーンナノ触媒研究チーム・
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Bioplastic Research Team

Domestic Collaborations / Cooperative Graduate Schools

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。

Catalysis and Integrated Research Group

機能有機合成化学研究チーム ・
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理研 - マックスプランク連携研究部門 ・
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国際連携・
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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

Advanced Catalysis Research Group

触媒・融合研究グループ ・
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新機能性ポリマー / Leading-edge Polymers
バイオプラスチック研究チーム・
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RIKEN-Max Planck Joint Research Division for Systems Chemical Biology

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）」
お先進触媒機能エンジニアリング / Innovative Catalysts
先進機能触媒研究グループ ・
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Drug Discovery Platforms Cooperation Division

創薬・医療技術基盤連携部門 ・
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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

代謝ゲノムエンジニアリング / Metabolic Genome Engineering
統合メタボロミクス研究グループ ・
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・ 62

Plant Immunity Research Group

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

細胞機能研究チーム・
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・ 50
Cell Function Research Team

植物共生研究チーム・
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・ 52
Plant Symbiosis Research Team

Drug Discovery Chemical Bank Unit

創薬シード化合物探索基盤ユニット ・
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・ 106
Drug Discovery Seed Compounds Exploratory Unit

創薬化学基盤ユニット ・
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・ 108
Drug Discovery Chemistry Platform Unit

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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バイオ生産情報研究チーム ・
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・ 54

Bioprobe Research Groupand prosperous lives by carrying out “problem-solving” research and contributing

Bioproductivity Informatics Research Team

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・ 112
バイオプローブ応用研究ユニット・・

to a sustainable society based on the concept of developing manufacturing

適応制御研究ユニット ・
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・ 56

Bioprobe Application Research Unit

Dormancy and Adaptation Research Unit

理研 -KRIBB 連携研究ユニット ・
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・ 114

methods with reduced environmental impact.

Kazuo SHINOZAKI
Director, CSRS

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・ 58
ストレス適応研究ユニット ・
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RIKEN-KRIBB Joint Research Unit

Stress Adaptation Research Unit

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・ 116
組織図・
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環境応答研究ユニット ・
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・ 60

Organization

Environmental Response Research Unit
0203

座談会 Round-table Talk
るイネの共同研究を進めてきました。

す。農研機構との連携は、
イネゲノムの研究の頃からの非常に古こうした協力関係を発展的に統合し、基礎植物科学と作物育い歴史がありますが、お互いにより応用に近い形にシフトする中

種学、天然物化学と合成化学など、さまざまな融合分野を開拓しで、2017年に新たな協定を結びました。農研機構の組織替えをて推進するために、2017年に名古屋大学と理研との間で包括協踏まえながら、
2018年秋にワークショップを開催し、次の段階に定を締結し、
科学技術ハブ拠点の設置を進めています。

至ったと言えますね。

本格的なスタートは2018年からで、生命農学研究科との連携
では、肥料の使用を抑えて収量の増加を図るなど植物の改変を行うことで、地球規模の問題解決に貢献することを目指した研究を進めています。
名古屋大学が保有する固有のイネ育種研究リソースや、圃場
でのフェノタイピングのノウハウ、
それからアフリカ、
特にケニアでの圃場の管理運営実績を元に、食料問題やバイオマスにとって重要なイネ科作物研究の重要拠点の形成も進めています。
ITbMも食料・エネルギー問題に対し、特に低分子の化合物を利用して植物の改変を研究するとのことで、今後、さらに連携を進めたいと考えています。

林

持続的な食料・バイオマス生産に貢献する、環境ストレスに適応した質的・量的付加価値の高い植物や作物を開発するためには、形質改良技術を実地に展開することが必要です。
しかし、理研にはそのための圃場などの大規模な設備や実地経験が不足しています。
そこで、農業と食品産業の分野におけるわが国最大の研究機関である農研機構と連携することで、これらの問題を打開して研究を推進することが可能になると考えています。
農研機構は2016年の改組によって幾つかの研究所が統合されました。
全国各地に研究拠点を配置し、職員の数も3,000名以上という大規模な研究機関です。成果を社会に実装するために、国や都道府県、大学、企業との連携による共同研究や技術移転

篠崎

次に菊地先生から海洋資源連携について、特に水産研

究・教育機構（水研機構）、海洋研究開発機構（JAMSTEC）との

持続可能な社会へ

篠崎 環境資源科学研究センター（CSRS）
は第4期中長期計画

行うための研究を指します。第一のゴールは、触媒反応開発のたにおいて、新たなプロジェクトを推進することになりました。国連めの人工知能（AI）を構築することです。
さらには開発したAIにロで採択された持続可能な開発目標（SDGs）
や、
COP21で採択さボットなどを組み合わせて、触媒反応の開発を飛躍的に加速する

れたパリ協定といった国際的な枠組みのもと、持続可能な社会

ことで、空気資源化触媒を短期間で開発可能にします。

への貢献を意識しながら各々のプロジェクトが始まっています。

今後はCSRSで推進する地球に豊富に存在する資源を利用ししかし基礎研究をベースとするCSRSだけでは、直接応用へとた触媒化学と、キャタリストインフォマティクス研究を融合させて結びつけることは難しいと感じます。
そこで応用に近い研究機関、

いきます。
そして、
空気から低エネルギー・低コストで、化学製品のあるいは方向性の近い大学と連携することにより基礎研究の成

原料を作り出すことを可能にする触媒を開発し、実用化していく

果を活かそうと、
ここ3年ほど外部との連携を精力的に進めてきことが最終的なゴールになります。

ました。
本日は連携と研究の現況についてお話を伺います。
最初に侯先生から、空気の資源化ということで、産業技術総合

こうした組織との連携協定の下、私たちは農業・食品産業分野

は水産庁の予算も付いて、魚あるいは海の環境に関する研究がにおける科学・産業イノベーションを強力にけん引し、農業・食品

菊地 幼少期から排水処理等の社会基盤整備が、
自然環境の水質や魚類生態系を劇的に改善できることに興味を持っていまし2014年に水研機構、JAMSTEC、理研の3機関ワークショップ
ジェクトがスタートしました。
1つ目は水産庁の支援によるマグロ稚魚の飼料開発で、2018
年度が最終年度となりますが、今後は私たちが水研機構の西海区水産研究所と共同研究してきた高級魚スジアラの飼料開発へとリニューアルしていきます。
2つ目は、JAMSTECも関わるウナギ仔魚の飼料開発です。水す。名古屋大学との連携は非常に発展しましたね。2013年に発産庁の開洋丸でマリアナ海嶺沖まで行き、仔魚の餌に最適な条足した名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所

件を探すという、
水研機構や民間企業も関わる壮大なプロジェク

連携、そして情報科学を触媒化学に取り入れた「キャタリストイン（ITbM）
は、文部科学省・世界トップレベル研究拠点プログラム

トです。農林水産技術会議（農水技会）から支援を受けており、

フォマティクス」の展開についてもお話し願います。

（WPI）に採択された国際研究拠点ですが、CSRS同様、
化学と生

CSRSからはバイオ生産情報研究チームと共に携わっています。

2014年に新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）

物学を融合させて、世界を変革していく、
まさにトランスフォーマの委託を受け、産総研と理研とで、酸素や窒素の固定化を利用しティブな分子を作ることを目指していますね。

た機能性化学品製造について先導的な検討を行いました。翌年

松井 これまでも名古屋大学の個々の研究者と共同研究を進め

度には北海道大学の触媒科学研究所も加わり、空気の資源化をてきた経緯があります。
今お話しいただいたITbMでは、
合成化学、

目指した、
キャタリストインフォマティクスについて検討を始めて触媒化学、動植物学といった名古屋大学の強みである分野の若います。
その一環として2015年に、CSRS主催で第1回キャタリ手研究者が集結し、異分野融合研究により、食料・エネルギー問

ストインフォマティクス合同シンポジウムを東京で開催しました。

題を解決する分子の創出を目標に研究を行っています。2015年

3つ目が、採水して海水の環境変動を予測する農水技会のプロジェクトです。具体的には、環境水の分析とさまざまな物理デー
タをAI予測して、赤潮が来る前にプランクトンの増殖を予測しよこれまで北大、産総研、NIMSが持ち回りで主催し、2019年は再にはCSRSと協力協定を締結して、共同研究とともに合同ワーク

びCSRS主催による5回目のシンポジウムを開催する予定です。

ショップの開催を行ってきました。一方、名古屋大学大学院生命うとするもので、CSRSの生体機能触媒研究チームと進めています。
食べ物から水環境まで展開は非常に多岐にわたります。今後も理研の革新知能統合研究センターや光量子工学研究センター
といった他の戦略センターにも協力を仰ぎながら、総合的な海洋研究を進めるシナリオを描いています。

キャタリストインフォマティクスとは、
データサイエンスや機械

農学研究科（以下、生命農学研究科）とは、CSRSのチームリー

篠崎 連携現況の締めくくりとして、
林先生から、
農業・食品産業

学習などの情報科学を用いて、効率的に触媒設計や触媒開発をダーが客員教授となって授業を行ったり、名古屋大学が強みとす

技術総合研究機構（農研機構）との連携協定についてお願いしま04

行っている状況です。

が初めて開催されました。その後、2016年から3つの連携プロ

研究所
（産総研）
、
北海道大学、
物質・材料研究機構（NIMS）との侯

産業の持続的な発展と農産物の安定供給、作物などの生命情報の利活用による産業振興、SDGsに貢献することを目的に研究をた。
そこでチーム個別の研究として海、あるいは魚の研究を始め、続いて松井先生に、名古屋大学との連携について伺いま篠崎す。

連携協定に至った経緯についてお願いします。
水研機構との研究
具体的に進んでいると伺っています。

加速する連携活動、農業生産者や消費者への成果紹介も積極的に進めていま

Accelerating Collaborations
RIKEN CSRS has a significant focus on basic
research, but because it is a challenge for us tochannel that research into direct applications, we areenergetically promoting collaborations with external
research institutes with strengths in applied research
and with universities that are closely aligned with ourown directions in order to utilize our basic research
results.
1. National Institute of Advanced Industrial Scienceand Technology (AIST), Hokkaido University,
National Institute for Materials Science (NIMS)
2. The Institute of Transformative Biomolecules (ITbM)
and the Graduate School of Bioagricultural
Sciences at Nagoya University
3. Fisheries Research Agency (FRA) and the Japan
Agency for Marine-Earth Science and Technology(JAMSTEC)
4. National Agriculture and Food Research
Organization (NARO)
05

基礎研究から応用へ

連携によって生まれた成果

篠崎 それでは、新たに始まった連携をどう進めていくのか、
またいものになると考えますか。

連携によって見えてきた具体的な成果があればお話しください。
人材交流、人材育成の相互支援ですね。
加えて研究設備、施設の菊地

沖縄の高級魚スジア

From Basic to Applied Research

次に松井先生から、名古屋大学との連携による林 やはり研究開発協力、そして、それに必要な研究交流および海洋資源連携はいかがですか。

篠崎

The collaboration with AIST, Hokkaido University and
NIMS is in the area of catalyst informatics and aims touse air as a resource. Catalyst informatics scienceaims to use data science and machine learning toefficiently design and develop catalysts. The ultimate
goal is to develop and put into practical use a catalyst
that can produce raw materials for chemical products
from air at low cost and using low amounts of energy.

具体的な進捗についてお話し願います。

相互利用などが必要だと考えています。生物研は農林水産省のラに関しては、水研機構と私研究所の中でも基礎的な研究を行う、
ある意味CSRSに近い所たちで基礎的な研究を立ちでしたが、改組によって応用に重点が置かれるようになりました。

連携については2018年9月

上げ、2019年度から事業化

CSRSでは応用につながる技術開発あるいは要素技術の研究をに、名古屋大学農学国際教

松井 生命農学研究科とのに向けたプロジェクトがス行い、農研機構ではそれをいかに作物に取り入れていくかを考え

育研究センターのオープン

タートする予定です。事業をるなど、積極的に交流していくことが理想です。
そのためにはワーセミナーで、「アフリカの食糧問題解決に向けたイネ研究国際展

行う企業の調整も行われてクショップだけでなく、ハブとなる拠点の存在が重要になります。

開〜ケニアにおける研究拠点の形成と活用〜」ということで連携

その上で連絡協議会を設けて定期的に会合を重ね、軌道に乗せの説明が行われました。
11月には、第1回目の連携推進協議会がていけたらと思います。

実施されています。

おり、
いずれ新たな魚種がレストランで食べられる日も来ると思います。水研機構・中央水産研究所の若手研究員を客員研究員として私たちのラボで

具体的には「植物の生産性制御機構の解明とイネ科植物の育篠崎 続いて侯先生から空気資源化連携についてお願いします。

受け入れ、顔と顔と合わせてディスカッションをしながら論文を種応用」という研究課題で連携研究を実施しています。
この課題

書き、次の事業のプロジェクトを作るといった流れで進めており、侯 「動きだした触媒開発とにはさらに2つのテーマがあり、1つ目が「イネ高生産性制御機構

若手の人材交流という側面からも、かなり密に組めたと思います。

人工知能の融合」という題目の解明と国際展開」
です。
イネ高生産性制御機構の解明について

それから赤潮予測ですが、
これもAIを使うことで、実際に求めで3回目のキャタリストイン

は、生産性の安定に資する有用形質系統の選抜と遺伝子の同定、られている3日ほど前の時点において、かなりの精度で予測できフォマティクス合同シンポジ

低栄養耐性獲得系統の開発を目指した研究を進めており、そのるようになってきました。
今後さらに発展させるために、数理科学

ウムを開いたあたりから、予際にケニア圃場で形質の有用性評価を行う流れです。

に強い他のセンターや予測ビジネスを考える企業との連携も進想以上に研究が活発化してめ、基礎研究から応用に幅広く展開できるのではと期待していまいることを感じています。

す。
篠崎 林先生は農業生物資源研究所（生物研）
から理研に移って来られたわけですが、そのあたりの経験も踏まえて農研機構との連携についてお話しいただけますか。

2つ目が、「ソルガムF1雑種の発現不均一領域の探索および矮性遺伝子を活用したF1育種」
です。
ソルガムはバイオマス植物で2017年からは理研と産総あるとともに飼料食物として有用な植物ですが、背が高いために研の若手研究者が、キャタリ倒伏する弱点があります。
そこで倒れにくいバイオソルガムの育

ストインフォマティクス研究を共同で推進しており、ゴールや問題種を目指しています。

点も、ある程度明確になってきました。

そして2018年度の後半から、新たに3つ目のテーマとして「植

例えば、キャタリストインフォマティクス推進のためには、大量物の成長制御の理解のための画像解析システムの開発と利用」

林 CSRSは、
大学植物科学研究者ネットワークや農研機構、
産の触媒データの収集が必要になります。
そこでCSRSでは研究加がスタートしています。
これはCSRSが独自に開発した表現型解

総研との共催で毎年、植物科学シンポジウムを開催してきました。

速のために、2017年度から2018年度にかけて触媒反応データ

析システムRIPPS（RIKEN Integrated Plant Phenotyping

2018年度で18回目を数えますが、これまでも縦割りではなく、収集のためのハイスループット合成システムやハイスループット

System）
を利用して植物の成長を精密に計測することで、変動研究組織の垣根を越えて連携を強化してきた経緯があります。

分析システムの導入を行いました。

環境下での植物画像データの蓄積と画像解析ソフトウエアの開予算措置の点からは、農林水産省の委託事業もかなり長く続

窒素の資源化に関して、私の研究室では無機固体担体に分子発を行うものです。
また、画像データを利用した遺伝子機能推定

いてきましたし、
2016年から始まった戦略的イノベーション創造

性の金属クラスターを固定し、それを触媒としてアンモニア合成技術の開発と利用も目指しています。先ほどの2つの研究にも関

プログラム
（SIP）
の次世代農林水産業創造技術という枠組みにの効率化、さらに反応条件の温和化を目指して研究を進めていま連しますが、
この技術開発によって将来的には野外圃場や植物

おいても、府省連携で重点す。
そのためには触媒や担体と反応条件を最適化するための工工場における作物育種のモニタリングへの応用が期待できます。

的な研究開発協力が進めら学的手法に加え、理学的手法、特に触媒構造の解析や反応機構

ITbMが保有するユニークな化合物ライブラリーを用いた共同の解明も非常に大切です。
そこで、この分野に関し優れた専門家

研究も、現在いくつかの研究グループで進んでいます。ITbMはソがそろっている北海道大学触媒科学研究所と連携し、より効率

ルガムやトウモロコシの寄的な触媒の開発を進めているところです。

生植物であるストライガのれてきました。
このような経緯を踏まえ、2017年末に、連携・協力協

生育を抑制する化合物を新定締結に至りました。2018
年10月には理研で連携キッ篠崎 キャタリストインフォマティクスは非常にチャレンジングな規に開発しており、農学へ

クオフワークショップを開催

領域なのですが、データを集める仕組みは、
おおよそ確立したのの応用展開を目指していま

し、農研機構と合わせて20ですか。

す。わたしたちもITbMの化課題の研究テーマについて講演がありました。

侯 今のところ均一系触媒のデータ収集が中心ですね。
一方、
北
大では不均一系のデータ収集に一生懸命取り組んでいます。
そ篠崎 林先生は理研に移り、よりベーシックな課題に取り組んだ

れぞれの強みを組み合わせて、総合的にキャタリストインフォマ

わけですが、連携をどのように進めれば両者の研究がより実り多ティクスの研究を進めたいと思います。

06

The collaboration with Nagoya University is promoting
the establishment of a science and technology hub that
promotes research through the development of various
integrated fields such as basic plant research/crop
breeding and natural products chemistry/synthetic
chemistry. The specific theme of the collaboration is“Clarification of plant productivity control mechanisms
and breeding applications for rice plants”. We are also
working with ITbM on collaborative research thatmakes use of their library of unique compounds.

合物を利用して、天然ゴムのラテックス生産に関わる共同研究を進めているところです。

The collaboration with FRA and JAMSTEC focuses on
marine resources from a variety of perspectives, fromfood to the marine environment—specifically, thedevelopment of feed for tuna and eels, and forecastingchanges in the seawater environment. With respect tothe latter, AI has made it possible to forecast withconsiderable accuracy.
The collaboration with NARO aims for sustainable
development of the agriculture/food industry, provide astable supply of agricultural products, and promote theuse of crop bioinformatics in the agriculture and foodindustries. To develop high-quality, high-value added
plants and crops that are adapted to environmental
stress, it is necessary to develop trait improvement
techniques on the ground. However, RIKEN lacks
large-scale facilities and practical experience in suchfields. We believe the collaboration with NARO will help
us overcome these issues in advancing our research,as NARO has research bases throughout Japan.
07

若手・中堅研究者を巻き込み新たな展開へ
篠崎

現在、
インフォマティクスに強いデータサイエンスに取り組むことができる人材も出てきていますので、そういった方々にもプロセスを自動化したり、さらに効率化できれば、キャタリストイ

辺の微生物の微小電力の研究も進んでいますが、以前からの連基盤を整備することにより理研としての立ち位置はかなり強化さンフォマティクス研究がより加速されるものと期待されます。

携はまだ続いていますか。

れると期待しています。

参加してもらい、CSRSのプロジェクトも新たな展開を見せるの

バイオ関連の研究には、中堅研究者の技を再現できる「まほ

ではないかと期待しています。
今後、特に若手・中堅の研究者を巻ろ」というロボットがあるそうですが、触媒分野でも今後、中堅研菊地かなり注目すべき研究だと思います。現在は、
より物質科

学、物理化学の点で発展させるような共同研究が組まれていまき込んだ展開をどのように考えていますか。林先生の担当では、究者の触媒合成技術を再現して自動化するといったロボットのまだ始まったばかりの農研機構連携と、ゲノム機能研究など、もと開発が必要になるかもしれません。
それに向けて将来、キャタリス

もと共同で進めてきた研究もありますね。

トインフォマティクス研究に取り組んでいる理研の若手・中堅研

篠崎 深海は次のフロンティアですね。

究者と、ロボットの研究開発人材との交流も必要になる可能性

名古屋大学との人材交流もさらに活発化していますね。

林

若手や中堅の研究者がイニシアチブをとれる環境を作ることで、新たな展開を目指したいと思っています。具体的には農研機構に近い理研の筑波地区に拠点を設けることで、地の利を活かした交流が可能になるのかなと考えています。
また実際に共同研究を始めるきっかけとなる若手のチャレンジ
研究に向け、シーズを展開するためのバックアップも検討しなければならないと思います。
農研機構は品種改良のみならず、
農業・食品産業全般を広く視野に入れた研究機関なので、例えば理研の得意分野の一つである計測技術やAIなどを取り込んでSDGsの達成に貢献することが今後の目標になります。新たなシーズをす。

科学の基盤となる触媒化学を推進することにより、新たなモノづ
異分野にチャレンジするという意味でも、異なる研究機関の人

媒研究を行っている所もあります。
またNIMSではマテリアルズイ松井

ンフォマティクスの研究がかなり進んでいるので、こうした各機関の枠組みでの連携が始まっています。
CSRSから生命農学研究科のインフォマティクス分野の交流と、設計された触媒を効率的にに榊原 均グループディレクター、木羽隆敏研究員がそれぞれ教合成する技術開発の両方を進める必要があると考えています。

授、准教授として転出しています。逆に名古屋大学からは荻原伸

菊地 たとえば海の汚染にはさまざまな要因がありますが、中で名古屋大学とは研究室個別の共同研究から、センター間也博士がチームリーダーとして赴任しました。
さらに現在の連携大学院に加え、名古屋大学では2018年11月から、新たにトラン
スフォーマティブ化学生命融合研究大学院プログラムという卓も最近話題になっているのが海洋プラスチック問題です。
ただし、越大学院がスタートしました。
これについてもCSRSから2名の海洋で分解するようなプラスチックを流通するのは非常に難しい

チームリーダーが協力する形で、学生の指導を含めた人的な交見つける手段としては、
ワークショップなどを通じて、理研の持つ課題であり、高分子物理や触媒化学などのサイエンスを結集し流を行っています。
また年に1度開催するITbMとの合同ワーク

幅広い技術力を農研機構に紹介するとともに、農研機構におけるて、新たな材料開発に展開していく必要があります。
このように、ショップの前日に、若手研究者あるいは学生との交流を図るな
ど、共同研究や一緒に議論する場を広げることが、協力体制を強

ニーズを把握しマッチングを図ることも大変重要だと考えていま

海洋環境の研究には水産だけでなく、気候、材料などさまざまなす。
いずれにしても連携による魅力的な研究成果をアピールする

面でCSRSに関わる非常に重層的なテーマがたくさんあります。

めるとともに新たなプロジェクト提案につながっていくと考えていことが大切です。

そのため、センター内の連携、理研内の連携ならびに関連機関とます。

篠崎 キャタリストインフォマティクスに関して、産総研や新たにの連携を強化していきたいと思います。

始まったNIMSとの連携の展望はいかがですか。

篠崎

侯 キャタリストインフォマティクスについては、研究を推進する
ための環境がある程度整ってきました。
どのような触媒データを集めればよいのか、
あるいは集めたデータを元にデータサイエン
ス的手法を用いて、どのように触媒設計を行えばよいのかといった点については一定の成果が得られつつあります。
一方で、設計した触媒をどのように効率的に作るかについても考える必要があります。要するに触媒合成には研究者の非常に高い技術が必要で、合成のプロセスには時間がかかります。
この副センター長 / Deputy Director

松井南Minami MATSUI
08

深海の微生物や資源も注目されていますが、
その辺は共

菊地

も関わっていますが、今のところ深海生物という切り口はあまり多くありません。
ただ、海洋環境モデリングという意味では、海のビッグデータを集めて局所環境を予測する動きがあり、正確な気象予測と同調することも含めて新たな展開が期待されます。
篠崎 生体機能触媒研究チームによるチムニー（熱水噴出孔）周誠

Makoto HAYASHI

連携研究内容を広げるとともに、ケニアの圃場で栽培実証を行い、国際展開を図っていきます。ITbMも新規農薬や乾燥耐性を強める植物成長調整剤に深い関心を持っており、さらに農研機先ほどお話ししたウナギの飼料開発にはJAMSTECの方

チームリーダー / Team Leader

林

今後は新しいテーマを募集するなどして、生命農学研究科との同研究レベルになっているのでしょうか。

センター長 / Director

篠崎 一雄
Kazuo SHINOZAKI

構を加えた三者連携のような形も今後、必要であると考えます。
篠崎

での活躍も期待されています。一方、化学においても有望な物質
くりに役立つであろうと思います。

があります。産総研には人工知能研究センターもありますし、触篠崎 海洋資源分野の連携強化による展望はいかがですか。

またCSRSはいわゆる医療創薬のライフサイエンスとは異なった立ち位置で研究を進めており、今後バイオテクノロジーの分野

それぞれの府省間連携、あるいは大学連携は、人材交流まで含めて着実に進んでいると感じます。
理研では2000年以降、
ライフサイエンスを中心にしてかなり研究の大型化が進んでいます。
データ駆動型の科学を取り入れることで物質科学にも大型の研究基盤が必要になってくるので、チームリーダー / Team Leader

菊地淳

Jun KIKUCHI

材との交流は非常に重要です。持続的な社会への貢献という大きな目標のもと、知恵を出し合い、
これまでの理研にはない新たなプロジェクト立案もできるでしょう。応用的な側面を考えながら、ぜひ若手の人材を活用し、新しい科学あるいは応用科学で活躍する研究者を育ててもらいたいと思います。
チャレンジ研究のようなマッチングファンドを通じ、若手・中堅研究者が実際に予算を動かして共同研究を進めることで新たな展開も期待できます。
これからも理研、各機関がウィンウィンの関係になるような仕組みを考えていきたいものです。

New Developments That
Engage Young Researchers
Interaction with people from different research
institutes is also very important when taking onchallenges in different fields. With the overarchinggoal of contributing to a sustainable society, suchinteractions will allow CSRS to exchange wisdom withothers and plan new projects that were previously notdone at RIKEN. While thinking about the applied
aspects of research, we would like to make full use of
our young researchers and nurture researchers who
are working in new scientific fields or in appliedscience. By matching funds for challenging
rese
research, it is expected that young andmid
mid-career researchers will be able toovoversee budget funds and advance jointreresearch. It is necessary for RIKEN totthink about mechanisms that will create awin-win relationship for each of theorganizations involved.

副センター長 / Deputy Director

侯

召民

Zhaomin HOU
09

センター紹介 About CSRS
基礎的研究から応用、
そしてイノベーションへ。
情報科学を活用し、地球規模の課題に貢献する
5つのフラッグシッププロジェクト
2015 年 国 連 総 会 で「持 続 可 能 な 開 発 目 標：The
Sustainable Development Goals (SDGs)」が採択され、

国際連携
産業連携

International
Industry2030 年までに達成すべき 17 の目標が設定されました。
これらの地球規模の課題を解決するためには、科学とイノ
ベーションの力が不可欠です。環境資源科学研究センター
では、これまで培ってきた研究の強みを活かし、SDGｓの
7 つの目標に視点を定めて、５つのフラッグシッププロジェ
クトを推進しています。植物科学、ケミカルバイオロジー、

大学連携
府省連携

タサイエンスや AI（人工知能）、ゲノム解析など最先端の技

Universities
Inter-Ministry

連携
理研内の横断連携
連携
CSRS異分野連携

RIKEN / CSRSS
ary
Interdisciplinary
Research
CSRS
コア研究
研究基盤

CSRS
Core Research
Research
Platforms

革新的植物バイオ

触媒化学、バイオマス工学の異分野融合研究に加え、デー術を取り入れ、革新的な成果を創出していきます。

From basic research toapplication and innovation:
Five flagship projects,
using information science,
providing solutions
to global issues

B

先進触媒機能エンジニアリング

Innovative Plant Biotechnology

Innovative Catalysts

C

持続的な食料、バイオマス生産への貢献

高効率の新規触媒の開発と天然資源の利活用

Contributing to sustainable productionof foods and biomass

Developing high-performance catalysts for
efficient utilization of natural resources

代謝ゲノムエンジニアリング

新機能性ポリマー

Metabolic Genome Engineering

Leading-edge Polymers

M 植物や微生物からのバイオ生産と利用の拡大

P

有用機能を持つ新規ポリマー、バイオポリマーの開発

Expanding production and use of bioproducts
from plants and microorganisms

Developing new polymers and biopolymers
with beneficial functions

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

TP

新資源開発のための研究・技術基盤の構築と利用
Building and using research and technology
platforms for development of new resources

In 2015, the United Nations General Assembly adopted a
set of 17 SDGs to be achieved by 2030. The power ofscience and innovation is essential when addressing

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

these global issues. CSRS leverages its strength inresearch and promote five flagship projects focusing onseven goals. In addition to interdisciplinary research in

Small Molecules
Compounds
Metabolites
PeptidesData

Molecule data
Genome data
AI

GenomeEpigenome
Genome editing
Synthetic genomics

plant science, chemical biology, catalytic chemistry, andbiomass engineering, CSRS adopts latest technology indata science, artificial intelligence (AI), and genome
analysis to produce innovative results.
1011

研究体制 Research Structure
青字 プロジェクトリーダー

B

M

C

P

TP

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

Blue letter Project Leader

松井 南

Synthetic Genomics Research GroupMinami MATSUI

機能開発研究グループ

篠崎 一雄

Gene Discovery Research Group

Kazuo SHINOZAKI

植物免疫研究グループ

白須 賢

Plant Immunity Research GroupKen SHIRASU

植物ゲノム発現研究チーム

関 原明

Plant Genomic Network Research Team

Motoaki SEKI

細胞機能研究チーム

杉本 慶子

Cell Function Research Team

Keiko SUGIMOTO

植物共生研究チーム

林誠

Plant Symbiosis Research Team

Makoto HAYASHI

バイオ生産情報研究チーム

持田 恵一

Bioproductivity Informatics Research Team

Keiichi MOCHIDA

適応制御研究ユニット

瀬尾 光範

Dormancy and Adaptation Research Unit

Mitsunori SEO

ストレス適応研究ユニット

ラム−ソン・ファン・チャン

Stress Adaptation Research Unit

Lam-Son Phan TRAN

環境応答研究ユニット申怜

Environmental Response Research Unit

Ryoung SHIN

統合メタボロミクス研究グループ

斉藤 和季

Metabolomics Research Group

Kazuki SAITO

代謝システム研究チーム

平井 優美

Metabolic Systems Research Team

Masami HIRAI

環境代謝分析研究チーム

菊地 淳

Environmental Metabolic Analysis Research TeamJun KIKUCHI

細胞生産研究チーム

近藤 昭彦

Cell Factory Research Team

Akihiko KONDO

天然物生合成研究ユニット

高橋 俊二

Natural Product Biosynthesis Research Unit

Shunji TAKAHASHI

先進機能触媒研究グループ

侯 召民

Advanced Catalysis Research Group

Zhaomin HOU

触媒・融合研究グループ

袖岡 幹子

Catalysis and Integrated Research Group

Mikiko SODEOKA

機能有機合成化学研究チーム

ラウレアン・イリエシュ

Advanced Organic Synthesis Research Team

Laurean ILIES

グリーンナノ触媒研究チーム

山田 陽一

Green Nanocatalysis Research Team

Yoichi YAMADA

生体機能触媒研究チーム

中村 龍平

Biofunctional Catalyst Research Team

Ryuhei NAKAMURA

バイオプラスチック研究チーム

阿部 英喜

Bioplastic Research Team

Hideki ABE

バイオ高分子研究チーム

沼田 圭司

Biomacromolecules Research Team

Keiji NUMATA

先進機能触媒研究グループ

侯 召民

Advanced Catalysis Research Group

Zhaomin HOU

ケミカルバイオロジー研究グループ

長田 裕之

Chemical Biology Research Group

Hiroyuki OSADA

ケミカルゲノミクス研究グループ

吉田 稔

Chemical Genomics Research Group

Minoru YOSHIDA

分子リガンド標的研究チーム

チャールズ・ブーン

Molecular Ligand Target Research TeamCharles M. BOONE

分子生命制御研究チーム

萩原 伸也

Molecular Bioregulation Research Team

Shinya HAGIHARA

統合メタボロミクス研究グループ

斉藤 和季

Metabolomics Research Group

Kazuki SAITO

代謝システム研究チーム

平井 優美

Metabolic Systems Research Team

Masami HIRAI

環境代謝分析研究チーム

菊地 淳

Environmental Metabolic Analysis Research TeamJun KIKUCHI

メタボローム情報研究チーム

有田 正規

Metabolome Informatics Research Team

Masanori ARITA

分子構造解析ユニット

越野 広雪

Molecular Structure Characterization Unit

Hiroyuki KOSHINO

生命分子解析ユニット

堂前 直

Biomolecular Characterization Unit

Naoshi DOHMAE

質量分析・顕微鏡解析ユニット

斉藤 和季

Mass Spectrometry and Microscopy Unit

Kazuki SAITO

化合物リソース開発研究ユニット

長田 裕之

Chemical Resource Development Research Unit

Hiroyuki OSADA

合成ゲノミクス研究グループ

B

M

フラッグシップ
プロジェクトFlagship
Projects

CP

Innovative
Plant Biotechnology

Metabolic Genome
Engineering

Innovative Catalysts

Leading-edge Polymers

Research and
TP Advanced
Technology Platforms

Minoru YOSHIDA

吉田 稔
創薬・医療技術基盤連携部門

創薬ケミカルバンク基盤ユニット

長田 裕之

創薬シード化合物探索基盤ユニット

吉田 稔

創薬化学基盤ユニット

小山 裕雄

Drug Discovery Platforms
Cooperation Division

部門
国際連携

長田 裕之
理研-マックスプランク
連携研究部門理研-KRIBB連携研究ユニット

バイオプローブ研究グループ

長田 裕之

バイオプローブ応用研究ユニット

渡邉 信元
高橋 俊二

Hiroyuki OSADA

Drug Discovery Seed Compounds Exploratory Unit

Minoru YOSHIDA

Drug Discovery Chemistry Platform Unit

Hiroo KOYAMA
Hiroyuki OSADA

RIKEN-Max Planck Joint Research
Division for Systems Chemical Biology
RIKEN-KRIBB Joint Research Unit

青字 部門長12

Divisions /International
Collaborations

Drug Discovery Chemical Bank Unit

Bioprobe Research Group

Hiroyuki OSADA

Bioprobe Application Research Unit

Nobumoto WATANABE
Shunji TAKAHASHIBlue letter Division Director
13革新的植物バイオ
Innovative Plant Biotechnology

Contributing to sustainable food andbiomass production through developmentof plant trait improvement technologies

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With global warming, climate change, and population

研究成果

increase, sustainable food supply and procurement is now a

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と機能解明に取り組み、作物への橋渡しとなる研● 根から葉への長距離シグナルを介して乾燥ストレス耐性を制御する
CLE25ペプチドを発見した。

global issue. CSRS has been working on model plants to
explore and elucidate the functions of beneficial genes and● 光環境応答により遺伝子の転写開始点を変えることで、安定的な光

promoting research for translating the results in actual

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

応答遺伝子発現を起こす新規の分子メカニズムを解明した。

crops. Based on these research results, the Innovative

では、環境ストレスに適応し耐病性等を備えた、質的・量的● ベト病菌が宿主植物の認識を避ける分子機構を明らかにした。

Plant Biotechnology project aims to develop plants with high

● 植物の遺伝子型と形質の関係を調べるため、植物の成長観察を全自動で行う表現型解析システム：RIKEN Integrated Plant

qualitative and quantitative value added with resistance to

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
ジーの手法を活用し、食料やバイオマスの生産性向上、機能

Phenotyping System（RIPPS）
を独自に開発した。
● AtPep3ペプチドが植物の塩ストレス耐性を付与する事を解明した。

environmental stress and 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性向上につながる重要因子を解明していく。
また圃場での成● We identified new regulatory mechanism that induces stable
light-responsive gene expression by changing transcription startsite in the light environment.
● We revealed the molecular mechanism of avoiding hostperception by downy mildew.
● We established automated phenotyping system for monitoring
plant growth to understand relationship between plant genotype
and their phenotypes.
● We demonstrated that AtPep3 is a hormone-like peptide thatplays a role in salinity stress tolerance.

biomass. To ensure transfer of the results in the field to theるために、情報科学を駆使してデータを多角的に蓄積、解析

actual farmland under varying conditions, the project will

し、形質改良に活かす。

also use information science to store and analyze data from

今後 のビジョンmultiple angles for trait improvement.

Future Vision● Exploration of novel factors including transcription factors, small
functional molecules and peptides involved in environmental
stress responses and biomass production● 環境ストレス適応、バイオマス生産に関わる転写因子、機能性小分子、ペプチド等の探索● 上記因子の解析による生物と環境の相互作用データの収集● Data collection of interaction between living organism andenvironment by analyses of the factors above● 植物の環境ストレス適応、バイオマス生産等を定量的データとして解析するためのフェノタイピング技術の開発● Development of quantitative phenotyping technologies toanalyze plant’s environmental stress response, biomass
production and growth● ゲノム編集、化合物等により機能向上した植物創出のための研究の推進● Promotion of research to create functionally improved plants by
the technologies such as genome editing and chemical biology● 遺伝系統選抜や環境条件、栽培方法等の最適化による地球規模の気候変動に対応した食料・バイオマスの安定的確保への貢献● Contribution to sustainable food and biomass production to meetglobal warming by selection of genetic variants and optimizationof environmental and cultivation conditions

Dehydration stress tolerance by small peptide CLE25 and BAM receptors(These mutations cause stress sensitive)

松井 南● We discovered CLE25 peptide regulating dehydration stressresistance via root-to-shoot long distance signaling.

improvement of productivity and functionality of foods and果をさまざまな条件下にある実際の農地へと確実に転換す

プロジェクトリ
プロジェクトリーダー
Project Leader

Research Results

副プロジェクトリーダー／Vice Project Leaders
RIKEN Integrated Plant Phenotyping System (RIPPS)
for accurate plant phenotyping

理学博士

Minami MAT
MATSUI D.Sci.

白須

賢

Ph.D.

Ken SHIRASU Ph.D.
14

関

原明

博士
（理学）

Motoaki SEKI Ph.D.

Blue-light causes transcription start site change
for proper expression of light-regulated genes.
15代謝ゲノムエンジニアリング
Metabolic Genome Engineering

Maximizing capacities of plants andmicroorganisms for chemical synthesis
in expanding the production and use of bioproductsd

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、Departure from our dependence on fossil resources

研究成果

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● 植物の高温ストレスによって誘導され、高温耐性に寄与する葉緑体局在性のリパーゼをコードする遺伝子を発見した。

through innovative methods. Using genomic analysis datathat are increasing exponentially as well as synthetic

アーユルベーダ生薬の重要なアシュワガンダに含まれる● インド、

biology, genome engineering, and data science, the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

薬用成分であるウィザノリドの生合成遺伝子を発見した。

Metabolic Genome Engineering project will artificially

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● イソプレンを高効率で生合成する人工代謝経路を構築し、大腸菌内で機能化させることに成功した。

maximize capacities of plants and microorganisms for

デカリン立体化学の● Fsa2ファミリー酵素遺伝子の交換により、

sustainable production systems.

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The project will promote the synthesis of useful● 代謝プロファイリングのNMRビッグデータから重要因子をAI抽出する手法を開発した。

O
H
11S

R
Fsa2
2R

Phm7

3S

11R

6R

H
unnatural trans-decalinequisetin-type● 目的の代謝反応を触媒する高機能酵素を開発し、有用化合物を生産するセルファクトリーを構築する。
O
H

R
2S

3R

6S

[4+2] cycloaddition

develop using existing chemical synthesis. There are manypotential targets, including raw materials for the chemicalindustry, functional foods, drugs, and raw materials forcosmetics. Development of the technology base andpartnership with the industry is expected to bring aboutfurther advances in this field.

斉藤 和季● We succeeded in the stereochemical control oftrans-decaline structure by the exchange of Fsa2-family
enzyme.
● We have developed AI-methodology for the information
extraction of important variables from metabolic profiling of
NMR big-data.

Future Vision● We will identify plant genes and networks involved inbiosynthesis of useful specialized (secondary) metabolites,
and apply them to genome engineering and synthetic
biology.
● We will search for plant bio-resources utilizable for usefulcompound production.

● We will construct microbial biosynthetic platform bymetabolic engineering and produce useful compounds byutilization of genetic resources.

● 環境要因で変動する代謝を最適化し、生物生産効率を向上する
機械学習手法を開発する。

H
trans-decalin
phomasetin-type

A

B● We will try methodological advances for better bio-production
based on black-box optimization by machine-learning.

副プロジェクトリーダー／Vice Project Leaders

薬学博士

A. Reactions catalyzed by DWF1/SSR1, SSR2 and 24ISO
B. Possible evolutional scenario

Kazuki SAIT
SAITO Ph.D.

近藤 昭彦

工学博士

Akihiko KONDO Ph.D.
16● We have succeeded in constructing an artificial metabolic
pathway biosynthesizing isoprene high efficiently, andactivating it in Escherichia coli.

● We will develop high functional enzymes catalyzing target
metabolic reactions, and build cell factories for production ofvaluable chemicals.

● 代謝エンジニアリングにより微生物生合成プラットフォームを構築し、遺伝子資源活用により有用物質を生産する。

Stereoselective [4+2] cycloaddition by decalin synthases, Fsa2 and Phm7

プロジェクトプロジェクトリーダー
Project Leade
Leader● We have identified a key gene involved in the biosynthesis ofwithanolides produced in Withania somnifera, also known as
an Indian Ayurvedic medicinal plant, ashwagandha.

and synthesizing compounds that had been difficult to● 有用物質生産に利用可能な植物バイオリソースを探索する。

O● We have identified a novel gene encoding a plastidic lipase,which is involved in the heat-stress mitigation in plants.

and microorganisms that make up the production systems,

今後 のビジョン● 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を解明し、ゲノム編集や合成生物学に応用する。

linear polyene intermediate

the challenge of developing smart organisms throughmultiple cells, creating advanced forms of breeding of plants

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Rsubstances from plants and microorganisms by taking on
designing metabolic pathways from the interactions of

合成を進める。化学工業の原料、機能性食品、医薬品、化粧携によってさらなる展開が期待される。

chemical synthesis in developing and configuring制御に成功した。

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

Research Results

requires creation of bioproducts essential to our lives

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

高橋 俊二

博士
（理学）

Shunji TAKAHASHI D.Sci.

菊地 淳

博士
（工学）

Jun KIKUCHI Ph.D.

Bio-isoprene production with Escherichia coli
harboring an artificial metabolic pathway17先進触媒機能エンジニアリング
Innovative Catalysts

Developing new catalysts forhighly efficient use of natural resources

天然資源の利活用に貢献する
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

Transformation of our lifestyle to one without dependence

研究成果

on fossil fuel is an important theme for bringing about a

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

Research Results● 酸性中で水を電気分解し続けるマンガン触媒の開発に成功した。

sustainable society. Even though natural resources are● We developed acid-stable Mn-based water oxidation catalysts.

● 電気生命起源モデルのカギとなる電気化学的CO2還元によるCO生成を実証した。

finite, new beneficial resources can be produced from● We demonstrated the electrochemical CO2 reduction based onelectroautotrophic origin of life model.

● シリコン原子上に不斉点を有するキラル有機ケイ素化合物の新しい合成法を開発した。

catalysts. The Innovative Catalysts project will develop
atmosphere, water, and earth crust resources of the global

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● スルフィド類のα-メチルC-H結合のアルケン類への選択的付加化反応を初めて達成した。

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● クロロジフルオロ酢酸無水物を用いたアルケン類のクロロジフルオ

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
源の有効利用を目指す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

environment to contribute to stable supply and recycling ofenvironmental resources.

● We developed a new methodology for the enantioselective
synthesis of silicon-stereogenic silanes.
● :HDFKLHYHGIRUWKHILUVWWLPHWKHVHOHFWLYHĮ&í+DGGLWLRQRI
methyl sulfides to alkenes.
● We developed chlorodifluoromethylation of alkenes withchlorodifluoro acetic anhydride.

catalyst technology for synthesizing ammonia from nitrogenand hydrogen under mild conditions and development of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

想を転換していく。

advanced catalysts that enable efficient use of theSome of the focal points will be development of new

ロメチル化反応を開発した。

媒、水中で機能する生体機能触媒、安価で豊富な地殻資源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

natural resources through the actions of highly functional

catalysts for synthesis of carboxylic acids using carbon

今後 のビジョン

dioxide, which is considered as the major cause of global● 二酸化炭素や窒素分子の活性化と有効利用を可能とする先進的触媒の開発

warming, as raw material. In addition, the project will

● 分子状酸素を酸化剤として用いる触媒反応の開発

products through water splitting, biofunctional catalysts that

● 各種金属元素の特性を生かした精密有機合成触媒の開発

function in water, and catalysts that are based on cheap,● 太陽エネルギーにより駆動する水分解システムの開発● 回収・再利用可能な触媒系の構築

develop catalysts for producing hydrogen and other usefulearth-abundant elements and that take the advantage of thefeatures of all available metals for chemical synthesis.
Through such innovation, the project will change the notion

Future Vision● Development of innovative catalysts for activation and utilizationof CO2 and N2● Development of new catalytic reactions using O2 as an oxidant● Development of new catalysts based on element features forsynthesis of fine chemicals● Exploration of water splitting systems powered by solar energy● Development of reusable and recyclable catalysts

that “Japan is a country poor in resources.”

5HJLRVHOHFWLYHĮ&í+
addition of methyl
sulfides to alkenes

プロジェク
プロジェクトリーダーク
Project Le
Leadere

侯

召民
召副プロジェクトリーダー／Vice Project Leaders

工学博士

Zhaominn HOU D.Eng.

Long-term water electrolysis by Mn-based electrocatalyst

袖岡 幹子

薬学博士

Mikiko SODEOKA D.Pharm.
18

中村 龍平

博士
（理学）

Ryuhei NAKAMURA D.Sci.

A versatile synthetic method for CF2-containing
molecules via chlorodifluoromethylations19新機能性ポリマー
Leading-edge Polymers

Developing new polymers with beneficial
functions improving efficiency in the use ofresources and creating new industries

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「持続可能な開発目標（SDGs）」の「つくる責任、つかう責

Achieving the Sustainable Development Goal (SDG) of

研究成果“Responsible Consumption and Production” also means

任」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● 世界で初めて乾燥空気中のみならず、水や酸、アルカリ性水溶液中でも自己修復性能や形状記憶性能を示す新しい機能性ポリマーの創製に成功した。

that we make efforts towards achieving a sustainable● α,β置換オレフィンモノマーの重合における高効率的合成プロセスを確立した。

using molecular catalysis, the Leading-edge Polymers● 植物由来芳香族化合物である没食子酸を出発原料とした新規スーパーエンジニアリングポリマー素材創出に成功した。

resources, biopolymers having new functionalities, and lead

レジンなどと● アミノ酸から成る高分子を複合材として利用する際に、の界面接着性を向上させる手法およびアミノ酸から成る高分子を開発した。

化学産業に革新をもたらす。

economy. Through groundbreaking synthesis techniques
project will develop, from plants, biomass, and fossil
efforts towards their commercialization.
Polyethylene and other polyolefins make up about 70% of
all polymers used in our world today. To further broaden its
potential, the project will develop functional polyolefin● 光合成細菌をホストとして人工的なシルクタンパク質を合成することに成功した。

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、

society that strikes a balance between the environment andmaterials that have excellent adhesive properties with otherResearch Results● We succeeded in creating new functional polymers withcharacteristics of self-healing and shape memory under theconditions in not only dry air but also water, and acidic andalkaline aqueous solutions.
● We established the efficient synthetic process for thepolymerization of Įȕsubstituted olefinic monomers● We synthesized the novel super engineering polymers fromgallic acid which is aromatic compound derived from plants.
● We developed the peptide polymers suitable for composites andthe methodology to improve the interfacial adhesion withpolymer resin.
● We succeeded in biosynthesis of artificial silk proteins by using
photosynthetic bacteria.

materials, develop acrylic resins used in organic glass,create super engineering polymers with high-strength and今後 のビジョン

high-temperature heat resistance properties, and develop● 極性・非極性オレフィンモノマーの共重合化を自在に達成できる分子触媒の開発と新規機能性ポリオレフィンの創製● バイオマス由来オレフィンモノマーを利用した新規機能性ポリマー
素材の創出

the technology for creating high-toughness peptide polymer
materials that combine strength and flexibility. These efforts
will, through collaboration with the industry, promote
efficiency in the use of resources as well as bring innovationin the chemical industry.

● 超耐熱性バイオマスポリマー素材の創製● クモ糸を超越した熱成形可能な高タフネス高分子の合成

Future Vision● Developments of new catalysts for the synthesis of copolymers
from polar and nonpolar olefinic monomers and creations of new
functional olefin polymers● Creations of new functional polymers from bio-based olefinicmonomers● Creations of super heat-resistant polymers from biomass
chemicals● Synthesis of high toughness thermoformable polymers
exceeding spider silks● 天然ゴムを超越した構造タンパク質材料の創製● Creations of structural protein materials exceeding natural
rubberOptical microscope images of damaged (left) andrepaired (right) functional polymers in air and water

プロジェク
プロジェクトリーダー
Project Lea
Leader阿部 英
英喜

副プロジェクトリーダー／Vice Project Leaders

Synthesis of polyesters with anthraquinone
backbone structure from gallic acid

博士
（工学）

Hideki AB
ABE Ph.D.

侯

召民

工学博士

Zhaomin HOU D.Eng.
20

沼田 圭司

博士
（工学）

Keiji NUMATA Ph.D.

DOPA-containing silk-based adhesives, whichfunction against various material surfaces.
21

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

Advancing analytical technology andinformation platforms and leading innovation
as a science and 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

RIKEN, with its state-of-the-art platform for molecular

研究成果

analysis, is actively conducting joint research with other

コアとなり、他の研究所や大学との共同研究が活発に行わ2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● エネルギー分解タンデム質量分析法（ER-MS ）に基づく小分子異性体メタボライトの識別・同定法を開発した。

research institutes and universities, with the Technology● ラベルフリー相対定量プロテオミクス法を確立して、肝癌幹細胞にTechnology Platforms project will use and further refine

アップしていく。

おける脂質代謝リプログラミングを調べた。

具体的には化合物同定を自動化する解析技術の開発、細Platform Division at the core. The Advanced Research and
RIKEN's analytical and information platforms and support the● バーコード化された微生物・動物細胞ライブラリーを利用したケミカ
ルゲノミクスネットワークの基盤構築に成功した。

efficient promotion of the flagship projects.

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● 理研の新領域プロジェクト・ケミカルプローブの合成研究者から約analytical technology for automatic identification of compounds;

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1000化合物を受け入れ、化合物ライブラリーを作製し、スクリーニ
ンググループに提供した。

sophistication of the integrated metabolome analytical platform,● 生体内で過剰なピロリン酸がUDP-グルコースピロホスホリラーゼを阻害することをメタボロミクスと数理解析の組合せにより明らかにした。

intracellular metabolism, the imaging technology platform using● 光学顕微鏡と透過及び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、各試料に対応した新しい試料調製法を開発した。

substances that combines research covering an extensive field

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。

Specifically, such efforts will include development of

including plant hormones that help us understand allelectron microscopy, and the phenotype analytical platform;
establishment of the platform for development of bioactivefrom plants to microorganisms; and further expansion of thechemical bank. To support these analytical technologies, theproject will also use and refine the cross-cutting information

Research Results● We developed a new method for differentiation and identificationof isomeric small metabolites based on energy-resolved tandem
mass spectrometry (ER-MS2).
● Establishment of label free quantification of proteomics andobservation of lipid metabolic reprogramming in liver cancer
stem cells.
● We established a platform for analyzing chemical genomic
network using molecular barcoded microbial and mammaliancell libraries.
● About 1000 compounds have been deposited to NPDepo fromthe researchers of the RIKEN Pioneering Project (Chemical
Probe). Those compounds were used for various kinds ofscreenings.
● The combination of metabolomics and mathematical analysis
revealed that excess pyrophosphate inhibits UDP-Glc
pyrophosphorylase in vivo.
● We improved correlative light and electron microscopy (CLEM)
using light microscopes and electron microscopes, anddeveloped the new applications for sample preparation.

platform. The project will lead RIKEN's efforts in forming a

今後 のビジョンscience and technology hub and bring about the

より広い範囲の小分子に● ER-MS2に基づく分子解析法を発展させ、
ついての
「その場」
同定、
局在解析へと応用する。
● 構築したケミカルゲノミクスネットワーク基盤から得られた化合物とnext-generation
innovation while
deepening● We will biochemically validate chemical genetic interactions
based on our chemical genomic network analysis.

collaboration with遺伝子の相関性の検証実験を行う。
● CRISPR-Cas9を用いたノックアウト細胞を用いたケミカルゲノミク

the industry.

● We will construct a chemical genomic screening system using a
CRISPR-Cas9 human genome-wide knockout library.

ススクリーニング系の構築を開始する。

● Generalize plant metabolomics analysis methods combining
chemo-informatics and fully-stable-isotope labeling.

● ケモインフォマティクスと完全安定同位体ラベル法を組み合わせた
植物メタボロミクス解析手法を一般化する。

● Development and improvement of optical and electron
microscopy applications such as fluorescence microscopy,
CLEM, array tomography and high-pressure freezing technique● 蛍光顕微鏡法、CLEM法、
アレイトモグラフィー法、高圧凍結技法な
Energy-resolved MS2 facilitates identificationof isomeric small metabolites

Future Vision● Extend and apply the ER-MS2–based molecular characterization
method for in-situ identification and localization analysis ofdiverse small molecules

ど光学および電子顕微鏡法の開発と改良を行う。

Pictures of redesigned CLEM system
プロジェクトプロジェクトリーダー
Project Leader
Lead

斉藤 和季

プロジェクトリーダー
トリーダー
Project
ject Leader

副プロジェクトリーダー／Vice Project Leaders

長田 裕之

薬学博士

Kazuki SAITO
SAI
Ph.D.

平井 優美

博士
（農学）

Masami HIRAI Ph.D.
2
22

農学博士

Hiroyuki OSADADA D.Agr.

吉田

稔

農学博士

Minoru YOSHIDA D.Agr.

Flow of chemical genomic
network analysis
23

創薬・医療技術基盤連携部門

理研-マックスプランク連携研究部門

Drug Discovery Platforms Cooperation Division

RIKEN-Max Planck Joint Research Division
for Systems Chemical Biology

新薬創製を目的とするHTSと創薬化学
によってシード／リード化合物を創製します

Discovery of seed/lead compounds by
HTS and medicinal chemistry fordevelopment of new drugs

システムズケミカルバイオロジー研究を
ドイツ・マックスプランク研究所と連携して進めます

Proceeds the systems chemical
biological study withMax Planck Institute in Germany

近年急速に解明が進んだ膨大なゲノム情報から数多

The increased availability of genomic sequence

マックスプランク研究所（ヘルベルト・ワルドマン教授

Exchanges of researchers and their resources between

くの新たな創薬標的が明らかになってきている。
こうしたinformation has already allowed the identification of

およびピーター・ジーバーガー教授のグループ）との連携

Max Planck Institutes (Groups of Prof. Herbert Waldmann

基礎研究の輝かしい成果から生まれた情報を最大限に応用し活用するためには、実際の医療につなげるための新しい技術や評価方法の開発が不可欠であり、それらがnumerous novel drug targets. The next challenge lies indeveloping new technology and assays, to further expand
and exploit available genomic information obtained frombasic research, and begin translational programs that willを中心に、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る。理研側では、独自の化合物ライブラリー

and Prof. Peter Seeberger) and RIKEN promote more
effective use of research resources as well as informationand technology in the field of systems chemical biology. In
addition to our unique chemical libraries (NPDepo), both of

多くの生命科学者の次なる挑戦となりつつある。大学や

lead towards actual application and patient treatment.

（NPDepo）に加え、化合物ライブラリーから効率良く阻

the laboratories have different technologies to solve

公的研究所による創薬研究（アカデミア創薬）
は世界のAcademic drug discovery has become a world-wide

害剤を見つけ出す技術、
マックスプランク研側では誘導

chemical biological issues, such as methods for exploring

潮流であり、理研では創薬・医療技術基盤プログラム

movement at universities and research institutions, in

体展開による、
より良い生物活性を有する化合物を創出

specific interactions between ligands and proteins of（DMP）
を開始して、理研の卓越した科学技術をプラット

response to which the RIKEN launched the Drug Discovery

する手法など、両研究機関のコアとなる技術・手法は異interest, and derivatization by chemical synthesis for making

フォームとして提供することにより、アカデミア創薬を加速することを目指している。
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and Medical Technology Platforms (DMP). Capitalizing on
RIKEN’s excellent track record in basic science andtechnology, including a vast library of bioactive natural

なっており、
その効果的な組み合わせによる相乗的なケ
ミカルバイオロジー研究の進展を目指す。

new compounds with better biological activities, opening theway for not only understanding of various biologicalphenomena but also drug discovery.

products, state of the art equipment for high throughput

ハイスループットにスクリーニング（HTS）
するための適screening (HTS), and medicinal chemistry for hit-to-lead and

切な評価系と機器システム、およびヒットからリード化合

lead optimization, our division aims at making innovative

物を創製するための創薬化学をプラットフォームとして

contributions to the academic drug discovery effort.

提供し、アカデミア創薬へ貢献することを目指す。

Future Vision

今後 のビジョン

Future Vision

今後 のビジョン● ユニークなHTS用化合物ライブラリーの構築● Construction of unique chemical libraries for HTS● 国際的研究者を育成するための人材交流● Personnel exchange to grow international-level researchers● iPS細胞や幹細胞を利用したHTSやフェノタイプによるHTSの推進● Promoting HTS using iPS and stem cells, and phenotypic
HTS in order to find unique bioactive compounds● 双方が有する独自性のある化合物ライブラリーの交換● Exchange of original chemical library of both RIKEN and
Max-Planck Institute● タンパク質分解誘導キメラ分子を含めた中分子創薬のプ
ラットフォーム構築● Establishment of the platform for middle-molecular drug
discovery including proteolysis-targeting chimeric molecules● 共通のスクリーニングプラットフォームの構築● Construction of common screening platform

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
Unit Leader Nobumoto Watanabe

RIKEN Natural Product Depository “NPDepo”

MPI of Colloids and Interfaces
Prof. Peter H. Seeberger

Biofunconal SynthecChemistry Laboratory
Chief Scienst Katsunori Tanaka

Chemical Glycomics

部門長／Division Director

部門長／Division Director

吉田

長田 裕之

稔

農学博士

Minoru YOSHIDA D.Agr.
24

Facilities for HTS

Disease Glycomics

Collaboration between RIKEN and Max-Planck Institute

農学博士

Hiroyuki OSADA D.Agr.
25

国際連携 International Collaborations
研究協力協定Research Collaboration Agreements① Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Germany② Beihang University, China③ International Center for Tropical Agriculture, Columbia④ John Innes Centre and the Sainsbury Laboratory, UK⑤ Umeå Plant Science Center, Sweden⑥ KTH Royal Institute of Technology, Sweden⑦ University of California at San Diego, USA① マックスプランク研究所（ドイツ）⑧ ベトナム農業遺伝学研究所（ベトナム）

理研とマックスプランク協会は、
システムズケミカルバイ

CSRSは、2015年にベトナム農業遺伝学研究所と協力

Max Planck Institute (Germany)⑧ Agricultural Genetics Institute, Viet Nam⑨ National Taiwan Normal University, Taiwan

Agricultural Genetics Institute (Vietnam)

オロジー分野での連携強化のため、2011年に理研−協定を締結し、
キャッサバ、ダイズの分子育種に関する共⑩ University of Toronto, Canada

マックスプランク連携研究センターに関する協定を締結

同研究を推進している。

⑪ National Laboratory of Genomics for Biodiversity, Cinvestav, Mexico

し、共同シンポジウムの開催、人材や技術交流を促進し

RIKEN CSRS and the Agricultural Genetics Institute⑫ Plant Resilience Institute, Michigan State University, USAている。連携研究を推進するため、合同シンポジウムをド

concluded MOU on research collaboration in 2015. We⑬ Zhejiang Hangzhou Future Science and Technology City Management Committee /イツと日本で毎年交互に開催し、世界をリードする拠点

promote collaborative research on molecular breeding

Zhejiang Ivy Institute of Technology, Chinaを目指す。

of cassava and soybean.

RIKEN and the Max Planck Society signed an agreementin 2011, to strengthen collaboration by establishing a joint
research center for systems chemical biology. We holdthe joint symposium every year since 2012 and promote

⑤
⑥
④
G

research collaboration with the aim to become a leadingworld institution.

F①
E

A

⑩
C ⑫

②
⑦

⑬⑨

⑪

⑧
B

③

⑬ 浙江杭州未来科技城管理委員会／浙江省

D

常青藤生命科学・物理化学研究院（中国）
Zhejiang Hangzhou Future Scienceand Technology City Management Committee /Zhejiang Ivy Institute of Technology (China)⑫ ミシガン州立大学（米国）Michigan State University (USA)

主な共同研究Principal Joint Research Agreements
A The University of British Columbia, Canada
B Universiti Sains Malaysia, Malaysia

ス研究所と連携・協力に関する覚書を締結した。植物科学研究分野における研究開発、教育・人材育成等を通じて、両国の植物分野の振興や教育の発展を目指す。
RIKEN CSRS and the Plant Resilience Institute, Michigan

C University of Minnesota, USA

State University concluded MOU on research collaboration

D Indonesian Rubber Research Institute, Indonesia

in 2018. Through research and development, education

E Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology, Austriaand HR initiatives in fields of plant science, we contribute to

F Max Plank Institute for Plant Breeding Research, Germany
G Hubrecht Institute, Nederland

26

CSRSは、2018年にミシガン州立大学・植物レジリエン

the development of education and the promotion of plantscience in Japan and the United States.

理研は、2018年に中国の浙江杭州未来科技城管理委
員会、浙江省常青藤生命科学・物理化学研究院は、浙江省杭州市にある杭州未来科技城（サイエンスパーク）内に新たな連携拠点を形成することに関する共同宣言に調印した。
ケミカルバイオロジー分野での共同研究を推進していくとともに、
日中両国の若手科学技術人材の育成・交流を促進する。
RIKEN signed a joint statement with Zhejiang Hangzhou
Future Science and Technology City Management
Committee, and Zhejiang Ivy Institute of Technology in2018, with the aim to strengthen our relationship andpromote collaborative research activities in the field ofchemical biology.

27

国内連携 Domestic Collaborations
主な共同研究Principal Joint Research Agreements

研究協力協定Research Collaboration Agreements
1

Okayama University

D

慶應義塾大学
Keio University

2

The University of Tokyo
Graduate School of Bioagricultural Sciences, Nagoya University
Hokkaido University

横浜市立大学Tokyo Institute of Technology

国立研究開発法人

森林総合研究所G
1

大学共同利用機関法人
国立遺伝学研究所

H

奈良先端科学技術大学院大学

おり、基礎植物科学と作物育種学、天然物化学と合成化学など、

国立研究開発法人

J究科およびトランスフォーマティブ生命分子研究所と連携して海洋研究開発機構
国際農林水産業研究センター

Japan International Research Center for Agricultural Sciences
FB

2

国立研究開発法人

K

L

産業技術総合研究所

RIKEN and Nagoya University concluded an MOU on researchcollaboration in 2017. RIKEN CSRS has been collaborating with
the Graduate School of Bioagricultural Sciences and the Instituteof Transformative Bio-Molecules. We are pioneering and

国立研究開発法人

promoting integrated studies such as basic plant science/plant

国立研究開発法人

M

7

融合分野の開拓と共同研究を推進している。

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology

農業・食品産業技術総合研究機構

National Agriculture and Food Research Organization
G

Nagoya University
本協定を締結した。CSRSでは、名古屋大学大学院生命農学研

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

National Institute of Genetics

名古屋大学

九州大学

国立研究開発法人

I

C

Kyoto University

Nara Institute of Science and Technology

情報・システム研究機構

4

理研は、2017年に名古屋大学と連携・協力の推進に関する基Kyushu University

公益財団法人 かずさDNA研究所
Kazusa DNA Research Institute

8

京都大学

F

Forestry and Forest Products Research Institute7

東京工業大学E

木原生物学研究所

Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University
6

北海道大学

D

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 University5

名古屋大学大学院生命農学研究科

C

筑波大学

University of Tsukuba
4

東京大学

B

神戸大学大学院工学研究科

Graduate School of Engineering, Kobe University
3

岡山大学

A

breeding and natural products chemistry/synthetic chemistry.

水産研究・教育機構

Japan Fisheries Research and Education Agency
3 6 J
K L

5 I M

4 C
A

H

E
8

M

連携大学院 Cooperative Graduate Schools

Japan Fisheries Research and Education Agency (FRA)

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 University

28

水産研究・教育機構

理研は、2017年に水産研究・教育機構と連携・協力に関する協定を締結した。水産業の持続的な発展と水産物の安定供給、水2 ) 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 University

理研は、2017年に農業・食品産業技術総合研究機構と連携・漁場環境の健全性評価手法の開発」等の課題で研究協力を5 ) 京都大学大学院理学研究科

Graduate School of Science, Kyoto University

協力に関する協定を締結した。農業・食品産業の持続的な発展行っている。

6 ) 東京工業大学物質理工学院

School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technologyと農産物の安定供給、作物等の生命情報の利活用による産業

7 ) 立教大学大学院理学研究科

Graduate School of Science, Rikkyo University

L

農業・食品産業技術総合研究機構

産生物の生命情報の利活用による産業振興および国連が掲げ

National Agriculture andFood Research Organization (NARO)

る持続可能な開発目標（SDGs）の達成に貢献するため、CSRS

振興および国連が掲げる持続可能な開発目標（SDGs）の達成に貢献することを目的としている。

では、「クロマグロ養殖用の高機能・高効率餌料開発」
や「養殖

RIKEN and FRA concluded an MOU on research collaboration in2017. RIKEN CSRS has been carrying out joint research on such8 ) 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

RIKEN and NARO concluded an MOU on research collaborationaquacultured10 ) 首都大学東京大学院理工学研究科

Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Metropolitan University

in 2017. The purpose of the MOU is to contribute to sustainableassessment methods for the aquaculturing environment” to11 ) 群馬大学大学院理工学府

Graduate School of Science and Technology, Gunma University

agricultural and food development, stable supplies of agriculturalcontribute to sustainable fisheries development, stable supplies of12 ) 筑波大学大学院生命環境系

marine products and the use of bioinformatics in promoting theFaculty of Life and Environmental Science, University of Tsukuba

products and industrial promotion that makes use of crop
bioinformatics, as well as to achieve the UN’s sustainablemarine products industry, as well as to contribute to the13 ) 大阪大学大学院理学研究科

Graduate School of Science, Osaka University

development goals (SDGs).

sustainable development goals (SDGs) .

topics as “High-performance, high-efficiency feed development for
Bluefin

tuna”

and

“Development

of

sound

29

産業連携 Industrial Collaborations

プレスリリースハイライト Press Release Highlights
機能開発研究グループ / Gene Discovery Research Group

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、44社の企業と共同研究を実施しています。

乾燥に強くなる植物ペプチドを発見

CSRS conducts collaborative research with 44 companies with the aim of practical application of our knowledge and technologies.

Newly discovered hormone helps keep plants from dehydrating
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

植物に乾燥ストレスがかかったときに、根の細胞から道管にCLE25ペプチドが放出されることを発見しました。
このペプチドが、道管を通って根から葉に移動し、
受容体
（BAM）
に結合すること、
また、
ペプチド-受容体結合によって発せられたシグ
ナルが、葉の維管束細胞内に伝わり、植物ホルモンの一つであるアブシジン酸（ABA）の合成を開始させる合図となることを解明しました。本成果は、乾燥をはじめとする環境ストレスに強い作物の作出や、機能性肥料の開発など植物の生育環
境への植物ペプチドの応用につながると期待できます。
Researchers have discovered that peptide CLE25 moves from the roots to theleaves when water is scarce and helps plants prevent water loss by closing pores in
the leaf surface. They also discovered BAM1/BAM3 receptors in leaf were the link
between CLE25 and ABA production. These research results should contribute to
the development of abiotic stress-resistant crops that take advantage of the mobile
peptide system in plants.

D

C E

The Yokohama Rubber Co., Ltd.
Zeon Corporation
Efficient production of isoprene, a synthetic rubber material,by organism

euglena Co., Ltd.

© euglena Co., Ltd.

Technology development for biofuel production increase
from microalgae

離れた組織間での情報伝達を担う
CLE25ペプチド-BAM受容体
CLE 25 peptide-BAM receptor responsible
in long-distance signaling

左から高橋 史憲（研究員）
篠崎 一雄（グループディレクター）

Original article
A small peptide modulates stomatal control via abscisic acid in
long-distance signalling.
Nature , 235–238 (2018)

理研所内連携 RIKEN Internal collaborations
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。
CSRS carries out interdisciplinary field research with several centers in RIKEN as activity of the wisdom of individual researchers
to be combined with the comprehensive power of an organization and expand into social wisdom.
Also we use the leading-edge research facilities of RIKEN for creation of new research results.

From left
Fuminori TAKAHASHI (Research Scientist)
Kazuo SHINOZAKI (Group Director)

先進機能触媒研究グループ / Advanced Catalysis Research Group

新しい機能性ポリマーの開発に成功
Scientists discover new type of self-healing material

最先端研究基盤の活用
Leading-edge research facilities

独自に開発した希土類触媒を用いることにより、極性オレフィンとエチレンとの精密共重合を達成し、乾燥空気中のみならず、水や酸、アルカリ性水溶液中でも、さらに外部から一切の刺激やエネルギーを加えなくても自己修復性能や形状記憶性能を示す新しい「機能性ポリマー」の創製に成功しました。本成果は、さまざまな環境で自己修復可能で、かつ実用性の高い新しい機能性材料の開発に大きく貢献すると期待できます。

開拓研究本部（CPR)

Cluster for Pioneering Research

革新知能統合研究センター（AIP)

Center for Advanced Intelligence Project

生命医科学研究センター（IMS)

Center for Integrative Medical Sciences

NMR

生命機能科学研究センター（BDR)

Center for Biosystems Dynamics Research

Researchers have developed a new type of material, based on ethylene andanisylpropylene, which exhibits a number of useful properties such as self-healing andshape memory. Some of the materials can spontaneously self-heal even in water oracidic and alkali solutions. This research result can be expected to greatly contributeto the development of new functional materials that are self-healing and highly
practical under various circumstances.

脳神経科学研究センタ−（CBS)Center for Brain Science

創発物性科学研究センター（CEMS)

SPring-8

Center for Emergent Matter Science

光量子工学研究センター（RAP)

Center for Advanced Photonics

仁科加速器科学研究センター（RNC)

Nishina Center for Accelerator-Based Science

SRC

左から

侯 召民（グループディレクター）
ハオビン・ワン（特別研究員）
ヤン・ヤン（特別研究員）
西浦 正芳（専任研究員）

計算科学研究センター（R-CCS）
Center for Computational Science

放射光科学研究センター（RSC)

SPring-8 Center

バイオリソース研究センター（BRC)

BioResource Research Center

Original article
K computer
As of Mar. 201930

新しい機能性ポリマーの形状記憶特性
Shape memory property of new functional polymer

From left
Zhaomin HOU (Group Director)
Haobing WANG (Postdoctoral Researcher)
Yang YANG (Postdoctoral Researcher)
Masayoshi NISHIURA (Senior Research Scientist)

Synthesis of Self-Healing Polymers by Scandium-Catalysed
Co-polymerization of Ethylene and Anisylpropylenes.
Journal of the American Chemical Society, 3249–3257 (2019)31

プレスリリース Press Releases
RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit G: Group T: Team U: Unit

Date

タイトル / Titles

2018.04.05

乾燥に強くなる植物ペプチドを発見
Newly discovered hormone helps keep plants from dehydrating2018.05.02

研究室 / Labs

Date

タイトル / Titles

研究室 / Labs

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2018.09.13

植物の双葉を2枚にする酵素を発見
A new enzyme responsible for making two cotyledons

代謝システム研究T
Metabolic Systems RT

海洋微生物生態が織り成す「環境予測科学」
を始動
Initiating of “environmental prediction science” for marine microbial ecology

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

2018.09.18

植物の病原菌感染を防ぐ画期的な植物免疫強化剤を開発
A revolutionary plant immunity enhancer that prevents pathogenic infection

植物ゲノム発現研究T
Plant Genomic Network RT

2018.05.15

遺伝情報に学ぶ化学触媒設計
Catalyst design from genetic information

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2018.10.02

植物ホルモンのマスター転写因子BIL1/BZR1の特異的な立体構造を解明
Elucidating the specific steric structure of the plant hormone master transcription factor BIL1/BZR1

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2018.05.17

塩耐性を強化する植物ペプチドの発見
A plant peptide that enhances salt tolerance

植物ゲノム発現研究T / 機能開発研究G /バイオ高分子研究T
Plant Genomic Network RT / Gene Discovery RG /Biomacromolecules RT

2018.10.04

バイオマス生産性を向上させた環境ストレス耐性植物の開発
A gene-stacking approach to overcome the trade-off between drought stress tolerance and growth inArabidopsis

質量分析・顕微鏡解析U / 機能開発研究G
Mass Spectrometry and Microscopy U /Gene Discovery RG

2018.05.17

植物病原菌や毒素生産菌の無性生殖を引き起こす内因性の新物質を発見！
A new endogenous substance that induces asexual reproduction in phytopathogenic andtoxin-producing fungi

ケミカルバイオロジー研究G
Chemical Biology RG

2018.10.19

キノコの新しい生理活性物質
Novel bioactive compounds from a mushroom

ケミカルバイオロジー研究G
Chemical Biology RG

2018.11.06
2018.05.21

レタスは光強度・光質により代謝を自在に改変する
Lettuce can modulate its metabolism according to light intensity and quality

メタボローム情報研究T / 統合メタボロミクス研究G
Metabolome Informatics RT / Metabolomics RG

乾燥に適応するためのホルモン制御
Gene regulator that allows plant rehydration after drought

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2018.11.22
2018.05.25

オカラミンの化学構造と殺虫活性の関係
Structure-activity relationship of insecticidal okaramine

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

植物の枝分かれをコントロールする新しい薬剤の開発
A new drug to control plant branching

生命分子解析U
Biomolecular Characterization U

2018.11.28
2018.05.29

クモ糸が形成される初期機構を解明
Scientists discover key mechanism behind the formation of spider silk

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

有機合成反応で乳がん手術を改革
Scientists develop system to rapidly and accurately detect tumor margins during breast cancer surgery

ケミカルゲノミクス研究G
Chemical Genomics RG

2018.12.05
2018.06.19

光による植物遺伝子の新たな発現制御機構を解明
Blue gene regulation helps plants respond properly to light

合成ゲノミクス研究G
Synthetic Genomics RG

植物病原菌の巧妙な認識回避機構
Clever phytopathogenic mechanisms for evading recognition

植物免疫研究G
Plant Immunity RG

2019.01.16
2018.06.27

植物工場栽培のサニーレタスは旨み成分を多く含み、苦み成分が少ない
Indoor farmed lettuce tastes less bitter and more savory than soil-farmed lettuce

統合メタボロミクス研究G
Metabolomics RG

植物根端細胞の液胞形成機構を解明
Clarifying the mechanism of vacuole formation in root-tip cells

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

2019.01.22
2018.07.05

鏡像異性体を作り分ける酵素の発見
Enzymes that selectively form enantiomers

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ペプチドによる遺伝子送達には植物の構造的脆弱性が重要
Plant structural vulnerability is important for peptide-based gene delivery

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2019.01.28
2018.07.06

植物の高温耐性に寄与するリパーゼ遺伝子を発見
Summer fun: how plants beat the heat

統合メタボロミクス研究G / メタボローム情報研究T /機能開発研究G
Metabolomics RG / Metabolome Informatics RT /Gene Discovery RG

かびの二次代謝活性化
Activation of secondary metabolism in fungi

ケミカルバイオロジー研究G
Chemical Biology RG

2019.01.29

細胞壁の形成を促進する新しい仕組みを発見
A new mechanism that promotes cell wall formation

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U「浮きイネ」の仕組みと起源を解明！
Rice plants evolve to adapt to flooding

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

2019.01.30

ミドリムシが油を生産する際の硫黄に関する副次的反応を解明
Characterization of sulfur-compound metabolism underlying wax-ester fermentation in u lena

バイオ生産情報研究T
Bioproductivity Informatics RT

植物の一挙一動を監視する
Full-scale monitoring of plants

機能開発研究G
Gene Discovery RG

2019.02.07

新しい機能性ポリマーの開発に成功
Scientists discover new type of self-healing material

先進機能触媒研究G
Advanced Catalysis RG

多様な植物に侵入するペプチドの探索
Library screening for peptides that can penetrate a variety of plants

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2019.02.09

干ばつに強く、水を節約して育つコムギの開発に成功
A new drought-resistant and water-saving wheat plant

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

横浜ゴム、
バイオマスからイソプレンを生成する世界初の新技術を開発
Yokohama Rubber Develops World's First Technology for Producing Isoprene from Biomass

細胞生産研究T
Cell Factory RT

2019.03.11

タマネギ機能性成分フラボノイドの生産制御因子と関連染色体を特定
Identification of onion flavonoid production factors and affiliated chromosomes

代謝システム研究T
Metabolic Systems RT

アシュワガンダ薬用成分の生合成遺伝子を発見
Discovery of biosynthetic gene for a medicinal component of ashwagandha

統合メタボロミクス研究G / メタボローム情報研究T /質量分析・顕微鏡解析U
Metabolomics RG / Metabolome Informatics RT /Mass Spectrometry and Microscopy U

2019.03.11

シルクを接着剤にする
Making silk into an adhesive

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2018.08.08

スチレン類の二官能基化型ペルフルオロアルキル化反応
A difunctionalization-type perfluoroalkylation reaction for styrenes

触媒・融合研究G
Catalysis and Integrated RG

2019.03.19

水を電気分解し続けるマンガン触媒の動作条件を発見
Long-term water electrolysis using a manganese catalyst

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2018.09.12

AIで世界最高精度のNMR化学シフト予測を達成
Using AI to achieve the most highly accurate NMR chemical shift predictions

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

2019.03.29

情報科学で生体内の多様なメタボロームを包括的に解明
What’s in this plant? The best automated system for finding potential drugs

メタボローム情報研究T / 統合メタボロミクス研究G
Metabolome Informatics RT / Metabolomics RG

2018.07.13

2018.07.13

2018.07.20

2018.07.26

2018.08.07

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33

ニュース＆イベント News & Events
理研 和光事業所
一般公開

理研国際シンポジウム「 Frontiers in Integrated Symbiology 」

理研 和光事業所

東京 タワーホール船堀

RIKEN Wako Campus
Open Day

RIKEN International Symposium"Frontiers in Integrated Symbiology"

RIKEN Wako Campus

Tower Hall Funabori, Tokyo

理研と中国 浙江杭州未来科技城管理委員会、
浙江省常青藤生命科学・物理化学研究院が、杭州未来科技城内に新たな連携拠点を形成することに関する共同宣言に調印

2018年度CSRS中間報告会
東京 日本橋ライフサイエンスハブ

FY2018 RIKEN CSRS Interim Progress Report
Nihonbashi Life Science Hub, Tokyo

RIKEN, Zhejiang Hangzhou Future Scienceand Technology City Management Committee,
and Zhejiang Ivy Institute of Technology
signed a joint statement

理研シンポジウム「分子構造解析2018 : MSとNMRの基礎と実践」
理研 和光事業所

RIKEN Symposium"Molecular Structure Characterization 2018:
Basics and Practical Application of MS and NMR"RIKEN Wako Campus

第29回国際シロイヌナズナ研究会議

理研-農研機構 連携キックオフワークショップ

フィンランド トゥルク

理研 和光事業所

International Conference on Arabidopsis Research (ICAR) 2018

RIKEN-NARO Joint Kickoff Meeting

Turku, Finland

RIKEN Wako Campus

理研 和光事業所

理研よこはまサイエンスカフェ

斉藤和季副センター長が紫綬褒章を受章

CSRS New Project Kickoff Meeting

理研 横浜事業所

RIKEN Wako Campus

The RIKEN Yokohama Science Café

Dr. Kazuki Saito, CSRS Deputy Director, awarded"Medal with Purple Ribbon"

CSRSフラッグシッププロジェクト
キックオフミーティング

CSRSの研究者9名が「Highly Cited Researchers 2018」に選出
Nine CSRS researchers have been selectedfor Highly Cited Researchers 2018

植物科学シンポジウム2018
東京大学弥生講堂 一条ホール

Plant Science Symposium 2018
The University of Tokyo, Yayoi Auditorium, Ichijo HallRIKEN Yokohama Campus

理化学研究所科学講演会2018において
杉本慶子チームリーダーが講演
東京 丸ビルホール

Dr. Keiko Sugimoto, Team Leader,gave a talk at the RIKEN Science Lecture 2018
Marunouchi Hall, Tokyo

理研シンポジウム「第19回分析・解析技術と化学の最先端」
理研 和光事業所

RIKEN Symposium"Frontiers on Chemistry and Analytical Technology (XIX)"
RIKEN Wako Campus

理研シンポジウム「植物の代謝制御と化学生物学の新展開」
理研CSRSとミシガン州立大学・
植物レジリエンス研究所が連携・協力に関する覚書を締結
RIKEN CSRS and the Michigan State University
Plant Resilience Institute concluded MOU
on research collaboration

理研 横浜事業所

RIKEN Symposium "New Dimensions of Interrelations
in Plant Metabolism and Chemical Biology"

理研 横浜地区 一般公開

RIKEN Yokohama Campus

理研 横浜事業所

RIKEN Yokohama Campus Open Day
RIKEN Yokohama Campus

アグリビジネス創出フェア2018
東京ビッグサイト

Agribusiness Creation Fair 2018
Tokyo Big Sight

吉田 稔グループディレクターが第2回日本医療研究開発大賞
健康・医療戦略担当大臣賞を受賞

Dr. Minoru Yoshida, Group Director, awarded“the Healthcare Policy Minister’s Prize”

第5回 CSRS - ITｂM合同ワークショップ
名古屋大学

The 5th CSRS-ITbM Joint Workshop
Nagoya University

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35

受賞 Awards
RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit G: Group T: Team U: Unit

Date

賞 / Awards

受賞者 / Awardees

研究室 / Labs

2018.04.17

文部科学大臣表彰 若手科学者賞
The Young Scientists' Prize, the Commendation for Science andTechnology by the Minister of Education, Culture, Sports, Scienceand Technology

沼田 圭司 チームリーダー
Keiji NUMATA Team Leader

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2018.05.09

高分子学会NMR研究会 優秀ポスター賞
SPSJ-RGNMR Poster Award

伊達 康博 研究員
Yasuhiro DATE Research Scientist

環境代謝分析研究T
Environmental Metabolic Analysis RT

2018.05.14

Anton Lang Research Excellence Award 2018
Anton Lang Research Excellence Award 2018

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

2018.05.18

第22回日本がん分子標的治療学会学術集会 優秀演題賞
The Lecture Award, The 22nd Workshop of the Japanese
Association for Molecular Target Therapy of Cancer

永澤 生久子 基礎科学特別研究員
ケミカルバイオロジー研究G
Ikuko NAGASAWA Special Postdoctoral Researcher Chemical Biology RG

Date

受賞者 / Awardees

研究室 / LabsDICP Zhang Dayu Young Investigator Lectureship
DICP Zhang Dayu Young Investigator Lectureship中村 龍平 チームリーダー
Ryuhei NAKAMURA Team Leader

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2018.10.20

Poster Award of ACS Sustainable Chemistry & Energineering
Poster Award of ACS Sustainable Chemistry & Energineering

Ailong LI 国際プログラム・アソシエイト
Ailong LI International Program Associate

生体機能触媒研究T
Biofunctional Catalyst RT

2018.11.03

紫綬褒章
Medal with Purple Ribbon

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

2018.11.04

第13回アジア最先端有機化学国際会議 講演賞
Asian CORE Program/Advanced Research Network LectureshipAward

侯 召民 副センター長
Zhaomin HOU Deputy Director

環境資源科学研究センター
CSRS

Laurean ILIES チームリーダー
Laurean ILIES Team Leader

機能有機合成化学研究T
Advanced Organic Synthesis RT

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

2018.10.16

賞 / Awards

室井 誠 専任研究員
Makoto MUROI Senior Research Scientist
2018.11.27

川谷 誠 専任研究員
Makoto KAWATANI Senior Research Scientist

Highly Cited Researchers 2018
Highly Cited Researchers 2018斉藤 和季 副センター長
Kazuki SAITO Deputy Director

長田 裕之 グループディレクター
Hiroyuki OSADA Group Director
2018.05.29

低温工学・超電導学会 論文賞
Best Paper Award of the Cryogenics and Superconductivity Societyof Japan

仲村 高志 専任技師
Takashi NAKAMURA Senior Technical Scientist

分子構造解析U
Molecular Structure Characterization U

2018.06.13

Lectureship Award 2018 in JSPS program, Precisely
Designed Catalysts with Customized Scaﬀolding
Lectureship Award 2018 in JSPS program, Precisely Designed
Catalysts with Customized Scaffolding

五月女 宜裕 専任研究員
Yoshihiro SOHTOME Senior Research Scientist

触媒・融合研究G
Catalysis and Integrated RG

2018.06.15

平成30年度繊維学会年次大会 優秀口頭発表賞
The Excellent Presentation Award in the Annual Meeting of theSociety of Fiber Science and Technology, Japan

土屋 康佑 上級研究員
Kosuke TSUCHIYA Senior Scientist

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

第7回JACI/GSCシンポジウム GSCポスター賞
GSC Poster Awards on 7th JACI/GSC symposium

後藤 達也 大学院生リサーチ・アソシエイト
Tatsuya GOTO Junior Research Associate

バイオプラスチック研究T
Bioplastic RT

2018.06.28

国際メタボロミクス学会 終身名誉フェロー
The International Metabolomics Society Lifetime Honorary Fellow

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

2018.07.04

Excellent Research Award of The 11th MIRAI Conferenceon Microfabrication and Green Technology
Excellent Research Award of The 11th MIRAI Conference on
Microfabrication and Green Technology

渡邊 剛 専任技師
Kowashi WATANABE Senior Technical Scientist

生命分子解析U
Biomolecular Characterization U

2018.08.16

BioEnvironmental Polymer Society Outstanding Young
Scientist Award
BioEnvironmental Polymer Society Outstanding Young Scientist
Award沼田 圭司 チームリーダー
Keiji NUMATA Team Leader

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2018.09.02

Catalysis Science & Technology Poster Prize at The 4thInternatioal Sympsium on C-H Activation
Catalysis Science & Technology Poster Prize at The 4th Internatioal
Sympsium on C-H Activation

Shaojie LOU 特別研究員
Shaojie LOU Postdoctoral Researcher

先進機能触媒研究G
Advanced Catalysis RG

2018.09.15

第5回アグリテックグランプリ最優秀賞およびヤンマー賞
The Best Award & YANMAR Award at The 5th Agritec Grand Prix

井藤賀 操 上級研究員
Misao ITOUGA Senior Scientist

合成ゲノミクス研究G
Synthetic Genomics RG

2018.09.15

Journal of Plant Research 2018 Most-cited Paper Award
Journal of Plant Research 2018 Most-cited Paper Award

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

2018.06.15

清水 崇史 客員研究員
Takafumi SHIMIZU Visiting Scientist
菅野 裕理 テクニカルスタッフⅡ
Yuri KANNO Technical Staff II
神谷 勇治 研究嘱託
Yuji KAMIYA Research Consultant
36

環境資源科学研究センター
CSRS

神谷 勇治 研究嘱託
Yuji KAMIYA Research Consultant
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

Lam-Son Phan TRAN ユニットリーダー
Lam-Son Phan TRAN Unit Leader

ストレス適応研究U
Stress Adaptation RU

榊原 均 客員主管研究員
Hitoshi SAKAKIBARA Senior Visiting Scientist

質量分析・顕微鏡解析U
Mass Spectrometry and Microscopy U

小嶋 美紀子 専門技術員
Mikiko KOJIMA Expert Technician
2018.12.06

有機合成化学協会 カネカ研究企画賞
Kaneka Award for the Society of Synthetic Organic Chemistry, Japan

佐藤 太久真 研究員
Takuma SATO Research Scientist

グリーンナノ触媒研究T
Green Nanocatalysis RT

2018.12.27

第２回日本医療研究開発大賞 健康・医療戦略担当大臣賞
The Japan Medical Research and Development Grand Prize, theHealthcare Policy Minister's Prize

吉田 稔 グループディレクター
Minoru YOSHIDA Group Director

ケミカルゲノミクス研究G
Chemical Genomics RG

2019.02.25

2nd Prize in Oral Presentation of ICFNM 2019
2nd Prize in Oral Presentation of ICFNM 2019

Prashant Gopal GUDEANGADI 特別研究員
Prashant Gopal GUDEANGADI Postdoctoral
Researcher

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2019.03.01

高分子学会 エコマテリアル研究会 ポスター賞
Poster Award in the Research Group of Ecological Materials

片島 拓弥 特別研究員
Takuya KATASHIMA Postdoctoral Researcher

バイオ高分子研究T
Biomacromolecules RT

2019.03.17

第71回日本化学会賞
The Chemical Society of Japan Awards 2018

侯 召民 副センター長
Zhaomin HOU Deputy Director

環境資源科学研究センター
CSRS

2019.03.18

日本植物病理学会 論文賞
Award of Excellence for the Best Paper of the PhytopathologicalSociety of Japan

Pamela Hui Peng GAN 研究員
Pamela Hui Peng GAN Research Scientist

植物免疫研究G
Plant immunity RG

白須 賢 グループディレクター
Ken SHIRASU Group Director
37

セミナー CSRS Seminars
RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit G: Group T: Team U: Unit

Date

Title

Affiliation

2018.04.18

A microfluidic tool for single-cell integrated nuclear andcytoplasmic RNA-seq

Dr. Hirofumi Shintaku

RIKEN CPR

Biomacromolecules RT

2018.08.22

Acetylation is a novel regulator of stress granules
formation and phase separation

Prof. Patrick Matthias

FMI Switzerland

Chemical Genomics RG

2018.04.18

Chemical Tools for Investigating Histone Deacetylase(HDAC) Enzymes

Prof. Christian A. Olsen

University of Copenhagen, Denmark

Drug Discovery Seed
Compounds Exploratory U

2018.08.22

Computational analysis of cell division dynamics inearly C ele an embryos

Dr. Koji Kyoda

RIKEN CBD

Synthetic Genomics RG

2018.04.20

Development of Direct C-H Amination Reactions: Innerversus Outer-Sphere Pathways

Prof. Sukbok Chang

IBS / KAIST, Korea

Catalysis and Integrated RG

2018.08.29

Catalysis by Pincer-Iridium Complexes. Breaking C-H
Bonds, Making C-C Bonds, and Various Combinations ThereofProf. Alan S. Goldman

Rutgers, the State University of New
Jersey, USA

Advanced Catalysis RG

2018.04.25

分子設計・材料設計・プロセス設計のためのインフォマテ 金子 弘昌 専任講師
ィクス技術

明治大学理工学部応用化学科

バイオ生産情報研究T
生体機能触媒研究T

New Explorations on S-Block Metal Catalysts

Prof. Bing-Tao Guan

Nankai University, China

2018.04.27

Role of autophagy in plant phenotypic plasticity

Dr. Yasin Dagdas

GMI, Austria

Cell Function RT

Catalytic Cross-Couplings from C-H Bonds : Late
Stage Modifications of P & N Ligands

Prof. Pierre H. Dixneuf

ISCR, France

2018.05.07

Highly Efficient Visible Light Photocatalysis for Hydrogen
Production and CO2 Conversion

Prof. Yun Hang Hu

Michigan Technological University, USA /Shanghai Jiao Tong University, China

Biofunctional Catalyst RT

2018.09.18

Perception and deactivation of strigolactones by analpha/beta-hydrolase receptor, DWARF14

Dr. Yoshiya Seto

Meiji University

Dormancy and Adaptation RU

2018.05.08

Impact of elevated temperatures on the potato daylength Dr. Salomé Prat
tuberization pathway

CNB-CSIC, Spain

Plant Genomic Network RT

2018.09.19

患者由来がんモデルを用いた化学療法感受性試験

近藤 格 先生

国立がんセンター

ケミカルバイオロジー研究G

2018.09.21

Mechanisms of biphasic transcriptional responses incell fate regulation

Prof. Mariko Okada

Osaka University

Cell Function RT

2018.09.26

A role for actin in the nucleus: Nucleocytoplasmic
regulation of actin dynamics and plant immunity

Prof. Brad Day

Michigan State University, USA

Plant Genomic Network RT

Convergent evolution of desiccation tolerance acrossland plants

Dr. Robert VanBuren

2018.09.27

Enigmatic Plant Mitochondrial Genomes and Trials of
the Genome Modification

Dr. Shin-ichi Arimura

The University of Tokyo

Biomacromolecules RT

2018.10.11

Evolution-Guided Bioactive Compound Design

Prof. Dr. Herbert Waldmann

MPI for molecular Physiology, Germany

Bioprobe Application RU

2018.10.16

Introduction of Cassava SATREPS Project (PI: Dr.
Keishi Takasu, Kyushu Univ., FY2016-2020) in
Vietnam, Cambodia and Thailand

Dr. Motoaki Seki

RIKEN CSRS

Plant Genomic Network RT

Current status and future of cassava production in
VietnamDr. Vu Anh Nguyen

Agricultural Genetics Institute, Vietnam

Cassava production in Cambodia: status andperspective

Dr. Pao Srean

University of Battambang, Cambodia

Cassava research and improvement in Thailand

Dr. Prapit Wongtiem

Field and Renewable Energy Crops
Research Institute, Thailand

2018.10.16

Fibre and polymer biotechnology

Dr. Artur Manuel Cavaco
Paulo

The University of Minho, Portugal

Biomacromolecules RT

2018.10.17

キノコ由来天然物の生合成解析

渡辺 賢二 教授

静岡県立大学大学院薬学研究科

ケミカルバイオロジー研究G

2018.10.23

Green Systems Biology – from multiomics andgenome-scale metabolic reconstruction to stresssignaling networks in plants and algae

Prof. Wolfram Weckwerth

University of Vienna, Austria

Metabolomics RG

2018.10.23

Solving (Our) Two Long-Standing Problems in Silicon
Chemistry

Prof. Martin Oestreich

Technical University of Berlin, Germany

Advanced Catalysis RG

Speaker

HostFriedrich-Alexander-University
Erlangen-Nuremberg, Germany

Date

Title

Affiliation

Speaker

Host

Changes of source- sink-balance in potato plants byelevated temperature

Dr. Sophia Sonnewald

Cassava root development

Dr. Janine Klima

Hormonal cross-talk and day-length control during
tuberous root development in cassava

Dr. Yoshinori Utsumi

RIKEN CSRS

2018.05.16

Recent Insight in the synthesis of Fluoroolefins:frompeptidomimetics to heterocycles

Prof. Xavier Pannecoucke

INSA of Rouen, France

Green Nanocatalysis RT

2018.05.17

分子動力学シミュレーションによるタンパク質機能解析・ 山下 雄史 特任准教授
分子設計:「形」
から「動き」
へ

東京大学 先端科学技術研究センター

バイオ生産情報研究T
生体機能触媒研究T

2018.05.29

Ethanol enhances high-salinity stress tolerance in plants

Dr. Kaori Sako

RIKEN CSRS

Natural Product Biosynthesis
RU

Development of artificial structural protein materials by
chemoenzymatic polymerization

Dr. Kousuke Tsuchiya

2018.06.07

Catalytic Hydrogenation and Dehydrogenative Coupling

Prof. Dmitri G. Goussev

Wilfrid Laurier University, Canada

Advanced Catalysis RG

2018.06.11

野外と実験室をつないで植物の環境応答を理解するための取り組み永野 惇 准教授

龍谷大学農学部

機能開発研究G2018.06.14

Chemical approaches for point of care TB diagnostics

Prof. Carolyn R. Bertozzi

Stanford University, USA

Catalysis and Integrated RG

2018.06.20

Control of progression through meiosis in Arabidopsis

Dr. Arp Schnittger

University of Hamburg, Germany

Cell Function RT

2018.06.20

革新的バイオイメージング技術が拓く次世代ケミカルバ
イオロジー

今村 健志 教授

愛媛大学大学院医学系研究科

ケミカルバイオロジー研究G

2018.06.21

Organelle size control; a new kind of target for effective
modulation of endothelial function

Prof. Daniel Cutler

University College London, UK

Chemical Biology RG

3D spheroid high-content screening of NPDepocompounds in the context of autophagy modulation

Dr. Janos Kriston-Vizi

2018.06.25

Overview of microalgal biotechnology based on
enzymatic analyses

Dr. Takashi Osanai

Meiji University

Biomacromolecules RT

2018.10.24

Calcium: The master regulator in nitrate signaling

Prof. Kun-Hsiang Liu

Northwest Agriculture and Forestry
University, China

Mass Spectrometry andMicroscopy U

2018.06.26

Photosynthesis downregulation is mediated byphototropin and an E3 ligase

Prof. Jun Minagawa

NIBB

Synthetic Genomics RG

2018.10.29

Consequences of protein overexpression

Dr. Hisao Moriya

Okayama University

Catalysis and Integrated RG
Molecular Ligand Target RT

2018.06.28

DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on
DNA scaffold

Dr. Eiji Nakata

Kyoto University

Natural Product Biosynthesis
RU

2018.10.30

Chemical biology of sterol-mediated processes

Dr. Luca Laraia

Technical University of Denmark

Bioprobe Application RU

2018.07.11

Natural product and synthetic inhibitors of epigenetic
histone eraser enzymes

Prof. A. Ganesan

University of East Anglia, UK

Drug Discovery Seed
Compounds Exploratory U

Prodrugs and polysaccharides – organic chemistry
and chemical biology

Prof. Mads H. Clausen

2018.07.17

Bacterial membrane vesicle formation through cell death

Dr. Masanori Toyofuku

University of Tsukuba

Molecular Ligand Target RT

2018.11.01

A small molecule targets Casein kinase 1 family forcircadian clock regulation in Arabidopsis

Dr. Norihito Nakamichi

ITbM, Nagoya University

Gene Discovery RG

2018.07.26

CO2 Utilization in Organic Synthesis

Prof. Da-Gang Yu

Sichuan University, China

Advanced Catalysis RG

2018.11.05

University of Texas at Austin, USA

Construction and development of a coupled enzymatic
reaction process for L-Asp production

Prof. Zhemin Zhou

Jiangnan University, China

Natural Product Biosynthesis
RU

Radical SAM Enzymes in the Biosynthesis of
Sugar-containing Natural Products

Prof. Hung-wen(Ben) Liu

2018.08.03

Natural Product Biosynthesis
RU

2018.11.08

Turning Boron Chemistry on its Head: The Unusual
Chemistry of Boron in Low Oxidation States

Prof. Holger Braunschweig

Universität Würzburg, Germany

Advanced Catalysis RG

2018.08.06

植物形状計測ディープラーニング ハンズオンセミナー

神沼 英里 特任講師

東京医科歯科大学

合成ゲノミクス研究G

2018.08.06

Prof. Yi Luo

Dalian University of Technology, China

Advanced Catalysis RG

A Novel Class of PN3(P)-Pincer Complexes:
Cooperative Catalysis and Beyond

Prof. Kuo-Wei Huang

The Mechanism of Olefin Polymerizations Catalyzed byRare Earth Metal Complexes: Insights from DFT
Calculations

King Abdullah University of Science andTechnology, Saudi Arabia

2018.11.16

Chloroplast Chromosomes on the Move
- Exploring the Dynamics of Chloroplast Nucleoids -Dr. Yoshiki Nishimura

Kyoto University

Biomacromolecules RT

Charge Transport through Single-Molecule Organometallic Complex

Prof. Wenjing Hong

Xiamen University, China

2018.11.19

The multiple facets of Polycomb Repressive
Complexes 2

Prof. François Roudier

Ecole Normale Supérieure de Lyon,
FranceCell Function RT

Polycarbolong Chemistry: A Story of Carbon Chain
ligands and Transition Metals

Prof. Haiping Xia

2018.11.21

生理活性合成化合物の新しい世界

上杉 志成 教授

京都大学化学研究所

ケミカルバイオロジー研究G

38

39

RG: Research Group RT: Research Team RU: Research Unit G: Group T: Team

Date

Title

Affiliation

Speaker

Host

2018.11.26

Chloroplast lipases involved in membrane lipid
remodeling and stress protection in plants and algae

Prof. Christoph Benning

Michigan State University, USA

Metabolomics RG

2018.12.04

Molecular logic in large-scale ligand-receptor interaction
networks

Dr. Youssef Belkhadir

GMI, Austria

Chemical Biology RG

2018.12.05

Molecular logic in large-scale ligand-receptor interaction
networks

Dr. Youssef Belkhadir

GMI, Austria

Plant Immunity RG

2018.12.05

Biosynthesis of macrocyclic polyketide antibiotics

Dr. Fumitaka Kudo

Tokyo Institute of Technology

Natural Product Biosynthesis RU

2018.12.06

Cell morphometry and mechanical modeling towards
understanding jigsaw puzzle pattern formation by plant
cells

Dr. Takumi Higaki

IROAST, Kumamoto University

Synthetic Genomics RG

2018.12.06

Publishing with ACS Chemical Biology and the American Dr. Alyson Weidmann
Chemical Society

ACS Chemical Neuroscience, andBiochemistry, USA

Chemical Biology RG

2018.12.13

抑制型ヒストン修飾H3K27me3におけるエピジェネティックランドスケープの季節変化

工藤 洋 教授

京都大学生態学研究センター

機能開発研究G2018.12.14

Molecular mechanism of natural rubber biosynthesis
elucidated by cell-free translation-coupled protein
introduction on the rubber particle membrane

Dr. Seiji Takahashi

Tohoku University

Synthetic Genomics RG

2018.12.17

A multiomics approach to bioprospecting andbiosynthetic pathway discovery in plants

Dr. Tomas Pluskal

Whitehead Institute for Biomedical
Research, USA

Metabolome Informatics RT

2018.12.18

Tip-localized receptors modulate self-organized growthand external attractant sensing of the pollen tube

Dr. Hidenori Takeuchi

ITbM, Nagoya University

Cell Function RT

2019.01.07

Loop Genomics LoopSeqTM single-molecule long-readsequencing

Dr. Tuval Ben-Yehezkei

Loop Genomics, USA

Plant Immunity RG

2019.01.16

植物の天然物ケミカルバイオロジー：目標と未来

上田 実 教授

東北大学大学院 生命科学研究科

ケミカルバイオロジー研究G

代謝ゲノムエンジニアリング

2019.01.17

Recent Developments in Redox Transmetallation
Chemistry Involving Rare Earth Metals

Prof.Peter Junk

James Cook University, Australia

Advanced Catalysis RG

Metabolic Genome Engineering

2019.01.17

Chematica: An in ilico synthetic chemist for the XXI
centuryProf. Bartosz Grzybowski

IBS / Ulsan National Institute of Scienceand Technology, Korea

Green Nanocatalysis RT

2019.01.23

Structure and function of peptide foldamers containing
unnatural amino acids

Dr. Makoto Oba

Nagasaki University

Biomacromolecules RT

2019.01.28

Emergent of Cryogenic Phenomena at Ambient
Temperature using Rigid Planar Carbon-bridged
Oligo(phenylenevinylene)s (COPVs)

Dr. Hayato Tsuji

Kanagawa University

Advanced Organic Synthesis
RT2019.02.08

2Q3RWHQWLDORIʌ([WHQGHG2OLJRS\UUROH'HULYDWLYHVIRU
Optoelectronics and Electrocatalysis

Prof. Patchanita Thamyongkit

Chulalongkorn University, Thailand

Advanced Catalysis RG

2019.02.13

Transition metals and heat: Powerful tools for theconstruction of small and large heterocycles

Prof. Janine Cossy

ESPCI ParisTech, France

Catalysis and Integrated RG

2019.02.15

キラルな遷移金属錯体の触媒的不斉合成

小笠原 正道 教授

徳島大学大学院社会産業理工学研究部

グリーンナノ触媒研究T

2019.02.20

Scientific Heritage of Merck Research Laboratories

安田 修祥 博士

東京大学大学院理学系研究科

機能有機合成化学研究T

2019.02.22

NiH-Catalyzed Remote Hydrofunctionalization of
AlkenesProf. Shaolin Zhu

Nanjing University, China

Advanced Organic Synthesis
RT2019.02.26

Homogeneous Catalysis by Molecular Hydrides of
Alkaline Earth Metals

Prof. Jun Okuda

RWTH Aachen University, Germany

Advanced Organic Synthesis
RT2019.02.27

Diradicaloids, Polyradicaloids, and Covalent Organic
Radical Frameworks

Prof. Jishan Wu

National University of Singapore,
Singapore

Advanced Catalysis RG

理研-マックスプランク連携研究部門

2019.03.11

Defining gene regulatory mechanisms in plant growthand development

Dr. Roger Deal

Emory University, USA

Cell Function RT

RIKEN-Max Planck Joint Research Division
for Systems Chemical Biology

Deep conservation of cis-element variants regulating
plant hormonal response

Dr. Idan Efroni

The Hebrew University, Israel

研究室ページに掲載されている下記アイコンは、参画しているフラッグシッププロジェクトおよび部門を表します。
The following icons on the laboratory page
represent flagship projects or divisions involved.

革新的植物バイオInnovative Plant Biotechnology

先進触媒機能エンジニアリング

Plant and microbial genetic components in allelopathy

Dr. Claude Becker

GMI, Austria

2019.03.12

Interaction of light and jasmonate signaling in
Arabidopsis seedling development

Prof. Hsu-Liang Hsieh

National Taiwan University, Taiwan

Synthetic Genomics RG

2019.03.13

ケミカルエピゲノミクスによる天然化合物の探索

中尾 洋一 教授

早稲田大学先進理工学部

ケミカルバイオロジー研究G

2019.03.22

Control of cellular programs by microRNA networks
during plant growthProf. Javier F. Palatnik

IBR, CONICET/UNR, Argentina

Synthetic Genomics RG

2019.03.22

What a Little Moonlight Can Do - For Peptide Bonding

Prof. Albrecht von Arnim

The University of Tennessee, USA

Synthetic Genomics RG

2019.03.22

Metabolic dialog that governs plant-microbiota
interactions

Dr. Ryohei Thomas Nakano

MPI for Plant Breeding Research,
Germany

Metabolic Systems RT

40

Laboratories

Innovative Catalysts

新機能性ポリマー
Leading-edge Polymers

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

創薬・医療技術基盤連携部門
Drug Discovery Platforms Cooperation Division41

合成ゲノミクス研究グループ
Synthetic Genomics Research Group
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に貢献する研究を目指します

Contributing sustainable production of useful biomass materials
with genome information and gene expression profile

我々は、パラゴムノキやC4光合成植物であるソルガムのゲノム解読を通じて、
バイ

Our group conducts on research for elucidation of central genes that

オマス生産向上に繋がる中心的な遺伝子の探索を行う。
また、植物の光環境に対応

connect to biomass increase through the analysis of useful plant genome

した遺伝子発現制御機構解明により効率的な成長制御のための研究を進める。
こ
れらの研究を通じて有用バイオマスの安定的な生産に貢献する研究を目指す。

including Pará-rubber tree and sorghum, a C4 photosynthesis crop. We also
study on the control of gene expression respond to light environment. We willcontribute sustainable production of useful biomass materials through theseresearches.

研究テーマ● 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
グループディレクター／Group Director

松井

南● 植物の光環境に応答するメカニズムの解析

Research Subjects● Research on the improvement of plant biomass production through analysis ofgene expression profile and genome of Pará-rubber tree
● Research on plant biomass improvement through chemical biology

主 要 論 文 / Publications
Kurihara, Y. et al.
Transcripts from downstream alternative transcription
start sites evade uORF-mediated inhibition of gene
expression in Arabidopsis.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115, 7831-7836 (2018)
Saito, Y. et al.
Screening of fungi for decomposition of lignin-derived
products from Japanese cedar.
J. Biosci. Bioeng. 126, 573-579 (2018)
Kuriyama, T., Shimada, S., Matsui, M.
Improvement of Agrobacterium-mediatedtransformation for tannin-producing sorghum.
Plant Biotechnol. J. in press● Genome and expression studies and gene transformation of Sorghum a C4
photosynthesis crop
● Analysis of mechanism for plant’s response to light environment

理学博士

Minami MATSUI D.Sci.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Group Director

研究成果● 光環境応答における植物の遺伝子発現制御として新規の分子メカニズムを発見した。
● 針葉樹リグニン分解を効率的に行う糸状菌の解析を行った。
● ソルガムの形質転換法を確立した。

Research Results

Minami MATSUI
Senior Research Scientist● We elucidated novel regulatory mechanism of gene expression by lightenvironment.

Misao ITOUGA● We analyzed novel fungi for efficient degradation of cedar lignin.

Yuko MAKITA
Yukio KURIHARA
Setsuko SHIMADA
Emiko KURIHARA● We established transformation method for sorghum.

Research Scientist

Technical Staff

Hiroko TSUCHIDA
Tomoko KURIYAMA
Mika KAWASHIMA (deceased)
Student Trainee

Yuya ARAKI
Takachika MUNESADA
Tomoko YAMAGUCHI
Manami HIRATA
Haruka SHIMOHIRAEmi OSADA
Ami KAGEYAMABlue light indices shift of transcription start sites of several
light regulated genes to downstream of upstream open
reading frame (uORF) located in 5’ leading sequences.
Stabely expressed gene with main open reading frame(mORF) with high translation efficiency.
42

Establishment of Sorghum Transformation (Btx623) method
GFP gene was test transformed.
43

機能開発研究グループ
Gene Discovery Research Group
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 useful genes involved inplant growth and 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な機

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

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。
とくに植物の量的な向quantitative improvements in plant growth and those with new functions for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

minimizing the effects of the environmental stresses to achieve maximum
productivity. Based on the genomic analysis including transcriptomics andmetabolomics, we explore key genes involved in regulation of abiotic stress

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

response, photosynthesis and productions of useful metabolites for the

環境耐性や水利用効率の向上、さらには光合成機能の向上を目指す。
これらの研究

improvement of plant productivity.

与する基盤技術を開発する。

Research Subjects● 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● Discovery of genes, signaling molecules, transporters and metabolites involved
in dehydration stress and ABA responses

グループディレクター／Group Director

イネ、ダイ● 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、ズなどの作物への応用● Improvement of drought stress tolerance and water use efficiency of crops byinternational collaboration

篠崎● 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● Analysis of chloroplast functions in photosynthesis under stress conditions anddiscovery of regulatory factors in C4 photosynthesis

一雄

理学博士

Kazuo SHINOZAKI D.Sci.

● 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

Takahashi, F. et al.
A small peptide modulates stomatal control via abscisicacid in long-distance signalling
Nature 556, 235-238 (2018)
Fujita, M., Tanabata, T., Urano, K., Kikuchi, S.,
Shinozaki, K.
RIPPS: A Plant Phenotyping System for Quantitative
Evaluation of Growth under Controlled Environmental
Stress Conditions.
Plant Cell Physiol. 59, 2030-2038 (2018)

成果を基に栽培環境の影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研究テーマ

主 要 論 文 / Publications

Sato, H. et al.
Arabidopsis thaliana NGATHA1 transcription factor
induces ABA biosynthesis by activating NCED3 geneduring dehydration stress.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115B, E11178-E11187 (2018)● Development of systematic phenotype analysis platform (phenome analysis) for
functional analysis of mutated genes

2018年度メンバー / FY2018 Members● Comparative genomics and its application to crop improvement

Group Director● Plant chemical biology for promotion of photosynthesis and biomass production

Kazuo SHINOZAKI
Senior Research Scientist

研究成果

TsukubaTakeshi NAKANOTakashi KUROMORI

Research Results

Research Scientist● 根から葉への長距離シグナルを介して乾燥ストレス耐性を制御するCLE25ペプチドを発見した。

● We discovered CLE25 peptide regulating dehydration stress resistance via
root-to-shoot long distance signaling.

● 植物の生育環境制御と画像解析を自動で行う表現型解析システムRIPPSの開発を進めた。

● We developed an automatic system named “RIPPS” for evaluating plant growth
responses to a wide range of environmental conditions.

● ABA合成酵素NCED3遺伝子の発現を乾燥ストレス時に活性化する転写因子
NGA1を発見した。

● We isolated a transcription factor NGA1 that activate NCED3, a key gene for
ABA biosynthesis, during dehydration stress.

Miki FUJITA
Fumiyoshi MYOUGA
Fuminori TAKAHASHI
Kaoru URANO
Hikaru SATO
Ayumi YAMAGAMI
Special Postdoctoral Researcher

June-Sik KIM
Technical Staff

Yukiko KAMIDE
Saho MIZUKADO
Eriko SUGIMOTO
Saya KIKUCHI
Fuyuko SHIMODAInternational Program Associate

Bolortuya BYAMBAJAVStudent Trainee

Wako

CLE25 peptide moves from roots to leaves in response to
dehydration stress conditions. BAM1 and BAM3 receptors
recognize CLE25 at leaves vasculature. CLE25–BAMs
regulates ABA accumulation via NCED3 expression, andthen, mediates dehydration stress resistance.
44

Yuichiro TANAKA
Reika TAGUCHI
Kenjiro FUJITASURINA
Kotomi MAEKAWA

RIPPS (RIKEN Integrated Plant Phenotyping System):
this system controls individual soil moisture in continuously rotating
120 pots by a combination of automatic weighing and wateringsystem, and monitors each plant size and expansion rate.
45

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

Understanding plant immunity mechanisms anddeveloping sustainable disease resistant crops
Our group’s ultimate goal is to fully describe functions of genes, proteins andsmall molecular compounds that are essential for immunity in plants. As thefirst step, we focus on the regulatory mechanism of immunity by studying
dynamics of resistance signaling complexes and protein modifications that
control defense responses. In addition, we plan to identify novel genes

ルでのダイナミックな制御機構を解明する。
またモデル植物等を用い耐病性変異体

involved in plant immunity by isolating defense mutants in model plants. Weを獲得して、新規耐病性原因遺伝子の特定を進める。総合メタボロミクス研究グ

also collaborate with the Metabolomics Research Group to isolate small

ループと協力して耐病性に関与する低分子化学物質の同定を推進し、作物へ応用す

molecule compounds involved in disease resistance.

るための基盤技術を開発する。

研究テーマ● 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
グループディレクター／Group Director

白須

賢

Ph.D.

● 植物免疫の分子機構の解明

Research Subjects● To identify useful microbes from rhizosphere to promote plant immunityand growth

Kadota, Y. et al.
Quantitative phosphoproteomic analysis reveals
common regulatory mechanisms between
effector‐and PAMP‐triggered immunity in plants.
New Phytolo. 221, 2160-2175 (2018)
Wakatake, T., Yoshida, S., Shirasu, K.
Induced cell fate transitions at multiple cell layers
configure haustorium development in parasitic plants.
Development 145, dev164848 (2018)
Asai, S. et al.
A downy mildew effector evades recognition bypolymorphism of expression and subcellular
localization.
Nat. Commun. 9, 5192 (2018)● To identify small molecules to regulate plant immunity and characterize
their targets● To isolate novel genes/metabolites for pathogen virulence● To identify novel mechanisms for plant immunity

Ken SHIRASU Ph.D.

主 要 論 文 / Publications

2018年度メンバー / FY2018 Members
Group Director

研究成果

Ken SHIRASU

Research Results

Senior Research Scientist● リン酸化プロテオミクスを用いて、病原体認識におけるシグナル伝達関連タンパク質のリン酸化パターンを明らかにした。

● Phosphoproteomics revealed that phosphorylated proteins involved in plant
immunity signaling.

● 寄生植物の感染における吸器誘導の細胞分化パターンを明らかにした。

● We revealed that induced cell fate transitions configure haustorium developmentin parasitic plants.

● ベト病菌が宿主植物の認識を避ける分子機構を明らかにした。

● We revealed the molecular mechanism of avoiding host perception by downy
mildew.

Yasuhiro KADOTA
Research Scientist

Pamela Hui Peng GAN
Anuphon LAOHAVISIT
Nobuaki ISHIHAMA
Yuji ISHIGAKI
Sachiko MASUDA
Visiting Researcher (SAKIGAKE)

Shuta ASAI
Special Postdoctoral Researcher

Naoyoshi KUMAKURA
Postdoctoral Researcher

Yu AYUKAWA
Takanori WAKATAKE
Kazuki SATO
Satoshi OGAWA
Max FISHMAN
Nino ESPINASTechnical Staff

Kaori TAKIZAWA
Ryoko HIROYAMA
Noriko MAKI
Arisa SHIBATA
Student Trainee

Yukihisa GOTO
Ayako TSUSHIMAOthersYoko NAGAI
Kanako HORI

The downy mildew effector HaRXL103
inducing HR in Nicotiana benthamiana46

Haustorium ofPhtheirospermum japonicum invading
the host plant Arabidopsis
47

植物ゲノム発現研究チーム
Plant Genomic Network Research Team
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。

Analyzing plant genomic networks for environmental stress adaptationand improved productivity
We are analyzing novel epigenetic, RNA and peptide regulation mechanisms
in environmental stress adaptation and acclimation by integrated omics
analyses. We are also analyzing regulatory networks of 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 of chemical compounds andtransformation technology.

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
チームリーダー／Team Leader

関

原明

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）● 化合物、
の作出

博士
（理学）

Research Subjects● Analysis of epigenetic, RNA and peptide regulation mechanisms inenvironmental stress adaptation

主 要 論 文 / Publications
Nakaminami, K. et al.
AtPep3 is a hormone-like peptide that plays a role insalinity stress tolerance of plants.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115, 5810-5815 (2018)
Rasheed, S. et al.
The modulation of acetic acid pathway genes in
Arabidopsis produces drought-stress tolerant plants.
Sci. Rep. 8, 7831 (2018)
Takaoka, Y. et al.
A rationally designed JAZ subtype-selective agonist ofjasmonate perception.
Nat. Commun. 9, 3654 (2018)● Advancement of cassava molecular breeding by cutting-edge technologies● Development of useful plant resources, such as increased stress tolerance bychemical compounds, peptides and transformation technology

Motoaki SEKI Ph.D.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Motoaki SEKI
Research Scientist

研究成果● AtPep3ペプチドが植物の塩ストレス耐性に関与する事を解明した。
● 酢酸の生合成系遺伝子を操作することにより乾燥ストレス耐性を付与できることを見出した。
に変異を導入し、● ゲノム編集技術により澱粉粒結合性澱粉合成酵素遺伝子（GBSS）
アミロースフリーのキャッサバ植物体を作出した。

Research Results● We demonstrated that AtPep3 is a hormone-like peptide that plays a role insalinity stress tolerance.
● We found that modulation of acetic acid pathway genes prolongs survival underdrought stress.
● We produced amylose-free cassava plants by targeted genome editing of GBSS
gene.

Akihiro MATSUI
Kentaro NAKAMINAMI
Yoshinori UTSUMI
Minoru UEDA
Khurram BASHIR
Postdoctoral Researcher

Kaori SAKO
Hiroki TOKUNAGATechnical Staff

Junko ISHIDA
Maho TANAKA
Satoshi TAKAHASHI
Chikako UTSUMIInternational Program Associate

Zarnab AHMAD
Student Trainee

Yuiko SATO
Yuji SUNAOSHI
Takahiro ABE
Thu ANH VU
Aya SAKAMOTO
Others

Sultana RASHEED
Chieko TORII
Kayoko MIZUNASHI
Yoshie OKAMOTO
Erika MORIYA
Megumi MIYAMOTO
Akiko SATO
Minako SUMITA
Nobuko KIMURA

Improved salinity stress tolerance in plants in
response to treatment with a small peptide
48

Production of amylose-free cassava plants by
CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of GBSS gene49

細胞機能研究チーム
Cell Function Research Team
Uncovering the regulatory network
underlying plant organ growth and regeneration

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
植物の葉や根などの器官の成長は様々な発生プログラムや環境情報によって調節されるが、
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殖、成長、分化の制御機構を明らかにし、植物が発生プログラムや環境情報を統合的に処理して、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We investigate how plants integrate developmental and environmental cues
to maximise organ growth under the changing environment. We also explore
how plants establish and maintain cellular differentiation status and how
various stress stimuli override the developmental commitments to undergo
cellular reprogramming. These strategies should allow us to identify key

分化、再分化の分子機構を解明し、過酷な環境ストレスによって植物の多様な再生

modulators of organ growth and reprogramming, thus providing molecular現象が引き起こされる仕組みを解明しようとしている。一方、これらの基礎研究からbasis for crop improvement.

主 要 論 文 / Publications
Iwase, A. et al.
WIND1 induces dynamic metabolomic reprogramming
during regeneration in Brassica napus.
Dev. Biol. 442, 40-52 (2018)
Ikeuchi, M. et al.
Molecular mechansisms of plant regeneration.
Annu. Rev. Plant Biol. in press (2019)

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。

Shibata, M., Sugimoto, K.
A gene regulatory network for root hair development.
J. Plant Res. in press (2019)

研究テーマ

チームリーダー／Team Leader

杉本 慶子

Ph.D.

Keiko SUGIMOTO Ph.D.

Research Subjects● 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● Molecular manipulation of organ regeneration in crops

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Keiko SUGIMOTO
Research Scientist

Akira IWASE
Bart RYMEN

研究成果● WIND1の発現量を調節することで、茎葉や根の再分化を誘導出来ることを発見した。
● WIND1によって誘導される代謝物やケミカルスクリーニングから細胞リプログラミン
グに関与する化合物を同定した。
● 根毛細胞の生長に関わる遺伝子発現ネットワークを明らかにした。

Research Results

Postdoctoral Researcher● We discovered that WIND1 promotes shoot and root regeneration in Brassica
napus.

Momoko IKEUCHI
Michitaro SHIBATADavid FAVERO● We identified key WIND1-induced metabolites implicated in stress response andreprogramming.

Technical Staff● We identified a gene regulatory network that promotes root hair development.

Ayako KAWAMURA
Arika TAKEBAYASHI
Student Trainee

Tatsuya TAKAHASHI
Duncan COLEMAN
Yuki SAKAMOTO
Alice LAMBOLEZ
OthersTakako FURUKAWA
Mariko MOURI
Chika IKEDA
Noriko DOI
Akiko HANADA

Optimal activation of AtWIND1 promotes
shoot and root regeneration in B. napus.
50

AtWIND1-induced accumulation of key metabolites involvedin stress tolerance and cell reprogramming51

植物共生研究チーム
Plant Symbiosis Research Team
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室効

Nitrogen is the most heavily used fertilizer in present agriculture. Its

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マメ科植物

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

greenhouse gases. Soil bacteria called rhizobia infect legume roots, and fix
atmospheric nitrogen in root nodules. Consequently, if cereals such as rice,corn, and wheat could establish symbiosis with rhizobia, we can dramatically

肥料の大幅な使用削減が可能となり、生態系に優しい持続的な農業が実現できる。

reduce the use of nitrogen fertilizer, which would result in ecosystem-friendly,

このために私たちは、根粒共生の分子機構を明らかにするとともに、マメ科植物と根

sustainable agriculture. In order to achieve our goals, we aim to confer the

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賦与を目指

ability to fix nitrogen on cereals, by elucidating molecular functions of rootす。

nodule symbiosis, as well as by investigating evolutionary aspects of the

主 要 論 文 / Publications
Sogawa, A. et al.
SNARE Proteins LjVAMP72a and LjVAMP72b Are
Required for Root Symbiosis and Root Hair Formationin Lotus japonicus.
Front. Plant Sci. 9, 1992 (2019)

legume-rhizobia symbiosis.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Makoto HAYASHI

研究テーマ

Research Subjects

チームリーダー／Team Leader● 根粒形成における分子機構の解明● Elucidation of molecular mechanisms in nodulation

林● 根粒菌の感染における分子要因の同定● Identification of molecular components in infection by rhizobia● 穀物における根粒共生の応用● Application of root nodule symbiosis to cereals

誠

博士
（理学）

Makoto HAYASHI Ph.D.

Research Scientist

Tsuneo HAKOYAMA
Akihiro YAMAZAKI
Postdoctoral Researcher

Aya SHIMOMURA
Kai BATTENBERG
Visiting Scientist

Yoshikazu SHIMODA
Takashi SOYANO

研究成果● 根粒菌・菌根菌の共生に必要な因子を同定した。
● 植物の１細胞解析系を確立した。
● 根粒菌の感染に必要な受容体相互作用因子を同定した。

Research Results● We identified a factor necessary for root nodule and arbuscular mycorrhiza
symbioses.

Technical Staff

Atsuko HIROTA
Shoko YAMAZAKI● We established the single cell analysis of plants.
● We identified an interactor of symbiotic receptors necessary for infection ofrhizobia.

Arbuscular mycorrhiza symbiosis in WT (top)and knockdown (bottom) roots. Bars: 200μm
52

Clusters analysis of Arabidopsis root tip cells
based on single-cell RNA-seq
53

バイオ生産情報研究チーム
Bioproductivity Informatics Research Team
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 for plant productivity anddeveloping 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開発

Our team aims to develop plants with improvements in the quantitative andを目指す。草本モデル植物を用いて植物の高生産性、環境ストレス耐性などの有用

qualitative productivity of cellulosic biomass. By using model grass, we carry

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。

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

out gene discovery to improve biomass productivity and environment
adaptability in plants. Furthermore, we are promoting applied researches forplants for biomass resources in collaboration with universities and institutes.

Research Subjects● Elucidation of molecular mechanisms of higher productivity in allopolyploid andits application to increase plant biomass production● Identification of useful genes for improving biomass productivity in grasses● Enhancement of cellulosic biomass by rational modification of the sugar
metabolism system in grasses

主 要 論 文 / Publications
Mochida, K. et al.
Computer vision-based phenotyping for improvementof plant productivity: a machine learning perspective.
GigaScience 8, 1-12 (2018)
Kouzai, Y. et al.
Benzothiadiazole, a plant defense inducer, negatively
regulates sheath blight resistance in Brachypodium
distachyon.
Sci. Rep. 8, 17358 (2018)
Ogita, S. et al.
Transcriptional alterations during proliferation andlignification in Phyllostachys nigra cells.
Sci. Rep. 8, 11347 (2018)

チームリーダー／Team Leader

持田 恵一

博士
（理学）

Keiichi MOCHIDA Ph.D.

研究成果● トランスクリプトーム解析により、倍数体コムギにおいて同祖遺伝子間で発現プロファ
イルが大きく異なる遺伝子群を網羅的に同定した。
● タケ培養細胞の増殖と木質化に関わる転写制御ネットワークと代謝変動を網羅的に描出した。
● サリチル酸の機能を模倣することで植物の防除機能を誘導する薬剤のBTHがミナト
カモジグサと紋枯病菌の関係性では、防除機能の低下をもたらすことを明らかにした。

Research Results● Through large-scale transcriptome data analysis, we comprehensively identified
co-expressed and differentially expressed homoeologs in homoeo-transcritome
in hexaploid wheat.
● Through our transcriptome analysis of cultured P. nigra cells that had been
induced to undergo proliferation and lignification, we identified changes totranscriptional regulatory networks and cellular metabolism.
● We demonstrated that BTH does not work as a simple mimic of SA in B.
distachyon, and consequently may presumably cause unfavorable side effects
through the transcriptional alteration, particularly with respect to R. solani
resistance.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Keiichi MOCHIDA
Research Scientist

Yoshihiko ONDA
Toshihisa NOMURASpecial Postdoctral Researcher

Yuusuke Kouzai
Technical Staff

Yukiko UEHARA
Minami SHIMIZU
Komaki INOUE
Junior Research Associate

Kotaro TAKAHAGIStudent Trainee

Motoshi TANAKA
Shun TAKAYAOthersKyoko TOYAMA
Risa NAKAYAMA
Toshie KITA
Tomoko OKACHI
Yumiko KAN

BTH compromises Rhizoctonia solani resistance inBrachypodium distachyon accessions Bd3-1 and Gaz-4
54

Metabolomic differences in P. nigra bamboo cells
treated with 2,4-D and BA
55

適応制御研究ユニット
Dormancy and Adaptation Research Unit
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 and adaptation 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の制

Our unit studies the mechanisms that regulate plant adaptation responses

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役割を果たす

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

ことが知られているアブシシン酸（ABA）、
ジベレリン
（GA）、
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、輸送体や生合成制御因子の機能を有効に利用すbiosynthesis and transport of plant hormones such as abscisic acid (ABA),
gibberellin (GA) and jasmonates (JA-Ile) are regulated. We will optimize plant
adaptation responses by genetic and chemical regulation of hormone transportand biosynthesis.

ることで、植物の生産性や環境適応力を高める技術開発に取り組む。

主 要 論 文 / Publications
Watanabe, S. et al.
Arabidopsis molybdenum cofactor sulfurase ABA3
contributes to anthocyanin accumulation and oxidative
stress tolerance in ABA-dependent and independentways.
Sci e . , 16592 (2018)
Kuromori, T., Seo, M., Shinozaki, K.
ABA Transport and Plant Water Stress Responses.
renlant Sci. ,513-522 (2018)

研究テーマ

ユニットリーダー／Unit Leader

瀬尾 光範

Research Subjects● 植物ホルモン輸送体の同定と機能解析● Identification and functional characterization of plant hormone transporters● 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● Identification of metabolites involved in plant growth and stress responses

発芽、寿命に関与する因子の同定● 種子の休眠、● Identification of factors involved in seed dormancy, germination and longevity● 一細胞からの植物代謝物質量分析法の確立● Development of a system to quantify plant metabolites from a single cell

Sano, N., Seo, M.
Cell cycle inhibitors improve seed storability after
priming treatments.
J lant e .
, 263-271 (2019)

博士
（理学）

Mitsunori SEO D.Sci.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

研究成果● シロイヌナズナのモリブデンコファクター硫化酵素ABA3はABA生合成とは独立にアントシアニンの蓄積を制御することを明らかにした。

● We revealed that Arabidopsis molybdenum cofactor sulfurase ABA3 regulates
anthocyanin accumulation independently from its role in ABA biosynthesis.

● 細胞周期阻害剤がプライミング種子の貯蔵性を向上させることを明らかにした。

● We revealed that cell cycle inhibitors improve seed storability after priming.

● 細胞周期阻害剤処理を利用してプライミング後の種子の貯蔵性を高める技術を開発した。

● We developed a technique to improve seed storability after priming using cell
cycle inhibitors.

The Arabidopsis a a mutant accumulate less amount of anthocyanin
in response to oxidative stress (paraquat treatment) compared to wild
type (Col-0) and a typical ABA-deficient mutant a a .
56

Research Results

Mitsunori SEO
Special Postdoctral Researcher

Shunsuke WATANABE
Technical Staff

Yuri KANNO

Screening of chemicals that improve seed longevity
after priming from RIKEN NPDepo chemical library57

ストレス適応研究ユニット
Stress Adaptation Research Unit
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主要

The population of the earth is rapidly increasing, setting food security one of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になっている。

the major issues in the world, especially in developing countries. Additionally,

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

climate changes also put a great burden on food production. Environmental
stresses, such as drought, high salinity, soil erosion and pollutants are factors
affecting yield and stability of crop production, thereby threatening sustainable

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）

agriculture. Our Unit has interest in (i) studying the roles of plant growth

環境ストレス条件下で作物の生産性を向上させることを目標とするトランスレーショ

regulators and their interactions in abiotic stress responses, as well as (ii)

ナルゲノミクス、の２つである。

translational genomics aiming to enhance crop productivity under adverse
environmental stress conditions.

研究テーマ● 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
ユニットリーダー／Unit Leader● 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

ラム−ソン・ファン・チャン Ph.D

Research Subjects● Molecular elucidation of hormonal regulatory networks in plant responses todrought and salt stress● Mechanisms controlling nitrogen fixation in legumes under phosphate deficiency

主 要 論 文 / Publications
Li, W. et al.
Effects of overproduced ethylene on the contents ofother phytohormones and expression of their key
biosynthetic genes.
Plant Physiol. Biochem. 128, 170-177 (2018)
Nguyen, K.H. et al.
The soybean transcription factor GmNAC085
enhances drought tolerance in Arabidopsis.
Environ. Exp. Bot. 151, 12-20 (2018)
Mostofa, M.G., Li, W., Nguyen, K.H., Fujita, M., Tran,
L.-S.P.
Strigolactones in plant adaptation to abiotic stresses:
an emerging avenue of plant research.
Plant Cell Environ. 41, 2227-2243 (2018)● Functional genomics of food crops for improvement of crop productivity inadverse conditions● Role of plant growth regulators in abiotic stress mitigation

Lam-Son Phan Tran Ph.D

研究成果
● 過剰生産されたエチレンが他の植物ホルモンに及ぼす影響を解明した。
● ダイズの乾燥耐性向上に向けNAC転写因子の機能を解析した。
● 非生物ストレス応答の制御においてストリゴラクトンの果たす役割を明らかにした。

2018年度メンバー / FY2018 Members

Research Results

Unit Leader● We revealed the effects of overproduced ethylene on the contents of otherphytohormones.

Lam-Son Phan TRAN

● We studied the function of a soybean NAC transcription factor in improvement ofdrought tolerance.

Weiqiang LI
Rie NISHIYAMA● We overviewed the roles of strigolactones in plant adaptation to abiotic stresses.

Visiting Researcher

Research Scientist

Mohammad Golam MOSTOFA
Xiaojian YIN
Technical Staff

Yasuko WATANABEInternational Program Associate

Cuong TRAN
Lei TIAN
Thelma Yerenny RICO CAMBRON
Student TraineeAndres ECHEVERRIA OBANOS

Leaf surface temperatures in wild-type (WT) and
35S:GmNAC085 OE1 and OE2 plants under drought
58

Interactions between strigolactones (SLs) and other hormones(abscisic acid, ABA; auxin; cytokinin, CK; ethylene, ET; gibberellin,
GA) in plant responses to different abiotic stresses59環境応答研究ユニット
Environmental Response Research Unit
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 removal of unwanted metals from the environment

カリウムは植物の生長を制御する主要栄養素のひとつであり、生産量を増加させ

Potassium is one of major nutrients for plant growth, and lack of it has entailed

るためこれらを含む肥料の使用量が増加しているが、生産量には正比例せず、余った

increased use of fertilizers. However, increased fertilizer usage does not result in

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

comparable production increase, and excess fertilizer run-off creates soil pollution.
Growing ecological awareness necessitates new solutions to increase agricultural
production without endangering the environment, and achieve food security viaが求められている。
当ユニットでは解決策として、
シロイヌナズナを用いてカリウムのsustainable agriculture. As solutions to these issues, we aim to elucidate the

感知および欠乏時のシグナル伝達に働く因子の単離に取り組んでいる。
また紅藻類

components of plant potassium sensing and deficiency signaling in Arabidopsis

Pyropia yezoensis （スサビノリ）
を用い、海藻が塩分の高い海洋環境に適応してusing various approaches. In parallel, we are using a marine red macroalga,

ナトリウム／カリウムの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

Pyropia yezoensis (susabinori) in order to understand the mechanisms that

ナズナと比較分析を行っている。有害な金属を土壌から効率的に除去するファイトレ

enable seaweeds to survive in salty condition and to compare these mechanisms

メディ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を用いた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 and heavy metals uptake in plants

解析を進めており、汚染土壌から植物が有害な金属を吸収するメカニズムの分析もwere conducted and the characterization of selected chemicals are on-going using

行っている。

multidisciplinary approaches. As an extension, the roles of these selected

主 要 論 文 / Publications
Adams, E., Miyazaki, T., Saito, S., Uozumi, N., Shin, R.
Cesium inhibits plant growth primarily throughreduction of potassium influx and accumulation in
Arabidopsis.
Plant Cell Physiol. 60, 63-76 (2019)
Moon, J. Y., Belloeil, C., Ianna, M. L., Shin, R.
Arabidopsis CNGC family members contribute to
heavy metal ion uptake in plants.
Int. J. Mol. Sci. 20, 413 (2019)
Adams, E., Miyazaki, T., Shin, R.
Contribution of KUPs to potassium and cesium
accumulation appears complementary in Arabidopsis.
Plant Signal Behav. 4, 1554468 (2019)

chemicals for the removal of unwanted metals contamination are studying. We are
ユニットリーダー／Unit Leader

also intensively elucidating regulatory components of unwanted metals uptake

申that selectively inhibit/suppress/prevent uptake of metals from contaminated soil.

怜

Ph.D.

Ryoung SHIN Ph.D.

研究テーマ

Research Subjects

2018年度メンバー / FY2018 Members● 植物における栄養欠乏応答のシグナル伝達系の解明● Dissection of signaling cascades in plant response to nutrient deprivation● 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● Improvement of plant nutrient use efficiency in response to nutrient limitation● 海藻類の海洋環境における生存メカニズムの解析● Understanding of marine macroalgae life in the marine environment● 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● Establishment of remediation methods for land contaminated with unwanted
metals using plants and chemical compounds

研究成果

Ryoung SHIN
Research Scientist

Eri ADAMS
Postdoctoral Researcher

Ju Yeon MOON
Technical Staff

Research Results

Takae MIYAZAKI● ナトリウム、
ルビジウム、
アンモニウムではなく、セシウムが、 AKT1-KC1 complexを通してカリウムの吸収を妨げ、減少させることにより植物の生長を阻害することを解明した。

● We demonstrated that Cs+ but not sodium, rubidium or ammonium specificallyinhibited K+ influx through the AKT1-KC1 complex and reduced K+ by Cs+ plays
a major role in plant growth retardation.

Student Trainee● 鉛とカドミウムの輸送体に寄与するシロイヌナズナCNGCファミリーを明らかにした。

● We found Arabidopsis CNGC family contributed to Pb2+ and Cd2+ transport inplants.

Others● シロイヌナズナの塩耐性を向上させるスサビノリの遺伝因子を同定した。

● We identified many seaweed (Pyropia yezoensis) genes which play roles inenhancing salt tolerance in Arabidopsis.

Schematic models of the AKT1-KC1 complex
in the presence or absence of Cs+
60

Unit Leader

Célestine BELLOEIL
Madeline Louise IANNA
Tsuzumi MITO
Miho TANAKA

Model of the involvement of Arabidopsis thaliana Cyclic
Nucleotide-Gated Channels (AtCNGCs) family members in Pb2+ or Cd2
transport in plants. AtCNGCs in red rectangle: for Pb2+ entry, AtCNGCs
in purple rectangle: for Pb2+ or Cd2+ entry.
61

統合メタボロミクス研究グループ
Metabolomics Research Group
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
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、Developing integrated metabolomics to explore mechanisms
and regulation of plant metabolite production
0HWDERORPLFVLQYROYHVLQWKHLGHQWLILFDWLRQDQGTXDQWLILFDWLRQRIDOO
PHWDEROLWHVLQDFHOODQGFRUUHODWLQJWKHVHWRJHQRPLFIXQFWLRQV7KHSODQWNLQJGRPPHWDERORPHLVH[WUHPHO\GLYHUVHFKHPLFDOO\ZLWKHVWLPDWHVLQGLFDWLQJ
DVPDQ\DVGLIIHUHQWW\SHVRIFKHPLFDOVXEVWDQFHV7KHYDULRXVFRPSRXQGVSURGXFHGE\SODQWVDUHLPSRUWDQWIRUWKHH[LVWHQFHRIWKHSODQW

エネルギー、医薬品、健康機能成分など我々人間の生存にも欠かせない機能を有す

LWVHOIDQGDOVRSOD\DYLWDOUROHLQRXUOLYHVDVIRRGLQGXVWULDOPDWHULDOVHQHUJ\る。
当グループでは、主に高性能質量分析計を用いた網羅的な非ターゲット代謝産

DQGPHGLFLQHV2XUJURXSSHUIRUPVFXWWLQJHGJHPHWDERORPLFVDQDO\VHVE\

物解析とそれに基づいた未知遺伝子機能同定および代謝ネットワーク解明を行っ

KLJKSHUIRUPDQFHPDVVVSHFWURPHWU\7KHVHQRQWDUJHWHGPHWDERORPLF

ている。植物のもつ多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

DQDO\VHVDUHDSSOLHGWRWKHLGHQWLILFDWLRQRIXQNQRZQJHQHIXQFWLRQVDQG

モデル植物を用いて行い、さらに農作物、薬用植物などの有用資源植物における特HOXFLGDWLRQRIPHWDEROLFQHWZRUNV:HDUHLQYHVWLJDWLQJWKHEDVLFSULQFLSOHV

異的代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
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代謝ゲノムエンジ
ニアリングに応用して循環的資源開発に資する研究も推進していく。

EHKLQGWKHZLGHYDULHW\RISODQWSURGXFWLRQIXQFWLRQVXVLQJ$UDELGRSVLVDVDPRGHO,QWKHILHOGRI3K\WRFKHPLFDO*HQRPLFVZHDUHDOVRHOXFLGDWLQJWKH
SURGXFWLRQV\VWHPVIRUVSHFLDOL]HGSODQWSURGXFWVLQFURSVPHGLFLQDOSODQWV
DQGRWKHUXVHIXOSODQWVDWWKHJHQRPHOHYHO$QRWKHULPSRUWDQWDVSHFWRIRXU
UHVHDUFKLVDSSOLFDWLRQRIEDVLFILQGLQJVIURPWKHVHUHVXOWVWRPHWDEROLF
JHQRPHHQJLQHHULQJIRUGHYHORSPHQWRIVXVWDLQDEOHUHVRXUFHV

グループディレクター／Group Director

斉藤 和季

薬学博士

Kazuki SAITO Ph.D.

研究テーマ● Improving metabolite peak annotation in metabolomics by empirical and
ELRLQIRUPDWLFVVWUDWHJLHV● 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● $SSOLFDWLRQRIWKHPHWDERORPLFVSODWIRUPWRIXQFWLRQDOJHQRPLFVDQG
biotechnology● 有用化合物生産に向けた代謝ゲノムエンジニアリングと合成生物学研究● ,GHQWL¿FDWLRQRISODQWJHQHVDQGQHWZRUNVLQYROYHGLQELRV\QWKHVLVRIXVHIXOVSHFLDOL]HG VHFRQGDU\ PHWDEROLWHV● 0HWDEROLFJHQRPHHQJLQHHULQJDQGV\QWKHWLFELRORJ\IRUSURGXFWLRQRIXVHIXO
compounds

研究成果

7KHHIIHFWVRIKHDWVKRFNRQWKHZLOGW\SH :7 hil1 mutant,and hil1/HIL1FRPSOHPHQWHG  SODQWVResearch Results● 植物の高温ストレスによって誘導され、高温耐性に寄与する葉緑体局在性のリパーゼをコードする遺伝子を発見した。

● :HKDYHLGHQWLILHGDQRYHOJHQHHQFRGLQJDSODVWLGLFOLSDVHZKLFKLVLQYROYHGLQ
WKHKHDWVWUHVVPLWLJDWLRQLQSODQWV

アーユルベーダ生薬の重要なアシュワガンダに含まれる薬用成分であるウィ● インド、ザノリドの生合成遺伝子を発見した。

● :HKDYHLGHQWLILHGDNH\JHQHLQYROYHGLQWKHELRV\QWKHVLVRIZLWKDQROLGHV
produced in Withania somniferaDOVRNQRZQDVDQ,QGLDQ$\XUYHGLFPHGLFLQDO
SODQWDVKZDJDQGKD

● 植物工場で生産したサニーレタスの味や機能性などに関連するメタボロームを解明した。

Higashi, Y. et al.
HEAT INDUCIBLE LIPASE1 remodels chloroplastic
PRQRJDODFWRV\OGLDF\OJO\FHUROE\OLEHUDWLQJĮOLQROHQLF
acid in Arabidopsis leaves under heat stress.
Plant Cell. 30 Knoch, E. et al.
7KHWKLUG':)SDUDORJLQ6RODQDFHDHVWHUROǻLVRPHUDVHEUDQFKLQJZLWKDQROLGHELRV\QWKHVLVIURPWKHJHQHUDOSK\WRVWHUROSDWKZD\Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115(( Tamura, Y. et al.
0HWDERORPLFHYDOXDWLRQRIWKHTXDOLW\RIOHDIOHWWXFHJURZQLQSUDFWLFDOSODQWIDFWRU\WRFDSWXUHPHWDEROLWH
signature.
Front. Plant Sci. 9 Research Subjects● 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

（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● 特異的

主 要 論 文 / Publications● :HKDYHLQYHVWLJDWHGPHWDERORPLFVLJQDWXUHUHODWHGWRWKHTXDOLW\RIOHDIOHWWXFHJURZQLQSUDFWLFDOSODQWIDFWRU\

2018年度メンバー / FY2018 Members
Group Director

Kazuki SAITO
Senior Research Scientist

Keiko SAKAKIBARA
Naoyuki UMEMOTO
Research Scientist

Yasuhiro HIGASHI
Ryo NAKABAYASHI-LDQZHL7$1*
Visiting Researcher

Eva KNOCH
Technical Staff

Tomoko NISHIZAWA
Satoko SUGAWARA
Kouji TAKANO$5HDFWLRQVFDWDO\]HGE\':)665665DQG,62
%3RVVLEOHHYROXWLRQDOVFHQDULR
代謝システム研究チーム
Metabolic Systems Research Team
代謝のメカニズムと生理機能を理解して、植物による有用物質生産の向上を目指します
代謝は生命現象の根幹であり、巧妙かつ精緻に制御されている。特に、一次代謝

Metabolism is the basis of life and is finely regulated. Plant metabolism and

産物に加え多様な特化代謝産物を作る植物の代謝とその制御は複雑である。人間

its regulation are complicated, because plants produce primary metabolites as

は、植物代謝産物を栄養源、薬、香料などとして古来利用してきた。
当チームは、植物
代謝のメカニズムと生理機能を理解すること、その理解に基づいて有用代謝産物をチームリーダー／Team Leader

平井 優美

博士
（農学）

Masami HIRAI Ph.D.

Understanding the mechanisms and physiology of plant metabolism
and improving production of useful materials

well as diverse specialized metabolites. Since ancient times, humans haveused plant metabolites for nutrients, medicine, flavors, etc. We aim tounderstand the mechanisms and physiology of plant metabolism and improve

よりよく植物に作らせることを目指す。
アミノ酸およびそれを生合成前駆体とする植plant productivity of useful metabolites based on our findings. We identify

物特化代謝産物を主対象として、生合成・分解に関わる遺伝子を同定し、制御機構

genes involved in biosynthesis/degradation of amino acids and their derivativeを解明する。代謝産物の一斉解析技術であるメタボロミクスを推進し、得られるメタ

specialized metabolites and elucidate regulatory mechanism. We also develop

ボロームデータから最大限に情報を抽出するための数理モデリングや機械学習を

metabolomics techniques and exploit mathematical modelling and machine

行う。

learning for data mining from metabolome data.

研究テーマ

Research Subjects● アミノ酸生合成制御機構の解明● Elucidation of the regulatory mechanism of amino acid biosynthesis● 植物特化代謝産物の生合成と分解に関わる遺伝子同定● Identification of genes involved in biosynthesis/degradation of plant specialized
metabolites● 植物の発生を制御する代謝経路の同定● 機械学習や数理モデリングによるメタボロームのデータマイニング

主 要 論 文 / Publications
Kawade, K. et al.
The cytochrome P450 CYP77A4 is involved in
auxin-mediated patterning of the Ara i o i thaliana
embryo.
e elo ment
, dev168369 (2018)
Akashi, H., Okamura, E., Nishihama, R., Kohchi, T.,
Hirai, M.Y.
Identification and biochemical characterization of theserine biosynthetic enzyme 3-phosphoglycerate
dehydrogenase in archantia olymor ha.
ront lant Sci. , 956 (2018)
Nakazaki, A. et al
Leaf ER bodies identified in Arabidopsis rosette leaves
are involved in defense against herbivory.
lant hy iol. DOI: 10.1104/pp.18.00984 (2019)● Identification of metabolic pathways regulating plant development● Data mining from metabolome data through machine learning and mathematicalmodeling

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Masami HIRAI

研究成果

Research Results

Research Scientist● 代謝酵素CYP77A4がオーキシンを正常に胚に分布させ、2枚の子葉を胚の左右に分けて作らせることを明らかにした。

● We found that the metabolic enzyme CYP77A4 is essential for correct auxin
distribution and proper cotyledon patterning in embryos.

● アミノ酸であるセリンの生合成酵素PGDHをコードする遺伝子をゼニゴケで同定し、PGDHの生化学的性質を明らかにした。

● We isolated a gene encoding the serine biosynthetic enzyme PGDH fromarchantia olymor ha and clarified biochemical properties of PGDH.

● 植食者に対する防御に働く細胞小器官leaf ERボディをシロイヌナズナのロゼット葉から発見した。

● We identified leaf ER bodies in Arabidopsis rosettes that are involved in defense
against herbivory.

Yuji SAWADA
Special Postdoctoral Researcher

Ryosuke SUGIYAMA
Postdoctoral Researcher

Eiji OKAMURA
Yimeng LI
Kai UCHIDA
Ratklao SIRIWACH
Visiting Scientist

Takashi OSANAI
Kensuke KAWADE
Kentaro YANO
Visiting Researcher

Thi Kieu Oanh NGUYEN
Technical Staff

Ayuko KUWAHARA
Muneo SATO
Mami OKAMOTO
Student Trainee

Surina BOERZHIJIN
Hiromichi AKASHI
Hiromitsu TABETAOthersAkane SAKATA
Junko TAKANOBU

Irregular arrangement of cotyledons in the cy
a mutant
Cotyledons of 7-day-old seedlings in the wild type (upper)
and the cy
a mutant (lower).
64

Dose responses of archantia PGDH
activities to amino acids
65

環境代謝分析研究チーム
Environmental Metabolic Analysis Research Team
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 of environmental 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産・

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

消費・分解され、物質代謝の恒常性が保たれている。従来の環境分析は特定の物質

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

technical advancements of our NMR approaches toward metabolite andbiomass mixtures, as well as inorganic elements and microbial ecosystemanalyses combined with bioinformatics and chemoinformatics approaches.

オマス群計測に加え、無機元素群および微生物群集の分析技術を高度化し、IoT/

Namely, we promote both international and industrial collaboration in order to

ビッグデータ蓄積/AIを駆使した統合的解析により、各種生物種が担う物質代謝のcontribute for effective utilization of chemical resources, by analyzing

将来予測、特性分類と重要因子抽出、および制御工学的アプローチを推進する。

laboratory systems, industrial (agriculture, forestry, and fishery) process, andnatural environment (hydrosphere and geosphere, as well as outer space).

研究テーマ● 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
チームリーダー／Team Leader

菊地淳● 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

博士
（工学）

Jun KIKUCHI Ph.D.

Research Subjects● Technological advancement of various spectrometric measurements for complex
biomolecular mixtures and microbiota

主 要 論 文 / Publications
Ito, K., Obuchi, Y., Chikayama, E., Date, Y., Kikuchi, J.
Exploratory machine-learned theoretical chemical
shifts can closely predict metabolic mixture signals.
Chem. Sci. 9, 8213-8220 (2018)
Oita, A. et al.
Profiling physicochemical and planktonic features fromdiscretely/continuously sampled surface water.
Sci.Total Environ. 636, 12-19 (2018)
Mega, R. et al.
Tuning water use efficiency and drought tolerance inwheat using ABA receptors.
Nat. Plants 5,153-159 (2019)● Methodology development of data mining and accumulation of databases forenvironmental measurements● Sustainable utilization of land- and aquatic biomass based on studies of natural
material cycles● Symbiotic metabonomic analysis between animal and symbiotic microbiota in
relation to their food nutrients2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Jun KIKUCHI
Research Scientist

研究成果

Improvement of theoretical signal assignment
for metabolic mixtures
66

Research Results● 機械学習アルゴリズムの探索と量子化学理論計算を駆使し、世界最高精度の化学シ
フト予測を達成した。

● The world highest accuracy of chemical shift prediction has been achieved by
exploratory machine-learning and quantum chemistry calculation.

● 機械学習と時系列モデリング法を駆使し、赤潮プランクトン増殖に同調する物理化学
因子の可視化法を開発した。

● Visualization methodology for physicochemical factors correlated with harmfulplankton bloom by machine-learning and time-series analysis.

● 世界に拡張する乾燥地での食料生産を期待し得るコムギ育種の可能性を示した。

● We proposed breeding of wheat variety for the food production in drought area.

Yasuhiro DATE
Postdoctoral Researcher

Feifei WEI
Kengo ITOTaiga ASAKURA
Atsushi KUROTANITechnical Staff

Yuuri TSUBOIKenji SAKATA
Tomoko MATSUMOTO
Tomoko SHIMIZU

Combination of machine-learning andtime-series analysis for factor mappingof plankton bloom
67

細胞生産研究チーム
Cell Factory Research Team
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
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。

Designing and constructing optimal cell factories
for valuable chemical compounds
Cost reduction of raw materials and processes is needed in order to use
biomass as an alternative to fossil resources. Our team aims to integrate
conventional processes, which are typically complicated and costly, into a
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

主 要 論 文 / Publications
Mori, Y., Shirai, T.
Designing artificial metabolic pathways, construction oftarget enzymes, and analysis of their function.
Currin iotechnol. , 41-44 (2018)

and synthesizing biomass.
Fujiwara, R., Noda, S., Tanaka, T., Kondo, A.
Muconic Acid Production Using Gene-Level Fusion
Proteins in cherichia coli.
ACS Synth iol. , 2698-2705 (2018).

研究テーマ

チームリーダー／Team Leader

近藤 昭彦

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 ilico 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

工学博士

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Akihiko KONDO
Deputy Team Leader

Akihiko KONDO Ph.D.

Tomokazu SHIRAISpecial Postdoctoral Researcher

Shuhei NODA

研究成果

Research Results● 合成生物学を用いた新規代謝経路の構築により、芳香族化合物誘導体を大腸菌で生産することに成功した。

● We succeeded in producing aromatic derivatives with Escherichia coli
constructed a novel metabolic pathway using synthetic biology.

● ビニル化合物をバイオ合成するために必要な酵素群の機能化に成功した。

● We succeeded in functionalizing enzymes needed for biosynthesis of vinyl
compounds.

● 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。

Postdoctoral Researcher

Yutaro MORITechnical Staff

Sachiko OYAMA
Ryoko ORISHIMO● We succeeded in constructing an artificial metabolic pathway for isoprenesynthesis.

A novel maleate biosynthesis from chorismate, andbioproduction with a recombinant cherichia coli
68

Bio-isoprene production with cherichia coli
harboring an artificial metabolic pathway69

天然物生合成研究ユニット
Natural Product Biosynthesis Research Unit
Exploring microbial gene resources and 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。転写制御因子の利用に加え、小分子化

Microorganisms such as actinomycetes and filamentous fungi are a richrepository of valuable secondary metabolites. The understanding of
biosynthetic mechanisms is important to utilize microbial metabolites efficiently.
For this reason we elucidate a key reactions of biosynthetic pathways by
genetic and biochemical methods. We diversify microbial metabolites by

合物を用いた生合成遺伝子クラスターの活性化手法を開発し天然物を創出する。

modifying gene clusters and pathway engineering. In addition to utilizing

有用天然物の効率的生産を可能とする微生物生合成プラットフォームを構築し、遺transcriptional regulators, we develop novel methods to activate biosynthetic

伝子資源を活用した有用化合物生産を目指す。

gene clusters by small molecules and create natural products. We areconstructing microbial biosynthetic platforms and efficiently produce valuable
natural products using genetic resources from nature.

Research Subjects

研究テーマ
ユニットリーダー／Unit Leader

高橋 俊二

博士
（理学）

Shunji TAKAHASHI D.Sci.

● 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● Elucidation of biosynthetic machinery of bioactive microbial metabolites bygenetic, biochemical and structural analyses● 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● Evaluation of transcriptional regulators associated with secondary metabolite
gene clusters● 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

主 要 論 文 / Publications
Kato, N. et al.
Control of the stereochemical course of [4+2]cycloaddition during trans-decalin formation by
Fsa2-family enzymes.
Angew. Chem. Int. Ed. 57, 9754-9758 (2018)
Takagi, H., Nogawa, T., Futamura, Y., Takahashi, S.,
Osada H.
Kinanthraquinone, a new anthraquinone carboxamide
isolated from Streptomyces reveromyceticus
SN-593-44.
J. Antibiot. 71, 480-482 (2018)
Hashimoto, T. et al.
Biosynthesis of quinolidomicin, the largest known
macrolide of terrestrial origin: Identification andheterologous expression of a biosynthetic gene cluster
over 200 kb.
Org. Lett. 20, 7996–7999 (2018)● Production of novel secondary metabolites from unknown gene clusters unveiled
by genome sequence analysis● 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● Development of small molecules that enhance production of secondary
metabolites● Construction of biosynthetic platforms using microorganisms

2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

Shunji TAKAHASHI
Research Scientist

Naoki KATO
Postdoctoral Researcher

Naoko KITO
Shogo FURUTANI

Research Results

研究成果● Fsa2ファミリー酵素遺伝子の交換により、
デカリン立体化学の制御に成功した。
● Streptomyces reveromyceticus SN-593より生産される新規anthraquinone化合物を同定した。
● Quinolidomicin生合成遺伝子クラスターの同定と異種発現に成功した。

● We succeeded in the stereochemical control of trans-decaline structure by theexchange of Fsa2-family enzyme.

Visiting Scientist● We identified a novel anthraquinone compound produced by Streptomyces
reveromyceticus SN-593.

Technical Staff● We succeeded in identification and heterologous expression of quinolidomicin
biosynthetic gene cluster.

Eiji OKAMURA
Hiroshi TAKAGI
Kiyomi KINUGASA
Yumi SATO
Naoko MORITA

R
linear polyene intermediate

O

NH2
O
H
11S

R
Fsa2
2R

Phm7

3S

11R

6R

Stereoselective [4+2] cycloaddition
by decalin synthases, Fsa2 and Phm7
70

H
unnatural trans-decalinequisetin-type

O
H

O

2S

O
O

R

O
3R

6S

[4+2] cycloadditionH
trans-decalin
phomasetin-type

OH O

Structure of kinanthraquinone71

先進機能触媒研究グループ
Advanced Catalysis Research Group
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

新触媒の開発は、従来にない優れた新機能を持つ物質の創製につながり、不可能だと思われていた化学反応を可能にするなど、様々な分野にインパクトを与える
極めて重要な研究課題である。
当研究グループでは、各種金属元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す

侯

召民

工学博士

Zhaomin HOU D.Eng.

2XUJURXSDLPVWRGHYHORSQHZJHQHUDWLRQVRIFDWDO\VWVZKLFKDUHVXSHULRU
or complementary to existing ones, for the synthesis of fine chemicals andfunctional polymers and for the efficient use of untapped resources. Our
research interests include: (1) precision copolymerization of non-polar and
SRODUROHILQVIRUWKHV\QWKHVLVRIQHZIXQFWLRQDOSRO\PHUVE\XQLTXHUDUHHDUWK

る。特に希土類触媒の特性を生かしたC-H結合活性化と不斉変換、希土類金属とヘ

metal catalysts, (2) development of regio-, stereo-, and enantioselective andテロ原子との特異な相互作用を生かした極性―非極性オレフィンの精密共重合や

atom-, operation-efficient chemical transformations for the synthesis of fine

新規機能性ポリマー合成、多金属ヒドリドクラスターの特徴を生かした小分子の活

FKHPLFDOVE\GHVLJQLQJQHZFDWDO\VWVDQGQHZUHDFWLRQVDQG  DFWLYDWLRQ

性化と有効利用など、新触媒の設計・創製から新反応・新機能性材料の開発まで統and transformation of small molecules such as N2, CO, and CO2 by synergistic

合的に研究を進め、また実用化も念頭に多方面にわたる研究を行う。

molecular multimetallic polyhydride clusters.

研究テーマ
グループディレクター／Group Director

Developing new catalysts for more efficient,selective chemical transformations

Research Subjects● 希土類触媒の特徴を活かした新規重合反応の開発● Precision olefin polymerization by unique rare-earth metal catalysts● 元素特性を活かした新規有機合成反応の開発● ,QQRYDWLYHRUJDQLFV\QWKHVLVEDVHGRQQHZFDWDO\VWDQGUHDFWLRQGHVLJQV● 多核金属ヒドリドクラスターによる小分子の活性化と有効利用● Small molecule activation and transformation by molecular multimetallic hydride
clusters

主 要 論 文 / Publications
Wang, H. et al.
Synthesis of Self-Healing Polymers by
Scandium-Catalyzed Copolymerization of Ethylene
and Anisylpropylenes.
J. Am. Chem. Soc. 141, 3249-3257 (2019)
Zhan, G. et al.
Enantioselective Construction of Silicon-Stereogenic
Silanes by Scandium-Catalyzed Intermolecular Alkene
Hydrosilylation.
Angew. Chem. Int. Ed. 57, 12342-12346 (2018)
Luo, Y., Ma, Y., Hou, Z.
Į&í+$ON\ODWLRQRI0HWK\O6XOILGHVZLWK$ONHQHVE\D
Scandium Catalyst.
J. Am. Chem. Soc. 140, 114-117 (2018)2018年度メンバー / FY2018 Members
Group Director

Zhaomin HOU
Senior Research Scientist

研究成果

Research Results

Satoshi KAMIGUCHI
Masayoshi NISHIURA
Takanori SHIMA
Masanori TAKIMOTO
Liang ZHANG● スカンジウム触媒を用いることにより、エチレンとアニシルプロピレン類との精密共重合を初めて実現し、優れた自己修復性能や形状記憶性能を示す新しい機能性ポリマーの創製に成功した。

● We have synthesized a series of unique self-healing and shape-memory
polymers by the scandium-catalyzed copolymerization of ethylene andanisylpropylenes.

シリコン原子上に不斉点を有するキラル有機ケイ素● 不斉スカンジウム触媒を用いて、化合物の新しい合成法を開発した。

● We have achieved the enantioselective synthesis of silicon-stereogenic silanes
by the scandium-catalyzed intermolecular alkene hydrosilylation.

Special Postdoctoral Researcher

アルケン類によるメチルス● ハーフサンドイッチ型スカンジウム触媒を用いることにより、ルフィド類のα-メチルC-H結合の選択的アルキル化に初めて成功した。

● :HKDYHDFKLHYHGWKHVHOHFWLYHĮ&í+DON\ODWLRQRIPHWK\OVXOILGHVZLWKDONHQHVE\XVLQJDKDOIVDQGZLFKVFDQGLXPFDWDO\VW

Postdoctoral Researcher

Chunxiang WANG
Haobing WANG
Can XUE
Shaojie LOU
Yusuke SAITO
Zhenghua LI
Yang YANG
Visiting Researcher

Chaorong QI
Technical Staff

Hisashi SOGA
OthersXia WU

Synthesis of Novel Self-Healing Polymers by
Scandium-Catalyzed Copolymerization of
Ethylene and Anisylpropylenes
72

Enantioselective Construction of Silicon-Stereogenic
Silanes by Scandium-Catalyzed Intermolecular
Alkene Hydrosilylation73触媒・融合研究グループ
Catalysis and Integrated Research Group
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
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、植物科学と化学との融合研究に取り組んでいる。特に、遷移金属触媒を用いる不斉炭素-炭素
結合形成反応や分子状酸素を利用した反応、含フッ素化合物の合成反応などを開発し、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、独自に開発しDeveloping new transition metal-catalyzed reactions andconducting integrated research of chemistry and plant science
Our group focuses on developing new transition metal-catalyzed reactions,and on conducting integrated plant science and chemistry research withemphasis on sustainable resource science. In particular, we aim to developtransition metal-catalyzed asymmetric carbon-carbon bond-forming reactions,reactions utilizing molecular oxygen, and reactions for the synthesis of

た触媒反応によって合成した化合物の機能開発にも取り組んでいる。
さらに、植物や

fluorine-containing molecules. In addition, we further examine the functions of

微生物の機能調節能をもつ化合物の開発や作用機序解明研究も行い、
当研究セン

our original catalytic reaction products. Furthermore, this group will also

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も目指す。

contribute to enhancing collaboration between plant/microbiology research andchemical research activities inside CSRS through development of newmodulators of plants and microorganisms and elucidation of their action
mechanisms.

研究テーマ● Development of catalytic fluoroalkylations

グループディレクター／Group Director● 遷移金属触媒を用いる不斉炭素-炭素結合形成反応の開発● Development of asymmetric carbon-carbon bond-forming reactions

袖岡 幹子● 酸素を用いる遷移金属触媒反応の開発● Utilization of O2 for oxidation reactions● アブシジン酸受容体の機能を制御する小分子化合物の開発● Development of small molecules regulating the function of abscisic acidreceptors

Mikiko SODEOKA D.Pharm.

● 植物毒素コロナチンの気孔開口作用メカニズムの解明

Kawamura, S. et al.
Reactivity and properties of bis(chlorodifluoroacetyl)peroxide generated in situ fromchlorodifluoroacetic anhydride forchlorodifluoromethylation reactions.
Chem. Commun. 54, 11276-11279 (2018)
Valverde, E., Kawamura, S., Sekine, D., Sodeoka, M.
Metal-free alkene oxy- and amino-perfluoroalkylations
via carbocation formation by using perfluoro acidanhydrides: unique reactivity between styrenes andperfluoro diacyl peroxides.
Chem. Sci. 9, 7115-7121 (2018)

Research Subjects● 遷移金属触媒を用いるフルオロアルキル化反応の開発

薬学博士

主 要 論 文 / Publications

Mikame, Y. et al.
Synthesis of all stereoisomers of RK460 andevaluation of their activity and selectivity as abscisicacid receptor antagonist.
Chem. Eur. J. 25, 3496-3500 (2019)● Analysis of the mechanism of stomatal opening induced by phytotoxin
coronatine

2018年度メンバー / FY2018 Members
研究成果

Research Results● クロロジフルオロ酢酸無水物を用いたアルケン類のクロロジフルオロメチル化反応を開発した。

● Chlorodifluoromethylation of alkenes with chlorodifluoro acetic anhydride wasdeveloped.

● 含フッ素過酸化アルカノイルを活用したスチレン類のペルフルオロアルキル化反応を開発した。

● Perfluoroalkylations of styrenes by using fluorinated alkanoyl peroxides weredeveloped.

その活性発現● アブシジン酸受容体アンタゴニストRK460の全立体異性体を合成し、に重要なコア構造を同定した。

● We synthesized all stereoisomers of an abscisic acid receptor antagonist RK460
and identified the important core structure for the activity.

Group Director

Mikiko SODEOKA
Senior Research Scientist

Kosuke DODO
Yoshihiro SOHTOME
Research Scientist

Shintaro KAWAMURA
Special Postdoctoral Researcher

Shigeru YAMAGUCHI
Postdoctoral Researcher

Ryo MURAKAMI
Miwako ASANUMA
Visiting Scientist

Go HIRAI
Technical Staff

Naoki TERAYAMA
Yuma AOKIKana OONUMA

Alkene chlorodifluoromethylations by usingbis(chlorodifluoroacetyl)peroxide (BCDFAP)
74

Structure-activity relationship study of abscisic acidantagonist RK460 through synthesis of all stereoisomers
75

機能有機合成化学研究チーム
Advanced Organic Synthesis Research Team
持続可能な社会を支える次世代有機合成を開拓します

Exploring next generation organic synthesis foran environmentally sustainable society

当チームは、『次世代有機合成法』の開発及びその合成法を利用した機能性有機

Our team aims at the development of “next generation synthesis” and its

分子の創製に取り組んでいる。我々が目指す『次世代有機合成法』とは、高効率で進

utilization for the creation of functional organic molecules. Our vision of “next行する生体内反応にインスパイアされた、反応活性点や保護基を持たない分子を直裁的かつ選択的に反応させる方法である。我々は精密に設計した触媒系を用いて、generation synthesis” is inspired by the highly efficient reactions Nature uses:
direct and highly selective coupling of organic molecules without
prefunctionalization with reactive groups. We envision that by precise design of

複雑な化合物を簡便かつ選択的に合成することで『次世代有機合成』の実現を目指ligands, efficient and selective catalysts enable the rapid assembly of complex

す。
また、
マンガン、鉄、
コバルト、銅などの普遍金属を触媒として用いた有機合成反functional molecules from simple building blocks. Also, we are particularly

応の開発にも取り組んでいる。

interested in the development of sustainable catalysis based on
Earth-abundant metals such as manganese, iron, cobalt, copper, etc.

研究テーマ
● 有機化合物の直裁的かつ選択的カップリング
チームリーダー／Team Leader● 機能性分子の効率的創製と応用

ラウレアン・イリエシュ Ph.D.

● 配位子設計に基づく新規普遍金属触媒系の開発

Research Subjects

Zhou, B., Sato, H., Ilies, L., Nakamura, E.
Iron-Catalyzed Remote Arylation of Aliphatic C-H Bond
via 1,5-Hydrogen Shift.
ACS Catal. 8, 8-11 (2018)Ilies, L. et al.
Iron-Catalyzed Directed Alkylation of Carboxamides
with Olefins via a Carbometalation Pathway.
ACS Catal. 8, 11478-11482 (2018)
Nishiguchi, S. et al.
Synthesis of Esomeprazole and Related Proton Pump
Inhibitors through Iron-Catalyzed Enantioselective
Sulfoxidation.
ACS Catal. 8, 9738-9743 (2018)● “Next generation organic synthesis”: direct and selective coupling of organic
molecules● Efficient synthesis of functional molecules for materials science● Development of Earth-abundant metal catalysis based on synergistic ligand
designLaurean ILIES Ph.D.

主 要 論 文 / Publications

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Laurean ILIES
Postdoctoral Researcher

研究成果

Iron-catalyzed remote functionalization
76

Research Results● 鉄触媒を用いる、ベンズアミド、
アルケンおよび臭化アリルなどの求電子剤の三成分連結反応を開発した。

● An iron catalyst enabled the three component coupling of a benzamide, analkene, and an electrophile such as allyl bromide.

● 鉄のもつラジカルおよび有機金属化学的な性質を利用して、遠隔位の脂肪族炭素ー水素結合の選択的官能基化反応を開発した。

● A remote aliphatic C-H bond could be selectively functionalized by using theradical and organometallic reactivity of iron.

プロトンポンプ阻害薬● 鉄触媒を用いるエナンチオ選択的スルホキシド化反応により、であるエソメプラゾールのキログラム合成を達成した。

● Esomeprazole, a proton-pump inhibitor, was synthesized on kilogram scale
through iron-catalyzed enantioselective sulfoxidation.

Takumi YOSHIDA
Boobalan RAMADOSSVisiting Researcher

Sobi ASAKO
Olena KULESHOVA
Student Trainee

Naoki MATSUSHITA
Shusuke OCHI

Kilogram scale synthesis ofesomeprazole through iron-catalyzed
enantioselective sulfoxidation
77グリーンナノ触媒研究チーム
Green Nanocatalysis Research Team
グリーンケミストリー（環境にも人にも優しい化学）に最適な触媒は造れないか？
「高活性で再利用可能な触媒開発の一般的方法論を示すことができないか？」“Can we show the general methodology for development of highly active &「もし物凄く活性が高い触媒が創れたら、今までに実現していない反応を進行させる

reusable catalysts?”, “If we can develop ultimately highly active catalysts, can

ことができるのではないか？」「高活性な触媒に光を当てたら、どのような反応を促進するのか？」「グリーンケミストリー（環境にも人にも優しい化学）に最適な触媒は造チームリーダー／Team Leader

山田 陽一

博士
（薬学）

Yoichi M. A. YAMADA D.Pharm.

Can we develop suitable catalysts towards
green sustainable chemistry?

they promote unrealized reactions?”, “If we cover catalysts with light, whatreactions will be promoted?”, and “Can we develop suitable catalysts towards
green sustainable chemistry?” It is our mission in this new team (established in

れないか？」という命題に対して解答を示していくことが、平成30年度から発足した

FY2018) to show our answers against the above-mentioned questions. For this

新チームのミッションである。酵素・光電変換をおこなう生物・マテリアルからの啓発

purpose, we will develop self-organized catalysts of polymer ligands and metal

された、高分子配位子と金属との自己組織化触媒、
マイクロ空間・ナノ空間物質と触species, spatial catalysts where micro/nano space materials and catalytic

媒分子・クラスターが融合した空間型触媒、さらには光と相互作用する光励起型触molecules/clusters are merged, and photo-exited catalysts, on the basis of媒の開発を行う。

inspiration from enzymes, as well as living orgasms and materials that conduct

研究テーマ

photoelectric conversion.

Hu, H. et al.
Self-Assembled Polymeric Pyridine Copper Catalysts
for the Huisgen Cycloaddition with Alkynes andAcetylene Gas: Application in Synthesis of
Tazobactam.
Org. Process Res. Dev. in press
Sojo, V., Ohno, A., McGlynn, E., Yamada, M. A. Y.,
Nakamura, R.
Microfluidic Reactors for Carbon Fixation under
Ambient-Pressure Alkaline-Hydrothermal-Vent
Conditions.
Life 9, 16 (2019)

Research Subjects● 高分子配位子と金属との自己組織化触媒の開発● Development of self-organized catalysts of polymer ligands and metal species● マイクロ空間・ナノ空間物質と触媒分子・クラスターが融合した空間型触媒の開発● Development of spatial catalysts where micro/nano space materials and catalytic
molecules/clusters are merged● 光励起型触媒の開発

主 要 論 文 / Publications● Development of photo-exited catalysts

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Yoichi M. A. YAMADA
Research Scientist

Takuma SATO
Heeyoel BAEK
Postdoctoral Researcher

研究成果● 新規高活性高分子銅触媒の開発に成功した。
アルキンならびにアセチレンガスを用いたヒュスゲン付加環化反応に適用されるとともに、医薬品の合成に成功した。
こ● マイクロリアクター内層流界面に鉄-ニッケル複合無機触媒膜の固定化に成功した。
のマイクロリアクターを用いて二酸化炭素の分解反応を検討した。

Research Results● We developed novel highly active polymeric copper catalysts. They wereapplied to the Huisgen cycloaddition of alkynes and acetylene gas, as well as tothe synthesis of a pharmaceutical compound.
● We developed a catalytic Fe-Ni multi-inorganic membrane-immobilized
microflow reactor inside a microchannel reactor. By using this micro device,decomposition of CO2 was investigated.

Raghu Nath DHITAL
Hao HU
Abhijit SEN
Senior Visiting Scientist

Hiromasa KANEKOTechnical Staff

Aya OHNO
OthersValerii BUKHANKO

Huisgen Cycloaddition by
Using a Polymeric Cu Catalyst
78

Catalytic Fe-Ni Multi-Inorganic Membrane-Immobilized
Microflow Reactor
79

生体機能触媒研究チーム
Biofunctional Catalyst Research Team
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
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拓し、エネルギーや資源の創出、
その生産

Seeking biological electron transfer to develop sustainable energy
and environmental technology
We work on developing biologically inspired catalysts and their application toenergy conversion and production systems. Specifically, we attempt to exploit
nature’s ingenuities for multielectron catalytic reaction, metabolic regulation by
external redox stimuli, as well as employ robust energy management in the
deep sea environment to develop novel materials and systems necessary toeffectively manage renewable energy sources.

効率の向上を目指し研究を行っている。

主 要 論 文 / Publications
Li, A. et al.
Spectroscopic Identification of Stable Potential
Windows for Long Term Electrocatalysis by
Manganese Oxides in Acidic pH.
Angew. Chem., Int. Ed. 58, 5054-5058 (2019)
Ooka, H., McGlynn, S., Nakamura, R,
Electrochemistry at Deep‐Sea Hydrothermal Vents:
Utilization of the Thermodynamic Driving Force
towards the Autotrophic Origin of Life.
ChemElectroChem 6, 1316-1323 (2019)

研究テーマ● 光合成PSIIに学ぶ水分解触媒の開発

チームリーダー／Team Leader

中村 龍平

Research Subjects● Development of water splitting catalysts● 深海底に広がる巨大電流生態系の実証● Investigation of giant electro-ecosystems in a deep hydrothermal environment● 微生物の細胞外電子移動を利用した電力生産● Microbial Electricity generation

Kitadai, N. et al.
Geoelectrochemical CO production: implications forthe autotrophic origin of life.
Sci. Adv. 4, eaao7265 (2018)

博士
（理学）

Ryuhei NAKAMURA D.Sci.

2018年度メンバー / FY2018 Members
研究成果Team Leader

Research Results

Ryuhei NAKAMURA● 酸性中で水を電気分解し続けるマンガン触媒の開発に成功した。

● We developed acid-stable Mn-based water oxidation catalysts.

Postdoctoral Researcher● 深海熱水域で進行する電気化学的CO2還元反応の熱力学モデルを構築した。

● We constructed a thermodynamic model for geo-electrochemical CO2 reduction
at deep-sea hydrothermal vents.

Nobuaki SHONO
Hideshi OOKA
Hye-Eun LEE● We demonstrated the electrochemical CO2 reduction based onelectroautotrophic origin of life model.

Visiting Researcher● 電気生命起源モデルのカギとなる電気化学的CO2還元によるCO生成を実証した。

Ji-Eun LEE
Technical Staff

Kesu DONG
Nadege BONNET
Shuang KONG
Mitsue MINAMI
International Program Associate

Daoping HE
Ailong LI
Student Trainee

Toru HAYASHI
Heng ZHU
OthersTomomi MINAMI

Long-term water electrolysis by
Mn-based electrocatalyst
80

Thermodynamic model for geo-electrochemical CO2
reduction at deep-sea hydrothermal vents81バイオプラスチック研究チーム
Bioplastic Research Team
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チッ

Our team aims to provide high-performance and specific functional

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ゲットとし、本bioplastic materials as environmentally conscious polymeric materials.

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、
バイオポリエステルに続く新たなバ

Particularly, by paying attention to biopolyesters produced by microorganisms,
we have developed the advanced technology that enables us to bring out theirpotential and use them as practical plastic materials. We also employ various

イオプラスチック素材の創出を目指し、アミノ酸など有機酸をバイオマスモノマーとbiomass substances to create novel polymeric materials, followed with

した新規ポリマーの合成と高性能・高機能発現を予測できる分子設計法を構築する。

biopolyesters. We achieved to construct a methodology of molecular design for

さらに高性能・高機能なバイオマスポリマーの高効率・精密合成を可能にする新たbioplastics to predict their properties and functions, and new technology for

な合成技術を開発する。

efficient and precise bioplastic synthesis.

研究テーマ

チームリーダー／Team Leader

阿部 英喜

Creating new high quality plastic materials made from biomass

博士
（工学）

主 要 論 文 / Publications
Honda, M., Abe, H.
Development of a H3PW12O40/CeO2 catalyst for bulk
ring-opening polymerization of a cyclic carbonate.
Green Chemistry 20, 4995-5006 (2018)
Goto, T., Iwata, T., Abe, H.
Synthesis and Characterization of Biobased Polyesters
Containing Anthraquinones Derived from Gallic Acid.
Biomacromolecules 20, 318-325 (2019)

Research Subjects● バイオポリエステルの高度材料化技術の開発● 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

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Hideki ABE
Senior Research Scientist

Hideki ABE Ph.D.

Tomohiro HIRAISHI
Research Scientist

Yasumasa TAKENAKA
Postdoctoral Researcher

研究成果● 環状カーボネートのバルク開環重合に適した不均一触媒を開発した。
● アントラキノン骨格を有するポリエステルの物性に及ぼす分子構造効果を明らかにした。
β置換型ビニルモノマーの高分子量生成物のスケールアップ合成プロセスを確立
● α，
した。

Research Results● We developed the heterogeneous catalyst for bulk ring-opening polymerizationof cyclic carbonates.
● We found the structural effects on physical properties for the polyesters withanthraquinone backbone structure.
● We established the synthetic process for the polymerization of Įȕsubstituted
vinyl monomers.

Koichiro TACHIBANA
Masayoshi HONDA
Senior Visiting Scientist

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

Yoshihiro KIKKAWA
Noriyuki SUZUKI
Koji NEMOTO
Visiting Researcher

Manami HYAKUTAKE
Junior Research Associate

Tatsuya GOTO
International Program Associate

Iffa Farahin Binti JEEPERY
Research Fellow

Motosuke IMADA
Student Trainee

Young-Jin CHON

Reaction mechanism on polymerization of
cyclic carbonate by heterogeneous catalyst
82

Structure and properties of polyesters withanthraquinone backbone structure83バイオ高分子研究チーム
Biomacromolecules Research Team
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

Developing new biopolymers and applying themas biomass-based functional and structural materials

高分子合成酵素（ポリエステル合成酵素）、高分子分解酵素（プロテアーゼ）、
およWe aim to search for, create and develop new functional enzymes

びそれらを含む微生物（光合成細菌）
および植物を用いて、バイオマスから構造材料(polymerase and protease) as well as new microorganisms (phototrophic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、bacteria) to contain developed enzymes based on the relationship between
structures and functions of biopolymer synthases. The final goal of ourlaboratory is to design and develop novel functional enzymes to produce

高効率かつ合理的にバイオマスを資源化する反応システムの構築を目指す。対象とbiopolymers such as poly (hydroxyalkanoate) (PHA) andするバイオポリマーは、バイオプラスチック素材となるポリヒドロキシアルカン酸

polyamide/polypeptide, which can be used as structural materials.

（PHA）
およびクモ糸のようなポリペプチド／ポリアミドに焦点を絞って研究を遂行

チームリーダー／Team Leader

沼田 圭司

博士
（工学）

Keiji NUMATA Ph.D.

Numata, K. et al.
Library screening of cell-penetrating peptide for BY-2
cells, leaves of Arabidopsis, tobacco, tomato, poplar,and rice callus.
Sci. Rep. 8, 10966 (2018)
Oktaviani, N. A. et al.
Conformation and dynamics of soluble repetitive
GRPDLQHOXFLGDWHVWKHLQLWLDOȕVKHHWIRUPDWLRQRI
spider silk.
Nat. Commun. 9, 2121 (2018)

する。

研究テーマ

主 要 論 文 / Publications

Research Subjects● 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● 3D structures and polymerization mechanisms of biopolymer synthases

および分解酵素の探索・開発● 新規バイオポリマーの生産微生物、合成酵素、● Search and development of microorganisms, polymerases, and depolymerases● 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● 植物バイオテクノロジーによるバイオポリマー生産および機能化植物の開発● Biopolymer production and plant modifications via plant biotechnology

Yoshizumi, T., Oikawa, K., Chuah, J.A., Kodama, Y.,
Numata, K.
Selective gene delivery for integrating exogenous DNA
into plastid and mitochondrial genomes using
peptide-DNA complexes.
Biomacromolecules 19, 1582-1591 (2018)2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Visiting Scientist

Keiji NUMATA

Takamasa SAKAI
Yutaka KODAMA
Takashi OSANAI
Misato OHTANI
Kazuharu ARAKAWA
Sachiko NITTA
Ryota SATO
Toshiki SAWADA
Rintaro OHTOSHI
Hiroyuki NAKAMURA
Kenjiro YAZAWA
Yoshinori OHTA
Atsuto SUZUKI
Hiroshi SATO

Senior Research Scientist

研究成果● 各種植物や組織に対して、機能する細胞膜透過ペプチドを発見した。
シルクタンパク質が局所的にポリプロリンIIヘリックス構造● クモの糸が形成される際、を形成することを発見した。
外部からDNAを挿入する技術を開発した。
● 葉緑体とミトコンドリアのゲノムに対して、

Research Results● We screened several cell penetrating peptides for specific plant species andtissues.
● We found the polyproline type II helix can form a rigid structure in silk molecules
before the spinning.
● We developed a method to integrate exogenous DNA into mitochondrial andplastid genomes.

Kosuke TSUCHIYA
Takeshi YOSHIZUMI
Research Scientist

Ali Andres Defrance MALAY
Mieko HIGUCHI
Kazusato OIKAWA
Mitsuhiro KIMURA
Neval YILMAZ
Masaki ODAHARA
Hiromitsu SOGAWA
Postdoctoral Researcher

Jo-Ann CHUAH
Nur Alia OKTAVIANI
Md. Monirul ISLAM
Foong Choon PIN
Thagun CHONPRAKUN
Takuto IMAI
Prashant Gopal GUDEANGADI
Joan GIMENEZ DEJOZ
Yu MIYAGI
Takaaki MIYAMOTO
Keiko MIDORIKAWA
Boyang GUO
Seiya FUJITA
Kenta WATANABE
Takuya KATASHIMA
Riku KAWASAKI
Shamitha Rao MOREY
Senior Visiting Scientist

Technical Staff

Yoko MOTODA
Yoko HORII
Ayaka TATEISHI
Nao IFUKU
Yuki NEGISHI
Jun ITAMI
OthersKayo TERADA
Hannah BAGHADADI
Kumiko MORISAKIMaai MORI
Mami GOTO
Kanako SAGA
Mizuki TOMIZAWA
Madoka KAI
Kensaku SUDA
Tomoko TANIUCHI

Taku DEMURA

Importance of polyproline type II helix of silkmolecules before the silk fiber formation
84

DNA delivery system into plant mitochondrial genome85

ケミカルバイオロジー研究グループ
Chemical Biology Research Group
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

Developing new techniques for chemical biology andelucidating mysteries of complex biological systems

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」研究を推In order to promote research in Chemical Biology that aims to elucidate

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プラット

biological phenomena using chemical compounds as starting materials, it is

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、その化学情報および生物情報を集録しchemical libraries through the genetic engineering of microorganisms andorganic synthesis, as well as databases that describe the chemical and

たデータベースを構築する。
そして、天然化合物ライブラリーから新しい生理活性物

biological information of the libraries. We explore useful bioactive compounds

質を探索すると共に、それらの標的タンパク質同定、作用機作解析を行う。更に、タin the chemical library, identify molecular targets of bioactive compounds, andンパク質および天然有機化合物の構造解析などの研究基盤を整備し、ケミカルバイelucidate mechanisms behind the actions of active compounds as well. We

オロジーと環境資源科学に関連する基礎研究を遂行する。

continue to maintain this infrastructure for advanced studies of chemical
biology and sustainable resource science.

研究テーマ● 天然化合物バンク“NPDepo”データベースの拡充
グループディレクター／Group Director

長田 裕之

農学博士

Hiroyuki OSADA D.Agr.

主 要 論 文 / Publications

important to establish a platform for chemical biology. Our group constructs● 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

Research Subjects● Expansion of the database of the chemical bank, “Natural Products Depository(NPDepo)”Futamura, Y. et al.
Bioenergetic and proteomic profiling to screen small
molecule inhibitors that target cancer metabolisms.
Biochim. Biophys. Acta Proteins Proteom. 1867, 28-37(2019)
Otaka, J., Shimizu, T., Futamura, Y., Hashizume, D.,
Osada, H.
Structures and synthesis of hitoyopodins: bioactive
aromatic sesquiterpenoids produced by the mushroom
Coprinopsis cinerea.
Org. Lett. 20, 6294-6297 (2018)
Motoyama, T., Nogawa, T., Hayashi, T., Hirota, H.,
Osada, H.
Induction of nectriapyrone biosynthesis in the rice blast
fungus Pyricularia oryzae by disturbance of thetwo-component signal transduction system.
Chembiochem 20, 1-9 (2019)● Expansion of the chemical library using genetic engineering and synthetic
chemistry● Exploration of bioactive small molecules and development of new analytical
WHFKQLTXHVIRUWDUJHWLGHQWL¿FDWLRQ

2018年度メンバー / FY2018 Members
Group Director

Hiroyuki OSADA

研究成果

Research Results● プロテオーム解析、並びに、エネルギー論に基づくプロファイリングを組み合わせた探索系を構築し、新規代謝阻害剤を取得した。

● We performed bioenergetic and proteomic profiling to screen small molecule
inhibitors that target cancer metabolisms.

● キノコ・ウシグソヒトヨタケから生理活性物質ヒトヨポディンAを発見し、合成とX線結晶構造解析によりその立体構造を完全に解明した。

● We isolated and synthesized bioactive sesquiterpenoids from the mushroom
C. cinerea.

● イネいもち病菌の二成分情報伝達系を撹乱して二次代謝産物の生産誘導を引き起こし、生合成遺伝子クラスターと生物学的機能を明らかにした。

● We activated secondary metabolite production by disturbance of thetwo-component signal transduction system of the rice blast fungus, andidentified the biosynthetic gene cluster and the biological function.

Senior Research Scientist

Makoto MUROI
Takayuki MOTOYAMA
Yasumitsu KONDOH
Makoto KAWATANI
Takeshi SHIMIZU
Research Scientist

Toshihiko NOGAWA
Yushi FUTAMURA
Choong Soo YUN
Special Postdoctoral Researcher

Junnosuke OTAKA
Ikuko NAGASAWA
Postdoctoral Researcher

Kazuko YOSHIDA
Lopez Julius Adam VELASCO
Technical Staff

Kaori HONDA
Akiko OKANOHarumi AONO
Reiko SATO
Aiko HIRAKI
Motoko UCHIDA
Rachael Acuram USON
Naoko OGAWA
International Program Associate

Amir Rawa Mira Syahfriena BINTI

Bioenergetic and proteomic profiling to screen small
molecule inhibitors that target cancer metabolisms
86

Hypothetical biosynthetic pathway
from cuparene to hitoyopodins
87ケミカルゲノミクス研究グループ
Chemical Genomics Research Group
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
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

Exploiting methodologies to resolve environmental andresource-related problems using chemical biology
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 that

表現型スクリーニング系、あるいは代謝調節やエピゲノム等を標的とした in vitro ス

consist of microbial metabolites and/or synthetic compounds. In particular, we

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

search into novel active compounds by constructing a variety of phenotypic（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

screening systems using genetically modified animal, plant and yeast cells,

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。

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 and resource
sciences.

グループディレクター／Group Director

吉田

稔

研究テーマ

主 要 論 文 / Publications
Kudo, N., Ito, A., Arata, M., Nakata, A., Yoshida, M.
Identification of a novel small molecule that inhibits
deacetylase but not defatty-acylase reaction catalysed
by SIRT2.
Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 373,
20170070 (2018)
Matsumoto, K. et al.
Y-box protein-associated acidic protein(YBAP1/C1QBP) affects the localization andcytoplasmic functions of YB-1.
Sci. Rep. 8, 6198 (2018)
Shinohara, H. et al.
Screening and identification of a non-peptide
antagonist for the peptide hormone receptor in
Arabidopsis.
Commun. Biol. 2, 61 (2019)

Research Subjects

農学博士

Minoru YOSHIDA D.Agr.

● 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● Chemical regulation of the lipid metabolism for effective biofuel production● 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● Chemical regulation of the nitrogen cycle for prevention of global warming

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● タンパク質メチル化、制御● Chemical regulation of epigenetics such as protein methylation, acetylation, andSUMOylation● 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● Development of screening systems for active compounds that target
protein-protein interactions

研究成果

Research Results● SIRT2は脱アセチル化と脱長鎖アシル化の両方の反応を触媒するが、SIRT2の脱長鎖アシル 化 反 応 を阻 害 せず、脱アセチル 化 にのみ 選 択 的 に阻 害 する化 合 物
NPD11033を発見した。

● We discovered NPD11033 that selectively inhibits deacetylase activity but not
defatty acylase activity of SIRT2, which has both deacetylase and defatty
acylase activity.

● がん化及びがんの悪性化と進展に関わり、新たな創薬標的と考えられる転写因子
YB-1の核移行を制御する因子としてYBAP1とTransportin 1を同定した。

● We identified YBAP1 and Transportin 1 as key regulators fornucleo-cytoplamic transport of YB-1, a transcription factor involved intumorigenesis and malignancy.

● シロイヌナズナペプチドホルモンとその受容体の相互作用を阻害する化合物のスクリーニング系を共同研究で構築し、大規模に探索した結果、初めての植物ペプチドホ
ルモン受容体アンタゴニストNPD12704を同定した。

● We used the Arabidopsis peptide hormone-receptor pair as a model system
to screen for binding inhibitors and identified NPD12704 as the firstantagonist for peptide hormone receptor in plant.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Group Director

Minoru YOSHIDA
Senior Research Scientist

Akihisa MATSUYAMA
Ken MATSUMOTO
Feng LING
Yoko YASHIRODA
Kenji OGAWA
Research Scientist

Tilman SCHNEIDER-POETSCH
Kazuki SASAKI
Shin-ya OKAMOTO
Postdoctoral Researcher

Masaki MATSUOKA
Tomoshige HIRATSUKA
Shin OHSAWA
Technical Staff

Atsushi HASHIMOTO
Elliot BRADSHAW
Megumi TAKASEStudent Trainee

Jagat CHHIPISHRESTHA
Yoshiki OCHIAI
Kota NORITSUGU
Shunichi MIURA
Akifumi SUGANAGA
Kento FUNAKI
Toshitsugu TABUCHI
Hiroki MARUO
Taiyo KUMAGAI
Takumi TAKAHASHI
Sachi ASANOYui SAKAI
Identification of a selective SIRT2 inhibitorthat creates the hydrophobic cavity of SIRT2,
which is identical with that for deacylation of
long-chain fatty acylated substrates
88

Development of a novel assay system fordetecting plant peptide hormone-receptor binding89

分子リガンド標的研究チーム
Molecular Ligand Target Research Team
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あった。
当チームは、分裂酵母全Exploring target molecules and mode-of-action of bioactive compounds
through global analysis of chemical genetic interactions
Bioactive molecular ligands with unique physiological effects must havespecific cellular targets. Target identification is critical for elucidating themechanism of action of molecular ligands and for drug discovery. However,drug target identification has been extremely difficult, because the interactions
between molecular ligands and their targets are not uniform. Our team aims to遺伝子ORF発現株ライブラリーや出芽酵母遺伝子破壊株ライブラリーを用いた遺develop innovative techniques for target identification based on the global

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

analysis of yeast chemical-genetic and genetic interactions, leading to quickを用いて生理活性を引き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

and accurate elucidation of ligand-target interactions.

ことを目指す。

研究テーマ● 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

チャールズ・ブーン Ph.D.

Simpkins, S.W. et al.
Using BEAN-counter to quantify genetic interactions
from multiplexed barcode sequencing experiments.
Nat. Protoc. 14, 415-440 (2019)
Simpkins, S.W. et al.
Predicting bioprocess targets of chemical compounds
through integration of chemical-genetic and genetic
interactions.
PLoS Comput. Biol. 14, e1006532 (2018)

Research Subjects● Global analysis of chemical genetic interactions between molecular ligands andtheir target molecules● Validating the mode of action of bioactive compounds● Identifying bioactive chemical tools and therapeutic leads that target essential
gene pathways

チームリーダー／Team Leader

主 要 論 文 / Publications

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Charles M. BOONECharles M. BOONE Ph.D.

Deputy Team Leader

研究成果● 化合物と遺伝子の相関を定量化するソフトウェア「BEAN-counter」を開発した。
● ケミカルゲノミクス法により、8つの化合物ライブラリーに所蔵される18,000個以上の化合物の標的機能の評価を行った。
● ケミカルゲノミクス法から予測された化合物の標的プロセスを実証した。

Research Results● We developed BEAN-counter (Barcoded Experiment Analysis from
Next-generation sequencing) software, a pipeline for quantitative scoring ofchemical genetic interaction screens.
● We screened eight diverse compound libraries including the RIKEN NPDepo
library, assessed over 18,000 compounds for target specificity using several
chemical genomic methods.

Yoko YASHIRODA
Research Scientist

Sheena Claire Leoncio LI
Technical Staff

Yumi KAWAMURA
Mami YOSHIMURA
Hiromi KIMURA● We validated compounds’ targets using global, pathway-specific andgene-specific analysis.

BEAN-counter scoreschemical-genetic interaction profiles
90

Chemical genomic profiles for
the NPDepo compounds
91

分子生命制御研究チーム
Molecular Bioregulation Research Team
植物の生理機能を人工分子で制御します

Regulation of plant physiology with synthetic molecules

食糧生産量の増加は、社会を持続させる上で喫緊の課題であるが、気候変動など

Although increasing global food supply is the critical issue for sustainable

様々な要因がその妨げとなっている。我々の研究チームは、
この課題の解決に化学とsociety, crop yields are growing too slowly to meet the expected food demand.

生物学の両面から挑んでいる。論理的な分子設計や化合物ライブラリーからの探索
により、植物の生理機能を制御する新たな分子を創生する。
このような分子を用いて、We are rather facing many problems such as climate change, which will makeit challenging to produce enough food. Our team aims at solving these issues
by chemical biology approach. We search key genes for stable food production

安定的な食糧生産の伴となる遺伝子を解明し、食糧生産の様々な場面で最適な植

through forward and reverse chemical genetics. The compounds obtained from

物の成長制御法を提供する。
こうした分野横断型の研究を進めることで、既存の手

chemical screening will be structurally optimized through chemical synthesis

法では見つからなかった地球規模の課題に対する解決の糸口を探るとともに、新た

and applied to regulate physiological functions of plants. Our goal is to go

な研究分野の開拓を目指している。

beyond the limitation of current plant science and agriculture by combining
synthetic chemistry and plant biology, and to explore new field of sustainable

主 要 論 文 / Publications
Hagihara, S., Yamada, R., Itami, K., Torii, K. U.
Dissecting plant hormone signaling with synthetic
molecules: perspective from the chemists.
Curr. Opin. Plant. Biol. 47, 32-37 (2018)
Torii, K. U., Hagihara, S., Uchida, N., Takahashi, K.
Harnessing synthetic chemistry to probe and hijack
auxin signaling.
New Phytol. 20, 417-424 (2018)

resource science.

2018年度メンバー / FY2018 Members
チームリーダー／Team Leader

萩原 伸也

研究テーマ

Research Subjects

Ph.D.

Shinya HAGIHARA Ph.D.

Team Leader

Shinya HAGIHARA● 植物ホルモンシグナルの精密制御● Precise control of plant hormone signaling

Research Scientist● 植物の発生を制御する新手法の開発● New methodology for regulating plant reproduction

Shuhei KUSANO● ケミカルバイオロジーにおける新技術の開発● Development of new technology in chemical biology

Postdoctoral Researcher

Kotaro NISHIYAMA
Student Trainee

Ryotaro YAMADA
Rika KATO

研究成果● 物ホルモン「オーキシン」の作用を精密に制御する人工オーキシン­受容体ペアを開発した。

Research Results● We developed a synthetic auxin and its receptor for precise regulation of auxin
signaling.

The synthetic auxin can trigger the auxin
signaling at the desired tissue expressing
the synthetic receptor.
92

93

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

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

Developing software platforms anddatabasesfor metabolomics research

Our team develops software platforms necessary for metabolomic analyses,
network analyses and computer simulations. We also design databases formore efficient identification of metabolites. Our developments will be applied tointegrated analysis of metabolomic and transcriptomic data from collaboratingteams to enable systematic understanding of life.

る。

研究テーマ

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

チームリーダー／Team Leader

有田 正規

主 要 論 文 / Publications
Fukushima, A. et al.
A Systems Analysis With "Simplified Source-Sink
Model" Reveals Metabolic Reprogramming in a Pair of
Source-to-Sink Organs During Early Fruit
Development in Tomato by LED Light Treatments.
ront lant Sci. , 1439 (2018)
Tsugawa, H.
Advances in computational metabolomics anddatabases deepen the understanding of metabolisms.
Currin iotechnol. , 10-17 (2018)
Burla, B. et al.
MS-based lipidomics of human blood plasma: acommunity-initiated position paper to develop
accepted guidelines.
J i i e . , 2001-20017 (2018)

博士
（理学）

Masanori ARITA D.Sci.

研究成果

Research Results● 未報告の代謝物を効率よく探索・構造同定するための化学情報学プラットホームを構築した。

● We developed a cheminformatics platform to search and identify unreported
metabolites.

● トマト果実が肥大する際の代謝変動とその分子機構を解明した。

● We elucidated metabolic shifts and their molecular mechanism during Tomato
fruit ripening.

● リピドミクス・メタボロミクス データベースを開発した。

● We developed lipidomics and metabolomics databases.

Gene ontology term enrichment analysis
in tomato fruits
94

2018年度メンバー / FY2018 Members
Team Leader

Masanori ARITA
Research Scientist

Atsushi FUKUSHIMA
Hiroshi TSUGAWA

Novel metabolite discoveries byintegrating cheminformatics methods
95

分子構造解析ユニット
Molecular Structure Characterization Unit
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

Developing technologies and platforms forstructure characterization by NMR and MS analyses

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)に関する

We develop new methods and technologies of NMR and MS analyses for

新しい手法と技術開発を行い、ケミカルバイオロジー、
メタボロミクス研究、あるいstructural elucidation and characterization of novel organic compounds that are

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重要なNMR、MSおよび円

found or synthesized in chemistry and related scientific fields such as chemical
biology, metabolomics research, and several organic synthetic studies. We
provide diverse research support activity for characterization of organic

二色性分散(CD)などの分析装置を共同利用機器として維持管理・運営を行い、
オー

molecules through maintenance and operation of MS, NMR, and CD facilities

プンアクセス装置の利用講習、依頼測定、依頼解析、技術指導など様々な研究支援

for all RIKEN researchers. Our research supporting activities include training

を全理研に対して行っている。
さらに機器分析に有機合成化学的手法を交えて、有on open access machines, technical assistance, data acquisition, and spectral

機化合物の同定、構造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

data analysis and interpretation. We collaborate with many research groups,

関する様々な応用研究を所内外の共同研究として遂行している。

and continue to improve our capability and methodology for organic molecularcharacterization and structural determination by spectroscopic analysis
together with organic synthesis.

Research Subjects

ユニットリーダー／Unit Leader

研究テーマ

越野 広雪

● 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● Development of new methods and technologies for NMR and MS analyses● 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● Organic molecular characterization and structural determination by
spectroscopic analysis and organic synthesis

農学博士

Hiroyuki KOSHINO D.Agr.

● 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 supporting activity and collaborative research with NMR and mass
spectrometry● Development and application of new methodologies for determination ofstereochemistry by NMR, CD, and other spectroscopic methods assisted byorganic synthesis

主 要 論 文 / Publications
Uchida, T. et al.
Ca2+-Signal transduction inhibitors, kujiol A andkujigamberol B, isolated from Kuji amber using amutant yeast.
J. Nat. Prod. 81, 1070-1074 (2018)
Kralova, P., Malon, M., Koshino, H., Doursl, M.
Convenient synthesis of thiohydantoins,imidazole-2-thiones and imidazo[2,1-b]thiazol-4-iums
from polymer-supported Į-acylamino ketones.
Molecules 23, 976 (2018)
Takahashi, K. et al.
Thermal and magnetic strain measurements on a
REBaCuO ring bulk reinforced by a metal ring during
field-cooled magnetization. Supercond.
Sci. Technol. 32, 015007 (2019)2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

Hiroyuki KOSHINO
Senior Research Scientist

Shun-ya TAKAHASHI
Takemichi NAKAMURA
Takashi NAKAMURA

研究成果

Structures of Ca2+ -signal transduction
inhibitors from Kuji amber
96

Research Results● 久慈産琥珀より単離されたCa2+シグナル伝達阻害活性を有するノルジテルペン類の構造を明らかにした。

● We elucidated structures of several nor-diterpenoids as Ca2+ -signal transduction
inhibitors isolated from Kuji amber.

● ポリマー固定化α-アシルアミノケトン類から固相合成で得られる
imidazole-2-thione類とimidazo[2,1-b]thiazol-4-ium類のNMRによる構造解析を行った。

● We performed structure characterization by NMR for solid-phase synthesis
products such as imidazole-2-thiones and imidazol[2,1-b]thiazol-4-iums fromSRO\PHUVXSSRUWHGĮDF\ODPLQRNHWRQHV

● 卓上型NMRの高磁場化に向けて着磁の際のREBaCuOバルク磁石の強化に関するシミュレーションによる評価研究を行った。

● On the development of high field Bench-top NMR, we performed evaluation bysimulation for REBaCuO bulk reinforcement during field-cooled magnetization.

Senior Technical Scientist

Takashi NAKAMURA
Technical Staff

Masayo SEKIMOTO

Convenient synthesis of thiohydantoins,imidazole-2-thiones, and imiadzo[2,1-b]thiazol-4-iums
97

生命分子解析ユニット
Biomolecular Characterization Unit
タンパク質の構造を調べて、生命現象の謎にせまります

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、解析方法に関する情報の整備をすることで研究支援

To resolve the mystery of biological phenomena,
we examine the protein structure
Our unit provides high quality structural characterization methods to the fieldof biological science, aiming to further understand the mechanism and actionof biological molecules. We manage specialized and technical instruments
including protein chemical analyses, mass spectrometry. Our challenge toresearch, develop and fine-tune novel characterization methods for biologicalmolecules, is an endless yet rewarding process.

主 要 論 文 / Publications
Takahashi, F. et al.
A small peptide modulates stomatal control via abscisicacid in long-distance signalling.
Nature, 235-238 (2018)

を行っている。
Nakamura, H. et al.
Triazole ureas covalently bind to strigolactone receptor
and antagonize strigolactone responses.
ol lant. , 44-58 (2019)

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

直● Development and application of analytical methods for structural details on
biological molecules

Taoka, M. et al.
Landscape of the complete RNA chemical
modifications in the human 80S ribosome.
Nucleic Aci
e . , 9289-9298. (2019)● Development of quantitative analysis of biomolecules● Identification and characterization of RNA by mass spectrometry

ユニットリーダー／Unit Leader

堂前

Research Subjects

博士
（学術）

Naoshi DOHMAE Ph.D.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

研究成果

Research Results

Naoshi DOHMAE
Senior Research Scientist● 植物の枝分かれをコントロールする新しい薬剤を開発した。

● We developed a new shoot branching regulatory reagent.

Hiroshi NAKAYAMA● 乾燥シグナルを伝達するCLE25ペプチドが、浸透圧ストレス条件下で細胞外に分泌されることを確認した。

● We found CLE25 peptide that transmits water-deficiency signals is
extracellularly secreted under osmotic stress conditions.

Senior Technical Scientist● ヒト80SリボソームRNAの完全な化学修飾構造を定量的質量分析法により明らかにした。

● We have identified the complete post-transcriptional chemical modifications of allRNAs of human 80S ribosome by quantitative mass spectrometry-based
method.

Takehiro SUZUKI
Kowashi WATANABE
Postdoctoral Researcher

Yuta NOMURA
Technical Staff

Masami KOIKE

MALDI-TOF mass specrta (left panel) of Strigolactone
receptor D14 with or without KK094 (branching regutatory
reagent) and LC-ESI-MS/MS spectra (right panel) of
tryptic D14 peptides (141CAFVGHSVSAMIGILASIR159)
indicate KK094 bind to 147Ser of D14 covalently.
98

The three-dimensinal post-transcriptional
modification map of human ribosomal RNAs.
Most of the modifications are located infunctionally important regions of the ribosome.
99質量分析・顕微鏡解析ユニット
Mass Spectrometry and Microscopy Unit
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
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。

研究テーマ

Providing mass spectrometric andmicroscopic platforms for plant science
Mass spectrometric and microscopic analyses are fundamental analyticaltechnology in plant science and sustainable resource science. Our unit
develops and executes the analyses based on mass spectrometry for the

Ferjani, A. et al.
Pyrophosphate inhibits gluconeogenesis by restricting
UDP-glucose formation in i o.
Sci e . , 14696 (2018)

study of plant metabolome and hormonome and on microscopy for theultrastructural observation of the plant cells.

Hu, B. et al.
Consequences of S haero i tip blight disease forthe phytohormone profile and antioxidative metabolism
of its pine host.
lant Cell n iron. , 737-754 (2018)

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● 植物組織および細胞の顕微鏡解析● Microscopic analyses of plant tissues and cells

主 要 論 文 / Publications

Cui, Y. et al.
A whole-cell electron tomography model of vacuole
biogenesis in Ara i o i root cells.
Nat lant , 95-105 (2019)

ユニットリーダー／Unit Leader

斉藤 和季

薬学博士

Kazuki SAITO Ph.D.

研究成果

Research Results

2018年度メンバー / FY2018 Members● 生体内で過剰なピロリン酸がUDP-グルコースピロホスホリラーゼを阻害することを
メタボロミクスと数理解析の組合せにより明らかにした。

● The combination of metabolomics and mathematical analysis revealed that
excess pyrophosphate inhibits UDP-Glc pyrophosphorylase in i o.

Unit Leader● 糸状内生菌S haero i a ineaのマツへの感染過程における植物ホルモン動態を、網羅的なホルモン定量解析により明らかにした。

● We have revealed phytohormone dynamics in a host pine tissue during theinfection process of endophytic fungus S haero i a inea.

Deputy Unit Leader● 光学顕微鏡と透過及び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、各試料に対応した新しい試料調製法を開発した。

● We improved correlative light and electron microscopy (CLEM) using lightmicroscopes and electron microscopes, and developed the new applications forsample preparation.

Kazuki SAITO
Masami HIRAI
Senior Technical Scientist

Kiminori TOYOOKA
Research Scientist

Yuji SAWADA
Yasuhiro HIGASHI
Ryo NAKABAYASHITechnical Scientist

Mayuko SATO
Expert Technician

Mikiko KOJIMA
Postdoctoral Researcher

Kinuka OHTAKA
Technical Staff

Makoto KOBAYASHI
Tetsuya MORI
Yumiko TAKEBAYASHI
Muneo SATO
Ryosuke SASAKI
Ayako MIYA
Mayumi WAKAZAKI
Jun INABA
Kei HASHIMOTO
Kouji TAKANO

Principal component analysis and biplot diagrams ofphytohormone profiles in S a inea-diseased trees
and healthy control trees
100

Pictures of redesigned CLEM system
101

化合物リソース開発研究ユニット
Chemical Resource Development Research Unit
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 using chemical libraries
to accelerate chemical 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制御

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

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る。
当ユニッ

of cell functions and drug-discovery under the strategy of chemical biology. To

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

ensure utilization and application of the chemical library, we promote researchsupports for chemical biology and resource science by providing chemicalcompounds, their information and structure-activity relationship analysis.

じて、環境資源科学研究、
ケミカルバイオロジー研究をサポートし、当該分野での連

Moreover we will enrich the chemical library by cooperation with Chemical

携をプロモートする。
また、
ケミカルバイオロジー研究グループ、天然物生合成研究

Biology Research Group and Natural Product Biosynthesis Research Unit.

ユニット等と連携して化合物ライブラリーの充実を図る。

研究テーマ

長田 裕之

Kaneko, M. et al.
Chemical array system, a platform to identify novel
hepatitis B virus entry inhibitors targeting sodium
taurocholate cotransporting polypeptide.
Sci e . , 2769 (2018)
Simpkins, SW. et al.
Predicting bioprocess targets of chemical compounds
through integration of chemical-genetic and genetic
interactions.
oS Com ut iol. , e1006532 (2018)

Research Subjects● 化合物ライブラリーの有効活用● Chemical library utilization● 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● Research promotion by structure-activity relationship analysis and optimizationof chemical structures

ユニットリーダー／Unit Leader

主 要 論 文 / Publications

Simpkins, SW. et al.
Using BEAN-counter to quantify genetic interactions
from multiplexed barcode sequencing experiments.
Nat rotoc. , 415-440 (2019)

農学博士

Hiroyuki OSADA D.Agr.

2018年度メンバー / FY2018 Members
研究成果● 理化学研究所天然化合物バンク(NPDepo)の化合物ライブラリーから、化合物アレ
イを利用してB型肝炎ウイルスの感染を阻害する化合物を同定した。
（ケミカルプローブ）
では、合成研究室各グループより化合● 理研の新領域プロジェクト
物の受け入れ、ライブラリーをスクリーニンググループに提供し、その評価結果について両グループの橋渡しを行っている。
● 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。

Research Results● We found novel hepatitis B virus entry inhibitors targeting NTCP from thechemical library of RIKEN Natural Product Depository (NPDepo) using achemical array system.
● In the RIKEN Pioneering Project (Chemical Probe), the mission of our unit is toconnect compound depositors to screening groups by preparation,
management, and provision of compounds, we collect the reports of screening
results and forward them to depositors.

Unit Leader

Hiroyuki OSADA
Technical Staff

Hiroyuki HIRANO
Yuta IWAI● To ensure utilization and application of chemical library, we provided chemicalcompounds and their information to domestic and international research
institutes.

Achievement of chemical library provision
102

Chemical library of NPDepo in storage103

創薬ケミカルバンク基盤ユニット
Drug Discovery Chemical Bank Unit
適正な化合物管理と提供を通して、創薬研究を支えます

Proper management and provision of chemical compounds
to support research for drug discovery and development

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、構造最適化

This unit takes the role of chemical bank in the RIKEN program for Drug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で保管管理し、Discovery and Medical Technology Platforms (DMP); we store compounds

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。化合物リソース開発研究ユニット

synthesized or purchased in the process of exploration and structure
optimization of drugs and supply them for the purpose of validation of
biological activity, toxicity or safety. In cooperation with the Chemical Resourceと連携し、創薬のためにスクリーニング用化合物ライブラリーを整備して、創薬シー

Development Research Unit, we also construct and provide a chemical library

ド化合物探索基盤ユニットをはじめとする創薬研究者に提供する。
また、
ヒット化合

for drug-discovery screening to the Seed Compounds Exploratory Unit for Drug

物をライブラリーの中から迅速に選抜し、効率良く提供するための化合物管理デー

Discovery Platform and other researchers. We have constructed the database

タベースの構築を進めている。

for management of chemical library to provide compounds efficiently.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

Hiroyuki OSADA
Deputy Unit Leader

Yasumitsu KONDOH
Senior Research Scientist

Takeshi SHIMIZU
Technical Staff

Hiroyuki HIRANO
Yuta IWAI

研究テーマ
基盤ユニットリーダー／Unit Leader● Storage of chemical libraries for drug-discovery

長田 裕之● 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

農学博士

Hiroyuki OSADA D.Agr.

研究成果

Achievement of chemical library provision
104

Research Subjects● 創薬用化合物ライブラリーの受託と保管

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。

● We provided hit compounds for re-evaluation of biological activities.

● ヒット化合物の類縁体の購入行い、溶液化して提供した。

● We purchased hit compounds analogs and provided their solutions.

● HTS用にNPDepo コアライブラリー化合物20,393種を提供した。

● We provided a core library of NPDepo (20,393 compounds) for HTS.

DMP chemical library in storage105

創薬シード化合物探索基盤ユニット
Drug Discovery Seed Compounds Exploratory Unit
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ることによって、創薬シードの同定を目指す。

研究テーマ

Discovering seed and lead compounds by HTS to develop new drugs

The seed compounds exploratory unit for drug discovery aims to identify
seed compounds for drug development, which are active on drug target
molecules, through HTS of large compound libraries.

主 要 論 文 / Publications
Murashima, A. et al.
Identification of a chemical modulator of
EZH2-mediated silencing by cell-based
high-throughput screening assay.
J iochem. in press

Research Subjects● 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）● High throughput screening (HTS) using in itro and cell-based assay systems● 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● High content screening based on cell imaging● 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● HTS for compounds that recover yeast phenotypes induced by expression ofhuman genes

Shinohara, H., Yasue, N., Onuki, T., Kondoh, Y.,
Yoshida, M.
Matsubayashi, Y. Screening and identification of anon-peptide antagonist for the peptide hormone
receptor in Ara i o i .
Commun iol. , 61 (2019)
Mizutani, A. et al.
RK-287107, a potent and specific tankyrase inhibitor,
blocks colorectal cancer cell growth in a preclinicalmodel.
Cancer Sci.
, 4003-4014 (2018)

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5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11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。
● シロイヌナズナペプチドホルモンとその受容体の相互作用を阻害する化合物のスクリーニング系を共同研究で構築し、大規模に探索した結果、初めての植物ペプチドホ
ルモン受容体アンタゴニストNPD12704を同定した。

Research Results● We developed assay methods for HTS of compounds active on a total of 5
target molecules in the RIKEN program for the Drug Discovery and Medical
Technology Platforms (DMP), and the Japan Agency for Medical Researchand Development (AMED) Project for Cancer Research and Therapeutic
Evolution (P-CREATE).
● We conducted HTS for the compounds active on a total of 11 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 havedirect activities on each of the targets.
● We used the Ara i o i peptide hormone-receptor pair as a model system
to screen for binding inhibitors and identified NPD12704 as the firstantagonist for peptide hormone receptor in plant.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

Minoru YOSHIDA
Deputy Unit Leader

Tetsuo ONUKI
Senior Research Scientist

Ken MATSUMOTO
Kenji OGAWA
Research Scientist

Koushiki MINO
Norio KUDO
Hiroki KOBAYASHITechnical Staff

Iku KUWAHARA
Mari AGAWA
Seiji MATSUOKA
Yui KASHIMA
Michiru IWASHITA
Mayumi ARATA
Haruna NISHIMURA
Satoko MAEDA
Takeshi SONODA
Yui MAZAKI
Akiko NAKATA
Yasue ICHIKAWA
Taeko WAKANAHTS themes carried out in FY 2018,
categorized by assay methods.
106

107

創薬化学基盤ユニット
Drug Discovery Chemistry Platform Unit
メディシナルケミストリーの手法を用いた低分子創薬を推進しますPursuing small molecule drug discovery through medicinal chemistry

我々の研究の最終的な目標は低分子新規治療薬の開発候補品を同定する事に

Our ultimate goal is to identify small molecule preclinical candidates.

ある。
ユニット構成員は最新の有機合成化学の手法を用いて、HTSヒット化合物か

Dedicated synthetic organic chemists in our group pursue “hit to lead”

らリード化合物、リード化合物から開発候補化合物までの化学構造展開を行い、標的とする受容体や酵素などに対する活性、薬物代謝、体内動態などの最適化を構造

optimization and multi-dimensional “lead compound optimization” on target
receptor/enzyme potency, PKPD profiles, and off-target activities through SARdevelopment. By capitalizing on RIKEN's available expertise in structural

活性相関の研究を通して行う。
また、その際に理化学研究所内に蓄積された優れた

biology, computational chemistry, and screening technologies, we strive to

基礎研究技術、例えば構造生物学や分子力場計算を用いた化合物と受容体などのexpedite the drug discovery process by rational drug design. Our current

結合様式の同定や予測などの技術を総動員して、創薬の迅速化を図る。現在、主としtherapeutic targets include rare, neglected, and intractable diseases.

て希少病や難治性の癌治療薬などの開発に取り組んでいる。

研究テーマ
基盤ユニットリーダー／Unit Leader

小山 裕雄● メディシナルケミストリーの手法を用いた低分子治療薬の開発

Research Subjects

主 要 論 文 / Publications
Saito, S. et al.
Eradication of central nervous system leukemia ofT-cell origin with a brain-permeable LSD1 inhibitor.
Clin. Cancer Res. in press
Mizutani, A. et al.
RK-287107, a potent and specific tankyrase inhibitor,
blocks colorectal cancer cell growth in a preclinicalmodel.
Cancer Sci. 109, 4003-4014 (2018)
Sekimata, K. et al.
Bis-heteroaryl pyrazoles: Identification of orally
bioavailable inhibitor of ALK2 (R206H).
Chem Pharm. Bull. 67, 224-235 (2019)● Small molecule drug discovery

薬学博士

Hiroo KOYAMA Ph.D.

2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

研究成果● 難病で希少疾患でもある進行性骨化成線維異形性症治療薬の開発候補化合物を同定した。

Research Results● We identified a preclinical candidate for a rare genetic disease FOP.

● 新規作用機序による大腸がん治療薬の開発候補化合物を同定した。

● We identified a preclinical candidate for colon cancer treatment via a novel
mechanism.

● 新規作用機序によるがん免疫療法の臨床試験第一相が進行中。

● A clinical candidate for cancer immunotherapy is currently in Phase I study.

Hiroo KOYAMA
Senior Research Scientist

Fumiyuki SHIRAI
Nobuo CHO
Senior Technical Scientist

Junichi KAZAMI
Research Scientist

Katsuhiko SEKIMATA
Yasuko KODA
Hirokazu KUBOTA
Kenichi WASHIZUKA
Hirofumi YAMAMOTO
Technical Scientist

Ko KIKUZATO
Visiting Scientist

Takuya TASHIROTechnical Staff

Rie OSAKI
OthersFumiko KYOTANI
Chieko SHIDARIKEN Program for Drug Discovery andMedical Technology Platforms
108

A Typical Drug Discovery Process109バイオプローブ研究グループ
Bioprobe Research Group
ドイツ・マックスプランク研究所と連携してシステムズ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 with Max Planck Institute in Germany

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（MPI

In collaboration with a group of Max Planck Institute (MPI) of Molecularof Mol. Physiol. ヘルベルト・ワルドマン教授のグループ）と連携して、
システムズケ

Physiology (group of Prof. Herbert Waldmann), Dortmund, Germany, we

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。特に連携研究で見出された

perform chemical biology study. We exchange young researchers each otherfor the tight and continuous collaboration.

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。

主 要 論 文 / Publications
Robke, L. et al.
Discovery of the novel autophagy inhibitor Aumitin thattargets mitochondrial complex I.
Chem. Sci. 9, 3014-3022 (2018)
Jia, Z.J. et al.
Catalytic enantioselective synthesis of apyrrolizidine-alkaloid-inspired compound collection with
antiplasmodial activity.
J. Org. Chem. 83, 7033-7041 (2018)

研究テーマ● 生理活性物質の細胞内標的同定● Target identification of bioactive compounds● 動物細胞に影響を与える小分子化合物の探索と解析● Screening for small molecules with effects on animal cells and analyses of theirmechanisms of action● 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

グループディレクター／Group Director

長田 裕之

Research Subjects
Nelson, J. et al.
MOSAIC: a chemical-genetic interaction datarepository and web resource for exploring chemical
modes of action.
Bioinformatics 34, 1251-1252 (2018)

農学博士

Hiroyuki OSADA D.Agr.

2018年度メンバー / FY2018 Members
研究成果

Research Results● ミトコンドリアの呼吸鎖複合体Iを阻害する事によって細胞のオートファジーを阻害する小分子化合物を見出した。

● We identified a new autophagy inhibitor that inhibits respiration by targeting
mitochondrial complex I.

● 新しい鏡像異性特異的な合成法を開発し、抗マラリア活性やヘッジホッグシグナル阻
害能を有するピロリジディンアルカロイド化合物を見出した。

● We developed a novel enantioselective approach to the synthesis of acompound collection inspired by natural pyrrolizidine alkaloids. Synthesizedcompounds had multiple bioactivities, including activity against malaria parasites
and inhibition of Hedgehog signaling.

● 化合物、生物機能、遺伝子から化合物と遺伝子間の情報を引き出すことができる
MOSAICというウェブデータベースを構築した。

Group Director

Hiroyuki OSADA
Senior Research Scientist

Makoto MUROI● We developed a public database and web interface named MOSAIC. The
website provides a convenient interface for querying compounds, bioprocesses(Gene Ontology terms) and genes for chemical-genetic (CG) information
including direct CG interactions, bioprocesses and gene-level target predictions.

Inhibition of mitochondrial respiration(oxygen consumption rate; OCR) by a novel
autophagy inhibitor, aumitin
110

A novel enantioselective approach to the synthesisof a compound collection was developed,
employing an enantioselectively catalyzed
1,3-dipolar cycloaddition as the key step.
111

バイオプローブ応用研究ユニット
Bioprobe Application Research Unit
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 molecules with effects on cell growthin collaboration with Max 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・ワルドマ,QFROODERUDWLRQZLWKDJURXSRI0D[3ODQFN,QVWLWXWH 03, RI0ROHFXODU

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周期制御機構

3K\VLRORJ\ JURXSRI3URI+HUEHUW:DOGPDQQ ZHVWXG\WKHFHOOF\FOHFRQWURO

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停止させる因子を探索し、理研

WKURXJKWKHLGHQWLILFDWLRQRIVPDOOPROHFXOHLQKLELWRUVRIWKHSURWHLQVWKDWKDYH
DQLPSRUWDQWUROHIRUWKHSURJUHVVLRQRIFHOOGLYLVLRQ:HSURSRVHWKH
FROODERUDWLRQRIWKHVHWZRJURXSVE\WDNLQJWKHPHULWVRIERWKGLIIHUHQW

はその化合物に結合するタンパク質因子を同定して作用解析を行う。
あるいはMPIDSSURDFKHVE\IUHTXHQWO\H[FKDQJLQJPDWHULDOVWHFKQRORJLHVDQGLQIRUPDWLRQ

の化合物ライブラリーを理研のハイスループット系に供し、細胞周期調節因子阻害)RUH[DPSOHDIWHUVHQGLQJFRPSRXQGVRI5,.(113'HSRFKHPLFDOOLEUDU\WR

剤を見出し、MPIでその詳細な解析を行うといった、化合物・情報・技術の交換を密03,WKH03,JURXSZLOOVFUHHQIRUFRPSRXQGVWKDWDUUHVWFHOOGLYLVLRQZLWK

にした共同研究を行っている。細胞周期調節因子に働く小分子化合物は、
その因子

LQWHUHVWLQJSKHQRW\SHV7KHQZHZLOODQDO\]HWKHPHFKDQLVPRIDFWLRQRIWKH

の役割を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

FRPSRXQGVE\LGHQWLI\LQJWKHWDUJHWSURWHLQVRIWKHFRPSRXQGV,QWKHRSSRVLWH

る疾病の分子標的治療薬に応用することが可能である。

ZD\03,JURXSZLOOSURYLGHWKHLUFRPSRXQGVIRUWKHVFUHHQLQJE\WKHKLJKWKURXJKSXWV\VWHPRIXV7KHLVRODWHGLQWHUHVWLQJFRPSRXQGVZLOOEHGHHSO\DQDO\]HGE\WKH03,FHOOELRORJ\JURXS

研究テーマ
ユニットリーダー／Unit Leader

渡邉 信元

理学博士

Nobumoto WATANABE D.Sci.

● 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

Research Subjects● Screening for small molecules with effects on cell growth and analyses of theirmechanism of action

主 要 論 文 / Publications:LONH-et al.
,GHQWLILFDWLRQRIF\WRWR[LFJOXWDWKLRQHUHDFWLYHPRLHWLHVLQGXFLQJDFFXPXODWLRQRIUHDFWLYHR[\JHQVSHFLHVYLDJOXWDWKLRQHGHSOHWLRQ
Bioorg. Med. Chem. 26 6XYDUQD.+RQGD..RQGRK<2VDGD+:DWDQDEH1
,GHQWLILFDWLRQRIDVPDOOPROHFXOHOLJDQGRIȕDUUHVWLQ
DVDQLQKLELWRURIVWURPDOILEUREODVWFHOOPLJUDWLRQDFFHOHUDWHGE\FDQFHUFHOOVCancer Med. 7 6XYDUQD.et al.
$VPDOOPROHFXOHOLJDQGRIYDORVLQFRQWDLQLQJSURWHLQSLQKLELWVFDQFHUFHOODFFHOHUDWHGILEUREODVW
migration.
J. Biol. Chem. 294 ● ,GHQWL¿FDWLRQRIPROHFXODUWDUJHWVRIELRSUREHV● 0LQLQJRIQRYHOPROHFXODUWDUJHWVDQGGHYHORSPHQWVRIWKHLUOLJDQGLVRODWLRQ
system2018年度メンバー / FY2018 Members
研究成果

Unit Leader

Research Results

1REXPRWR:$7$1$%(● 細胞内のグルタチオンの枯渇、活性酸素種(ROS)の産生を伴う細胞死を誘導する化合物群を見出した。

● :HIRXQGFRPSRXQGVWKDWLQGXFHJOXWDWKLRQHGHSOHWLRQ526DFFXPXODWLRQDQG
cell death.

Senior Research Scientist● がん細胞と共培養することによって繊維芽細胞の遊走が活性化することを見出し、この過程でβアレスチンタンパク質によるコフィリンの脱リン酸化が重要であることを、化合物を用いて証明した。

● :HIRXQGWKDWWKHPLJUDWLRQRIILEUREODVWVLVDFWLYDWHGE\WKHFRFXOWXUHGFDQFHUFHOOVDQGVKRZHGWKDWWKHGHSKRVSKRU\ODWLRQRIFRILOLQWKURXJKEHWDDUUHVWLQGHSHQGHQWPDQQHUXVLQJVPDOOPROHFXOHFRPSRXQGVResearch Scientist

がん細胞と共培養することによ● VCPタンパク質に特異的に結合する化合物を用いて、る繊維芽細胞の遊走活性化にVCPが重要であることを明らかにした。

● :HIRXQGWKDWYDORFLQFRQWDLQLQJSURWHLQ 9&3 LVHVVHQWLDOIRUWKHFDQFHUFHOODFFHOHUDWHGPLJUDWLRQRIILEUREODVWXVLQJDVPDOOPROHFXOHWKDWVSHFLILFDOO\ELQGVWR9&3

(PLNR6$1$'$

0DNRWR.$:$7$1,
7DWVXUR.$:$085$
Technical Staff
International Program Associate=L\X/,8
Others-XQNR.2%$<$6+,

GLKDORS\ULGD]LQRQHPRLHWLHVDUHVKRZQWRVWURQJO\GHSOHWH*6+WRFDXVH
526DFFXPXODWLRQDQGWRLQGXFHFHOOGHDWK112:KHQFRFXOWXUHGFRPSDUHGWRWKHILEUREODVWVDORQHFDQFHUFHOOVDFFHOHUDWHVWKHPLJUDWLRQRIILEUREODVWVWKURXJKWKHDFWLRQRIYDORVLQFRQWDLQLQJSURWHLQ 9&3 S JBC92/ 
113

理研-KRIBB連携研究ユニット
RIKEN-KRIBB Joint Research Unit
Formation of mutual network and promotion of chemical biology study

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

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研究に至るケミカルバイオロ

Our unit is collaborating with Anticancer Agent Research Center of KRIBB
directed by Dr. Jong Seog Ahn on the integrative research of bioactive

主 要 論 文 / Publications

compounds derived from microorganisms. The goal of this joint team is thediscovery of drug candidate compounds through the chemical biology researchfrom the chemical studies such as screening, isolation and structure

ジー研究を通して、創薬シードの創出を目指す。互いの研究員を交換（長期滞在）
すdetermination to the biological studies such as biosynthesis, evaluation of

ることにより、人的ネットワークの形成も促進する。

biological activity, and the understanding of the mechanism of action.
Exchange and long-term stay of researchers will promote the formation of aJang, J.-P. et al.
Aturanosides A and B, glycosylated anthraquinones
with antiangiogenic activity from a soil-derived
Streptomyces species.
J. Nat. Prod. 81, 2004-2009 (2018)human network.

Son, S. et al.
Catenulisporolides, glycosylated triene macrolides
from the chemically underexploited actinomycete
Catenulispora species.
Org. Lett. 20, 7234-38 (2018)

Research Subjects

研究テーマ
ユニットリーダー／Unit Leader● 生物活性物質の作用標的同定● Target identification of bioactive compounds

高橋 俊二● 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● 微生物二次代謝産物の生合成機構の解明● Understanding of biosynthetic mechanism of microbial secondary metabolites

博士
（理学）

Shunji TAKAHASHI D.Sci.

Jang, J.-P. et al.
Pentaminomycins A and B, hydroxyarginine-containing
cyclic pentapeptides from Streptomyces sp.
RK88-1441.
J. Nat. Prod. 81, 806-810 (2018)2018年度メンバー / FY2018 Members
Unit Leader

Shunji TAKAHASHI

Research Results

研究成果● Streptomyces sp. RK88-1441より生産されるペンタミノマイシンA及びBを同定した。

Senior Research Scientist● Streptomyces sp. RK88-1441より生産されるアツラノシドA及びBを同定した。

● We identified aturanosides A and B produced by Streptomyces sp. RK88-1441.

● Catenulispora 属の放線菌が生産するカテヌリスポロライドを同定した。

● We identified catenulisporolides produced by actinomycetes Catenulispora
species.

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Structures of pentaminomycins A and B

pentaminomycin A

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pentaminomycin B

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114

Naoki KATO
Toshihiko NOGAWA● We identified pentaminomycins A and B produced by Streptomyces sp.
RK88-1441.

catenulisporolide A

OH
O

OH
Structure of catenulisporolide A
115

組織図 Organization
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

斉藤 和季 / Kazuki SAITO
侯 召民 / Zhaomin HOU
松井 南 / Minami MATSUI
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
統合メタボロミクス研究グループ / Metabolomics Research Group

篠崎 一雄 / Kazuo SHINOZAKI
白須 賢 / Ken SHIRASU
斉藤 和季 / Kazuki SAITO

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

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

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

バイオ生産情報研究チーム / Bioproductivity Informatics Research Team

持田 恵一 / Keiichi MOCHIDA

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
質量分析・顕微鏡解析ユニット / Mass Spectrometry and Microscopy Unit
化合物リソース開発研究ユニット / Chemical Resource Development Research Unit

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
越野 広雪 / Hiroyuki KOSHINO
堂前 直 / Naoshi DOHMAE
斉藤 和季 / Kazuki SAITO
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
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 Unit116

長田 裕之 / Hiroyuki OSADA
渡邉 信元 / Nobumoto WATANABE