目巻頭言

次「時間生物学はどこに行くの」………………………………………………柴田重信………69

総説「ショウジョウバエを用いた概日測時機構解析の40年：第2部 ショウジョウバエ再び−」………………………………………………………伊藤 太一・松本顕………70
研究室だより「理学的研究室」 ………………………………………………………………………小山 時隆………79「XIII Congress of the European Biological Rhythms Societyに参加して」………………………………………………………………………梅谷 実樹………83
事務局報告
賛助会員リスト……………………………………………………………………………………………85……………………………………………………………………………………………88

第20回日本時間生物学会学術大会抄録集 …………………………………………………………………89
編集後記日本時間生物学会
理事長
事

務

局

長

近藤

孝男

海老原史樹文編 集 委 員 長

岩崎秀雄

国際交流委員長

本間さと

広 報 委 員 長粂和彦

将来計画委員長岡村均

学 術 委 員 長

岡村均

奨励賞選考委員長

柴田重信

優秀ポスター賞選考委員長

海老原史樹文評議員推薦委員長

海老原史樹文海老原史樹文

大川

匡子

大塚

邦明

柴田

重信

沼田

英治

深田

吉孝

理 事
岩崎

秀雄

上田

泰己

内山

真

岡村

均

粂

和彦

近藤

孝男

本間

研一

本間

さと

三島

和夫

監査委員

重吉

康史

編集委員会
明石

真

飯郷

雅之

岩崎

秀雄

太田

英伸

小山

時隆

粂

和彦

栗山

健一

小柳

悟

重吉

康史

富岡

憲治

中尾

光之

原田

哲夫

福田

弘和

藤村

昭夫

前村

浩二

八木田和弘

吉村

崇

（50音順）

●●●●●●●●●●●●●●●●●●

巻

頭

言

●●●●●●●●●●●●●●●●●●

時間生物学はどこに行くの
柴田重信
早稲田大学

先進理工学部

最近、時間生物学会の広報・発信の重要性を認識する。体内時計という言葉は世間に認識されつつあるとよ
く思うが、体内時計を取り扱う学問の発展と意見交換する場としての時間生物学会があることは、世間では十分に認識されているとは思えない。私自身は大学院生の時から時間生物学の学問領域に携わり、1982年に最初の論文出して以来30年近くと、随分月日が経ったものだと思うこの頃である。時間生物学は新しい研究手法を取り込み、他の研究領域へ広がり、時間軸・リズムを取り扱う学問として発展してきたと自負しているが、外野から眺めてみると時間生物学は、他の学問分野への浸透性、社会での認知度はさほど大きくないのでないかと危惧する。
恐らくこのジレンマは、この時間生物学が既存の学問の複合的学問であり、それぞれの母体の学問系あるいは学会であまり重要視されていないからではないか、とも思われる。それぞれの母体の学会等でシンポジュー
ムなどを企画し、時間生物の学問としての重要性、応用・発展性を積極的にアピールするべきであろうと思っている。最近、時間生物学の教育の重要性も認識する。早稲田大学では「時間生物学」という半期の科目を複数名の先生で担当している。40−50名の学生が受講しており、一定の教育効果があがっていると思っている。
この科目を履修した学生が継続的に時間生物の学問分野に興味を持っていてくれることを期待している。また、大学や大学院の特別講義等も有効に利用し、時間生物学の学生への浸透が大事であろう。
私は最近「時間栄養学」を浸透させるべく、いろいろな機会を利用して、講演あるいは研究活動を行っている。皆さんもご存知のような時間薬理学という言葉あるように、体内時計と栄養・食との関わりを調べる学問
として、時間栄養学なるものがあってもよいことになる。この研究ストラテジーは、食糧科学・農芸化学や、栄養科学の研究者、実務者に受けがよくまた、食品関連の会社なども興味があるようで、時間生物学の応用分野として発展しそうな領域になりつつある。健康科学においては、如何に元気で寿命を全うするかという「健康寿命」の考え方が重要になってきた。シフトワークや夜型生活の研究から、生活リズムが整った生活を営む
ことが健康長寿に寄与するであろうことは、大いに想像できる。従って、時間生物学の研究の出口として「時間健康科学」を掲げることが、社会からの期待に沿うことになると私は確信している。

時間生物学

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 69 ─

総説

ショウジョウバエを用いた概日測時機構解析の40年−第２部 ショウジョウバエ再び−
伊藤太一１）、松本

顕２）✉

１）九州大学大学院システム生命科学府（現在の所属：Department of Neurobiology, Northwestern University）
２）順天堂大学 医学部 一般教育生物学
概日測時機構の分子レベルでの解析に関して、これまでキイロショウジョウバエ（Drosophila melanogaster ）が果たしてきた役割はきわめて大きい。前巻掲載の第1部では1970年代から21世紀初頭までの30年間の研究成果を振り返った。今回の第２部では、比較的最近になって新規に開拓された、あるいは、新たに注目を浴びるようになった研究
分野や研究の方向性に関して概説する。まずは、我々が最近注目して解析してきた膜タン
パク質による概日リズムの制御に関してやや詳しく紹介したい。次いで、最近10年ほどの間に開発された解析技術を用いた新しい研究の流れを概観することで、ショウジョウバ
エを用いた研究が今後どのように概日測時機構の解明に貢献していけるかについて考察する。
１．膜タンパク質と概日リズム

は第１部４. ３および第１部図２参照）に特異的で第１部で記した通り、これまでのショウジョウバ

あるのに対し、PDF受容体の発現はLNvsだけにとエの概日リズムの研究は、転写翻訳に関わる遺伝子

どまらず、それらのニューロンの投射先のひとつで群の同定と解析を中心に発展してきた。実際に、第あるdorsal neurons（DNs）にも観察される［５、１部５. ２で記した我々のRNAiスクリーニングから６、７］。PDFが出力系因子であることを考慮すれ得られた時計遺伝子候補の大半も転写関連因子でば、PDF受容体も時刻情報を中枢時計から末梢にあった［１］。しかし、ショウジョウバエのような伝えるために重要な機能を担っているといえる

多細胞生物では、時計中枢を構成する細胞同士、ま［２、３、４、８、９］。

た中枢から末梢への時刻情報の伝達があってこそ、個体内での時間的な秩序を保つことが可能になる。

１. ２

よって、転写翻訳関連因子と同様に、細胞膜に存在＋

イオンチャネル

Na /Ca2＋ チ ャ ネ ル を コ ー ド し て い るnarrow

するタンパク質も概日リズムの形成に重要と考えら

abdomen（na）は、時計関連の機能を果たすことれる。

が2005年に報告された［10］。naはLNvsやDNsなどの時計ニューロンで発現しているが、突然変異体で１. １

Gタンパク質共役７回膜貫通型受容体

あってもそれらの時計ニューロンでの既知の時計遺現時点では、膜タンパク質は主に時刻情報の出力

伝子の発現量には変化がない。また、na突然変異系との関連で解析される傾向が強い。例えば、第１体の表現型は主に予知活動の変化としてのみ表れ部 ４. ３ で 紹 介 し た 出 力 系 因 子 で あ るpigment

る。このことから、この因子は出力系に関与すると

dispersing factor（PDF）の受容体は2005年に３グ推測されている［10］。これとは別に、2007年にはループによって同時に同定された［２、３、４］。

Ca2＋ 依 存 性K＋ チ ャ ネ ル を コ ー ド す るslowpoke

PDF受容体は構造的にはGタンパク質共役７回膜貫（slo） が 出 力 系 遺 伝 子 と し て 同 定 さ れ て い る

通型受容体に分類される。PDFの発現が時計関連［11］。sloの突然変異体は無周期になるが、LNvsや細胞の中ではlateral neuron ventrals（LNvs：詳細

DNsなどの時計ニューロンでの時計遺伝子の発現量✉akirarcb@sakura.juntendo.ac.jp（〒270-1695
時間生物学─ 70 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）

千葉県印西市平賀学園台1-1）

に影響しないため、出力系に関与すると推測されて

プ）が形成されている。一方、既知の時計遺伝子のいる。実際に、sloの発現領域はLNvsやDNsといっ多くと同様に、E23 の発現はCLK/CYCの周期的なた時計の中枢となる細胞ではなく、脳内にまばらに

制 御 を 受 け る。 さ ら に、 時 計 遺 伝 子vriの 発 現 も発現しており、naとは発現パターンに大きな違い

E23 と 同 じ くCLK/CYCと エ ク ダ イ ソ ン の 両 方 にがある［11］。つまり、同じ出力系の遺伝子といっ

よって制御されており、エクダイソンが細胞内に豊ても、概日測時機構の階層性から見ると、naは中富に存在するとvriの発現レベルが上昇する。VRI

枢からの直接的な出力に、sloはもっと末梢での制タンパク質が過剰に発現すると、Clkに対するシビ御に関与している可能性が高いのかもしれない。いアな発現抑制が生じる。エクダイソンとE23によるずれにせよ、このように膜タンパク質は、もっぱら第４のループは、こうしてClkループと密接に連動

時刻情報の伝達に重要な因子として解析されてきして機能しており、E23 を強力にノックダウンする

た。

と無周期の表現型が、弱いノックダウンでは長周期の表現型が誘導される。逆に、E23 の構成的な強制

１. ３

膜輸送体ABCトランスポーター

多くの生物においてその種類が最も多い膜タンパ
ク 質 の ひ と つ がABCト ラ ン ス ポ ー タ ー（ATP

発現では無周期の表現型が誘導される。よって、第４ループは概日振動の発振に不可欠であると考えられる。

binding cassette transporter）である。ABCトラン
スポーターは、ATPを加水分解して得たエネルギー

１. ３. ２

第４ループの発見意義を用いて物質の輸送を行う膜タンパク質で、キイロ

膜タンパク質であるABCトランスポーターを対ショウジョウバエには56個の遺伝子が存在すると、象とした我々の研究は、思いがけず第４のループのゲノム解析から推測されている［12］。

発見に結び付いた。我々はこの発見に対して、新た

我々は、これらを対象に、RNAiを用いた時計細胞特異的なスクリーニングを網羅的に行い、無周期な時計遺伝子の発見ということ以外に２つの意義を見出している。

を誘発するものを３つ、周期に影響を与えるものを

まず、第４のループはエクダイソンという細胞間５つ発見した［13］。その中のひとつEarly gene at

情報伝達因子を介すため、時計関連細胞間での時刻

23 （E23 ）のノックダウン系統はきわめて明瞭な長情報の伝達に直接的に関与する可能性を秘めてい周期を示した。E23 は第１部５. ２で紹介したマイる。これは、転写翻訳という細胞内過程のみで成り

クロアレイ解析後のRNAiスクリーニングでも時計立つ既知の３ループとは対照的な性質である。第４遺伝子候補として記載されていたが、概日リズムへ

ループが本当に時刻情報の細胞間伝達に関与していの関与メカニズムの詳細は不明であった［１］。

るならば、自律振動の形成メカニズム自体が、時刻情報の入力系および出力系を包含して成立している

１. ３. １ E23 とエクダイソン：第４のループことになる。自律振動体を入力系や出力系とは分離

E23 は、もともとショウジョウバエの唾腺染色体の縞模様の中の23という領域に生じるパフの原因遺伝子として同定された［14］。昆虫のステロイドホ
ルモンであるエクダイソンに応答して転写がすばやく活性化することからこの名前が付けられている。
エクダイソンは脱皮ホルモンともよばれる。
我々は、E23 が時計遺伝子の転写翻訳フィード
バックループの制御に不可欠であることを突き止めた［15］。その概要は以下のように要約できる（第２部図１）。まず、E23 はエクダイソンによって転写が活性化される一方で、その産物であるE23タン
パク質は細胞内のエクダイソンを細胞外に排出する
ABCトランスポーターとして機能する。つまり、
細胞内エクダイソン量とE23 発現量の間には、独自のネガティブフィードバックループ（第４のルー
時間生物学

図１ E23−エクダイソンのループ（第４ループ）
細胞内に入ったエクダイソンは、核内受容体EcR/
USPの二量体に結合し、
E23 やvri の転写を活性化する。
一方で、E23タンパク質は細胞内のエクダイソンを細胞外に輸送する。E23 とvri の転写はCLK/CYCによっても調節されており、第４ループはClk ループと密接に連動して働く。

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 71 ─

して考えていた旧来の単純な図式は変更を迫られ、であろう。実際、大物因子はほぼ同定しつくされた

新規のモデルによって概日測時機構を捉え直すことと思われていた中、最近になって、転写翻訳ループが今後必要になるかもしれない。この可能性を認識に必須な因子として核内受容体unfulfilledが新たにする契機となった点が、我々の考える1つ目の意義同定された［22］。脳内の時計細胞の中でも、M振である。

動体を構成するs-LNvsという数個の細胞群（詳細は次に、膜タンパク質は出力系との関連で解析され第１部4.3および図２参照）で特異的に機能しておることが多かったが、E23 の発見により、振動形成

り、後ほど2.2で詳述するが、新規技術を用いるこに不可欠な膜タンパク質も存在することを示せた。

とで初めて達成された成果と言える。

今後、いったん転写翻訳ループから離れ、別の視点

これまでは、時計遺伝子の転写調節や、時計タンからアプローチすることで、転写翻訳関連因子以外

パク質に対するリン酸化や脱リン酸化、ユビキチンの重要因子が見つかってくる可能性がある。その先化などの修飾因子の研究に注目が集まっていたが、例を示した点が２つ目の意義であると考えている。

2011年にはLimらによって翻訳調節因子twenty-four（tyf）が発表され、2013年にはTYFのパートナーと

１. ３. ３エクダイソンと概日測時機構の関連性―

してATAXIN-2がLimとAllada、およびZhangらの今後の課題

２ つ の グ ル ー プ に よ っ て 同 定 さ れ た［23、24、

これまでにも、キイロショウジョウバエ以外の昆25］。転写翻訳フィードバックループの制御という虫では、エクダイソン量が概日リズムを示すことは大枠の中には留まっているが、今後の発展が期待で指摘されていた［16、17］。ショウジョウバエでもきる領域のひとつである。

エクダイソンと概日測時機構との関連性を考える上で興味深い報告がいくつかある。幼虫や蛹の前胸腺

２. １

非転写翻訳振動では時計遺伝子が強く発現していると報告されてい最近、植物や哺乳類を使った実験系で話題になっるが［18］、前胸腺はエクダイソンの合成や放出にている、転写翻訳を介さない振動メカニズムの追求

関わる器官で、羽化リズムの成立にも重要なことがは非常に魅力的な新規テーマである［26］。

わかっている［18、19］。羽化リズムという出力系

実は、かなり以前からper0にも同調可能な光サイに、どのようにエクダイソンが関与しているのか、クルの周期に限界があることを根拠として、perの大いに興味の湧くところである。また最近、単離培

関与しない発振メカニズムの存在が予測されていた養した前胸腺を用いたPER/TIMの染色やカルシウ［27］。さらに、per0に限らず、無周期とされるさま

ムイメージングが行われ、光による応答がPERとざまな系統でも、しばしばサーカディアンレンジ

TIMで異なることが示された［20］。エクダイソン（24±4 hr）に明瞭な周期成分が検出される事例

が概日リズムの入力系や自律発振系に何らかの作用が、ショウジョウバエ研究者の間では密かに噂されを及ぼしている可能性があればおもしろい。

ていた。しかし、それが概日リズムの諸性質を満た以上は、幼虫や蛹における報告例であるが、成虫すものかを厳密に検証した者はいなかったし、何よのリズムに対するエクダイソンの機能に関しての研り、表立ってこれを（特にショウジョウバエ研究者

究例はほとんどなく、未開拓の研究分野であった。

以外の前で）話題にするのは、一種のタブーのようしかし、最近になって、成虫の睡眠にエクダイソン

な雰囲気すらあった。そのような理由からか、転写が関与している可能性が指摘された［21］。睡眠と翻訳フィードバックループ仮説から逸脱するかに見いう新規の研究領域にエクダイソンが関係していたえる実験結果を記載したショウジョウバエ論文は、ことは大変に興味深く、今後の進展に注目したい。

我々が知る限り、わずかに次の２報のみである。まず、YangとSehgalは、per01；tim01二重突然変異を

２．転写翻訳フィードバックループを超えてバックグラウンドとして、それらの時計遺伝子のいショウジョウバエを用いた概日リズム研究では、

ずれか一方でも構成的に強制発現するだけで（転写第１部２. ３の５大テーマの筆頭「発振メカニズム

レベルの振動が無くてもタンパク質レベルの振動がの解明」に関しては、ほぼ一段落したという意見が、ある程度の割合で活動リズムがs-LNvで生じれば）大勢を占めているとみて間違いない。もちろん、今回復することを示している［28］。また、Collinsら

後も時計遺伝子の転写翻訳フィードバックループ制

は、cryb突然変異のバックグラウンドではper0でも御に関する研究はさらに精緻に進められていくこと

LDで予知活動を示すことを報告している（ただ時間生物学─ 72 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）し、DDでは無周期だったためか、この予知活動を積み残された難しい課題の完全解決には、ショウ

TIMの未知の機能に帰結する方向で議論を行ってジョウバエの実験系といえども、まだ多くの時間を

おり、iconoclastic observationなどの単語を並べて必要とするかもしれない。しかし、これは逆に考えいる割には歯切れが悪い）［29］。日本でも、低温条れば、今が新規参入の絶好のチャンスであるともい

件では、比較的再現性良く一定の割合でper 個体がえる。

0

明瞭な周期性を示す報告例はあるが、現象論に終始するだけで明瞭な結論は得られていない［30］。

２. ３

時計情報の出力系の解明

これとは別に、ショウジョウバエをはじめとする発振メカニズムの解明がおおすじでは一段落した

昆虫のクチクラ形成におけるper-less振動に関する

近年、ショウジョウバエの概日リズム研究のトレン研究が進展している［31、32］。しかし、その分子ドが出力系因子の解明になっていることは、当然とメカニズムは依然として謎のままである。こうしたいえるかもしれない。我々が膜タンパク質に着目し未完のテーマも、転写翻訳を介さない振動メカニズ

たのも、そもそもは、まさにこの流れの中に位置づ

ムの解明によって、一挙に解決されるのではないか

けられる。さらに、第１部で紹介したようなショウと期待される。

ジョウバエの遺伝学的解析技術の向上により、出力系に関わる因子を、巧妙に解析可能になってきたこ

２. ２

温度補償性

とが、この傾向に拍車をかけている。

発振メカニズムの解明自体は、ほぼ一段落したと

例えば、Konopkaの時代には、突然変異のスク

はいえ、周期の温度補償性の成立原理の解明は、今リーニングには個体レベルでの周期異常を観察する

後に残された大きな研究テーマのひとつといえよ以外になく、また、同定された時計遺伝子の働きう。近年、シアノバクテリアや哺乳類の実験系で、を、時計の中枢と末梢で区別することは非常に難し

リン酸化過程がこの性質を生み出すために重要な役かった。ところが現在では、時計の中枢は正常なま割を担っているという報告がなされている［33、まで、ある遺伝子機能を末梢組織だけで阻害する、

34、35］。ショウジョウバエでは温度補償性に関すあるいはその逆などの操作を施し、何が起こるかをるいくつかの突然変異体や自然集団での変異の報告

容易に観察することができるようになっている。第があるのみで［36、37、38］、分子レベルでの解析

１部３. ４で記したMARCM法［37］などの活用には全く手付かずの状態にあるといっても過言ではな

より、以前は微小手術でしかできなかった解析と遺い。これは、新しモノ好きで、どの分野にでも首を伝学的な解析を、一挙に細胞・組織レベルで実行可突っ込みたがるショウジョウバエ研究者にしては珍能な環境が整って来たわけである。さらに、時計遺しい状況といえる。大きな要因のひとつは、ショウ伝子の転写翻訳フィードバックループ制御に関する

ジョウバエでは、自律的な概日振動を示す細胞培養

莫大な知見も蓄積されてきた。それだけでなく、株が確立されていないことだと考えられる。そもそショウジョウバエの発生学や神経生物学で培われもショウジョウバエの利点はin vivoでの解析系がた、ニューロン１つ１つの投射パターンの詳細な突出して発展しており、例えば、哺乳類と比べて、マップや、脳の特定の領域でどのような神経伝達物

比較的短時間でin vivoでの実験結果が得られるこ質が働いているかといった知見も利用可能となってとである。しかし、温度補償性の解明には、in vivo

きている。

の 実 験 だ け で な く、 む し ろ 培 養 細 胞 を 用 い たin

概日リズムの出力系の解析の進展は、とりもなお

vitroに近い実験系の方が好ましい場合がある。自さず概日測時機構の階層性の解明にもつながる。将

律的な概日振動を示す細胞培養株の確立は、多くの来的には、ショウジョウバエ１個体の中での時刻情ショウジョウバエの概日リズム研究者に待ち望まれ報の処理が、さまざまな組織・細胞の連携によってているが、我々を含めた複数の研究室での長年の努

どのように統御されているか、その全体像が明らか力にも関わらず、満足できる培養細胞株の樹立にはにされるであろう。

至っていない。こうした実験系の確立は、大きなブ
レークスルーにつながることが期待できる。

２. ４

micro-RNA関連機構

温度補償性の成立原理の解明の先には、概日時計

この流れの中での典型な解析例は、最近発表されの頑強性と安定性の成立原理の解明という、もう一た２つの論文にみることができる。また、この２つ段ハードルの高い課題がひかえている。これらの、の論文はともにmicro-RNA（miR）の機能に着目し

時間生物学

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 73 ─

ているという意味でも新しい研究コンセプトから生に、micro-RNAの標的となる因子まで同定し、そみ出されたものといえる。

の因子の機能解析を含めて１報の論文として発表し2012年のLuoとSehgalの論文は、時計細胞特異的ていることは、今後の研究および論文発表のスタイな遺伝子の過剰発現誘導によるスクリーニングを発ルを考える上で非常に参考となる。ショウジョウバ

端とした順遺伝学的な研究である［40］。miR-279

エの分野においては、単なる因子同定とその機能のの過剰発現により無周期の表現型が誘導されたが、簡単な解析でひと仕事まとめる、という時代はすでこれが中枢時計に効いているのか出力系に効いていに終わったと見るべきかもしれない。

るのかを選別する必要があった。そこで、組織特異的に遺伝子発現を調節できる系統を駆使し、さらに

２. ５

新規解析技術の活用

抗PER抗体を用いた免疫組織染色による細胞レベル

ショウジョウバエ独自の解析技術の向上とは別でのリズム観察が行われた。その結果、中枢時計でに、次世代シークエンサーの普及によって、micro-のPERの発現に変化がないことが突き止められ、RNAやnon-coding RNAといった非翻訳RNAの研究

miR-279の作用は出力系であると推測された。miR-が、 以 前 よ り も 格 段 に 行 い や す く な っ て い る。

279の標的遺伝子を同定し、その発現領域を絞り込

Rosbashのグループは、前述以外にもこの技術を用むことで、最終的にはmiR-279の標的遺伝子のター

い た リ ズ ム 関 連 論 文 を 発 表 し て い る し［42］、

ゲットはフィードバックループの構成因子ではな

Nitabachのグループも脳内で周期的に発現していく、JAK/STATの系であることも突き止められた。

るトランスクリプトの網羅的な同定をRNAシーク

つまり、同定されたmicro-RNAは、時計の中枢そ

エンスで行っている［43］。

のもので機能するのではなく、概日時計の階層性か

これに加えて、ショウジョウバエの利点である遺らすると、中枢から一段下位の役割を果たす組織に

伝学的手法を活かせば、きわめて限定的に特定の組

おいて、中枢からの時刻情報を修飾して末梢へと流織・細胞を狙ってRNAを精製し、上記の解析に供す役割を果たしていると結論付けられた。

す る こ と も 可 能 で あ る。 た と え ば、 脳 内 の 時 計

大御所Rosbashのグループも、最新の解析技術をニューロンだけを選別するためにGAL4-UAS法を駆使した研究を発表している［41］。彼らは、次世

用いて特異的にGFPを発現させ、これを指標として

代 シ ー ク エ ン サ ー を 用 い たRNAシ ー ク エ ン ス に

時計ニューロンを解剖によって１本ずつ選り分けて

よ っ て、 発 現 に 概 日 振 動 を 示 すmicro-RNA

採集し、遺伝子発現を比較した事例がある［６］。

（miRNA959-964）を逆遺伝学的に同定した。そのショウジョウバエ研究者にとっても、これは驚くほ

後、この領域からmiRNA959-962の領域のみを相同

どの職人技であるが、より簡便に大量のサンプルを組換えで欠損させた系統を準備した。これをバック扱う方法としてFACS（ﬂuorescence activated cell

グラウンドとして、さらにGal4を挿入した突然変異

sorting） を 行 う 方 法 も す で に 確 立 さ れ て い る

体を用いた解析を加えている。miRNA959-962の発［44］。これを駆使すれば、特定のニューロンで発現

現部位を特定してみると、それらは中枢ではなく脂するRNAシークエンスが原理的に可能である。前

肪体（機能的には哺乳類の肝臓とよく類比される）

述の核内受容体unfulﬁlledの発見もこの技術を駆使

で 発 現 し て い た。 こ の こ と か ら、 彼 ら は、した成果といえる［22］。類似の方法を使った研究

miRNA959-962は出力系で機能していると推測し、成果はこれから続々と発表されてくるはずである。

最終的には代謝、免疫系との関連性を示唆する結果を得ている。

２. ６

概日リズムの生理・生態学的意義づけ

前者が順遺伝学、後者が逆遺伝学的な方法論を用

概日リズムの生理・生態学的な意義の解明といういているという違いはあるにしても、どちらの研究

課題は、第１部２. ３でショウジョウバエを用いたも高度に発展した遺伝学的な手法、特に遺伝子発現

時間生物学の５大研究テーマの最後の項目として挙の組織特異的な調節方法を駆使した研究である。さげたが、実は、これまでは、ややおろそかにされ気らに、ショウジョウバエでは中枢神経系での神経投味であったと言わざるを得ない。ショウジョウバエ

射パターンの詳細が解明されているからこそ可能でが、ミツバチの時刻記憶や鳥の渡りのような行動をあった研究である点も見逃せない。くり返しになる

示せば、概日リズムの生理・生態学的意義を考えるが、micro-RNAという新しい因子に着目した点で上で格好の研究対象と成りうるが、そのような行動も、新しいコンセプトに基づく研究であるが、さらはまだ発見されていない。よって、太陽コンパス定時間生物学

─ 74 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）位への概日測時機構の関与を探ること［45］など、多くの知見が明らかになれば、ヒトの疾患の解明に現時点では諦めるほかない。休眠に関しても、残念

役立つ情報を提供できるようになるであろう。ショ

なことにキイロショウジョウバエは明瞭な表現型をウジョウバエの利点は、昆虫特異的な基礎研究だけ示さず［46］、先導的な役割は果たせていない。たにとどまらず、遺伝子という共通の素材を通して、だし、第１部４. ３で示したように、eveningおよびヒトの疾患研究のモデルとしても使えることにもあmorning（E-M）振動体の役割分担が、季節に依存る。ハンチントン病や脊髄小脳変性症などの神経変した日長や温度の変化（光周期）に対する柔軟な同性症においては、ショウジョウバエがモデル動物と調能に重要なことが明らかにされつつあり［47、して使用されてきた実績があり［56、
57］
、すでに、

48］
、この分野の進展具合によっては、状況が打開

この方向性での概日リズム関連研究も開始されていされる可能性は高い。

る。例えば、キイロショウジョウバエを用いた、加

そもそも概日リズムを生理・生態学的に意義づけ

齢や神経変性疾患と概日リズムとの関連性に関するることは、ある意味で、生きているとは何かを問う

研究は、比較的目新しい研究領域に属するが、すでのに等しく、本質的に難しい問いである。よって、に興味深い成果をあげている［58、59、60］。また、

ショウジョウバエの利点を活かしてこの課題に分子

厳密な意味では時間生物学とは若干分野が異なるかレベルで取り組むには、概日振動の自律発振、同もしれないが、第２部１. ３．３でも少しふれたショ

調、出力系に関する分子メカニズムや、個体内でのウジョウバエの睡眠に関する研究［61、62、63］も、

概日測時機構の階層構造に関する知見の充分な蓄積

ヒトの健康維持や脳機能の解明と密接に関連しておが前提となる。ショウジョウバエの分野といえどり、この流れの中に位置付けられるものであろう。

も、まだ機が熟していなかったという見方もできるかもしれない。その中で、概日測時機構による交尾

３．ショウジョウバエ研究の今後

時刻の制御に関する研究は、社会行動や適応という以上、第２部では最近10年間のショウジョウバエ

進化・生態学的な視点から概日リズムの重要性を考での研究成果を概観し、現在、拓かれつつある研究える端緒となるものであり、今後再び注目を集める

領域について紹介した。さらに、いまだ手つかずの可能性を有している［49、50］。また、最近になっ研究方向に関しても、我々の知識や理解の及ぶ限りて、実験室内と自然界（を模した実験環境）で概日での考察を試みた。

測時機構の振る舞いを比較した研究がヨーロッパの今後、ショウジョウバエを用いた概日測時機構のグ ル ー プ か ら 立 て 続 け に 発 表 さ れ て い る［51、研究はどのように進展していくだろうか。おそら

52］。概日リズムの適応的意義を探ることを志向しく、しばらくの間は、大きく次の２つの方向に向かた研究は、今後さらに増えてくることと思われる。

う研究が主流になると予想される。ひとつはショウ

さらに踏み込んで、概日測時機構が進化的にどのジョウバエにおけるさまざまな出力系の解明であように生じ、どのような機能上の洗練（選択や淘る。もうひとつは、温度補償性の成立原理や概日測汰）を受けてきたかについての研究は、個々の時計時機構の適応的意義など、本質的に解決の難しい課

遺伝子に関する分子進化的な研究［53、54］を除け題へのチャレンジである。ただし、前者は個別の生

ば、我々が知る限り、ショウジョウバエを用いた本理現象に密着しているだけに、その遂行には、手間

格的な解析は行われていない。しかし、ごく最近、と時間、根気が必要であるが、研究結果の普遍性とキイロショウジョウバエの近縁種で時計遺伝子群のいう観点からは、課題の重要性に比して、ショウ発現組織を比較した研究が発表された［55］。ドイ

ジョウバエ以外の分野に与えるインパクトがやや弱ツ のHelfrich-Försterの グ ル ー プ の 研 究 で、 ヨ ー

くならざるをえない。後者は、至近要因にしろ、究

ロッパにおける進化・生態学的な視点へのシフトの極要因にしろ、ひとたび結果が得られれば、他分野

動きが読み解ける。概日測時機構のシステムレベルにも大きな影響を与えることは必至であるが、クリでの進化に関して、先鞭をつける研究が日本からもアな結論を得ること自体が難しい。これが一種の閉発表されることに期待したい。

塞感として、しばらくはショウジョウバエのリズム

概日リズムの生理・生態学的な意義の解明というテーマの追及は、また一方で、応用的な課題への発研究分野に重苦しくのしかかり続けるかもしれない。

展の可能性も蔵している。概日測時機構は非常に多

この状況は、ある意味で、ショウジョウバエでくの生理現象に関与するため、ショウジョウバエでper突然変異体が分離される直前、約40年前の時間

時間生物学

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 75 ─

生物学分野と重ね合わせることができるかもしれな

最後に、はるか将来のことになるかもしれないい。いろいろな生物の示す、さまざまな概日リズム

が、概日測時機構の究極の理解に向けて、どのようやその特徴に関して、多くの知見が精力的に集めらにショウジョウバエの実験系が貢献可能かを考察しれつつあり、現在の我々から見ても高度でエレガンて、この総説を終わりたい。

トな解析も行われていたが、しかし、決定的な「何ヒトが自然現象を理解するとき、人為的にその現か」あるいは「コアとなる概念」が欠けていた時代

象を再構成できるようになって、はじめて本当の意である。もちろん著者達はその時代には居合わせて味で理解したことになるという考え方がある。概日

いないので、諸先生方のお話を聞いての想像であ

測時機構の解析に関してはどうであろうか。ヒトがる。例えば、リズム分野にも詳しいあるショウジョ

本当に概日測時機構を理解したかの最終証明のため

ウ バ エ 分 野 の 先 生 は、 学 生 時 代 にKonopkaとには、人工的に設計した因子群を使って、生体が元Benzerの論文［64］を目にした瞬間「やられた！

来持っている概日測時機構を完全に補償できる人工

本当に突然変異が取れたんだ！」と衝撃が走ったとの分子ネットワークを、in vivoで再構成するこという。別の先生によると、当時は「概日リズムは多が必須となるであろう。このようなことを議論する

因子形質であり、強力な表現型の突然変異を分離すのは、非常に空想的でこの場にはふさわしくないとることは不可能、ショウジョウバエ遺伝学には出番

いう誹りは免れえないと思うし、百歩譲って空想をがない」という、いま考えてみると根拠のない常識お許しいただいても、時間生物学の研究課題というがあったらしい。生態学の分野から参入された時間

よりも、最近勃興してきた合成生物学の守備範囲

生物学の大家の先生は「これからは生態学すら遺伝［65］であると強く感じられる方々が大半だとは思子の時代か…と思いましたね」と感慨深げに話されうが、あと少しなのでお付き合いいただきたい。

ていた。

もしも実際にこのプロジェクトが実行される場合

時計遺伝子の発見は、当時の常識や既成概念、一は、まず、生体外で人工因子群が設計・作製される部の研究者が感じていた閉塞感を吹き飛ばす強烈なだろう。設計には、概日測時機構の発振原理のみなインパクトを持っていた。その後の研究パラダイム

らず、さまざまな入力系、多くの生理現象に対するのシフトを促したといってもよい。現在のショウ

出力系に対応するため、それらに関する広範で精緻

ジョウバエ分野で渇望されているのは、まさにこうな莫大な量の知見が必要とされるに違いない。因子

いったパラダイムシフトを誘発するような、これまの作製のために使われる素材は、我々の知るDNA

でとは全く違った新しい視点・新しい研究コンセプ

やタンパク質だけとは限らないかもしれない。因子トの導入ではないだろうか。ひょっとすると、そのが作製できれば、概日測時機構をいったん破壊した

核となる発想は、すでに思いがけないところにいく

個体にこれらの因子群を導入し、機能させる段階につか転がっているかもしれないし、いま現在、芽吹入る。個体の示すリズム現象や個体内の時間的秩序きつつあるのかもしれない。

がどのように回復されるかが試金石となる。数多く

第１部２. ３でもふれたが、時間生物学におけるの因子を扱うために、遺伝子導入作業を幾度となく大きな研究テーマは不変である。古くから提唱され繰り返す必要があるに違いない。もちろん、１回のてはいるが、未解決のまま残された課題はいまだに試行だけで成功することは考え難い。因子設計から多い。今後も、ショウジョウバエの分野で次々に開の練り直しが何度となく必要になるだろうし、失敗

発される新規の遺伝子操作技術や関連知見を背景を糧として新たな知見が得られることも多いと思わに、これらの課題は徐々に解明されていくことと思れる。

われる。しかし、分子レベルでの解析技術が大幅にこうしたプロジェクトのプラットフォームとなる

進歩して来た今だからこそ、古典的な知見や課題に実験系は、どのような条件を満たしている必要があ

対して、現在の知見と技術を踏まえた上で、新しいるだろうか。まずは、遺伝子導入技術や遺伝子操作

視点から解析し、その結果を新しい視点から解釈し技術が発達していることが必須である。さらに、多なおすことによって、新たな飛躍につながる可能性

くの生理学的知見が蓄積されていること、実験に供が大いにある。再び、研究にワクワク感が戻ってくされるのが動物ならば、神経回路のマップが完備さることを期待したい。

れていることなども必須条件となる。さまざまな生
理現象や行動における概日リズムの回復を指標にす

４．おわりに時間生物学─ 76 ─

―究極の理解にむかって―

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）るため、それらのリズムの計測技術が発達している

ことも重要である。因子群を組込む際のバックグラ
ウンドとなる無周期系統など、突然変異体も豊富に準備できると申し分ない。
プロジェクトの初期段階では、酵母などの単細胞生物や培養細胞を使用するのが定石と考えられるが、究極の証明には、身近な多細胞生物を使った研究が必須となるに違いない。一方、このような野心的な取り組みでは、初期の段階からあまりにヒトに近い生物を使うと、倫理的な問題が不必要に大きくなる懸念がある。ここまで考えを進めてみると、このプロジェクトの実験プラットフォームとして採用

Res11: 1156-1166（2001）［13］Itoh TQ, Matsumoto A:Appl Entomol Zool47:
79-86（2012）［14］Hock T, et al: ProcNatlAcadSci USA97: 95199524（2000）［15］Itoh TQ, Tanimura T, Matsumoto A: Genes
Cells16: 1159-1167（2011）［16］Steel CG, Vafopoulou X: Comp BiochemPhysiol
A144: 351-364（2006）［17］Polanska M, et al: J Insect Physiol55: 426-434（2009）

されるべき候補の筆頭は、いまのところキイロショ［18］Plautz JD, et al: Science278: 1632-1635（1997）

ウジョウバエをおいて他にない、と我々は思う。

［19］Myers EM, Yu J, Sehgal A: CurrBiol13 526-

おそらく、時間生物学分野におけるショウジョウ
バエは、ヒトが本当に概日測時機構を理解したかを最終的に証明する日まで重要なモデル生物であり続け、そのプロジェクトの成功をもって、使命を終了すると考えられる。ショウジョウバエの時代は終わったと言う声を最近よく耳にするが、その日まで、まだまだ活躍の場は残っている、あるいは、その日にむかってさらに広がりつつあると信じたい。

533（2003）［20］M o r i o k a E , M a t s u m o t o A , I k e d a M :NatComm3: 909（2012）［21］Ishimoto H, Kitamoto T: Genetics 185: 269281（2010）［22］B e u c h l e D , J a u m o u i l l e E , N a g o s h i E :CurrBiol22: 1221-1227（2012）［23］Lim C, et al: Nature470: 399-403（2011）［24］Lim C and Allada R: Science 340: 875-879

補遺（2013）

前巻冊子体に掲載された第１部図２に誤りがあり［25］Zhang Y, et al: Science 340: 879-882（2013）ました。時間生物学会ホームページに掲載された［26］O'Neill JS, et al: Nature 469: 554-558（2011）

PDF版では正しい図に差し替えられておりますの［27］Helfrich C, Engelmann W: Z Naturforsch42C:

で、ご参照ください。

1335-1338（1987）（2001）［28］Yang Z, Sehgal A: Neuron 29: 453-467

引用文献［29］Collins BH, et al: ProcNatlAcadSci USA 102:［１］Matsumoto A,et al: Genes Dev21: 1687-1700（2007）［２］Mertens I, et al:Neuron48: 213-219（2005）［３］Lear BC, et al:Neuron48: 221-227（2005）

19021-19026（2005）［30］松本顕：時間生物学

8：11-15（2002）［31］Ito C, et al: ProcNatlAcadSci USA105: 84468451（2008）［４］Hyun S, et al:Neuron48: 267-278（2005）［32］Ito C, et al: JBiol Rhythms26: 14-23（2011）［５］Im SH, Taghert PH: J CompNeurol518: 1925-［33］Tomita J, et al: Science307: 251-254（2005）

1945（2010）［６］Kula-Eversole E, et al: ProcNatlAcadSci USA
107: 13497-13502（2010）［34］Nakajima M, et al: Science308: 414-415（2005）［35］Isojima Y, et al: ProcNatlAcadSci USA106:
15744-15749（2009）［７］Shafer OT, et al: Neuron58: 223-237（2008）［36］Rutila JE, et al: Neuron17: 921-929（1996）［８］Grima B, et al: Nature431: 869-873（2004）［37］Sawyer LA, et al: Science278: 2117-2120（1997）［９］Shafer OT, Taghert PH: PLoS One4: e8298［38］Matsumoto A, et al: Mol CellBiol19: 4343-4354（2009）（1999）［10］Lear BC, et al: Neuron48 965-976（2005）［39］Lee T, et al: Neuron25: 307-316（2000）［11］FernándezMP, et al: ProcNatlAcadSci［40］Luo W, Sehgal A Cell148: 765-779（2012）

USA104: 5650-5655（2007）［12］Dean M, Rzhetsky A, Allikmets R: Genome
時間生物学［41］Vodala S, et al: Cell Metabol16: 601-612（2012）［42］Rodriguez J, et al: ProcNatlAcadSci USA110:

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 77 ─

E275-284（2013）［43］Hughes ME, et al: Genome Res22: 1266-1281（2012）［44］Nagoshi E, et al: NatNeurosci13: 60-68（2010）［45］Reppert SM, Gegear RJ, Merlin C: Trends
Neurosci33: 399-406（2010）［46］S a u n d e r s D S H e n r i c h V C G i l b e r t L I :ProcNatlAcadSci USA86: 3748-3752（1989）［47］Stoleru D, et al:Cell129: 207-219（2007）［48］Yoshii T, Rieger D, Helfrich-Förster C: Prog
Brain Res199: 59-82（2012）［49］Sakai T, Ishida N: ProcNatlAcadSci USA98:
9221-9225（2001）［50］Lone SR, Sharma VK: PLoSOne6: e28336（2011）［51］Menegazzi P, Yoshii T, Helfrich-Förster C:J
Biol Rhythms27: 433-442（2012）［52］Menegazzi P, et al: JBiolRhythms28: 3-14
（2013）［53］Ousley A, et al: Genetics. 148: 815-825（1998）

時間生物学

─ 78 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）［54］Nishinokubi I, et al: Gene 307: 183-190（2003）［55］Hermann C, et al: J Comp Neurol 521: 367‒
388（2013）［56］Sipione S, Cattaneo E: MolNeurobiol23: 21-51（2001）［57］Hirth F: CNS NeurolDisord Drug Targets 9:504-523（2010）［58］Rakshit K et al: ChronobiolInt29: 5-14
（2012）［59］Krishnan N, et al: Neurobiol Dis45: 1129-1135（2012）［60］Umezaki Y, et al: JBiol Rhythms27: 423-432（2012）［61］Kume K et al: J Neurosci 25: 7377-7384（2005）［62］Sehgal A, Mignot E: Cell 146: 194-207（2011）［63］Ueno T, et al: Nat Neurosci15: 1516-1523（2012）［64］Konopka RJ, Benzer S: ProcNatlAcadSci
USA68: 2112-2116（1971）［65］Sprinzak D, Elowitz MB: Nature438: 443-448（2005）

研究室だより理学的研究室小山時隆
京都大学大学院理学研究科植物学教室

このコラムは研究室の紹介、とくに新たに立ち上学研究科や農学研究科などにも時間生物学が関わる

げた研究室の紹介を趣旨としていると聞いている。

分野の研究を進められている先生方・研究者がおら私の場合はラボを立ち上げて既に５年以上が経ってれる。また、京都大とは鴨川をはさんだ向かいにあいるが、ゼロからスタートしたということもあり、る京都府立医科大学には八木田和弘先生もおられ、私自身が未だに新鮮さ感じ続けているということ

時々お世話になっている。分野や材料がほどよく異で、お許しいただきたい。また、格調のある時間生なっている人々が、物理的に近いところに集まって物学会誌の中で、このコラムだけは、比較的自由な

いるこの状況は、アカデミック環境としては理想的文面が許されていると理解（誤解？）しており、本なものに感じられる。

音で語ってみたい。
私の簡単な紹介
現所属部局の概略

私は京都大赴任の前に名古屋大理学研究科の近藤孝

私の研究室の所属名称は、『京都大学大学院理学研

男先生（現特任教授）の研究室で助教をさせていた

究科生物科学専攻分子植物学講座形態統御学分科』

だいていた。そこは通称『植１』だったので、呼称

でおそらく正しいと思われる。いろいろな経緯を経的には植１から植２に移ったことになる。私が京都て、寿限無のような名称になったと想像される。大大学理学部の学部学生時に所属した研究室は、岡山学では一つの研究室に対して複数の呼称がある場合

県生物科学総合研究所の所長を一昨年退任された岩が多く、私の研究室もご多分にもれずいくつかあ

淵雅樹先生がやっておられ、当時そこは植物学教室る。その中で絶滅せずに生き残っているものとしての第四講座だった。修士課程の所属は生物物理学教『植物学第二講座』があり、その派生型として、『第室の志村令郎先生（当時）の研究室だったが、博士二講座』や『B（otany）２』がある。現在は『生課程では京都大の植物学教室の第五講座に所属し物科学』と広い範囲の専攻名となっているが、歴史た。当時の第五講座は岡田清孝先生（基礎生物学研

的に植物学教室というまとまりがある。植物学教室

究所前所長）がちょうど当講座に着任した時期にあは５個の講座からなる小さな組織であるが、この教たる。こじつけになるが、現在までに教室の第三講室は1920年（大正九年）に創設され、そろそろ百年座以外は１から５までを渡り歩いたことになる。私

目を迎えようとしている。教室からは、集団遺伝学

自身の学生時代は植物の環境応答や形態形成を対象の木村資生博士をはじめ多くの生物学者を輩出してに時間生物学とは直接関係のない分野の研究をしている。歴史的な経緯もあり、学内活動は教室単位でいた。学生時代は自分の好きなことを好きなように行うことが多い。私の研究室は別称のとおり、教室

やって楽しく過ごしていた（過ごさせていただいで二番目にできた研究室で、ほぼ教室の創設時にでた）のだが、いざ学位をとる段階になって、次にいきている。それから３度ほど建物の建て替えがあっ

くところがないことが判明した。学位審査が一段落たが、歴史的なモノがいくつか研究室の中にも眠っした１月下旬に慌てて探し始め、当時、志村先生がており、創設後間もない1926年アメリカ製の電流計

所長をされていた（株）生体分子生物学研究所に泣や＜植物學＞など旧字体で表記された物品などが見きついてポスドクとして入れていただけることにつかる。

なった。そこには一年間しかいなかったが、構造生

京都大学には同じ理学研究科の動物学教室に沼田

物学やバイオインフォマティックスの先生・研究者

英治先生や薬学研究科の岡村均先生、さらに生命科の方々、また企業から出向されている方々など私が

時間生物学

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 79 ─

それまで経験したことのない分野・社会と接するこ由に植物の時計研究をやっていいと私におっしゃっとができた。今でもコンタクトを持っている方も多てくれた。一方で、『小山君、僕は土（つち）が嫌

くおり、私にとって非常に収穫の多い一年であっいなんだ』との言葉も付け加えられた。使用可能植た。当時の研究所の皆様に大きな恩義を感じている

物材料として、ウキクサ類しか残らないのは植物学のだが、その恩義とは裏腹に、研究所に入ったそのを学んだ私でなくても理解できるだろう。そんなこ４月には、次の行き先を探し始めた。進路に関する

んなで私はウキクサを使って基礎的な生物学をやっ準備は早くに始めるにこしたことはないことを学んている世界で数少ない研究者となってしまった。まだからだ。1998年のことだ。その当時、私自身は概た、当時の近藤研究室はシアノバクテリアを扱う環

日リズムについて何も知らなかったが、ポツポツと境しかなく、シアノバクテリアを出発材料とする概植物の時計関連遺伝子の実体が見えつつあった時期

日時計の研究もこの時代からスタートさせた。近藤にあたる。植物を対象とした時間生物学の分野では研究室では時間生物学の基礎を身につけただけでな

当 時 か らSteve Kay博 士［The Scripps Research

く、”超”先端研究にも身をおくことができ、この分

Institute（当時）；South California University（現）］野でやっていく自信をつけさせてくれた。近藤研究は 有 名 で、1999年 に はHonma Prize（ 現Aschoﬀ

室での研究生活は充実していたが、６年ほど前に現and Honma Prize）を受賞している。私は概日時計

在のポジションが公募にでていたので、応募したとというよりは生物発光測定技術や光応答機構の面かころ採用していただいた。今回は出身教室であり、ら彼の研究に興味を持った。そこで、ここは一つ概

縁もゆかりもあるのだが、採用された理由は不明で日時計の分野に首を突っ込んでみるかと思い立ち、ある。研究内容、材料がほかの研究室と全くかぶらSteve Kay博士への突然メールで売り込んだ。翌

なかったことは有利に働いたかもしれない。当たり

年、首尾よくポスドクとして受け入れてもらえた。

前だが、既存の研究室と研究内容がかぶる研究者を

概日時計のことを研究し始めたが、すべて英語の講座担当教員として採用するメリットは教室として上、概念的に理解できないところが多々有り、かな

ほとんどない。また、京都大の植物教室所属メン

り苦しんだ。ただし、理解していなくても進められバー構成の特徴として、同教室出身者が少ない点がる仕事は結構あるもので、シロイヌナズナを材料に上げられる。私が採用されたときは、教室出身どこ

植物の時計遺伝子のクローニングなどを行った。ク

ろか京都大出身のラボヘッドは私一人であった。しローニングや遺伝子の解析は学生のころからやってがらみが何もないという点で、きわめて理学部的ないたので得意な作業であったが、何となく物足りな

植物学教室である。

い気がしていた。実験の本当の意味を理解せずに進めているので当然といえば当然である。そのような研究室運営や大学教員としての仕事について

時期に、名古屋大の近藤孝男先生のところで助手を

2013年度の私の研究室には、学部４回生（関西風

公募しているというので、応募したところ採用しての学年の呼び方）から博士課程の２年まで、それぞいただいた。近藤先生とは縁もゆかりも何もなかっ

れ一人ずつ所属している。ほかに、技術補佐と学生たのだが、なぜかとっていただき、感謝している。

バイトの人がおり、植物やシアノバクテリアの維持

アメリカに留学して一年あまりの出来事であった。

などを行っている。また、2014年からは助教の人が近藤研に移ってからは、シアノバクテリアの時計と加わり、一緒に研究を進めていく予定である。バラ

ともに、ウキクサを材料に植物の時計や光周性につンスという意味では悪くないようにもみえるが、もいての研究を始めることにした。近藤先生がシアノ

う少しメンバーを増やさなければと感じている。大バクテリアの時計研究の第一人者であることは、こ学の研究室に限らず、人材集めは組織運営の要となの雑誌の読者ならご存知の方も多いと思うが、シアる。正直に書くと生命科学の分野を志望する学生がノバクテリアを扱う以前は、ウキクサを使って概日

減ってきている印象がある。全国的な推移について

リズムの研究を行っていたことを知っている人は少はわからないが、私の周辺の『理学』のくくりの中ないかもしれない。ウキクサは池や水田で浮かんでだとそのような感想をもってしまう。京都大学理学

いるのを見かけることがあると思うが、現在の植物部の入試では、生物系も数学や物理学などほかの系

科学分野のなかではかなりマイナーな部類に入り、とあわせて学生を選抜し、３回生進学時に学部生は私自身もこのような植物が基礎研究に使われている

それぞれの系へと分かれる。ここ数年、生物系志望

ことを当時は知らなかった。採用後に近藤先生は自者が減る傾向がみられる。他人事ではないのだが、

時間生物学─ 80 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）学生の研究室配属の点で、分子生物学や生化学的手ので、様々な学生や人々の広い興味に答えることの法を含むミクロ系は全体的に盛り上がりに欠けていできる分野であることを、自分の講義を持つことでるような印象をもっている。概日時計研究分野でも気づくことができた。

いえることだが、現実の生体システムは数多くのコ

人材確保に加えて研究費確保も研究室運営の要とンポーネントが複雑に相互作用しており、生命科学なる。私の場合、研究室を立ち上げる年がちょうど研究にとって『何が（本当に）重要なのか』がよく

科研費の区切りになったうえ、その年に申請していわからない混沌とした雰囲気が漂っているようにもた科研費が不採用になったため、貧困のなかでの研感じられる。出口の見えない複雑さに何となく尻込究室スタートとなった。ただし、気楽だったのは、みをしている学生が多いのではないかと、勝手に想研究室に学生が一人もおらず私だけだったこと、一像している。ただし、そのような状況に対して明る

般財団からの寄付金がある程度得られたこと、哀れ

く立ち向かう学生もいるし、何も考えずに生物系にに感じていただいた近藤先生からご好意を受けられ明るく入ってくる学生も多いので研究分野の未来はたこと、私の所属する植物学教室内の周囲の研究室

それほど暗くはないようにも思える。さて、京都大が非常に裕福で教室内の様々な研究資材を活用（借学理学部の研究室配属は先生が認めれば自由に入る

用？）できたこと、などがあった。自分の研究室にことができ、配属人数などは特に固定していない。

お金が必要なのは確かだが、所属教室や前任地など学生からすると希望する研究室にいける可能性が非

自分の関係している研究室が裕福なことも円滑な研常に高いということになる。研究室の立場からする究遂行には非常に重要である点に気づかされた年でと、何人の学生がくるかは全く想像がつかず、毎年あり、『一人で生きている訳ではない』ことを再認

落ち着かない感じを受け続けることになる。『何識することができた。ただし、研究資財の工面はつ人』というのはもちろん０人も含んでおり、研究室

いても、お金はどこからも降ってこないので、研究を運営する上では結構なストレスになる。そのよう費申請書などをいろいろ出した。所属学生もお金もな状況であるが、今のところ、なんとか学生を中心なかった着任当時の状況は、研究そのものと純粋にとした研究室を運営することができている。

向き合う時間を十分に与えてくれた。その課程で、学生集めには自分の担当講義（植物分子遺伝学

植物では未開発であった細胞の概日リズムを安定的I）が重要なアピールの場であるので、力を入れてに測定する手法の開発と、個体内での細胞リズムのいる。遺伝子・タンパク質の固有名称を多用せず、観測・操作による細胞時計特性や細胞間相互作用の光合成生物のもつ時計や計時機構についての動作原解明を目指す研究スキームを作成した。研究はまだ理をシステム制御理論なども紹介しながら解説して道半ばだが、この提案は日本科学研究機構（ＪＳいる。学生の中には、教養時代の数学や物理についＴ）の『さきがけ』に採用された。これは、研究費ていけなくて生物学系に流れてくるものが結構い的にも研究キャリア的にも非常に大きな飛躍の機会る。私自身もそのようなタイプだった。理学部学生であった。『生命システムの動作原理と基盤技術向けの数学・物理の授業内容は、『何の役に立つ（領域代表、中西重忠先生）』の関係者には非常に感の？』への回答が『次の証明（発展的内容）のた謝している。植物個体を対象に細胞リズムをみるプめ』、と対象分野内で自己完結している場合が多ロジェクトであり、高精度の生物発光イメージング

く、当時の私には応用分野への利用価値などの意義系を用いた観測が最近ようやく安定的にできるようを感じとることができなかった。理学的アプローチになってきた。研究室の最初の学生の村中、久保田といってしまえばそれまでだが、やはり学生のもっ両名が学部生時代から研究手法開発を強力に推進している広い興味と結びつける努力は必要であり、自てくれたおかげであり、学生との巡り合わせの重要分の講義ではその点を心がけている。また、大学教

性を感じている。一方で、学生が少ない上に研究資

養レベルの数学・物理が生命システムの理解にも活財ゼロからのスタートだったので、研究スペースに用できることを丁寧に紹介し、生物系の数学アレル

かなりの余裕があった。そのため、研究費のほぼす

ギーの解消につとめている。一方で、私の講義にはべてを測定系の開発・設置につぎ込むことができ物理系や数学系など生物系以外の受講者もかなりおた。また、名古屋大の近藤研究室で学んだことだ

り、これらの数字に強い学生が将来的に生命科学のが、時間生物学研究の推進は測定機器の自動化と並分野に興味をもってくれればと期待している。時間

列化にかかっている。この点については、生物発光

生物学は、『時間』という普遍的な軸を持っている自動測定装置の超高感度カメラシステムを４セッ

時間生物学

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 81 ─

ト、光電子倍増管を用いた多検体自動発光測定装置

で胃袋に飲み込まれていくのかに興味を持っている

各種あわせて６セットを構築しており、大学の研究人は残念ながら皆無だ。このような小さな気付きや室としてはかなり充実したものになってきたと思疑問を人々に感じてもらうような研究成果を出してう。カメラシステムは完全オリジナルで、様々なオ

いきたいと思っている。少なくとも、私自身に夢をプションを設定できるようになっており、研究室独感じさせる研究を行い、学生たちと夢を共有してい自の手法を開発していきたいと思っている。

きたいと思っている。

教員採用に関して、近年はテニュアトラックなどが増えているが、植物学教室にはまだその制度はな

最後に研究室便りの趣旨から離れてしまうが、ウ

く、パーマネントポジションとして研究科に所属す

キクサの宣伝をさせていただきたい。ウキクサは研ることになる。当然ながら大学の職員として、研究究の分野ではマイナーな植物と述べてきたが、近室運営や担当講義に関わる用務以外にも、教室、研年、この植物種を材料に、新たな研究の機運が高ま

究科、大学まで、様々なレベルの雑用が採用後すぐりつつある。1970年代までは、場所もとらず実験室にまわってくる。このような雑用は教室単位で人数

内での栽培も容易なため、有用な生理学の材料でを割り当てられる場合が多く、教室内では当番制であった。時間生物学の関係する分野では、特に光周割り振る。新任の教員はかなり高率でヘビーな用務性（花成）研究の発展に貢献しており、海外ではの担当になる。割り振りの際に発せられる台詞としWilliam S. Hillman博士、国内では太田行人先生、て、『 こ の 役 を ま だ 一 度 も や っ た こ と の な い 人

尾田義治先生、瀧本敦先生のグループなどで様々なは？』とミエミエだがロジカルな質問がある。使う

解析がなされた。厳密な骨格周期実験などで大きな側にまわるか、使われる側にまわるかで、印象がか進展がみられている。しかし、80年代以降、分子生なり異なるが、このフレーズが効果的な場面は多々物学や遺伝学を用いた現代風生物学の材料からは脱あるので、新たなポジションを得たときには頭の片落してしまった。植物科学の分野に限らないことだ

隅にいれておくといいかも知れない。

が、2000年代に入り、社会的な要請としても生物学の対象が基礎から応用に変化しつつある。この点でおわりに近年ウキクサの価値が見直されつつある。ウキクサ

生命科学の分野で最先端の科学を目指すにはあるは実験室内での生理学的な実験材料として適してい程度の研究費が必要であり、お金をいただくからにるのに加えて、排水・汚染水処理などに対するバイは、研究費に見合った社会や産業への貢献が求めら

オレメディエーション材料として、また、無菌大量れる。最初から匙を投げたくはないが、基礎研究か培養可能な有用タンパク質生産の場として、さらにら産業的な意味で本当に役に立つ成果をあげること

高栄養価食料・飼料や高収率のバイオ燃料材料としは困難な場合が多い。一方で、『人に夢を与える』ての可能性が取り上げられるようになってきた。私ことは、直接的な利益には結びつかないが、脳や心自身もJSTの先端的低炭素化技術開発（ＡＬＣＡ）を刺激することで人々へ貢献することにつながる。

から研究費をいただき、ウキクサの応用可能性につ理学の研究者はこちらを目指す場合が多い。どのよ

いて研究をスタートさせている。また、既に複数種

うな研究成果が人に夢を与えられるかについては、のウキクサのゲノム配列が決定されており、現代的

これもまた難しい問題であり、個々人で思い浮かべなバイオテクノロジーが適用できる素地が整いつつるものが異なると思う。個人的には、身近な現象やある。国際的なコミュニティーもできており、2009

興味に新たなストーリー性を与えることができる科

年からほぼ二年おきにウキクサの国際会議をやって学的成果は悪くないと思っている。研究者が完璧ないる。2013年の会議においては、私のような基礎研

ストーリーを語り尽くすのではなく、人々が自然と究から応用研究、社会実験、市場開拓、工学的アプ

語りたくなるような成果だ。体内時計は既に市民権

ローチなど様々な視点に基づく成果や問題点が紹介を得ており、この分野の研究成果は、人々が規則正され、研究者の枠を超えた生産性の高い会議となっしい生活・食事などを心がけるモチベーションにている。次回は日本（候補地は京都）で2015年に行なっているだろう。自身の体内時計の時間に興味をう予定であり、オーガナイザーとして時間生物学的もっている人は多いが、食卓に上がったトマトサラ

成果も含めて、日本から新たな研究展開を発信してダやオレンジジュースの時計？が何時をさした状態

いきたい。

時間生物学

─ 82 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）茄禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾荷

XIII Congress of the European Biological Rhythms Societyに
参加して
梅谷実樹
早稲田大学大学院

先進理工学研究科

細胞分子ネットワーク研究室

博士後期課程３年

今夏、私はドイツのルートヴィヒ・マクシミリア

間で５つのPlenary Talk、３つのNamed Lecture、ン大学ミュンヘン（通称LMU）・医療心理学研究所

15のSymposium、そして150以上のポスターから構にて開催されたヨーロッパ時間生物学会の第13回学成 さ れ た 非 常 に 大 規 模 な 会 で し た。Till

術大会（2013年８月18日−22日）に参加しました。

Roenneberg教授らしく社会的時差ぼけなどが原因

私にとってミュンヘンへの旅は初めて海外に一人でとなる社会的、医学的問題が中心に据えられ、ほ乳

行き、国際学会で発表する機会で緊張の連続でした

類の概日時計や睡眠に関する基礎研究、臨床研究がが、見るもの全てが新鮮で貴重な体験をすることがメインではありましたが、それ以外にも概日時計のできました。

進化やサーカディアン以外の生物リズムの研究もあ大会が開催された８月下旬のミュンヘンは、昼は25℃、夜は20℃に満たない程で連日真夏日の日本とり、時間生物学全体を広く扱った非常に充実した構成でした。

は異なり少し肌寒い位でとても過ごしやすい気候でオープニングセレモニーに続くJoseph Takahashi

した。ミュンヘンの街の中心は駅の東側にあるマリ教授のPlenary Lectureではほ乳類の概日時計におエン広場です。この広場は駅から電車で二つ目です

けるゲノムワイドな転写リズムを生み出す構造と一が、歩いても10分程の近い距離にあります。大会が細胞レベルでのリズムの周期の不均一性についての開催されたLMUがある駅の南側は少し雑多な雰囲

最近の研究成果が報告されました。ゲノムワイドに気ですが、マリエン広場は新市庁舎など趣がある建

転写リズムを生み出す構造についてはChIP-seqや物 に 囲 ま れ た と て も 美 し い 風 景 で し た。 ま た、RNA-seqを 利 用 し た 大 規 模 な 解 析 が 実 施 さ れ、Conference Dinnerはマリエン広場から歩いて５分

様々な転写因子やポリメラーゼがゲノムにアクセス

程の距離にある世界的に有名なビアホール「ホフブする様子を概日時刻に沿って俯瞰した迫力ある内容

ロイハウス」で行われ、研究だけでなくミュンヘンでした。個人的には概日周期の不均一性が遺伝的要の名所も楽しむことができました。中心部から少し因なのか、エピジェネティックな要因なのか、そし

離れたピナコテークもおすすめです。モダン・ピナてその適応的意義について議論していた発表の後半

コテークは残念ながら改装工事のため閉館していまが非常に興味深かったです。

したが、午前中のアルテ・ピナコテークとノイエ・翌日から本格的に大会がスタートし、朝から晩ま

ピナコテークはほぼ貸し切り状態で、ゆっくりと壁で様々な研究成果が報告され、活発な議論が交わさ

一面の絵画を鑑賞することができます。

れ ま し た。 午 前 中 はCarl Johnson教 授 のPlenary

大会初日である８月18日（日）は夕方16時半から

Lectureがあり、シアノバクテリアの概日時計研究の予定だったので、その日は中央駅の周りを散策のパイオニアの一人として、初期の研究から未発表

し、駅北側の植物園の一角にあるPark caféでブラの成果まで豊富な内容が報告されました。当初からンチを食べました。このレストランでは日差しが降

自分の英語力に不安があったのですが、彼が報告しり注ぐ公園でライブ音楽を聞きながらゆっくりと過た最近の研究に携わったこともあり、ゆとりをもっごすことができ、学会前の緊張を少しだけ和らげるて聞くことができました。しかし質疑応答になったことが出来ました。

途端に、想像以上に活発なディスカッションに尻込大会長であるTill Roenneberg教授のジョークのみしてしまいました。

効いたテンポの良いオープニングセレモニーで幕を

私は大会最後のポスターセッションにて、シアノ

開けた今大会は350人近くの研究者が参加し、５日

バクテリアの時計タンパク質KaiCのリン酸化振動

時間生物学

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）─ 83 ─

が停止した際の転写リズムの性質に関する研究成果会話した程度ではありますが親しげで快活な雰囲気を報告する予定でしたので、果たして私の拙い英語であり、少しだけ年上の彼女に女性研究者のロールで内容を正確に伝えられるのだろうかと心配になりモデルとして憧れを抱きました。

ました。とはいえ、いざポスターセッションがス

私のポスター発表は他にもDavid Somers教授にタートすると朝、昼、夜と各々の時間帯に適した軽聞いて頂きました。こちらは大会中何回か説明する

食と飲み物が豪勢に振る舞われ発表者もオーディエ

機会がありましたが、私の勉強不足もあり中々上手

ンスも食事を取りながら、という形式で進行しておく説明することができませんでした。一方でDavid

り、発表者との距離が近く、意思疎通を図ることがSomers教授はシロイヌナズナの概日時計に関わるできました。こうした形式は日本でも時々見かける

ZTLタンパク質の成熟を促すためのGIタンパク質ようになりましたが、まだまだ主流ではないと感じの シ ャ ペ ロ ン と し て の 機 能 に つ い てin vivoとinます。食事をする場所を探す手間も省け、じっくり

vitroの両面から解析した結果を非常に分かりやすとポスターを見ることができたので、是非今後、日く背景から説明されており、研究内容だけでなく発本でも積極的に採用して欲しいと思います。

表のスタイルも今後の参考にさせて頂こうと思いま

ポスターセッションの中で特に興味深かったのはした。

Céline Feillet博士のほ乳類の細胞分裂と概日時計のその他のSymposiumでもキンギョや線虫の概日

カップリングの仕方についての発表です。まず彼女

リズムに関する研究や女性の月齢リズムを15年以上

は時計タンパク質の発現と細胞周期の進行を同時に観察し続けた研究など、日本では中々見かけない類

モニタリングできる蛍光レポーター株を含めた一細いの研究が多く報告されており、全ての日程を通じ胞レベルの観察系と理論的な枠組みを構築し、そのて、非常に刺激的な内容でした。それと同時に海外観察結果とモデルを通じて、シアノバクテリアのよの博士課程の学生が積極的に口頭発表の場面でも質

うに概日時計が細胞分裂を一方的に制御している構問し、著明な研究者と議論する様子を見て、自分の造ではなく、２つの振動子がゆるく互いにカップリ

知識と度胸の不足を痛感する場面でもありました。

ングしている関係にあると結論づけていました。彼

ただ、こうした苦い経験も含めて、ミュンヘンの街

女は大会最終日にポスター賞を授与されていました

で感じたこと全てが自分を成長させる糧になると信が、１つの研究テーマについて理論と実験が上手くじて、今後も研究に励みたいと思います。

協調しておりポスター賞に相応しい研究だったと思

最後になりましたが、大会参加に必要な全ての経います。これまで細胞分裂と概日時計の関係はシア

費をご支援頂いた公益財団法人 吉田育英会、ミュノバクテリアを用いてよく研究されてきたので、彼

ンヘンで戸惑う私を助けて下さった名古屋大学の近女はシアノバクテリアの概日時計についても見識が藤先生、近畿大学の重吉先生、名古屋市立大学の久

深く、私のポスター発表にも足を運んでくれて有意

米先生、山口大学の明石先生、山形大学の岡野先義な意見の交換をすることが出来ました。また彼女

生、東京大学の深田先生と研究室の皆さん、高知大は素晴らしい研究を行っているだけでなく、大会で学の原田先生と研究室の皆さん、京都大学若村研究室の皆さん、九州大学の安尾先生と研究室の皆さん、神経研の北村さん、ヘブライ大学の渕側さん、そして国際学会で発表する機会を与えて下さった指導教員の岩崎先生に感謝申し上げます。

ホフブロイハウスで行われたConference Dinnerにて。左から山形大学の岡野先生、東京大学・深田研の寺嶋さん、筆者、深田研の平野さん、深田先生、東邦大学の田丸先生。

時間生物学

─ 84 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）賛助会員リスト
以下の団体（代表者、敬称略）から賛助会員として学会運営にご協力いただいております。お名前を掲載し感謝致します。
三協ラボサービス

株式会社（椎橋明広）

株式会社

薬研社（鈴木泰志）

有限会社

メルクエスト

（山本敏幸）

株式会社白日社（鳴瀬久夫）

ブライトライト専門店（向井嘉一）

一般財団法人（本間研一）

アショフ・ホンマ記念財団

時間生物学会事務局

時間生物学─ 88 ─

Vo l . 19 , No . 2（ 2 0 1 3 ）編集後記■次第に秋が深まっていく中、会員の皆様にはご活躍のことと拝察いたします。19巻２号をお届けいたします。例年通り、学術大会抄録集を兼ねております。

■今号の表紙は、気鋭のメディアアーティスト、三原聡一郎さんの不思議な作品。テクノロジーと人間の関係を、さまざまな手法で表現・探究し続ける作
家さんで、今回ご提供いただいたのは、シャボン玉
でできた巨大かつ繊細で不安定なオブジェです。その泡は生成と増殖と消滅を繰り返し、あたかも生命体のように存立し、その姿を変えていきます。そこにも、時間とともに生々流転する生命を見いだす視座を感じるだけでなく、シャボン玉という、慣れ親
しんだはずの素材の思わぬ変容に対する素朴な驚きも抱かせます。その繊細で静謐な泡の生成と消滅を凝視しながら、作家は３. １１後のテクノロジーと人間とのあるべき関係性に想いをはせているようです。

■今号は、前号に引き続く、伊藤先生・松本先生によるショウジョウバエの時計解析の総説の完結編をお寄せいただきました。また、気鋭の若手中堅PIの研究室を紹介していただくコーナーでは、小山時隆
先生にご執筆いただきました。編集子の不手際もありまして、今号は総説なども少ないのですが、そのぶん抱腹絶倒の重吉大会長の案内文を筆頭に、学会抄録が充実しておりますので、どうぞ要旨をしっか
りお読みいただき、大会での実りある交通を祈念しております。

時間生物学

Vol. 19, No. ２（2013）

平成25年10月30日発行

発行：日本時間生物学会（http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsc/index.html）（事務局）〒464−8601

名古屋市千種区不老町

名古屋大学大学院

生命農学研究科

応用分子生命科学専攻

海老原史樹文研究室内

Tel：052−789−4066（編集局）〒162−8480

東京都新宿区若松町2−2

早稲田大学先端生命医科学研究センター（TWIns）1F

岩崎秀雄研究室内

Tel：03−5369−7317

Email：hideo-iwasaki@waseda.jp（印刷所）名古屋大学消費生活協同組合

印刷・情報サービス部