大学共同利用機関法人

情報・システム研究機構

国立遺伝学研究所
National Institute of Genetics

国立大学法人

総合研究大学院大学

遺伝学専攻
Department of Genetics
SOKENDAI

要覧
2008
http://www.nig.ac.jp

目次 CONTENTS

遺伝研って
何ですか？

4 はじめに Preface
What's NIG?

5 概要 Introduction
6 遺伝研マップ NIG Map
7 組織 Organization
何を研究してますか？

遺伝研の研究活動
About Research

8

研究活動 Research Activities

53 知的財産室 Intellectual Property Unit
54 新領域融合研究センター Transdisciplinary Research Integration Center
役に立つ事業をしています

遺伝研の事業と活動
About Activities

55 日本 DNA データバンクの活動 Activity of the DNA Date Bank of Japanand Information
56 遺伝資源データベースとリソースの提供サービス Materials
Services of Genetic Resources

57 遺伝学電子博物館 Cyber Museum of Genetics
58 国際交流 International Activities
遺伝研で学びたいです遺伝研の教育About Education

59 総合研究大学院大学・遺伝学専攻 Department of Genetics, SOKENDAI
62 他研究機関からの受け入れ Hosting scientists from other institutions

表紙デザイン／平井祐子

研究をバックアップ
しています

研究を促進するための活動
About Support

65

and Events
研究を促進するための活動と行事 Activities
for the Promotion of Research

66

運営 Management69

職員 Staff

70

沿革 History72

財政状況 Financial Report

72

科学研究費補助金 Grant-in-Aid for Scientific Research

73

between2007 年度に発行された論文一覧 Publications
April 2007 - March 200876

公募による共同研究 Collaborative Research78

民間等との共同研究 Joint Research with the Private Sector

79

受託研究 Commissioned Research

80

表彰・受賞歴 Awards / Honors

80

知的財産権 Intellectual Property Rights

81

Organization
情報・システム研究機構 Researchof Information and Systems

82

遺伝研へのアクセス Access to the Institute

もっと詳しく
知りたいですNIG Data

遺伝研に
行きたい！

Where is NIG?

小原雄治 所長
Yuji Kohara Director-General
Research Field: Genome biology and molecular biology
Career: Assistant Professor, Institute of Molecular Biology, Nagoya
University (1980-1989); Visiting Scientist, MRC Laboratory of
Molecular Biology, Cambridge, UK (1988-1990); Associate Professor, DNA Research Center, NIG (1989-1996); Professor, Structural
Biology Center, NIG (1996-1998); Professor and Head, Center for
Genetic Resource Information, NIG (1998-2004); Professor, Department of Genetics, SOKENDAI (1996-); Vice Director, NIG(2002-2004); Director-General, NIG (2004-).
Memberships: Genetics Society of Japan; Molecular Biology
Society of Japan; HUGO (Human Genome Organization)

はじめに
国立遺伝学研究所は DNA 二重らせん発見の４年前にあたる1949年に創設されました。以来60年近い歴史は20世紀後半の生命科学の爆発的発展と重なり，数々の優れた研究業績を輩出してきました。生命は複雑なシステムですが，それを解き明かす上で遺伝学の手法や考え方は非常に強力です。細胞分化や生物の形作り，さらには脳機能や行動といった高次な現象も遺伝学のアプローチにより解明が進みました。これは生命が基本的にゲノムに書き込まれた遺伝情報に基づいてできあがるからであり，遺伝学は生命科学の根幹といえるのです。
国立遺伝学研究所の使命は生命科学におけるこのような先端研究とそのための基盤整備，そして人材の養成です。
現在39の研究グループがありますが，この１年間を振り返っても約100本の論文が発表され，高レベルの研究活動が続いています。基盤整備では DNA データバンク（DDBJ）や生物遺伝資源のセンター，最近では DNA シーケンシ
ングセンターを運営し，大学共同利用機関として研究コミュニティとの連携を進めてきました。多くの共同研究が進んでいます。また新分野創造センターを拡充し将来を見すえた体制づくりも進めてきました。大学院教育では総合研究大学院大学の遺伝学専攻を担当し，５年一貫制をスタートさせ充実を図りました。このように大学共同利用
機関のミッションを果たすべく，教職員，学生，ポスドク，テクニシャン，SE など合わせて500名以上の在籍者が活動を続けています。
国立遺伝学研究所が大学共同利用機関法人情報・システム研究機構の一員として法人化して４年が経過しました。
他３研究所（国立情報学研究所，統計数理研究所，国立極地研究所）と共に形成した機構の理念は，それぞれの研究所が大学共同利用機関として国際レベルの研究・事業を推進すると共に分野の枠を超えて融合研究をおこない新しい学問領域を開拓することです。とりわけ，生命・地球などの複雑なシステムについて大量の情報を処理し新しい知識を抽出することをめざします。
法人化の問題は多々ありますが，利点をできるだけ活かして研究推進につなげるべく努力を続けています。念願の本館改修は西半分が完了し，これを機に研究推進を中心とした管理部の組織再編を行いました。今年は残りの東半分の改修予定です。持ち出しもありますが，一層の研究環境の改善に努めるつもりです。今後とも，どうか皆様のご協力，ご指導をよろしくお願いいたします。

Preface
The National Institute of Genetics (NIG) was established in 1949 as the central institute to study various aspects ofgenetics. It was reorganized in 1984 as an inter-university research institute to promote collaborations with researchersat universities. Since 1988, NIG has been participating in graduate education as the Department of Genetics of the
Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI). NIG also serves as a center for various genetic resources suchas mutant strains, clones and vectors, and houses DDBJ, the DNA Data Bank of Japan, and a DNA sequencing center.
The history of NIG overlaps the period of a revolution in the field of Genetics. Genetics is no longer a discipline to study
the rules and mechanisms of heredity, but has become the basis for all fields of life science. Molecular techniques now
allow us not only to decipher the entire genome sequence of organisms including humans, but also to understand thedetails of higher biological phenomena: cell differentiation, morphogenesis, brain function, and evolution --- the history oflife itself. Currently, 39 research groups are actively performing pioneering and cutting-edge researches in these fields at
NIG.
Recent generation of massive information on biological systems and their environment calls for new directions in life
sciences, such as bioinformatics, system-level analysis, and theoretical approaches to extract knowledge from databases. To this end NIG and three other national institutes, the National Institute of Informatics, The Institute of Statistical
Mathematics and the National Institute of Polar Research have formed a new organization, the Research Organization ofInformation and Systems (ROIS) in April 2004, as a part of the reform of national universities and research institutes inJapan. Inter-institutional collaborations within the new organization are in progress.
We welcome your comments and suggestions on our research activities and endeavors.
4

はじめに

Preface概要
Introduction

目的
国立遺伝学研究所は，遺伝学の基礎とその応用に関する総合的研究を行い，学術研究の発展に資することを目的として設置された大学共同利用機関である。
共同利用
全国の研究者のために共同研究の機会を提供し，またそのための施設の利用に応ずる。
大学院教育総合研究大学院大学生命科学研究科の遺伝学専攻を担当し，大学院学生の教育を行う。また，その他の大学の大学院教育に協力する。
国際交流
遺伝学の分野で国際的な学術交流を活発化するため，研究者の交流や国際シンポジウム等を開催する。
運営
大学共同利用機関として円滑な運営を行うため，人事，事業計画などの管理運営に関する重要事項について所長の諮問に応じる運営会議を置く。また，所長の求めに応じ必要な事項について調査・検討を行うため各種委員会を置く。これらに加え，研究所の重要事項について助言を与えるアドバイザリーボードを置く。
AIMS
This institute carries out comprehensive genetic
research to advance the knowledge of basic and applied
genetics as one of the inter-university institutes.
RESEARCH COLLABORATIONSThis institute offers collaborative research opportunities
to researchers throughout Japan.
EDUCATION FOR GRADUATE STUDENTS
This institute enrolls graduate students as the Department of Genetics, School of Life Sciences, Graduate University for Advanced Studies, and also participates in the
education of students from other universities.
INTERNATIONAL COLLABORATIONThis institute strives to promote international scientificexchanges by sponsoring international symposia andthrough the exchange of researchers.
MANAGEMENT
To manage this institute as an inter-university research
center, there is an Advisory Committee that deliberates
research and administrative affairs. There is also an Advisory Board that advises the Director-General about the
principles and policies of NIG.

概要

Introduction

5

グラウンド・テニスコート

Monument
実験動物慰霊碑 Memorial
for Experimental Animals

Ground / Tennis Court

遺伝研マップ
NIG Map

W

V

M
U

K

R

S
G

H
X
J
C

D

A

B

Q

通用門

Side Gate

研究員宿泊施設 Guest House

講堂 Lecture Hall

Ｈ RI 実験棟

Ａ 本館

Radioisotope Laboratory

Main Building

Ｂ 図書館
Library

Laboratory Building

生物遺伝資源情報総合センター

Computer Building I

Ｇ 構造遺伝学研究センター

Ｑ 研究員宿泊施設

Structural Biology Center

Guest House

6

遺伝研マップGenetic Strains Research Center

Center for Genetic Resource Information

Ｍ 電子計算機棟

Lecture HallＲ 系統生物研究センター

Laboratory Building II

Computer Building II

Ｄ 講堂棟

食堂 Dining Room

Ｊ 第２研究実験棟
Ｋ 第２電子計算機棟Ｃ 研究実験棟

正門

Main Entrance

NIG Map

Ｓ 系統生物西附属棟
Genetic Strains Research Center West Building

Ｕ ネズミ附属棟
Mouse Breeding Building II

Ｖ 実験圃場管理施設
Administration Building for Experimental Farm

Ｗ 生命情報・DDBJ 研究センター
Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanＸ 動物飼育実験棟
Animal Research Building

組織

Organization
運営会議

組織

所長
Director-General

Advisory Committee

Organization

小原雄治

アドバイザリーボード

KOHARA, Yuji

Advisory Board

総合企画室

副所長
Vice-Director

Office of Strategy Planning and Coordination

分子遺伝研究系

Molecular Genetics

変異遺伝研究部門

Mutagenesis

分子機構研究室

Molecular Mechanisms

P9

生体高分子研究室

山尾文明

P10

超分子機能研究室

清野浩明

P11

構造制御研究室

FUKAGAWA, Tatsuo
YAMAO, Fumiaki
SEINO, Hiroaki

Biological Macromolecules

Multicellular Organization

微生物遺伝研究部門

Microbial Genetics

P13

荒木弘之

P14

ARAKI, Hiroyuki

Gene Network

健

形質遺伝研究部門

Gene Expression

初期発生研究部門

Molecular and Developmental Biology

P17

広瀬

進

P18

遺伝子機能研究室

川上浩一

P19

データベース運用開発研究室

Gene-Product Informatics

Research and Development of
Biological Databases
Gene-Expression Analysis

P21

高野敏行

P22

SAITOU, Naruya
TAKANO, Toshiyuki

細胞系譜研究室
Cell Lineage

Cell Architecture

佐々木裕之

P24

角谷徹仁

P25

柴原慶一

P26

Experimental Farm

平田たつみ

P27

客員研究部門KAKUTANI, Tetsuji
SHIBAHARA, Kei-ichi

脳機能研究部門

Brain Function

HIRATA, Tatsumi

Mammalian Genetics

発生工学研究室

実験圃場Mammalian Development

マウス開発研究室

Mouse Genomics Resource

小型魚類開発研究室

Model Fish Genomics Resource

植物遺伝研究室
Plant Genetics

原核生物遺伝研究室
Microbial Genetics

無脊椎動物遺伝研究室
Invertebrate Genetics

相賀裕美子

P30

小出

剛

P31

酒井則良

P32

倉田のり

P33

仁木宏典

P34

上田

P35

SAGA, Yumiko

KOIDE, Tsuyoshi
SAKAI, Noriyoshi
KURATA, Nori
NIKI, Hironori

龍UEDA, Ryu

細胞質遺伝研究部門
Cytoplasmic Genetics

生物遺伝資源情報研究室

Genome Biology

比較ゲノム解析研究室

Comparative Genomics

小原雄治

P37

藤山秋佐夫

P38

YAMAZAKI, Yukiko
KOHARA, Yuji
FUJIYAMA, Asao

豊田敦

TOYODA, Atsushi

野々村賢一

P52

夏目

徹

P12

岩井一宏

P12

バリング , ルディ

P15

黒田真也

P15

パテル，
ニパム

P20

ホプキンス，ナンシー

P20

ウー，チャン イ

P23

長谷川政美

P23

眞貝洋一

P28

門脇

孝

P28

鈴木睦昭

P53

研究推進課

P69

BALLING, Rudi

KURODA, Shinya
生理遺伝研究部門

Physiological Genetics

PATEL, Nipam

HOPKINS, Nancy
理論遺伝研究部門

Theoretical Genetics

WU, Chung-I

HASEGAWA, Masami
SHINKAI, Yoichi

Center for Genetic Resource Information
Genetic Informatics

P51

暁

IWAI, Kazuhiro

Applied Genetics

P36

木村

NATSUME, Tohru

応用遺伝研究部門

山崎由紀子

P50

Adjunct Faculty

生物遺伝資源情報総合センター
系統情報研究室榎本和生

NONOMURA, Ken-ichi

Nucleic Acid Chemistry

SHIROISHI, Toshihiko

P39

NIKI, Hironori

核酸化学研究部門

P29

一色孝子

仁木宏典

Radioisotope Center

Genetic Strains Research Center

城石俊彦

P48

KIMURA, Akatsuki

放射線・アイソトープセンター

系統生物研究センター

哺乳動物遺伝研究室

大久保公策

EMOTO, Kazuo

細胞建築研究室

Integrated Genetics

育種遺伝研究部門

P47

SUGAWARA, Hideaki

ISSHIKI, Takako

Neural Morphogenesis

総合遺伝研究系

Agricultural Genetics

菅原秀明

OKUBO, Kosaku

神経形態研究室

SASAKI, Hiroyuki

P46

Center for Frontier Research

進化遺伝研究部門

人類遺伝研究部門

舘野義男

新分野創造センター

Evolutionary Genetics

Human Genetics

P45

TATENO, Yoshio

遺伝子発現解析研究室

斎藤成也

福地佐斗志

FUKUCHI, Satoshi

Gene Function Research

Population Genetics

集団遺伝研究部門

P44

IKEO, Kazuho

集団遺伝研究系

Population Genetics

P43

池尾一穂

P16

裕

KAWAKAMI, Koichi

鈴木えみ子

GOJOBORI, Takashi

清水

HIROSE, Susumu

P42

五條堀 孝

大量遺伝情報研究室

SHIMIZU, Hiroshi

白木原康雄

Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanDNA Data Analysis

HIROMI, Yasushi

P41

勲

SUZUKI, Emiko

遺伝情報分析研究室広海

桂

生命情報・DDBJ 研究センター

Developmental Genetics

発生遺伝研究部門

P40

SHIRAKIHARA, Yasuo

遺伝子回路研究室

個体遺伝研究系

Developmental Genetics

嶋本伸雄

KATSURA, Isao

Biomolecular Structure

KOBAYASHI, Takehiko

P39

SHIMAMOTO, Nobuo

超分子構造研究室

小林武彦

椎名伸之

SHIINA, Nobuyuki

Molecular Biomechanism

Cell Genetics

細胞遺伝研究部門

勲

Structural Biology Center

深川竜郎

細胞遺伝研究系

Cytogenetics

桂

構造遺伝学研究センター

Molecular Genetics

分子遺伝研究部門

五條堀 孝

GOJOBORI, Takashi KATSURA, Isao

KADOWAKI, Takashi
知的財産室Intellectual Property UnitSUZUKI, Mutsuaki

技術課

Technical Section

管理部

Department of Administration

Research Promotion Section

経営企画課

Management Project Section
4 月 1 日現在
as of April 1.

組織

Organization

7

研究系・研究センター等の概要

Outline of Departments, Research Centers and Experimental Farm
分子遺伝研究系 Department of Molecular Genetics
遺伝情報の発現とその制御過程を，染色体構造の構築と機能，その統合性維持の機構に着目して分子遺伝学の方法で研究している。
Molecular genetic studies of gene expression and its control are being carried, currently focusing on chromosomal
structure and function and maintenance of its integrity.

細胞遺伝研究系 Department of Cell Genetics
細胞内で観察される遺伝現象を分子レベルで解明することを目指して，生細胞及び無細胞系を用いた研究を行っている。
Fundamental genetic phenomena are being studied in living cells and in cell-free systems to explain the phenomena
observed at the cellular level in molecular terms.

個体遺伝研究系 Department of Developmental Genetics
ヒドラ，ショウジョウバエ，ゼブラフィッシュ，マウスなどのモデル生物を用い，動物発生における遺伝子発現，細胞運命決定，細胞分化，形態形成の機構についての研究を行っている。
We study mechanisms of gene expression, cell fate determination, differentiation and morphogenesis during development using various model organisms, such as hydra, Drosophila, zebrafish and mouse.

集団遺伝研究系 Department of Population Genetics
生物進化の歴史とその機構を解明する目的で，実験的及び理論的手法を用いて，遺伝子やゲノムのレベルから集団のレベルまで幅広く研究している。
We are conducting experimental and theoretical studies on the history and mechanisms of organismal evolution from thegene and genome level to the population level using various model organisms, such as human, Drosophila and mouse.

総合遺伝研究系 Department of Integrated Genetics
ヒトを含む哺乳動物や植物の発生のエピジェネティクな制御，および神経回路形成の遺伝的制御に関しての総合的な研究を行っている。
We study the epigenetic control of development of mammals, including human, and plants, and the genetic control ofneuron network formation, by integrating the knowledge from various fields of genetics.

系統生物研究センター Genetic Strains Research Center
多様な生物種の遺伝資源に立脚して特色のある先端的研究を進めるとともに，マウス，ゼブラフィッシュ，ショウ
ジョウバエ，イネ，原核生物の有用実験系統の開発・維持・分譲事業を行っている。
This center develops valuable genetic strains of mice, Drosophila, rice, Escherichia coli, etc., and supplies them toresearchers in and outside Japan. Each laboratory explores gene function in organisms using these strains.

生物遺伝資源情報総合センター Center for Genetic Resource Information
ゲノム及びバイオインフォマテイックス研究とともに，生物遺伝資源委員会の運営及び生物遺伝資源データバンクの構築の業務を行っている。
The mission of this center is 1) to coordinate and reinforce the genetic resource repositories in Japan throught the activity of the Genetic Resource Committee and 2) to construct the central database for genetic resource information.

構造遺伝学研究センター Structural Biology Center
旧遺伝情報研究センターを1996年に改組して設立。分子から多細胞の各レベルで，遺伝学と構造生物学の境界領域
で最先端の研究を行うとともに，生体内の構造を観察・解析する様々な手法を開発し，遺伝学に導入している。
This center was founded in 1996 by reorganizing the DNA Research Center to perform the pioneering researches in the
new area between genetics and structural biology, and to develop new methods and techniques for the area.

生命情報・DDBJ 研究センター Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan
生命情報学の研究拠点として，情報学（インフォマティクス）を駆使して遺伝・進化を始めとする生命現象の解明に取り組むとともに，欧米の EMBL/EBI 及び GenBank/NCBI と共同で構築している国際 DNA データバンクを中心とする情報基盤を提供している。
The center consists of five laboratories where researchers conduct research on genetic information by an extensive useof computers. The DNA Data Bank of Japan (DDBJ) is also housed in the center, which is working in collaboration with
EBI/EMBL and NCBI/GenBank.

新分野創造センター Center for Frontier Research
本センターでは，若手の優れた研究者が独立して研究室を運営し，遺伝学とその周辺領域に新しい分野を開拓する
研究を行う。これにより，将来，研究者集団で重要な役割を果たす人材を育成する。
The Center for Frontier Research provides promising young scientists with independent positions and an opportunity ofdeveloping new frontiers in genetics and related research fields. The Center thereby brings up scientists who will play
crucial roles in academic fields in the future.

放射線・アイソトープセンター Radioisotope Center
放射線や放射性同位元素を，研究利用するための共同利用施設である。137Cs を線源としたガンマー線照射装置を備えている。
The Radioisotope Center has facilities for biochemical experiments using radioactive tracers. Irradiation treatment of
137Cs is also available.

実験圃場 Experimental Farm
遺伝研における研究と事業支援のための植物遺伝資源作成 , 管理 , 分譲及び関連研究を行っている。
The farm is responsible for plant resource generation, management, distribution and related studies to support researchand service in the NIG.
詳細な研究内容，業績については Annual Report http://www.nig.ac.jp/section/nenpo.html を参照ください。
8

研究系・研究センター等の概要

Outline of Departments, Research Centers and Experimental Farm

Division of Molecular Genetics

深川研究室 Fukagawa Group

岡田聖裕

准教授 博
（理）

助教 博（理）FUKAGAWA, Tatsuo

OKADA, Masahiro

D. Sci., Associate Professor

D. Sci., Assistant Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

深川竜郎

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

分子遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/MolGene/index_j.html

染色体構造と機能
Structure and function of chromosomes in higher vertebrate cells
The centromere plays a fundamental role in accurate chromosome segregation during mitosis and meiosis in eukaryotes. Its functions include sister chromatid adhesion andseparation, microtubule attachment, chromosome movement, mitotic checkpoint control, and formation of heterochromatin. Although chromosome segregation errors
cause genetic diseases including some cancers, the mechanism by which centromeres interact with microtubules ofthe spindle apparatus during cell division is not fully understood. To understand the molecular mechanism of chromosome segregation, we are currently studying on kinetochore assembly mechanism, spindle checkpoint function,and formation mechanism of heterochromatin structurenear centromere.
We are also interested in various mechanism of chromosome segregation during development of organisms. To
understand the mechanism of chromosome segregation in
the organismsal context, we are using mice genetics
approach.

堀商

哲也 HORI, Tetsuya
維昊 SHANG, Wei-Hao

Population Genetics
集団遺伝研究系博士研究員・特任研究員 Postdoc / Project Researcher

本橋智子 MOTOHASHI, Tomoko

Figure ― CENP-P, which is identified by our group, localizes to kinetochore throughout the cell cycle. Constitutive kinetochore protein
CENP-H co-localizes with CENP-P.

Hori, T., Okada, M., Maenaka, K. and Fukagawa, T. (2008). CENP-Oclass proteins form a stable complex and are required for proper
kinetochore function. Mol. Biol. Cell 19, 843-854.

(2006). The human Mis12 complex is required for kinetochore
assembly and proper chromosome segregation. J. Cell Biol. 173,
9-17.

Kwon, M., Hori, T., Okada, M. and Fukagawa, T. (2007). CENP-C isinvolved in chromosome segregation, mitotic checkpoint function
and kinetochore assembly. Mol. Biol. Cell 18, 2155-2168.

Fukagawa, T., Nogami, M., Yoshikawa, M., Ikeno, M., Okazaki, T.,
Takami, Y., Nakayama, T. and Oshimura, M. (2004). Dicer is essential
for formetion of the heterochromatin structure in vertebrate cells.
Nature Cell Biol. 6, 784-791.

Kline, S.L., Cheeseman, I.M., Hori, T., Fukagawa, T. and Desai, A.

Nishihashi, A., Haraguchi, T., Hiraoka, Y., Ikemura, T., Regnier, V.,
Dodson, H., Earnshaw, W.C. and Fukagawa, T. (2002). CENP-I isessential for centromere function in vertebrate cells. Dev. Cell 2,463-476.
研究活動

Research Activities

9

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― 私たちの研究室で同定したキネトコアタンパク質 CENP-Pは細胞周期を通じてセントロメアに局在する。他のキネトコアタンパク質
CENP-Hとの共局在を示している。

Okada, M., Cheeseman, I.M., Hori, T., Okawa, K., McLeod, I.X.,
Yates III, J.R., Desai, A. and Fukagawa, T. (2006). The CENP-H-I
complex is required for the efficient incorporation of newly synthesized CENT-A into centromeres. Nature Cell Biol. 8, 446-457.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

生物が生命を維持するためには，ほぼ決まった時間周期で染色体の複製と分配が正確に行われなければなりません。染色体の複製・分配といった基本的な生体反応に狂いが生じると染色体の異数化，がん化など細胞に対する悪影響が生じます。細胞周期の S 期で複製された染色体は，M 期では両極から伸びた紡錘体に捕えられ，娘細胞へと分配されます。この際，紡錘体が結合する染色体の特殊構造はキネトコアと呼ばれ，キネトコアの形成されるゲノム領域はセントロメアと定義されています。私たちの研究室では，キネトコアが正常に構築されるための集合機構，キネトコアと微小管結合を監視するスピン
ドルチェックポイント機構，セントロメア近傍のヘテロ
クロマチン形成機構など染色体分配に関わる様々な分子機構の解明を目指して研究を行っています。
また，未分化な細胞，初期発生期の細胞，分化した細胞においてのセントロメア構造の変化に伴う多様な染色体分配機構に着目し，マウス遺伝学を用いた研究も行っています。

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

変異遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/MutaGen/home-j.html

Division of Mutagenesis

山尾研究室 Yamao Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

山尾文明

筒井康博

教授

助教

理博

博（医）

YAMAO, Fumiaki

TSUTSUI, Yasuhiro

D. Sc., Professor

D. Med., Assistant Professor

蛋白質の修飾と動態からみる染色体機能の統御
Post-translational modifications and its roles in the integrated chromosomal functions

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系
Integrated Genetics
総合遺伝研究系

タンパク質分解の主役であるユビキチン系は，昨今ではタンパク質分解における役割を遙かに超えて，多彩なタンパク質制御を司っていることが明らかになり，より
広義のタンパク質の機能を制御する可逆的翻訳後修飾系であると認識されてきています。DNA 損傷修復機構おけるユビキチン系の役割はその代表例です。他方，複製，分配，修復，組換え，エピジェネティックな統御機構など，染色体の多種多様な高次機能の精緻な維持発現には種々の蛋白質修飾が重要な意味を持つことが認識されてきています。本研究室では，ユビキチン研究のこれまでの自身の経験と実績の上に立って，染色体の恒常性維持における翻訳後修飾の役割を解明することを目的にして，ユビキチン研究と染色体研究の双方で新たなパラダイムを拓きたいと考えています。そのために分裂酵母を用いて以下のようなテーマで研究を行っています。
細胞周期を調節するタンパク質のユビキチンによる動態制御
DNA の損傷修復におけるユビキチン系の役割
DNA の損傷修復にかかわるヒストン修飾の解析
組換えにかかわるタンパク質群の翻訳後修飾とその動態
姉妹染色体接着，へテロクロマチンの維持にかかわる複製因子の解析
セントロメア機能を制御する複製因子の解析

The ubiquitin system, post-translationally linking ubiquitin to avast range of proteins, contributes to a selective proteolysis in
eukaryotic cells. Ubiquitin, however, together with other posttranslational modification systems, has been expected to playroles other than protein degradation. On the other hand, thechromosomal functions like replication, separation, damage
repair, recombination and epigenetic controls and so on, havebeen revealed owing to the post-translational modification systems. Based on our past achievements in ubiquitin research, we
pursue the roles of post-translational modifications, especiallyby ubiquitin system, in the maintenance of chromosomal integrity, creating new paradigm in the both fields. For this, using fission yeast, we are carrying the following programs.
Identification of ubiquitin pathways specific for dynamics of
key proteins for cell cycle control.
Search and understanding the role of ubiquitin system in the
repair of damaged DNA.
Search and understanding the role of histone modifications in
the repair of damaged DNA.
Modifications and dynamics of proteins involved in recombination and repair of chromosomes.
Analysis of replication factor, Mcl1, involved in sister chromatid cohesion and maintenance of heterochromatin.
Structure and function of centromere regulated by replication
factor Mcl1.

図 ― ヘテロクロマチン形成と維持およびセントロメア構築に必須である分裂酵母のMcl1蛋白質は，
細胞周期依存的に発現し，複製の場に局
在する。

Figure ― Fission yeast Mcl1 protein, essential for maintenance ofheterochromatin and organization of core centromere, is expressed incell cycle-dependent manner and localized at replication machinery.

Akamatsu, Y., Tsutsui, Y., Morishita, T., Shahjahan, M.D., Siddique,P., Kurokawa, Y., Ikeguchi, M., Yamao, F., Arcangioli, B. and Iwasaki,
H. (2007). Fission Yeast Swi5/Sfr1 and Rhp55/Rhp57 Differentially
Regulate Rhp51-dependent Recombination Outcomes. The EMBO
Journal 26, 1352-1362.

in DNA Replication and Repair. Curr. Genet. 48, 34-43.

Tsutsui, Y., Morishita, T., Natsume, T., Yamashita K., Iwasaki, H.,
Yamao, F. and Shinagawa, H. (2005). Genetic and Physical Interactions between Schizosaccharomyces pombe Mcl1 and Rad2, Dna2
and DNA polymerase a: Evidence for a Multifunctional Role of Mcl1
10

研究活動

Research Activities

Kotani, T., Nagai, D., Asahi, K., Suzuki, H., Yamao, F., Kataoka, N.
and Yagura, T. (2005). Antibacterial Properties of Some Cyclic
Organobismuth (III) Compounds. Antimicrob. Agents Chemother.
49, 2729-2734.
Seino, H., Kishi, T., Nishitani, H. and Yamao, F. (2003). Two Ubiquitin-Conjugating Enzymes, UbcP1/Ubc4 and UbcP4/Ubc11, Have
Distinct Functions for Ubiquitination of Mitotic Cyclin. Mol. Cell
Biol. 23, 3497-3505.

Molecular Mechanism Laboratory

清野研究室 Seino Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

清野浩明

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

分子機構研究室 http://www.nig.ac.jp/section/seino/seino-j.html

助教 博
（理）

SEINO, Hiroaki
D. Sc., Assistant Professor

ユビキチン・システムによる細胞周期制御機構
Regulatory mechanisms of cell cycle by ubiquitin system

図 ― 2つのユビキチン転移酵素変異株において類似した細胞分裂期の進行異常が見られる。
（矢印は典型的な分裂期の異常を起こした細胞を示す）

Figure ― Mutant strains of two ubiquitin-conjugating enzymes
exhibit similar abnormality in mitotic transition. (Arrows indicate thetypical cells exhibiting abnormal mitosis.)

Mitsuzawa H., Seino H., Yamao F. and Ishihama, A. (2001). Two WD
repeat-containing TATA-binding protein-associated factors in fission
yeast that suppress defects in the anaphase-promoting complex. J.
Biol. Chem. 276, 17117-17124.

Seino H., Kishi T., Nishitani H. and Yamao, F. (2003). Two ubiquitinconjugating enzymes, UbcP1/Ubc4 and UbcP4/Ubc11, have distinct
functions for ubiquitination of mitotic cyclin. Mol. Cell. Biol. 23,
3497-3505.

Population Genetics
集団遺伝研究系

Functions of many proteins are regulated by synthesis,
post-translational modification and proteolysis. Ubiquitin/
proteasome system is one of important systems for proteolysis. Recently it is found that ubiquitin/proteasome system was involved in many biological phenomena. I study
the relationship between ubiquitin system and cellularmechanisms, especially cell cycle using fission yeast. Now
I am focusing to two ubiquitin-conjugating enzymes thatare essential for mitotic transition and studying ubiquitin
system involved in mitotic transition.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

蛋白質の機能はその合成，翻訳後修飾に加えて分解によって制御されています。ユビキチン・プロテアソーム・システムは細胞内の蛋白質分解制御において重要な役割を担っています。ここ10年の間にユビキチン・プロテア
ソーム・システムが多岐にわたる生命現象に密接に関わることが明らかになってきました。私はユビキチン・プ
ロテアソーム・システムと細胞機能，特に細胞周期制御との関係を遺伝学的解析の方法の確立した分裂酵母を用いて解析しています。現在，ユビキチン転移酵素に焦点を当て，細胞分裂期の進行に重要な機能を持つユビキチン転移酵素を２つ同定し，その機能を解析しています。
解析の結果，分裂期にユビキチン化される標的蛋白質である分裂期サイクリンが２段階反応でポリユビキチン化される可能性を示す新しい知見が明らかになってきました。

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

研究活動

Research Activities

11

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Nucleic Acid Chemistry

核酸化学客員研究部門

夏目研究室 Natsume Group夏目徹

岩井研究室 Iwai Group
岩井一宏

客員教授

客員教授

NATSUME, Tohru

IWAI, Kazuhiro

Adjunct Professor

Adjunct Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系
Developmental Genetics
個体遺伝研究系

タンパク質ネットワークから展開するケミカルバイオロジー

翻訳後修飾によるタンパク質制御

Protein networks and chemical biology

Regulation of protein by post-translational modification

細胞の中には，様々なタンパク質が機能し生命現象を司る。そしてこれらのタンパク質は単独に働いているのではなく，グループや組織を構成し，ネットワークとして機能している。このような細胞内のタンパク質が生み出すネットワークをマッピングすることをタンパクネッ
トワーク解析と呼ぶ。ネットワーク解析の重要性は生命現象の解明のとどまらず，疾患の発症メカニズムを分子レベルで理解することに繋がり，従って新たな診断・治療法の開発や，更に重要な創薬のターゲット発見へと直接的に連なる。我々は，超高感度・ハイスループットな
独自の質量分析システムを構築し，大規模なタンパク質
相互作用ネットワーク解析を行っている。また，タンパ
ク質相互作用を制御する化合物プローブを取得することを目的としたケミカルバイオロジーも展開している。

タンパク質の機能発現には翻訳後修飾や補欠分子族と結合などが必要であることが多い。本研究室ではその中でユビキチン修飾と鉄に焦点を絞り研究を進めている。
ユビキチンに関しては，タンパク質機能の時空間的制御を可能にする選択的な修飾機構とその役割に関して，新規に同定した直鎖状ポリユビキチン鎖を中心に研究を進めている。鉄はヘム・鉄 - 硫黄クラスターなどのタンパ
ク質の補欠分子族に含まれる必須微量金属である一方で，過剰量存在すると毒性を持つ。鉄に関しては，鉄が「加工」されてタンパク質へ結合へと至る細胞内動態と鉄代謝調節機構の研究を進め，分子・物質のレベルから生命の営みとその異常による疾患の理解を目指している。

Population Genetics
集団遺伝研究系

Based on systematic protein-protein network analysis, ourlaboratory has started chemical-biology project. Over thelast decade, we discovered new interactions of disease
related or causative proteins by large-scale protein-protein
network analysis, leading to uncover precise molecularmechanisms of disease development. The primary goal of
the project is to establish efficient and versatile drug discovery platform targeting crucial and vital interactions fordisease treatment using second generation natural chemistry libraries. To this aim, we have developed and integrated ultra high sensitive mass spec facilities, chemoinformatics platform, large scale natural chemical sources,
combinatorial chemistry and fluorescence imaging technology.

It is well known that post-translational modifications as wellas binding of prosthetic groups are crucial for proper function of proteins in most cases. We are studying ubiquitin
conjugation and dynamism of iron and iron-prosthetic
groups such as heme or iron-sulfur cluster, both of which
are known to play inevitable roles in regulating proteinfunction. In the ubiquitin research, we are analyzing themechanisms underlying timely and selective ubiquitin conjugation to substrates and its pathophysiological roles,
especially focusing on the linear polyubiquitin chain, which
we newly identified. Iron is an essential nutrient often byfunctioning in iron prosthetic groups, at the same time it is
toxic when excess. In iron research, we are studying intracellular dynamism of iron and iron-prosthetic group, regulation of cellular iron metabolism and roles of perturbation ofiron metabolism in diseases.

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― タンパク質ネットワーク解析から展開するケミカルバイオロジー
Figure ― From systematic analysis of protein interaction networks tochemical-biology

図 ― N 末端のメチオニンを介する直鎖状ポリユビキチン鎖を形成する
ユビキチンリガーゼ（HOIL-1L/HOIP 複合体）の同定。
Figure ― Identification of a ubiquitin ligase complex which assembles a novel head-to-tail linear polyubiquitin chain.
12

研究活動

Research Activities

小林研究室 Kobayashi Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

小林武彦

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Cytogenetics

細胞遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/CytoGen/

教授 理博

KOBAYASHI, Takehiko
D. Sc., Professor

生物の適応能力とゲノム改変の謎に迫る
Chromosome rearrangement and adaptation
One feature of organisms is the ability to adapt to the environment. Thanks to this ability, organisms could survive on theearth in changeable conditions. Such an ability is supported byflexibility of the genome. On the other hand, the genome determines the design of life. Therefore, changing of genomic information, if it occurs randomly, is likely to be toxic for organisms.
Indeed, it is known that instability causes cancer and prematuresenescence. We are studying how cells change the genome
safely. One attractive mechanism for this change is gene amplification. Gene amplification makes it possible to create newgenes and modify them without destroying the original one.
We have been analyzed amplification of the ribosomal RNA
gene (rDNA) as a model system and found a stabilizing mechanism (see figure). Interestingly, manipulation of the mechanism
to change rDNA stability or copy number expands the lifespanof the cell and induces other unusual phenotypes. This suggests that the rDNA has some extra-coding functions that are
not yet identified. Research into these extra-coding functions of
the rDNA is going on now.
Research projects:
Mechanisms to maintain the stability of rDNA.
The relationship between genome stability and cellular aging
and tumorigenesis.
Evolutionary study of repetitive genes.
The nucleolus and checkpoint control.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

生物の特徴の一つは環境に適応する能力を持つことです。この能力のおかげで変動する地球環境にも耐えて生き抜くことができました。適応能力はゲノム（遺伝情報）の可塑性によって支えられています。
しかし一方で，ゲノムは生物の設計図であり安易に変わってもらっては困ります。ゲノムの異常はがん化や細胞の老化を引き起こすことが知られています。当研究室ではゲノムの改変，特に遺伝子数の変化（遺伝子増幅）のメカニズムに注目し，生物が如何に安全にゲノムを改変し新しい機能を獲得してきたのか解析しています。
これまでリボソーム RNA 反復遺伝子（rDNA）をモデ
ルとして増幅メカニズムについて研究してきました。その成果として rDNA にはコピーを一定に保つための安定化機構が存在することを発見しました（図）。興味深いことに，微生物でその機構を操作し rDNA のコピー数や安定性を変化させると，細胞の寿命が延長したり，その他の異常が生じることが判りました。このことは増幅遺伝
子が産物を作る以外の未知なる機能（Extra-coding 機能）を有することを示唆しており，現在解析を進めています。
主な研究テーマ
リボソーム RNA 遺伝子の維持機構
ゲノムの不安定性が引き起こす細胞老化とがん化のメ
カニズム
増幅遺伝子の進化機構
核小体とチェックポイント制御
博士研究員 Postdoc

芹澤尚美 SERIZAWA, Naomi

井手

聖 IDE, Satoru

Figure ― Mechanism of rDNA amplification regulation. The rDNA isclustered in long tandem repeats on the chromosome. The copy
number is maintained at an appropriate level by unequal sister-chromatid recombination regulated by a noncoding promoter (E-pro)through cohesin dissociation.

Ganley, A.R.D. and Kobayashi, T. (2007). Highly efficient concerted
evolution in the ribosomal DNA repeats: Total rDNA repeat variation
revealed by whole-genome shotgun sequence data. Genome Res. 17,
184-191.

Identifying gene-independent noncoding functional elements in theyeast ribosomal DNA by phylogenetic footprinting. Proc. Natl.
Acad. Sci. USA. 102, 11787-11792.

Kobayashi, T. (2006). Strategies to maintain the stability of the ribosomal RNA gene repeats. Genes Genet. Syst. 81, 155-161.
Kobayashi. T. and Ganley, A.R.D. (2005). Recombination regulation
by transcription-induced cohesin dissociation in rDNA repeats.
Science 309, 1581-1584.
Ganley, A.R.D., Hayashi, K., Horiuchi, T. and Kobayashi, T. (2005).

Kobayashi, T., Horiuchi, T., Tongaonkar, P., Vu, L., and Nomura, M.
(2004). SIR2 regulates recombination between different rDNA
repeats, but not recombination within individual rRNA genes inyeast. Cell 117, 441-453.
Takeuchi, Y., Horiuch, T. and Kobayashi, T. (2003). Transcriptiondependent recombination and the role of fork collision in yeast rDNA.
Genes Dev. 17, 1497-1506.
研究活動

Research Activities

13

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― rDNAのコピー数調節機構：rDNAは多くのコピーが連なった巨大反復遺伝子である。
その数はnoncodingな転写で調節される増幅組換え作用により，常に一定レベルに保たれている。

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

微生物遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/MicGen/index.html

Division of Microbial Genetics

荒木研究室 Araki Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

荒木弘之

田中誠司

教授 理博

助教 博（理）ARAKI, Hiroyuki

TANAKA, Seiji

D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant Professor

真核生物染色体の DNA 複製機構とその細胞周期による調節
Molecular mechanism of eukaryotic DNA replication in the cell cycle

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

染色体 DNA は，細胞周期の S 期に一度だけ正確に複製され，娘細胞に分配されてゆきます。この機構により，遺伝情報は親から子に過不足無く正確に伝わるのです。
しかし，真核生物の染色体 DNA の複製がどのように行われ，どうして S 期のみに複製されるのか，その詳細は未だよく分かっていません。本研究室ではこの問題に答えるため，出芽酵母を真核生物のモデル系として，染色体DNA 複製機構の研究を行っています。DNA 複製のような基本的な生命現象は，単細胞で単純な出芽酵母からヒトを含む多細胞生物まで共通の分子機構が働いていると考えられています。また，酵母は遺伝学的解析が容易な上に，大量の培養も簡単で生化学的解析にも適します。
染色体 DNA の複製は，細胞周期により制御されています。サイクリン依存性キナーゼ（CDK）は，種々のタン
パク質をリン酸化することにより細胞周期を制御していますが，染色体 DNA の複製においても，その開始を促進
するとともに重複した開始が起こらないようにしています。我々は，複製タンパク質 Sld2と Sld3が CDK によりリン酸化されると，もう一つの複製タンパク質である Dpb11と結合して，複製を開始することを示しました。そこで，複製開始の分子機構を研究する一環として，CDK による複製開始の制御機構の研究も行っています。

Chromosome DNA is replicated accurately in accordancewith the cell cycle and segregated to daughter cells. This
process ensures cells to transmit accurate genomic information to their progeny. However, molecular mechanism of
DNA replication and its regulation in eukaryotic cell cycle
have not been well elucidated. To approach this subject,
we have isolated novel replication factors of budding yeast
and analyzed their functions. Budding yeast is a simple
single-cell eukaryote amenable to genetic analyses andcultivated easily for biochemical analyses.
Eukaryotic chromosome is replicated exactly once in
the S-phase of the cell cycle. Cyclin-dependent kinase(CDK), a key cell cycle engine, inhibits re-replication as wellas promotes the initiation step of DNA replication. We haverevealed that CDK promotes DNA replication through thephosphorylation-dependent interaction between replication
proteins; Sld2 and Sld3 proteins are phosphorylated by
CDK and then bind to Dpb11. Thus, if we bypass this interaction, DNA replicates without CDK activity. However, it is
not elucidated how the interaction between these proteinspromotes DNA replication. Therefore, we have been studying molecular mechanism of the initiation step in chromosomal DNA replication, which requires CDK activity.

博士研究員 Postdoc

田中尚美 TANAKA, Yoshimi
平井和之 HIRAI, Kazuyuki里
叡 LI, Yan

矢倉 勝 YAGURA, Masaru
田中太門 TANAKA, Tamon

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― DNA 複製の開始。制限酵素により断片化した複製中の DNA 分
子を，2次元アガロース電気泳動法により大きさ（1st D）と形状（2nd D）
で分離したもの。Bubbleが複製開始を示す。

Figure ― Initiation of DNA replication. DNA replication intermediates
were separated on basis of size (1st D) and shape (2nd D) by twodimensional gel electrophoresis. “Bubble” indicates that DNA replication initiates in the DNA fragment examined.

Tanaka, S., Umemori, T., Hirai, K., Muramatsu, S., Kamimura, Y. andAraki, H. (2007). CDK-dependent phosphorylation of Sld2 and Sld3
initiates DNA replication in budding yeast. Nature 445, 328-332.

DNA polymerase and ISW2/yCHRAC for epigenetic inheritance of
telomere-position effect in Saccharomyces cerevisiae. Mol. Cell.
Biol. 24, 217-227.

Tak, Y-S., Tanaka, Y., Endo, S., Kamimura, Y. and Araki, H. (2006). A
CDK-catalysed regulatory phosphorylation for formation of the DNA
replication complex Sld2-Dpb11. EMBO J. 25, 1987-1996.

Takayama, Y., Kamimura, Y., Okawa, M., Muramatsu, S., Sugino, A.
and Araki, H. (2003). GINS, a novel multi-protein complex requiredfor chromosomal DNA replication in budding yeast. Genes Dev. 17,
1153-1165.

Walter, J.C. and Araki, H. (2006). Activation of pre-replication complexes. In DNA Replication and Human Disease (ed. DePamphilis,M.L.), pp. 89-104, Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY.
Iida, T. and Araki, H. (2004). Non-competitive counteractions of
14

研究活動

Research Activities

Masumoto, H., Muramatsu, S., Kamimura Y. and Araki, H. (2002).
S-Cdk-dependent phosphorylation of Sld2 essential for chromosomal
DNA replication in budding yeast. Nature 415, 651-655.

Balling 研究室 Balling Group

黒田研究室 Kuroda Group

バリング，ルディ

黒田真也

客員教授

客員教授

BALLING, Rudi

KURODA, Shinya

Adjunct Professor

Adjunct Professor

Systems biology of signal transduction

我々は，ヒト疾患の動物モデルの開発とそれらを用いた疾患の遺伝解析を進めている。このため，大規模な疾患関連表現型のスクリーニング系を構築し，多様な疾患
表現型を示す多数のマウス変異体を作製してきた。2001
年以来，ヘルムホルツ感染症研究センター所長として，私は新しいワクチンや抗感染症薬の作用機序や安全性を評価するための，「ヒト化マウス」の開発を進めてきた。
例えば，ヒトの血液幹細胞や肝臓幹細胞を免疫不全マウスに異種間移植して，移植効率や免疫機能に対する遺伝的背景の影響を解析している。それに加えて，遺伝的に多様なマウス近交系統やリコンビナント近交系統を用いて，感染症の感受性を制御する多因子としての量的遺伝
子の遺伝解析を推し進めている。

私たちの研究の目標は，さまざまな細胞機能を制御するシグナル伝達ネットワークのメカニズムを「システム」
として理解することです。私たちは実験的方法とコン
ピュータ・シミュレーションの両方を用いてシステム生物学という観点から細胞の機能を理解しようとしています。具体的には，細胞運命の決定やシナプス可塑性，インスリンの作用機構に焦点を絞って研究を行っています。
これらの現象には，同じ種類の刺激でも刺激の時間パター
ンによって作用が異なる点が共通しています。現在は，細胞外刺激の時間パターンを細胞内の分子がどのようにエンコード・デコードして多彩な機能を実現するかを解析しています。

Our main research interests are in the development andanalysis of animal models that can be used to study
human diseases. For this purpose we established a largescale mouse mutagenesis screen, which resulted in many
new mouse mutants with a wide range of disease phenotypes. Since 2001 I am the Scientific Director of the Helmholtz Centre of Infection Research in Braunschweig. One ofour main research topics is the use of “humanized mice” inorder to develop animal models that are suitable for testing
the safety and efficacy of new vaccine candidates andantiinfectives. For this purpose human hematopoetic andhuman liver cells are xenografted into immune compromised mice. The influence of the genetic background andother modifying factors on the engrafting efficiency andimmune system functionality is analyzed. In addition we areinterested in the use of inbred and recombinant inbred
strains of mice as a tool to dissect complex quantitative
traits, particularly those related to susceptibility to infectious disease.

Ultimate goal of our study is understanding of mechanismof signal transduction networks that regulate various cellular functions including cell-fate determination, synaptic
plasticity and insulin actions at systems level. In these biological processes, the same input stimulation elicits distinct
outcomes depending temporal patterns of input, and weare interested in quantitative mechanisms of the encoding/decoding systems via signaling networks that underlie
these processing. We use both experimental and computational approaches. Thus, we are trying to understand cellular processes in terms of Systems Biology.

Population Genetics
集団遺伝研究系

Animal models of human diseases

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

シグナル伝達機構のシステム生物学

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

マウスによるヒト疾患のモデリング

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Cytoplasmic Genetics

細胞質遺伝客員研究部門

図 ― シグナル伝達機構のシステム生物学
Figure ― Systems biology of signal transduction

黒田研究室のホームページ：http://www.kurodalab.org
Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― ヒトの血液幹細胞や肝臓幹細胞を持った「ヒト化マウス」の作製。
異種間移植によって作製されたこれらのマウスは，新規ワクチンや抗感染症薬の安全性やその効果を評価するために利用される。
Figure ― Production of “humanized mice” containing humanhematopoetic cells and human hepatocytes in order to develop animal models that are suitable for testing the safety and efficacy of new
vaccine candidates and antiinfectives.
研究活動

Research Activities

15

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

発生遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/DevGen/hiromi-j.html

Division of Developmental Genetics

広海研究室 Hiromi Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

広海

健

浅岡美穂

教授 理博

助教 博（理）HIROMI, Yasushi

ASAOKA, Miho

D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant professor

器官構築の発生遺伝学
Developmental genetics of organogenesis

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

高次機能を発揮する器官を造るには，細胞増殖，運命
決定，細胞形態変化などの様々な細胞現象が必要です。
私たちは，このような素過程がどのように統合されるのかを解析し，器官構築の新しい原理発見を目指しています。
器官の巨視的パターンは分泌因子が拡散してできる細胞外の濃度勾配で作られると考えられてきました。しかし，神経細胞のような長い突起を持つ細胞では，細胞「内」の物質の局所的分布が器官全体に位置情報を与えることが可能です。私たちは，周囲から単離された培養下の神経細胞でも，多くの膜タンパク質が神経軸策の特定の領域に局在することを発見しました（図Ｂ）。このことは，神経細胞は軸索を複数の「区画」に分割する細胞内在的な機構を備えていることを示しています。この区画の形成機構やその意義の解析を通じ，「個々の細胞が組織全体のために何ができるか」という視点で器官形成の新しいフレームワークを構築しています。
器官の形成・維持は，幹細胞が自己複製的な分裂を繰り返して分化した細胞を継続して産生することによって担われています。幹細胞は周りの微小環境（ニッチ）からのシグナルを受けて幹細胞としての性質を獲得します。私たちは，胚の生殖巣の一部の体細胞が生殖幹細胞形成のニッチを構成するという発見をもとに，幹細胞形成のシグナル機構を解析しています。

Construction of an organ requires a number of cellular events,
such as proliferation, fate specification, and cell shape change.
We are analyzing how the genomic information orchestrates
these events, to discover new principles of organogenesis.
Classical models on organ patterning assumed that diffusible
morphogens generate a gradient of positional information
extra-cellularly. However, cells that have long cellular processes could also exert a long-range effect by localizing molecules to a part of their processes. We found that many
membrane proteins are localized to sub-axonal segmentseven when neurons are placed in culture, isolated from theirnormal environment (Figure B). This means that neurons possess an intrinsic mechanism to “pattern” the axon into several
sub-axonal compartments. By analyzing how such compartments are formed and what they do for the entire nervous
system, we aim to build a new framework of organogenesis.
The establishment and maintenance of the organ depend on
the continual production of cells through the self-renewal division of stem cells. Stem cells acquire their identity throughsignals from their micro-environment, the niche. We study themolecular identity of the niche signal, taking advantage of ourfinding that some somatic cells in the embryonic gonad constitute the niche for germline stem cell formation.

博士研究員 Postdoc

湯浅喜博 YUASA, Yoshihiro
勝木健雄 KATSUKI, Takeo

大槻

誠 OTSUKI, Makoto

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ―（A）
ショウジョウバエ胚のはしご状神経回路を構成する神経軸索（白）と膜タンパク質の軸索内局在（緑やマジェンタ）。
このような軸索内
局在は初代培養下の神経細胞でも見られる（B）。

Figure ― (A) Neuronal axons (white) that constitute the ladder-lakeneural circuit in the Drosophila embryo. Localization of membraneproteins to sub-axonal segments (green and magenta) can also beseen when neurons are isolated from the normal environment in culture (B).

Suto, F. et al. (2007). Interactions between Plexin-A2, Plexin-A4, andSemaphorin 6A control lamina-restricted projection of hippocampal
mossy fibers. Neuron 53, 535-547.

Kanai, M. I., Okabe, M. and Hiromi, Y. (2005). seven-up controls
switching of transcription factors that specify temporal identities ofDrosophila neuroblasts. Developmental Cell 8, 203-213.

Williams, D.W., Kondo, S., Krzyzanowska, A., Hiromi, Y. andTruman, J.W. (2006). Local caspase activity directs engulfment ofdendrites during pruning. Nature Neuroscience 9, 1234-1236.

Asaoka, M. and Lin, H. (2004). Germline stem cells in the Drosophila
ovary descend from pole cells in the anterior region of the embryonic
gonad. Development 131, 5079-5089.

Hiramoto, M. and Hiromi, Y. (2006). ROBO directs axon crossing ofsegmental boundaries by suppressing responsiveness to relocalized
Netrin. Nature Neuroscience 9, 58-66.

Hiramoto, M., Hiromi, Y., Giniger, E. and Hotta, Y. (2000). A Drosophila Netrin receptor, Frazzled, guides axons by controlling Netrin
distribution. Nature 406, 886-889.

16

研究活動

Research Activities

Division of Developmental Genetics

清水研究室 Shimizu Group

裕Cell Genetics
細胞遺伝研究系

清水Molecular Genetics
分子遺伝研究系

発生遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/OntoGen/home.html

助教 工博

SHIMIZU, Hiroshi
D. Eng., Assistant Professor

多細胞体制進化のシナリオの再検討
Reinvestigating the scenario of metazoan evolution

Shimizu, H. and Okabe, M. (2007). Evolutionary origin of autonomic
regulation of physiological activities in vertebrate phyla. J. Comp.
Physiol. A 193(10), 1013-1019.
Shimizu, H., Takaku, Y., Zhang, X. and Fujisawa, T. (2007). The aboral pore of hydra: evidence that the digestive tract of hydra is a tube
not a sac. Dev. Genes Evol. 217(8), 563-568.

Figure ― (a) Longitudinal section of the basal disc of hydra(strain105) crossing the center of the disc. In a and c, small arrowheads show the position of extracellular matrix (mesoglea), while twolarge arrowheads show the edge of the mesoglea. Bars in a and c
represent 100μm. (b) Immunoflorescent staining of the center of thebasal disc with a monoclonal antibody against hydra laminin. Bar represents 50μm. (c) Longitudinal section of the basal disc in polyps thatwere obtained by sexual reproduction.

清水 裕, 岡部正隆. 消化管の進化的起源 蛋白質, 核酸, 酵素 2007年1月号
Shimizu, H., Koizumi, O. and Fujisawa, T. (2004). Three digestive
movements in Hydra regulated by the diffuse nerve net in the bodycolumn. J. Comp. Physiol. A 190(8), 623-630.
Shimizu, H. and Fujisawa, T. (2003). Peduncle of Hydra and the heartof higher organisms share a common ancestral origin. Genesis 36,
182-186.

研究活動

Research Activities

17

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

Shimizu, H. (2008). Overturning the prejudices about hydra andmetazoan evolution. In “Evolutionary biology: from concepts toapplications” Springer.

Population Genetics
集団遺伝研究系

図 ―（a）
ヒドラ105系統の足盤中央部の縦断面切片。矢印（小）は細胞外マトリックスの位置を表す。矢印（大）はマトリックスの末端の位置を表す。
（ b）抗ラミニン抗体で染色した足盤中央部。
（ c）
有性生殖で作成したヒドラの足盤中央部の縦断面切片。

Metazoan evolution is characterized by several major changes
that involve (1) evolution of body plan from radial symmetry tobilateral symmetry, (2) evolution from diffuse nervous system tocentral nervous system, (3) evolution of digestive tract fromblind sac to a tube. Hydra, a member of phylum Cnidaria apparently shows all these changes thus representing a typicalexample of metazoan evolution. In contrast to this widely
accepted view, we showed previously that hydra’s diffuse nervous system is functionally equivalent to enteric nervous system (ENS) of mammals (Shimizu et al., 2004) thus providing acounterexample against (2). Here we show another counterexample against (3) that hydra’s digestive tract is not a blind sac
as formerly believed but a tube as in higher organisms (Shimizu
et al., 2007). We found that there is a narrow opening at theaboral end of hydra (Fig.1) and that there is material transfer
through the pore.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

多細胞体制進化の過程で，⑴ボディープランは放射相称から左右相称へ，⑵神経系は散在から集中へ，⑶消化管は壺型からチューブ型へと，変化しているように見える。刺胞動物ヒドラは，放射相称のボディープラン，散在神経系，壺型の消化管を持ち，まさに進化的遺産の様相を呈する。しかし我々は，最近の研究から，実際に起こった変化がこのような方向性を持った単純なものではなかったと確信するようになった。⑵に関しては，ヒドラ散在神経系が腸管神経系としての機能を持ち，進化的に原始的とは言えないことを示した（Shimizu et al.,
2004）。⑶に関して，我々はヒドラ足部中央にある aboralpore（反口孔）と呼ぶ構造に注目し，その形成維持機構，
機能などを調べた。その結果，ヒドラ消化管は壺型であるが，元来の構造は高等動物と同様のチューブ型で，反口孔は高等動物の口と共通祖先である可能性を提示した（Shimizu et al., 2007）。一方，⑴に関しても新たな反例が得られている。イソギンチャクは，刺胞動物門の中で唯一左右相称な内部構造を持つが，付着性のために左右相称動物のような方向性のある移動を行わず，左右相称性の機能に関しては謎が多い。我々は，イソギンチャクの非常にゆっくりとした移動現象を動画記録し解析した
結果，イソギンチャクの移動にも方向性が見られることを示した。この結果は，刺胞動物の祖先が左右相称形であり，放射相称が構成的に生じた可能性を示唆すると我々は考えている（未発表）。以上示したように，従来から広く受け入れられてきた多細胞体制進化についての常識は全て根本的再検討の余地を残していると我々は考える。

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

形質遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/section/hirose/hirose-j.html

Division of Gene Expression

広瀬研究室 Hirose Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

広瀬

進

布施直之

特任教授 理博

助教 博（理）HIROSE, Susumu

FUSE, Naoyuki

D. Sc. Professor

D. Sc. Assistant Professor

ショウジョウバエ発生における遺伝子発現
Gene expression during Drosophila development
Elucidation of the regulatory mechanisms underlying epigenetics: In multicellular organisms, expression patternsof genes should be maintained stably through and aftercell division. These phenomena are termed “epigenetics”. Using Drosophila, we are trying to elucidate theregulatory mechanisms underlying epigenetics throughmolecular analyses of factors involved in Position Effect
Variegation and regulation of Hox gene expression.
Biological significance of DNA supercoiling factor (SCF)
and SPT6: SCF is a protein capable of generating negative supercoils on DNA in conjunction with topoisomerase II. We found that SCF plays a key role in dosa g e c o mp e n s a t i o n o f m a l e X c hr o m o s o m e in
Drosophila. We are also analyzing biological role of SPT6
in multicellular organisms.
Mechanism of the coordinate cell movement during gastrulation: Gastrulation is a common step in animal development, where many cell groups move in a dynamic
manner. We are studying on mechanism of the coordinate cell movement focusing on heterotrimeric G proteins in Drosophila.

図 ― GAGA 因子とFACTが K9メチル化ヒストンH3からH3.3への置換を指令してヘテロクロマチンの侵攻を防ぐ。

Figure ― GAGA factor and FACT-dependent replacement of
K9-methylated histone H3 by H3.3 counteracts the heterochromatin
spreading.

Nakayama, T., Nishioka, K., Dong, Y.-X., Shimojima, T. and Hirose,
S. (2007). Drosophila GAGA factor directs histone H3.3 replacementthat prevents the heterochromatin spreading. Genes Dev. 21, 552-561.

Hirose, S. (2004). Coactivator MBF1 presearves the redox-dependent
AP-1 activity during oxidative stress in Drosophila. EMBO J. 23,
3538-3547.

Petruck, S., Sedkov, Y., Riley, K.M., Hodgson, J., Schwisguth, F.,
Hirose, S., Jaynes, J.B., Brock, H.W. and Mazo, A. (2006). Transcription of bxd non-coding RNAs promoted by Trithorax represses Ubx
in cis by transcriptional interference. Cell 127, 1209-1221.

Shimojima, T., Okada, M., Nakayama, T., Ueda, H., Okawa, K., Iwamatsu, A., Handa, H. and Hirose, S. (2003). Drosophila FACT contributes to Hox gene expression through physical and functional
interactions with GAGA factor. Genes Dev. 17, 1605-1616.

Furuhashi, H., Nakajima, M. and Hirose, S. (2006). DNA supercoilingfactor contributes to dosage compensation in Drosophila. Development 133, 4475-4483.

Saunders, A., Werner, J., Andrulis, E.D., Nakayama, T., Hirose, S.,
Reinberg, D. and Lis, J.T. (2003). Tracking FACT and RNA polymerase II elongation complex through chromatin in vivo. Science
301, 1094-1096.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

エピジェネティクス制御システムの解明：多細胞生物の遺伝子発現パターンは細胞分裂を経て，また分裂後も安定に維持される必要がある。この現象は「エピジェネティクス」と総称される。私達は，ショウジョウバ
エを用いて Position Effect Variegation や Hox 遺伝子の発現制御に関わる因子群を分子レベルで解析し，エピ
ジェネティクス制御システムの解明をめざしている。
DNA supercoiling factor（SCF）と SPT6の生物学的役
割：私達はトポイソメラーゼⅡと共役して DNA に負の超らせんを導入する SCF がショウジョウバエ X 染色体の量的補正に関わることを見出した。また，転写伸長
因子 SPT6は RNA ポメラーゼⅡによる転写に伴って変換されたクロマチン構造のデフォルトへの復帰に関わると考えられる。私達は SPT6の多細胞生物における役割について解析している。
原腸陥入における細胞運動の協調性のメカニズム：原
腸陥入は，動物発生に共通の現象であり，細胞集団がダイナミックに移動する過程である。私達は，ショウ
ジョウバエの原腸陥入をモデルに，特に，ヘテロ３量体 G 蛋白質に注目し，協調的な細胞運動を制御するメカニズムを研究している。

Population Genetics
集団遺伝研究系
Integrated Genetics
総合遺伝研究系

Jindra, M., Gaziova, I., Uhlirova, M., Okabe, M., Hiromi, Y. and
18

研究活動

Research Activities

川上研究室 Kawakami Group岸本康之

准教授 理博

助教 博（理）KAWAKAMI, Koichi

KISHIMOTO, Yasuyuki

D. Sc., Associate Professor

D. Sc., Assistant Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

川上浩一

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Molecular and Developmental Biology

初期発生研究部門 http://kawakami.lab.nig.ac.jp/

ゼブラフィッシュ高次生命機能の遺伝学的解析
The genetic basis of development and behaviors in zebrafish
Zebrafish is an excellent model animal to study vertebratemorphogenesis, organogenesis and behaviors by genetic
approaches. We have developed novel genetic methodologies by using the medaka fish Tol2 transposable elementin zebrafish. We developed the gene trap and enhancer
trap methods and generated a large number of transgenic
fish expressing a reporter gene or the Gal4 transcription
activator in specific cells, tissues and organs during development. By analyzing these transgenic fish, we have discovered novel important developmental genes and neuralcircuits regulating behaviors. These studies should lead tounderstanding of genetic and molecular mechanisms
underlying vertebrate development and behaviors.

Population Genetics
集団遺伝研究系博士研究員 Postdoc

浅川和秀 ASAKAWA, Kazuhide
阿部玄武 ABE, Gembu
浦崎明宏 URASAKI, Akihiro

菊田 寛 KIKUTA, Hiroshi
SUSTER, Maximiliano Leon
武藤 彩 MUTO, Akira

Figure ― GFP expression in specific cells, tissues and organs bygene trapping and enhancer trapping. (upper, left) skeleton, (upper,
right) cells on the skin, (lower, left) blood vessels, (lower, right) sensory
neurons.

Kotani, T. and Kawakami, K. (2008). misty somites, a maternal effectgene identified by transposon-mediated insertional mutagenesis inzebrafish that is essential for the somite boundary maintenance.
Developmental Biology

trap approach generated mutations in two developmental genes: tcf7
and synembryn-like. Development 135, 159-169.

Nagayoshi, S., Hayashi, E., Abe, G., Osato, N., Asakawa, K., Urasaki,A., Horikawa, K., Ikeo, K., Takeda, H. and Kawakami, K. (2008).
Insertional mutagenesis by the Tol2 transposon-mediated enhancer

Kawakami, K. (2007). Tol2: a versatile gene transfer vector in vertebrates. Genome Biology 8, Suppl 1:S7.
Urasaki, A., Morvan, G. and Kawakami, K. (2006). Functional dissection of the Tol2 transposable element identified the minimal cissequence and a highly repetitive sequence in the subterminal region
essential for transposition. Genetics 174, 639-649.
Kawakami, K. (2005). Transposon tools and methods in zebrafish.
Developmental Dynamics 234, 244-254.

研究活動

Research Activities

19

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― 遺伝子トラップ・エンハンサートラップ法による細胞・組織・器官特異的 GFP 発現。
（左上）骨格，（右上）表皮上の細胞，（左下）血管，（右下）感覚神経。

Asakawa, K., Suster, M.L., Mizusawa, K., Nagayoshi, S., Kotani, T.,
Urasaki, A., Kishimoto, Y., Hibi, M. and Kawakami, K. (2008).
Genetic dissection of neural circuits by Tol2 transposon-mediatedGal4 gene and enhancer trapping in zebrafish. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA. 105, 1255-1260.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

小型熱帯魚ゼブラフィッシュ（）は，多数の個体の繁殖と飼育が容易であること，体外受精し胚が透明であるため初期発生過程の観察・操作が容易である
ことから，脊椎動物の形態形成・器官形成・行動など高次生命現象を遺伝学的に研究するためのモデル動物として優れています。
我々は，メダカトランスポゾン
を用いてゼブラフィッシュにおける効率のよい遺伝子導入法の開発，さらには遺伝子トラップ法・エンハンサートラップ法の開発に世界で初めて成功してきました。この方法を用いると，発生過程における組織・細胞・器官特異的な遺伝子発現を可視化することができます。また，同時に器官形
成や形態形成に重要な働きをする新規遺伝子を発見することができます。我々の研究室では，この独自に開発した遺伝学方法論を実施することにより作製されたトラン
スジェニックフィッシュや，発見された遺伝子をもとにして，脊椎動物の高次生命現象を支配する遺伝学的基盤，
分子的基盤を理解するための研究を行っています。
また，
トランスポゾン転移システムを用いた新しい遺伝学的方法論の開発，及びゼブラフィッシュの母性
変異体の原因遺伝子の機能解析を通じて，脊椎動物初期発生における母性因子の重要性を理解するための研究を行っています。

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Physiological Genetics

生理遺伝客員研究部門

Patel 研究室 Patel Group

Hopkins 研究室 Hopkins Groupパテル，ニパムホプキンス，ナンシー

客員教授

客員教授

PATEL, Nipam

HOPKINS, Nancy

Adjunct Professor

Adjunct Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系
Developmental Genetics
個体遺伝研究系

胚発生におけるパターン形成の遺伝的・進化的解析

ゼブラフィッシュの挿入変異の作製と解析

Genetic and evolutionary studies of embryonic pattern formation

Insertional mutagenesis in zebrafish

私たちの研究は，５つのカテゴリに分類できます。
１）体の形態の進化におけるホメオティック（Hox）遺伝子群の役割 ２）初期発生における分節機構の進化
３）節足動物における中枢神経系の進化 ４）進化の過程でのシス調節配列変化の解析 ５）通常の遺伝的解析ができない動物で遺伝子操作を行うための強制発現システムの開発。
主として節足動物，特に甲殻類に焦点をあてています。１）〜３）の発生過程は，他のモデル生物で解析されてきたいくつかの遺伝的相互作用によって担われています。ここから生じる仮説を分子生物
学的・遺伝学的に厳密に検証するために，４），５）の研究を行っています。

ゼブラフィッシュを用いたフォワード遺伝学は，発生過程の遺伝学的基盤を明らかにするために有効です。我々は，発生過程を制御する遺伝子の網羅的同定を目的として，シュードタイプレトロウィルスを用いた挿入変異生
成法により，335のゼブラフィッシュ変異体を分離しました。これらは，発生に必須な全遺伝子の約25％にあたります。我々は，これらの変異を，嚢胞腎，顎と軟骨の異常，肝形成等，様々な観点から再スクリーニングしています。また，腫瘍発生に関わる変異を同定し，全てのリボゾーム蛋白質遺伝子が癌抑制遺伝子であることを明らかにしました。現在，リボゾーム遺伝子がどのように腫瘍形成に関わっているかについて調べています。

Population Genetics
集団遺伝研究系

The research in my lab can be divided into five main categories: 1) the role of homeotic (Hox) genes in the evolutionof body morphology, 2) the evolution of segmentation
mechanisms during early development, 3) the evolution of
the central nervous system of arthropods, 4) the analysis
of cis-regulatory changes during evolution, and 5) the
development of misexpression systems to manipulateorganisms not amenable to standard genetic approaches.
The majority of these studies are carried out in a variety ofarthropod species, with an emphasis on the crustacean,
Parhyale hawaiensis. The first three are closely related
because well-defined sets of genetic interactions are
responsible for all three of these aspects of development.
The fourth and fifth research categories are devoted toestablishing rigorous molecular and genetic methods fortesting the hypotheses derived from the first three researchareas.

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― 甲殻類
におけるHox 遺伝子 （赤）と（左：黒，右：黄色）の発現。左は微分干渉像，
右は同じ胚のDAPI 染
色に疑似カラーを加えたもの。
これらの Hox 遺伝子は，節足動物の付属肢の形態の進化的変化を担っている。
Figure ― The expression of the Hox genes Scr (red) and Ubx (blackon left and yellow on right) in the crustacean, Parhyale hawaiensis.
Left is Nomarski image and right is false color overlay over a DAPI
image of the same embryo. These Hox genes play a role in the evolutionary changes in crustacean appendage morphology.
20

研究活動

Research Activities

Forward genetic screens are powerful to identify thegenetic basis of developmental processes, and, particularly, suitable in zebrafish; i.e., large numbers of fish can be
maintained in the lab, individual pair matings provide large
numbers of progeny, and embryos are transparent.
Towards the goal of identifying a substantial portion ofgenes required for embryonic development, we developed
methods for insertional mutagenesis using pseudotyped
retroviral vectors, and isolated mutants of 335 zebrafish
genes. Compelling evidences indicate that these represent
at least 25% of the genes essential for making thezebrafish embryo. We are currently re-screening the
mutant collection from more than 20 aspects (“shelfscreen”); i.e., cystic kidneys, defects in the jaw and cartilage, altered liver sizes, and etc. We also identified mutants
with a definite predisposition to the development of raretumor types. All of these had mutations in ribosomal protein genes, showing that they are tumor suppressors. We
are studying the mechanism how reduction in the dosageof these genes leads to tumorigenesis.

図 ― 上：リボソーム遺伝子変異ヘテロ2倍体成魚に見られる腹部腫瘍。
左下：ゼブラフィッシュ野生型（上）変異ホモ2倍体1日胚。右下：切片により明らかとなったゼブラフィッシュの悪性抹消神経鞘腫瘍。
Figure ― Top: adult fish heterozygous for a mutation in a ribosomal
protein gene with large abdominal tumor. Bottom, left: wild typeembryo (upper) and the ribosomal protein gene homozygous mutant
embryo (lower) at 1 dpf. Bottom, right: sectioning revealed a tumor
resembling a malignant peripheral nerve sheath tumor.

斎藤研究室 Saitou Group隅山健太

教授 Ph. D. 博
（理）助教 博（理）SAITOU, Naruya

SUMIYAMA, Kenta

Ph. D., D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

斎藤成也

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Population Genetics

集団遺伝研究部門 http://sayer.lab.nig.ac.jp

遺伝子／ゲノムレベルにおける生物進化
Evolution of organisms at genetic/genomic level
We study evolution of organisms at the genetic andgenomic levels through computer analyses and wet experiments. We are particularly interested in primate and mammalian evolution toward human. Themes of our study are:Analysis of genome evolution toward human: Protein
coding regions and non-coding regions are studied at
different levels of organism groups, such as vertebrates,
mammals, primates, and human. Ape Genome Project
Silver is part of this program.
Evolution of developmental regulation: We are studying
cis-control elements of the developmental genes by
sequence analysis and gene transfer experiments oflarge scale genomic clones.
Gene affinity analysis of human populations: We are
studying evolutionary history of modern humans, in particular, Asian populations, using various polymorphic
DNA markers.
Other themes: evolution of blood group genes, genome
GC content evolution, development of new methods forthe study of gene evolution, and analysis of introgression
between closely related species.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

本研究室では，生物の進化を遺伝子とゲノムレベルにおいて，コンピュータ解析と実験の両面から研究している。特に人類にいたる霊長類・哺乳類の進化を興味の中心としている。研究テーマは以下のものがある。
ヒトにいたる進化過程でのゲノム変化の解析：脊椎動物，哺乳類，霊長類，ヒト上科，ヒトといった進化段
階のそれぞれにおいて，タンパク質コード領域では，
タンパク質のドメイン構成の変化や同義置換速度の遺伝子ごとのちがい，タンパク質非コード領域について
は遺伝子間領域・イントロンなどにどのような変化が生じてきたのかを，ゲノムデータベースを解析して調べている。また，〈類人猿ゲノム計画 Silver〉の一環として，類人猿のゲノム配列を部分的に決定している。
発生制御の進化：哺乳類ボディプランの進化と発生制
御遺伝子の発現制御の進化の関係を知るため，転写調
節領域の機能および進化を大規模ゲノムクローンの配列解析および遺伝子導入実験により解析している。
人類集団の遺伝的近縁関係：過去十数万年のあいだに地球上に広がった人類の遺伝的近縁関係を，いろいろな DNA 多型マーカーを用いて，アジアの集団を中心に調べている。
その他の研究テーマ：血液型遺伝子の進化，ゲノム GC
含量進化の解析，塩基配列の多重整列など遺伝子進化研究の新しい解析手法の開発，多数遺伝子の塩基配列を比較することによる近縁種間での遺伝子流入解析。
博士研究員 Postdoc
KRYUKOV, Kirill

江澤

潔 EZAWA, Kiyoshi

Figure ― Phylogenetic network of Duffy gene. Full circles represent
mouse nucleotide sequences and numbers designate variant sites.
From Liu and others (2008, Genes and Genetic Systems).

Kitano, T., Umetsu, K., Tian, W., Yamazaki, K. and Saitou, N. (2007).
Tempo and mode of evolution of the Rh blood group genes before
and after gene duplication. Immunogenetics 59, 427-431.

Yoshiura, K., Ishibashi, M., Takahashi, A., Saitou, N., Murray, J.C.,
Saito, S., Nakamura, Y. and Niikawa, N. (2006), A SNP in the
ABCC11 gene is the determinant of human earwax type. Nature
Genetics 38, 324-330.

Ezawa, K., OOta, S. and Saitou, N. (2006). Genomewide search ofgene conversions in duplicated genes of mouse and rat. Molecular
Biology and Evolution 23, 927-940.
Kuroki, Y., Toyoda, A., Noguchi, H., Taylor, T.D., Itoh, T., ..., Satta, Y.,
Saitou, N., Yamada, T., Morishita, S., Hattori, M., Sakaki, Y., Park,
H.S. and Fujiyama, A. (2006), Comparative analysis of chimpanzeeand human Y chromosomes unveils complex evolutionary pathway.
Nature Genetics 38, 158-167.

The International Chimpanzee Chromosome 22 Consortium [H.
Watanabe, C.-G. Kim, S. Oota, T. Kitano, Y. Kohara, N. Saitou, …,
and Y. Sakaki] (2004). DNA sequence and comparative analysis ofchimpanzee chromosome 22. Nature 429, 382-388.
Book written in Japanese: 斎藤成也 (2007). ゲノム進化学入門. 共立
出版.

研究活動

Research Activities

21

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― Duffy 遺伝子の系統ネットワーク。黒丸はマウスの塩基配列を，数
字は変異のあるサイトを示す。Liuら（2008，
Genes and Genetic
Systems）
より。

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

集団遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/PopGen/index.html

Division of Population Genetics

高野研究室 Takano Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

高野敏行

高橋

准教授 理博

助教 博（農）文

TAKANO, Toshiyuki

TAKAHASHI, Aya

D. Sc., Associate Professor

D. Ag., Assistant Professor

生物多様性と進化を支配する基本法則を探る
Discovering the principles of genetic variation and evolution

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

生命が30億年の長きに亘って連綿と続いてきたのは，多様性を生み出す能力を有していたからです。この多様性の遺伝基盤と進化の基本法則の解明を目指し，①集団の遺伝構造の理解，②突然変異のスペクトラムと変異率の推定，③自然淘汰や遺伝的浮動とその相互作用の働きの理解を柱に研究を進めています。私達は生物集団の動態を研究していますが，それは過去の歴史に留まりません。過去，現在を知り，未来を予測することは集団遺伝学の挑戦です。また，進化は無数の変異を自然淘汰のふるいで試す巨大な実験です。自然集団の解析を通して遺伝子の機能や遺伝子間相互作用の発見に役立てます。
現在，主にショウジョウバエを材料とした実験とコンピュータシミュレーション等による理論的解析の両面か
ら次の研究課題に取り組んでいます。
淘汰の検出と遺伝子ネットワークの構築を目的とした
自然集団変異の連鎖不平衡解析
種分化機構
発生過程のノイズに対する調節機構と遺伝的変異
重複遺伝子の進化動態の理論的解析
標準突然変異スペクトラムの作成
形態進化の遺伝基盤
博士研究員 Postdoc

河邊高橋昭 KAWABE, Akira
亮 TAKAHASHI, Ryo

Understanding origin and maintenance mechanism ofgenetic diversity is central to population genetics. Detecting action of natural selection and genetic interactions
between natural variants are particularly intensive focus of
our current research. We are also interested in development of premating isolation and morphological evolution.
While much of evolutionary study focuses on reconstruction of the “past” history, in our study termed as
Tomology, an important goal is to predict future status ofgenes and populations. For this purpose, we are pursuingempirical, experimental, and theoretical studies for a better
understanding of genetic structure of “present” populations, spectrum and rate of spontaneous mutations, andaction of natural selection.
We are currently conducting the following studies:
Nonrandom-association analysis of natural variants for
detection of multi-locus selection and gene-network
construction.
Identification of genes involved in sexual isolation.
Buffering mechanism against developmental and environmental noise and its genetic variability.
Theoretical study of evolutionary dynamics of duplicatedgenes.
Nature and population dynamics of spontaneous mutations.
Genetic and molecular dissection of within- andbetween-species variation in morphological characters.

高橋一男 TAKAHASHI, Kazuo
藤川和世 FUJIKAWA, Kazuyo

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ―（Ａ）
異所的相同組換えによる重複の生成。
（ B）
重複遺伝子の固定確率は特に大きな集団において優性の度合い（ ）の影響を強く受ける。 ：集団の大きさ； ：突然変異率。

Figure ― (A) Nonallelic homologous recombination between
repeated sequences can lead to segmental duplication. (B) The fixation probability of duplicated gene strongly depends on heterozygous
fitness effect in large populations. h: degree of doninance; N: population size; u: mutation rate.

Inomata, N., Itoh, M., Kondo, R., Ohshima, M., Inoue, Y. and TakanoShimizu, T. A new test for detecting ongoing selection. Genetica
published online.

Tatsuta, T. and Takano-Shimizu, T. (2006). Genetic architecture ofvariation in sex-comb tooth number in Drosophila simulans. Genet.
Res. 87, 93-107.

Takahashi, A., Takahashi, K., Ueda, R. and Takano-Shimizu, T.
(2007). Natural variation of ebony gene controlling thoracic pigmentation in Drosophila melanogaster. Genetics 177, 1233-1237.

Takahashi, A. and Takano-Shimizu, T. (2005). A high frequency nullmutant of an odorant-binding protein gene, Obp57e, in Drosophilamelanogaster. Genetics 170, 709-718.

Noro, Y., Takano-Shimizu, T., Syono, K., Kishima, Y. and Sano, Y.
(2007). Genetic variations in rice in vitro cultures at the EPSPsRPS20 region. Theor. Appl. Genet. 114, 705-711.

Takano-Shimizu, T., Kawabe, A., Inomata, N., Nanba, N., Kondo, R.,
Inoue, Y. and Itoh, M. (2004). Inter-locus nonrandom association ofpolymorphisms in Drosophila chemoreceptor genes. Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 101, 14156-14161.

22

研究活動

Research Activities

Wu 研究室 Wu Group

長谷川研究室 Hasegawa Groupウー，チャン イ

長谷川政美

客員教授

客員教授

WU, Chung-I

HASEGAWA, Masami

Adjunct Professor

Adjunct Professor

Search of Speciation Genes in Drosophila

Phylogenetic evolutionary biology

私の研究グループの主要な興味は，種差の遺伝的・分子的基盤である。我々はキイロショウジョウバエの２集団のあいだで生じた生殖行動の分化にかかわる遺伝子の大部分を同定しようとしている。このような種分化の初期状態において，表現形質の遺伝的・転写的基礎を理解したいと願っている。研究は遺伝子型，トランスクリプ
トーム，表現型の３段階にかかわる（図を参照）。最近
我々は，ショウジョウバエにおけるマイクロ RNA の研究を開始した。マイクロ RNA は進化的に保存されていると考えられているが，高速で進化しているマイクロ RNA がかなり存在すると我々は推測している。

生物進化を理解するための出発点は，進化の歴史を系統樹として捉えることであり，そのための方法が分子系統学である。しかし，ゲノム規模のデータがあっても，正しい系統樹が得られるとは限らない。推定法に偏りがあれば，間違った系統樹が強く支持されるからである。
われわれは，生物学の具体的問題解決を通じて，分子系
統樹推定法の問題点の検討と，それを克服するための方法の開発を進めている。具体的には，真獣類の系統進化の問題がある。真獣類は３つの主要なグループから構成されているおり，このことが大陸の分断移動と深く関連していることが明らかになってきたが，系統樹の根元がどこにあるかという問題が未解決である。

図 ― 遺伝子のノックアウトに使われた方法。
これとよく似かよった手法
を進化的な研究で遺伝子の置換に使うことができる。
Figure ― The procedure used for gene knockout. A very similar procedure can be used for gene replacement in evolutionary studies.

図 ― 1億年前の大陸の配置と真獣類の進化。真獣類は北方大陸起源の北方獣類（Boreotheria），
アフリカ大陸起源のアフリカ獣類（Afrotheria），南米大陸起源の異節類（Xenarthra）の3つのグループから構成される。
Figure ― Waddell, P., N. Okada, and M. Hasegawa (1999) Towards
resolving the interordinal relationships of placental mammals. System.
Biol., 48: 1-5. Nishihara, H., M. Hasegawa, and N. Okada (2006) Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 103: 9929-9934
研究活動

Research Activities

23

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

It is prerequisite to know the phylogenetic relationships
among organisms in order to understand the evolution oflife. Molecular phylogenetics is an important tool for thisapproach. It is not necessarily easy to know the phylogenetic tree correctly even if genome-scale data become
available, because a wrong tree may be supported
strongly in the presence of bias in inferring the tree. We are
studying such problems inherent in phylogenetic analyses
and are investigating new methods to overcome suchproblems during the process of solving real biologicalproblems, including mammalian evolution and biodiversityof Madagascar. Recent molecular phylogenetics has clarified that Placentalia (eutherian mammals) consists of threegroups; i.e., Boreotheria originally from Laurasia, Afrotheria
from Africa, and Xenarthra from South America. These
groupings are considered to reflect continental separation
around 100 MyrBP, but the root of the tree remains ambiguious. We are studying this rooting problem by using
genome-scale data.

Population Genetics
集団遺伝研究系

The main interest in my research group is the genetic andmolecular basis of species differences. In the past, we tooka gene-by-gene approach and have successfully cloned
two speciation genes. We have since been using a system-wide approach to identify the majority of genes
involved in the divergence of mating behavior between the
Z (for Zimbabwe) and M (cosmopolitan) races of Drosophila melanogaster. We wish to understand the genetic
and transcriptional bases of phenotypic divergence at thisearly stage of speciation. The studies will be at 3 defferent
levels-genotype, transcriptome and phenotype. The scope
will be genomic and the tools will include genotyping tilingarray, expression microarrays, large-scale sequencing,
behavioral QTL mapping and, finally, precise gene replacement (see Figure). Recently, we have started a study of
microRNAs in Drosophila. Although miRNAs are thought tobe conservative, we suspect that fast-evolving miRNAs
may be relatively common. The mode by which these small
molecules regulate gene output is reminiscent of thegenetic control of species differences.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

系統進化学

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

ショウジョウバエにおける種分化遺伝子の探索

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Theoretical Genetics

理論遺伝客員研究部門

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

人類遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/HumGen/index.html

Division of Human Genetics

佐々木研究室 Sasaki Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

佐々木裕之

佐渡

教授 医博

助教 博（理）

敬

一柳健司
助教 博
（理）

SASAKI, Hiroyuki

SADO, Takashi

ICHIYANAGI, Kenji

D. Med., Professor

D. Sc., Assistant Professor

D. Sc., Assistant Professor

哺乳類ゲノムのエピジェネティックな調節機構
Epigenetic regulation of the mammalian genome

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

生物の発生過程では，ゲノムの遺伝情報が正しい場所
で正しい時間に発現しなければなりません。また，一旦分化した細胞ががん化しないよう，遺伝情報を安定に制御する必要があります。このような制御を DNA 配列に変化を起こすことなく保証するのが DNA メチル化，ヒスト
ン修飾，ヘテロクロマチン化などのエピジェネティックな機構です。これらはトランスポゾンの抑制にも重要で，ヒトを含む哺乳類ではゲノム刷り込み（インプリンティ
ング）や X 染色体不活性化などの現象の基礎ともなっています。当研究室ではヒトやマウスを対象として以下の研究を展開しています。
生殖細胞におけるゲノム刷り込み成立機構
生殖細胞における小さな RNA によるトランスポゾン抑制機構
ゲノム刷り込みドメインの構造・制御・進化
非コード RNA による X 染色体不活性化のエピジェネ
ティック制御機構
エピジェネティクスの機構に異常のある遺伝病の原因・
病態解明
不妊・流産・発達異常などの難病へのエピジェネティ
クスからのアプローチ
エピジェネティクスと多様性・進化
新規エピジェネティクス解析技術の開発

Epigenetic mechanisms, such as DNA methylation, histone
modifications and heterochromatin formation, regulate andmaintain the genetic activity of cells without changing the
DNA sequence. These mechanisms are important fordevelopmental gene regulation and transposon silencing.
They are also involved in mammalian-specific epigenetic
phenomena, such as genomic imprinting and X chromosome inactivation. The following research projects are
ongoing in our lab:
Mechanisms of parental imprinting in mammalian germ
cells.
Mechanisms of transposon silencing by small RNA.
Structure, regulation and evolution of imprinted genome
domains.
Role of non-coding RNA in X chromosome inactivation.
Role of epigenetics in human disorders.
Role of epigenetics in phenotypic variation and evolution.
Development of new techniques for epigenetics studies.

博士研究員 Postdoc

宮成悠介 MIYANARI, Yusuke
堀池徳祐 HORIIKE, Tokumasa

山本耕裕 YAMAMOTO, Yasuhiro
李 玉鳳 LI, Yufeng

図 ― ゲノム刷り込みのサイクルと各ステップを担うDNAメチル化酵素
ファミリー蛋白質（左）。母性刷り込みを失った胎生10.5日のマウス胚（右上）と正常対照（右下）。
Integrated Genetics
総合遺伝研究系

Sasaki, H. and Matsui, Y. (2008). Epigenetic events in mammalian
germ-cell development: reprogramming and beyond. Nat. Rev.
Genet. 9, 129-140.
Ohhata, T., Hoki, Y., Sasaki, H. and Sado, T. (2008). Crucial role ofantisense transcription across the Xist promoter in Tsix-mediated Xist
chromatin modification. Development 135, 227-235.
Ichiyanagi, K., Nakajima, R., Kajikawa, M. and Okada, N. (2007).
Novel retrotransposon analysis revealed multiple mobility pathways
24

研究活動

Research Activities

Figure ― The cycle of genomic imprinting and the DNA methyltransferase family proteins responsible for its respective steps (left).
Abnormal morphology of an E10.5 mouse embryo lacking the maternal imprints (right top) and a control embryo (right bottom).

dictated by hosts. Genome Res. 17, 33-41.
Sado, T., Hoki, Y. and Sasaki, H. (2005). Tsix silences Xist throughmodification of chromatin structure. Dev. Cell 9, 159-165.
Kaneda, M., Okano, M., Hata, K. et al. (2004). Essential role for denovo DNA methyltransferase Dnmt3a in paternal and maternal
imprinting. Nature 429, 900-903.
佐々木裕之 (2005). エピジェネティクス入門 . 岩波科学ライブラ
リー 101, 岩波書店

Division of Agricultural Genetics

角谷研究室 Kakutani Group

佐瀬英俊

教授 理博

助教 Ph. D.

KAKUTANI, Tetsuji

SAZE, Hidetoshi

D. Sc., Professor

Ph. D., Assistant Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

角谷徹仁

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

育種遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/AgrGen/home-j.html

植物発生とゲノム構造のエピジェネティックな制御
Epigenetic controls of plant development and genome structure
To understand function and control of DNA methylation, weare taking genetic approaches using mutants of Arabidopsis. An Arabidopsis DNA hypomethylation mutation ddm1
(decrease in DNA methylation) induces several types ofdevelopmental abnormalities through heritable changes inother loci. Genetic analysis of two of the abnormalities reveled that the loss of DNA methylation causes mobilizationof endogenous transposons and de-repression of an
imprinted gene with a transposon-derived promoter. A different mechanism was found by characterization ofanother ddm1-induced developmental abnormality, named
bonsai. The bonsai phenotype was due to local DNA
hyper-methylation in the background of global DNA
hypomethylation. By genetic screen of mutants affecting
DNA methylation in the BONSAI locus, we identified anovel jmjC domain gene IBM1 (increase in BONSAI methylation). The ibm1 mutations induce several types of developmental abnormalities through ectopic deposition of heterochromatin marks (see Figure).

藤本 龍 FUJIMOTO, Ryo
小林啓恵 KOBAYASHI, Akie

Population Genetics
集団遺伝研究系博士研究員 Postdoc

稲垣宗一 INAGAKI, Soichi

Figure ― The ibm1 (increase in BONSAI methylation) mutationinduces developmental defects, which are suppressed by mutation in
the H3K9 methylase gene KYP or non-CG methylase gene CMT3.
The results suggest that these phenotypes are due to ectopic deposition of heterochromatin marks, such as H3K9 methylation and nonCG methylation.

Kakutani, T., Kato, M., Kinoshita, T. and Miura, A. (2004). Control ofdevelopment and transposon movement by DNA methylation in Arabidopsis thaliana. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 69, 139-143.

transposon-flanked Arabidopsis gene due to lack of the chromatinremodeling factor DDM1. EMBO J. 26, 3641-3652.

Kinoshita, T., Miura, A., Choi, Y., Kinoshita, Y., Cao, X., Jacobsen,
S.E., Fischer, R.L. and Kakutani, T. (2004). One-way control of FWA
imprinting in Arabidopsis endosperm by DNA methylation. Science
303, 521-523.
Saze, H. and Kakutani, T. (2007). Heritable epigenetic mutation of aSaze, H., Shiraishi, A., Miura, A. and Kakutani, T. (2008). Control ofgenic DNA methylation by a jmjC-domain containing protein in Arabidopsis thaliana. Science 319, 462-465.
中村みゆき, 佐瀬英俊, 角谷徹仁 (2008).「DNAメチル化とエピジェ
ネティックな発生異常」（秀潤社, 植物細胞工学シリーズ24「植物のエピジェネティクス」）
研究活動

Research Activities

25

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

突然変異による発生異常表現型は，H3K9
や非 CpGメチル化酵素遺伝子の突然

図 ― シロイヌナズナのメチル化酵素遺伝子
変異で抑圧される。

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

細胞分裂後に伝わる染色体上の情報は塩基配列だけではありません。塩基配列以外の形で遺伝子発現情報が細胞分裂後にまで継承される現象が，酵母から哺乳類まで，多くの真核生物で観察されます。このような「エピジェネティック」な情報の実体は DNA のメチル化や染色体蛋
白質の変化です。エピジェネティックな修飾の制御に必要な遺伝子の突然変異体では，遺伝子発現の乱れによる発生異常や，転移因子の抑制解除によるゲノム構造の変化が観察されます。当研究室では，シロイヌナズナのDNA メチル化を制御する遺伝子の突然変異体を研究材料として，以下の問題を研究しています。
DNA メチル化のゲノム中での分布を決める機構
DNA メチル化によるトランスポゾン抑制機構
世代を超えて継承されるエピジェネティックな多様性
インプリント遺伝子の進化

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

育種遺伝研究部門 http://www.nig.ac.jp/section/shibahara/shibahara-j.html

Division of Agricultural Genetics

柴原研究室 Shibahara Group

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

柴原慶一

西嶋

准教授 博
（医）

助教 博（理）仁

SHIBAHARA, Kei-ichi

NISHIJIMA, Hitoshi

M.D., Ph. D., Assosiate Professor Ph. D., Assistant Professor

核内高次構造体の形成機構と機能の解明
The functional organization of higher-order nuclear structures

Developmental Genetics
個体遺伝研究系
Population Genetics
集団遺伝研究系

間期核は染色体がほとんどの時間を過ごす場所であり，転写や DNA 複製といった細胞の重要な機能が実行される場所です。最近染色体テリトリーの概念が提案されるな
ど，間期核が高度に組織化された構造体であることが解ってきました。しかし，染色体や核内コンポーネントが間期核においてどのように，或いは，どういったメカニズ
ムにより組織化されているのか未だよく理解されていません。また，核内には，核内マトリクスと称される難容性画分が存在し，様々な核内現象の足場的な役割を果たしていると推定されていますが，まだその実像は理解されていません。
私たちは，ヒト培養細胞の核内難容性画分のプロテオ
ミクス，ヒト培養細胞を用いた変異細胞株の作製と解析，および，分子生物学的或いは細胞生物学的手法などの多面的なアプローチを駆使することで，下記の課題に取組んでいます。
間期核の動態や組織化を説明するメカニズムの解明存在が想定される核内マトリクス（核内不溶性画分）の実像理解
核内マトリクス（核内不溶性画分）が核内反応に果す
役割，或いは，核内ファクトリーや核内小器官の形成に果す役割の理解
博士研究員 Postdoc

The understanding of chromosome dynamics has progressed over the past decades. However, the function andorganization of nuclear higher-order structures including thenuclear matrix, interchromosomal compartments, chromosomal territories, nuclear envelope, and nuclear bodies
remain to be resolved. We propose the following upcoming
and important questions, which may be answered by taking advantage of the newly established gene targeting
technique and other multifaceted approaches.
Which components comprise the nuclear structures?
How are the nuclear structures organized?
How are the nuclear structures disassembled and reassembled during and after mitosis?
What roles do the nuclear structures play in the nuclear
reactions of transcription, DNA replication, RNA processing, DNA repair, and so on?
What kinds of functional interactions occur between the
nuclear structures and chromosomes?
Interchromatin space
Perinucleolar compartment
Chromosome territory
Heterochromatin region
Euchromatin region

Centrosome

Nuclear matrix

Nuclear speckle(IGC)

nucleolus

高田英昭 TAKATA, Hideaki
PML body
Nuclear lamina
Methylated DNA domain
Cajal body

Nuclear membrane
Nuclear pore complex

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― 核内構造体の概要
細胞核内には様々な構造体が存在し，これらの核内構造体が多様な核機能を可能にしていると考えられている。核内構造体は形成と解体を繰り返す動的な集合体として捉えられているが，その実態や機能の詳細は不明である。

Figure ― Hypothesized models of nuclear structures
Many specialized structures exist in the nucleus, and these structures
are assumed to provide the basis for various nuclear functions.
Details of the components, dynamics, and functions of the nuclear
structures are uncertain.

Nishijima, H., Nakayama, J., Yoshioka, T., Kusano, A., Nishitani, H.,
Shibahara, K-i. and Nishimoto, T. (2006). Nuclear RanGAP isrequired for the heterochromatin assembly and is reciprocally regulated by histone H3 and Clr4 histone methyltransferase in Schizosaccharomyces pombe. Mol. Biol. Cell 17, 2524-2536.

Takeda, S., Tadele, Z., Hofmann, I., Probst, A.V., Angelis, K.J., Kaya,
H., Araki, T., Mengiste, T., Scheid, O.M., Shibahara, K-i. Scheel, D.
and Paszkowski, J. (2004). BRU1, a novel link between responses to
DNA damage and epigenetic gene silencing in Arabidopsis. Genes &Dev 18, 782-793

Ono, T., Kaya, H., Takeda, S., Abe, M., Ogawa, Y., Kato, M., Kakutani, T., Scheid, O.M., Araki, T. and Shibahara, K-i. (2006). Chromatin
assembly factor 1 ensures the stable maintenance of silent chromatinstates in Arabidopsis. Genes Cells 18, 153-162 (Cover).

Kaya, H., Shibahara, K-i., Tasaka, K-I., Iwabuchi, M., Stillman, B.
and Araki, T. (2001). FASCIATA genes for chromatin assembly factor-1 in Arabidopsis maintain the cellular organization of apical meritems. Cell 104, 131-142.

Ogawa, Y., Ono, T., Wakata, Y., Okawa, H., Tagami, H. and Shibahara,
K-i (2005). Histone variant macroH2A1.2 is mono-ubiquitinated at its
histone domain. Biochem. Biophys. Res. Commun. 336, 204-209.

Shibahara, K-i. and Stillman, B. (1999). Replication-dependent marking of DNA by PCNA facilitates CAF-1 coupled inheritance of chromatin. Cell 96, 575-585.

26

研究活動

Research Activities

Division of Brain Function

平田研究室 Hirata Group

川崎能彦

准教授 博
（医）

助教 博（理）HIRATA, Tatsumi

KAWASAKI, Takahiko

Cell Genetics
細胞遺伝研究系

平田たつみ

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

脳機能研究部門 http://www.nig.ac.jp/labs/Brain/home-j.html

D. Med., Associate Professor D. Sc., Assistant Professor

脊椎動物の神経回路形成
Vertebrate neural network formation

図 ― 道標細胞 lot 細胞 は終脳背側で誕生し，腹側接線方向に移動する。
その後帯状に並列して，嗅球軸索に伸長経路を提示する（左）。終脳
スライス培養で再現された神経細胞移動（右）。

Figure ― “LOT cells” originate from the dorsal telencephalon, andmigrate ventro-tangentially. Subsequently, the cells construct a cellar
array, which serves as the scaffold for the following olfactory bulb
axons (left). Migration of the neurons reproduced in telencephalic slice
culture (right).

Kawasaki, T., Ito, K. and Hirata, T. (2006). Netrin 1 regulates ventral
tangential migration of guidepost neurons in the lateral olfactory
tract. Development 133, 845-853.

atic screening and identification of the antigens recognized by monoclonal antibodies raised against the developing lateral olfactory tract.
J. Neurobiol. 62, 330-340.

Yamatani, H., Sato, Y., Fujisawa, H. and Hirata, T. (2004). Chronotopic organization of olfactory bulb axons in the lateral olfactory
tract. J. Comp. Neurol. 475, 247-260.

Tozaki, H., Kawasaki, T., Takagi, Y. and Hirata, T. (2002). Expressionof Nogo protein by growing axons in the developing nervous system.
Mol. Brain Res. 104, 111-119.

Tozaki, H., Tanaka, S. and Hirata, T. (2004). Theoretical considerationof olfactory axon projection with an activity-dependent neural network model. Mol. Cell Neurosci. 26, 503-517.

Hirata, T., Nomura, T., Takagi, Y., Sato, Y., Tomioka, N., Fujisawa, H.
and Osumi, N. (2002). Mosaic development of the olfactory cortex
with Pax6-dependent and -independent components. Dev. Brain Res.
136, 17-26.
研究活動

Research Activities

27

Integrated Genetics
総合遺伝研究系

Kawasaki, T., Takagi, Y., Yamatani, H. and Hirata, T. (2004). System-

Population Genetics
集団遺伝研究系

The brain is constructed with an enormous variety of neurons.
Their precise connections are the basis for the complex brain
function such as behavior and mental activities. The accomplishment of a fully functional brain entails orchestrated developmental processes including neuronal differentiation, migration,axon outgrowth, and target recognition. We are focusing on thefollowing features in the development of mouse nervous system.
Central Olfactory Projection: Olfactory information perceived
in the nose is processed and transferred to the olfactory bulb
in the brain. Development of the subsequent afferent projection from this first-order olfactory center has been studied.
Neuronal Migration: During development, many neurons
migrate for a long distance to the destination. The guidepost
neurons, “lot cells”, for olfactory bulb axons show a dynamic
ventral tangential migration in the telencephalon at an early
developmental stage. We have been investigating molecularmechanisms of this unique neuronal migration.
Axon Outgrowth and Cessation: Four-membrane protein M6a
is concentrated in the growing tip of axons. An antibody tothis protein potently inhibits axon outgrowth of various central
neurons in culture. We are analysing mechanisms and physiological function of this axon-outgrowth inhibition.

Developmental Genetics
個体遺伝研究系

脳は膨大な数の神経細胞から構成されています。これら神経細胞の間につくられる特異的神経回路が，行動や思考といった脳機能の基盤です。したがって脳の正常な機能発現のためには，神経細胞が適切に生まれ，移動し，軸索を伸長して，標的細胞と正確な回路をつくることが不可欠です。本部門では，主にマウスを実験材料に用いて，神経発生のさまざまな過程について研究しています。
嗅覚中枢神経回路の研究：鼻で受容された匂いの情報
は，脳の嗅球とよばれる領域に伝えられ，ここで匂い情報の仕分けが行われます。この嗅球からさらに中枢に向かう神経回路の形成機構を，様々な軸索ガイド分子の遺伝子破壊動物等を用いて解析しています。
神経細胞移動の研究：神経細胞の中には，誕生後，比較的長距離を移動するものがあります。嗅球軸索の道
標細胞 lot 細胞 は，そのような長距離移動をする神経細胞で，発生の非常に早い時期に終脳を腹側接線方向に移動して，最終目的地へと向かいます。このユニー
クな細胞移動の分子機構を解析しています。
軸索伸長と停止反応の研究：M6a は軸索先端に局在す
る４回膜貫通蛋白質です。M6a に対する抗体を添加す
ると培養下の軸索伸長が停止するので，このタンパク
質は軸索伸長の制御に関わると期待されています。

Molecular Genetics
分子遺伝研究系

Division of Applied Genetics

応用遺伝客員研究部門

眞貝研究室 Shinkai Group

門脇研究室 Kadowaki Group

眞貝洋一

門脇

客員教授

客員教授

孝

SHINKAI, Yoichi

KADOWAKI, Takashi

Adjunct Professor

Adjunct Professor

Cell Genetics
細胞遺伝研究系
Developmental Genetics
個体遺伝研究系

ヒストンメチル化修飾による細胞記憶制御と生命機能

糖尿病の機能分子遺伝学

Histone methylation and epigenetic gene regulation

Functional Molecular Genetics of Diabetes細胞が発生・分化といった時間軸に沿ったプログラム
や外界からのシグナルに対応して適切な遺伝子発現制御を行うことが，生命活動維持の根幹である。近年になり，リジンのメチル化酵素が動物細胞でも同定され，ヒスト
ンリジンのメチル化修飾が様々なクロマチン機能制御に関わることが示されてきた。我々のグループでは，ヒストンのメチル化修飾が如何にしてエピジェネティックな遺伝子発現制御を調節しているのか，その分子基盤の解明をテーマに研究を行っている。また，ヒストンメチル
化修飾と疾患との関係についても研究している。

発生工学的手法を用いた糖尿病の分子機構の解明：糖代謝は膵β細胞，骨格筋，肝臓，脂肪細胞，中枢神経からの体液性及び神経性因子によって精妙に調節されている。本研究室では糖代謝調節とその破綻としての糖尿病の分子機構の解明を目ざして，インスリン受容体基質（IRS），アディポネクチン及びその受容体などの鍵分子に着目し，全身及び組織特異的遺伝子改変動物を用いた個体，細胞，分子レベルの統合的機能解析を行っている。
分子遺伝学を用いたヒト糖尿病の遺伝素因の解明：糖代謝調節の鍵分子の候補遺伝子解析及び全ゲノムレベルでの網羅的連鎖解析・相関解析を用いて，２型糖尿病疾
患感受性遺伝子の同定を進めている。これらの遺伝子の機能や環境因子との相互作用を発生工学的手法や遺伝疫学的手法を用いて解析を行っている。

In eukaryotes, DNA is wrapped around core histones toform nucleosome particles and condensed chromatin
structures with various nuclear molecules. Therefore, regulation of chromatin structure and dynamics is a very criticalstep for genomic functions. Covalent histone modifications
play critical roles in regulating these processes. Amongthese modifications, histone lysine methylation has enormous impacts on various chromatin-associating functions
including transcriptional regulation, heterochromatin formation, DNA repair and recombination. We are investigating
the molecular mechanism of epigenetic gene regulation
mediated by histone lysine methylation.

Population Genetics
集団遺伝研究系
Integrated Genetics
総合遺伝研究系

図 ― ヒストンコードネットワークという観点から生命現象を理解する
Figure ― Histone Code Network in Biological Function

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研究活動

Research Activities

Analysis of molecular mechanism of diabetes by genetically engineered mice: Glucose homeostasis is exquisitely
regulated by humoral and neural factors among pancreatic
β cells, muscle, liver, adipocytes, and central nervous system. Our laboratory has been trying to clarify the roles of
insulin signaling pathway such as insulin receptor substrates and adipokine signaling pathway such adiponectin
and adiponectin receptors in glucose homeostasis andpathogenesis of type 2 diabetes at the organism, cellularand molecular levels.
Identification of susceptibility genes of human type 2
diabetes by molecular genetics: Our laboratory has been
trying to identify susceptibility genes of human type 2 diabetes by candidate gene approach and whole genome
linkage and association analyses. Analyses of functions ofthese novel diabetes susceptibility genes as well as geneenvironment interactions are also carried out by using
genetically engineered mice and genetic epidemiologicalapproach.

Mammalian Genetics Laboratory

城石研究室 Shiroishi Group

城石俊彦

田村

教授 理博

助教 理博

勝

SHIROISHI, Toshihiko

TAMURA, Masaru

D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant Professor

マウス高次形質の統合的遺伝解析
Integrative genetics on mouse complex traits

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

嵯峨井知子 SAGAI, Tomoko
田中成和 TANAKA, Shigekazu

天野孝紀 AMANO, Takanori

Takada, T., Mita, A., Maeno, A., Sakai, T., Shitara, H., Kikkawa, Y.,
Moriwaki, K., Yonekawa, H. and Shiroishi, T. (2008). Mouse intersubspecific consomic strains for genetic dissection of quantitativecomplex traits. Genome Res. 18, 500-598.

Oka, A., Aoto, T., Totsuka, Y., Takahashi, R., Ueda, M., Mita, A.,

Masuya, H., Sezutsu, H., Sakuraba, Y., Sagai, T., Hosoya, M., Kaneda,
H., Miura, I., Kobayashi, K., Sumiyama, K., Shimizu, A., Nagano, J.,
Yokoyama, H., Kaneko, S., Sakurai, N., Okagaki, Y., Noda, T.,
Wakana, S., Gondo, Y. and Shiroishi, T. (2007). A series of ENUinduced single-base substitutions in a long-range cis-element altering
Sonic hedgehog expression in the developing mouse limb bud.
Genomics 89, 207-221.
Sagai, T., Hosoya, M., Mizushina, Y., Tamura, M. and Shiroishi, T.
(2005). Elimination of a long-range cis-regulatory module causes
complete loss of limb-specific shh expression and truncation of themouse limb. Development 132, 797-803.
研究活動

Research Activities

29Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Tamura, M., Tanaka S., Fujii, T., Aoki, A., Komiyama, H., Ezawa, K.,
Sumiyama, K., Sagai, T. and Shiroishi, T. (2007). Members of a novel
gene family, Gsdm, are expressed exclusively in the epithelium of theskin and gastrointestinal tract in a highly tissue-specific manner.
Genomics 89, 618-629.

Sakurai-Yamatani, N., Yamamoto, H., Kuriki, S., Takagi, N., Moriwaki, K. and Shiroishi, T. (2007). Disruption of genetic interaction
between two autosomal regions and the X chromosome causes reproductive isolation between mouse strains derived from different subspecies. Genetics 175, 185-197.

知的財産室／新領域融合研究センター

Tanaka, S., Miura, I., Yoshiki, A., Kato, Y., Yokoyama, H., Shinogi, A.,
Masuya, H., Wakana, S., Tamura, M. and Shiroishi, T. (2007). Mousemutations in the helix termination motif of type I IRS keratin genes
impair assembly of keratin intermediate filaments. Genomics 90,
703-711.

Figure ― Age-dependent variations of body weight gain and fat pad
deposition are observed depending on genetic background (A and B).

Experimental Farm実験圃場

図 ― 遺伝的背景の違いが体重増加に与える影響。異なる系統（Aおよび B)に由来する同一個体を同じ条件で飼育，10週および25週令の体重と脂肪蓄積を観察した。

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

Reading sequences of the human and mouse genomes has
been almost accomplished. The advantages in Genomics havefacilitated genetic dissection of the developmental process andother higher order functions of mammalian genes at the wholebody level. In Mammalian Genetics Laboratory, we are studying
genetic control of pattern formation in mouse development,
focusing on limb development. We are also conducting study ofgenetic regulation on the growth and differentiation of epithelial
cells in skins and gastrointestinal tracts. In these studies, we aretaking strategies of “Forward Genetics” based on existingmouse mutants and “Reverse Genetics” using transgenic andknockout mice.
In this laboratory, we are developing new experimental
mouse strains, such as consomic strains, based upon theuniqueness of wild-derived inbred strains established in thislaboratory. Currently, we are conductiong a project to elucidate
the genetci system that regulates energy metabolism, using theconsomic strains. All mouse strains established here are supplied to researchers in this country and abroad on request.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

マウスは，哺乳類発生制御機構の研究やヒト疾患の原因を探る上で非常に良いモデル動物です。ヒトやマウスのゲノム解読が終了し，ゲノム情報を基盤として哺乳動物における形態形成や高次生命機能などの個体レベルでの遺伝子機能解析が新たな展開を見せています。哺乳動物遺伝研究室では，既存の突然変異体やマウス系統間の表現型の違いに立脚した Forward Genetics とトラン
スジェニックマウスやノックアウトマウス作製による
Reverse Genetics の両方法論を用いて，四肢パターン
形成，染色体レベルでのダイナミックな転写調節機構，
皮膚，消化管の上皮細胞の増殖・分化の遺伝的制御，生物亜種間における生殖隔離成立メカニズムについて研究を進めています。さらに，ゲノム情報に基づいて遺伝的多様性に立脚した新しいマウス系統を開発しています。
それらを基盤として，生活習慣病とも関連の深いエネル
ギー代謝の遺伝システムの解析を行っています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

哺乳動物遺伝研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/MamMalg/home-j.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

発生工学研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/MamDev/home-j.html

Mammalian Development Laboratory

相賀研究室 Saga Group

相賀裕美子

小久保博樹

教授 理博

助教 理博

SAGA, Yumiko

KOKUBO, Hiroki

D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant Professor

マウス初期形態形成の分子機構
Molecular mechanism of mouse embryogenesis

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

本研究室では発生現象の解明を目指した遺伝学的解析を行っています。そのために発生工学的手法を駆使して，多くの遺伝子ノックアウトマウス，蛍光タンパク質ノッ
クインマウスやトランスジェニックマウスを自ら作成し個体レベルで解析することにより，生体内における本来の遺伝子機能の解明を目指しています。発生過程ではいろいろな遺伝子が時間的・空間的に正確な制御下で発現し，機能を発揮します。そのような遺伝子発現調節機構を解明するためにもマウスを用いた個体レベルの解析は重要です。主な研究課題はCenter for Frontier Research
新分野創造センター

転写因子 Mesp2の機能解析を通した，脊椎動物の分節性確立機構の解析
転写因子 Hesr1, Hesr2の機能解析を通した，心臓・血管系構築機構の解析
雄性生殖細胞特異的タンパク質 Nanos2の胎生期における機能：生殖細胞の雄化に関わる分子機構
Nanos2の精子形成過程における機能解析：精子幹細胞システムの構築と制御
始原生殖細胞に発現する Nanos3の発現制御機構
精子形成期におけるセルトリ細胞の動能解析
Notch シグナルを介した細胞間相互作用の解析

During mouse development, mesodermal cells generated
via gastrulation play important roles in the morphogenesisof several tissues and organs. We focus on two types of
mesodermal cells; one is precursor cells of the cardiovascular system in the lateral plate mesoderm, the other isprecursor cells of somites that give rise to the axial structures such as vertebrae and skeletal muscles, in the paraxial mesoderm. We generate several knockout and knockinmice to understand the molecular mechanism of vasculogenesis, cardiogenesis and somitogenesis. In addition, we
are interested in the mechanism of germ cell development.
We found that mouse Nanos proteins, Nanos2 and Nanos3
are essential for germ cell development. Recent study
reveals that Nanos2 is involved in the male germ cell fatespecification. Since most of studies are conducted using invivo systems established by gene-engineering technologies, we are interested in the development and applicationof new transgenic methods to improve the quality of theanalyses.

博士研究員 Postdoc

Experimental Farm
実験圃場

佐々木伸雄 SASAKI, Nobuo
佐波理恵 SABA, Rie
坂部正英 SAKABE, Masahide

岡村佳明 OKAMURA, Yoshiaki
荻沼政之 OGINUMA, Masayuki

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ― Nanos2は生殖細胞の雄性分化を制御する雄の生殖細胞に特異的な蛋白質。Nnaos2を強制発現（緑）した雌生殖巣。雌生殖細胞の減数分裂（マゼンタ）が抑制され，細胞が雄化する。

Figure ― A section of embryonic female gonad (E16.5). The forced
expression of Nanos2, a male germ cell-specific protein, in female
germ cells results in suppression of meiosis and promotion of malegerm cell differentiation. Green: Nanos2, Magenta: meiosis marker

Suzuki, A. and Saga, Y. (2008). Nanos2 suppresses meiosis and promotes male germ cell differentiation. Genes & Develop. 22, 430-435.

Nakajima, Y., Morimoto, M., Takahashi, Y., Koseki, K. and Saga, Y.
(2006). Identification of EphA4 enhancer required for segmental
expression and the regulation by Mesp2. Development 133,
2517-2525.

Kokubo, H., Miyagawa-Tomita, S. and Saga, Y. (2007). Hesr1/Hey1
and Hesr2/Hey2 regulate atrial-ventricular boundary formation in thedeveloping heart through the repression of Tbx2. Development 134,
747-755.
Suzuki, A., Tsuda, M. and Saga, Y. (2007). Functional redundancy
among Nanos proteins and a distinct role of Nanos2 during malegerm cell development. Development 134, 77-83.

30

研究活動

Research Activities

Yasuhiko, Y., Haraguchi, S., Kitajima, S., Takahashi, Y., Kanno, J. and
Saga, Y. (2006). Tbx6-mediated Notch signaling controls somite-specific Mesp2 expression. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 3651-3656.
Morimoto, M., Takahashi, Y., Endo, M. and Saga, Y. (2005). The transcription factor Mesp2 establishes segmental borders by suppressing
Notch activity. Nature 435, 354-359.

Mouse Genomics Resource Laboratory (MGRL)

小出研究室 Koide Group小出剛

准教授 医博KOIDE, Tsuyoshi
D. Med., Associate Professor

野生由来マウスを用いた行動遺伝学
Behavioral genetics using wild derived mouse strains

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

梅森十三 UMEMORI, Juzoh

Ogasawara, M., Imanishi, T., Moriwaki, K., Gaudieri, S., Tsuda, H.,
Hashimoto, H., Shiroishi, T., Gojobori, T. and Koide, T. (2005).
Length variation of CAG/CAA triplet repeats in 50 genes among 16
inbred mouse strains. Gene 349, 107-119.

Esumi, S., Kakazu, N., Taguchi, Y., Hirayama, T., Sasaki, A., Hirabayashi, T., Koide, T., Kitsukawa, T., Hamada, S. and Yagi, T. (2005).
Monoallelic yet combinatorial expression of variable exons of the
protocadherin-a gene cluster in single neurons. Nature Genetics 37,
171-176.

Furuse, T., Miura, Y., Yagasaki, K., Shiroishi, T. and Koide, T. (2003).
Identification of QTLs for differential capsaicin sensitivity between
mouse strains KJR and C57BL/6. Pain 105, 169-175.
Furuse, T., Takano-Shimizu, T., Moriwaki, K., Shiroishi, T. and Koide,
T. (2002). QTL analyses of spontaneous locomotor activity using
mouse strains from Mishima battery. Mammalian Genome 13,
411-415.
研究活動

Research Activities

31Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Blizard, D.A., Takahashi, A., Galsworthy, M., Martin, B. and Koide,
T. (2007). Test standardization in behavioral neuroscience: a responseto Stanford. Journal of Psychopharmacology 21, 136-139.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― Behavioral tests: In order to understand psychological feature of mice, we conduct a variety of behavioral tests.

Experimental Farm実験圃場

図 ― 各種行動テスト：様々な行動テストを行うことで，マウスの性格・社
会性・行動の特徴などを調べることが可能です。

Takahashi, A., Kato, K., Makino, J., Shiroishi, T. and Koide, T. (2006).
Multivariate analysis of temporal descriptions of open-field behavior
in wild derived mouse strains. Behavior Genetics 36, 763-774.

Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanFor understanding the genetic basis of inheritance andevolution of behavior, we studied behavioral phenotype,such as spontaneous activity, anxiety-like behavior, pain
sensitivity, and social behavior, by using inbred strains
established from wild mice. A variety of mouse inbred
strains exhibited diversity in their behavioral phenotype. In
order to elucidate a genetic mechanism underlying the
behavioral difference, we are currently analyzing consomic
strains which are made by replacing one of the chromosomes in C57BL/6 with that of MSM strain. By systematically investigating consomic strains for the behavioral phenotype, we have found multiple genetic loci associatedwith the complex behavioral phenotype. Further analysis ofgenetic loci associated with particular behavioral phenotype is on the way by making fine congenic strains which
are carrying short segment of the chromosome.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

21世紀の遺伝学では個人差をもたらす遺伝的機構の解明が重要なテーマとなっています。私たちは行動の多様性を生み出すメカニズムを明らかにするために，野生由来マウス系統を主な材料として行動遺伝学の研究を進めています。野生マウスをもとに樹立された近交系統は，系統間で進化レベルでの大きな遺伝的差異を有しているために，遺伝的多型に富み表現型としても新しい形質の発見につながると期待されています。野生由来の系統を用いて，自発活動性，情動性，痛覚感受性，社会行動などを解析した結果，行動には系統間で大きな多様性があることを明らかにしてきました。更に，このような行動の多様性に関わる遺伝子を探索するために，量的遺伝子座の解析法（QTL 解析）やコンソミック系統を用いた解析などを行っています。このような解析により，行動に関与する遺伝子を染色体上の狭い領域に絞り込むことが可能になってきました。今後は，実際の責任遺伝子を明らかにし，その機能を分子レベル，細胞レベル，更には神経レベルで明らかにしてゆくことを目指しています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

マウス開発研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/MGRL/index.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

小型魚類開発研究室 http://www.nig.ac.jp/section/sakai/sakai-j.html

Model Fish Genomics Resource Laboratory

酒井研究室 Sakai Group

酒井則良

新屋みのり

准教授 学術博

助教 博（理）SAKAI, Noriyoshi

SHINYA, Minori

Ph. D., Associate Professor

D. Sc., Assistant Professor

ゼブラフィッシュ精子形成の分子機構と初期胚発生機構
Molecular and cellular mechanisms of the zebrafish spermatogenesis and early development

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター

ゼブラフィッシュは，胚が透明で発生過程で働く遺伝子を容易に見いだすことができるため，優れた実験動物として発展してきています。私たちの研究室ではで分化した精子を用いてトランスジェニックゼブラフィッ
シュを作出する技術を確立しました。この方法では培養過程で改変した精子の遺伝情報がそのまま受精個体の全ての細胞に伝えられるため，従来よりも迅速にトランス
ジェニック動物を作出できるという利点があります。そこで，この培養系による遺伝子改変精子を用いて逆遺伝学的手法の確立を進めています。一方で，この培養系は雄生殖細胞の体細胞分裂と減数分裂を制御する分子機構の解析にも優れています。
培養系のメリットを最大限に活かして，脊椎動物に普遍的な雄生殖細胞の制御因子の研究を同時に進めています。
さらに，透明な胚を生かした研究も進めつつあります。
受精卵からの発生過程では，多数の細胞が秩序だった配置をとり，各々が適切な機能を持つ必要があります ｡ 私
たちは細胞の動きに焦点をあて，一様に見える細胞の一部をラベルして追跡し，どのような空間的配置をとって正常な成体ができあがるのかを明らかにしようとしています。

Zebrafish have become a laboratory favorite because theirembryos are transparent: geneticists can easily observegene effects in the developing fish. We have recently
developed techniques to make genetically modified
zebrafish using sperm cells grown “in vitro” - that is,entirely in laboratory conditions. We focus on developing
reliable reverse genetic protocols for studying gene functions in zebrafish by using genetically modified sperm. In
addition, using in vitro system to advantage, we are also
working on the molecular mechanisms to regulate mitosis
and meiosis in the male germ cells of vertebrates.
During the course of development in multicellular organisms, many cells build up tissues and organs by each ofwhich maintains organized structure and functions. Bylabeling and tracing a group of undifferentiated cells, weare trying to find out the key cell movements and arrangements on the vertebrate development.

博士研究員 Postdoc

徳元美佳 TOKUMOTO, Mika
尾崎雄一 OZAKI, Yuichi

河﨑敏広 KAWASAKI, Toshihiro
齊藤憲二 SAITO, Kenji

Experimental Farm実験圃場

図 ― レトロウイルスベクターによる培養精子への遺伝子導入。
（ A）LacZ
遺伝子を導入した精子。
この精子から遺伝子組換えゼブラフィッシュが作出できている。
（ B）
コントロールの正常精子。

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

酒井則良(2007). ゼブラフィッシュにおけるin vitroの精子形成. 蛋
白質核酸酵素 52, 2124-2129.

Figure ― Retroviral infection of in vitro-cultured sperm. (A) LacZ
expression in infected sperm and (B) normal control sperm subjected
to X-gal staining.

Natl. Acad. Sci. USA. 101, 1263-1267.

Sakai, N. (2006). In vitro male germ cell cultures of zebrafish. Methods 39, 239-245.

Kurita, K. and Sakai, N. (2004). Functionally distinctive testicular celllines of zebrafish to support male germ cell development. Mol.
Reprod. Dev. 67, 430-438.

Kurita, K., Burgess, S.M. and Sakai, N. (2004). Transgenic zebrafish
produced by retroviral infection of in vitro-cultured sperm. Proc.

酒井則良 (2003). 精子ベクターでトランスジェニックフィッシュを作出する. 化学と生物 41, 264-269.

32

研究活動

Research Activities

Plant Genetics Laboratory

倉田研究室 Kurata Group

倉田のり

久保貴彦

教授 農博

助教 農博

KURATA, Nori

KUBO, Takahiko

D. Ag., Professor

D. Ag., Assistant Professor

イネ生殖過程と初期発生および種・ゲノムの遺伝的多様性研究
Developmental studies of reproductive organs and early embryo, and genetic diversity studies of genomes/species in rice

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

藤田雅丈 FUJITA, Masahiro
新濱 充 NIIHAMA, Mitsuru

山木辰一郎 YAMAKI, Shinichiro

Hirochika, H. and Kurata, N. (2007). A germcell-specific gene of the
ARGONAUTE family is essential for the progression fo premeiotic
mitosis and meiosis during sporogenesis in rice. Plant Cell 19,2583-2594.

Kurata, N. (2007). Chromosome and genome evolution in rice. In
Rice Biology in the Genomics Era. (ed. Hirano, H., Sano, Y., Hirai, A.
and Sasaki, T), pp. 235-243, Springer Berlin Heidelberg
Nonomura, K, Morohoshi, A., Nakano, M., Eiguchi, M., Miyao, A.,

Nonomura, K-I., Nakano, M., Eiguchi, M., Suzuki, T. and Kurata, N.
(2006). PAIR2, a protein binding to chromosome axes, is essential forhomologous chromosome synapsis in rice meiosis I. J Cell Sci. 119,217-225.
Kurata, N., Miyoshi, K., Nonomura, K., Yamazaki, Y. and Ito, Y.
(2005). Rice mutants and genes related to organ development, morphogenesis and physiological traits. Plant Cell Physiol. 46, 48-62.
研究活動

Research Activities

33

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Thirumurugan, T., Ito, Y., Kubo, T., Serizawa, A. and Kurata, N.
(2008). Identification, characterization and interaction of HAP family
genes in rice. Mol. Genet. Genomics 279, 279-289.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― Expression pattern of genes involved in reproductive
stages of rice

Experimental Farm実験圃場

図 ― イネの生殖期過程で見られる特定遺伝子群の発現パターン

Suzuki, T., Eiguchi, M., Kumamaru, T., Satoh, H., Matsusaka, H.,
Moriguchi, K. and Kurata, N. (2008). MNU-induced mutant pools
and high performance TILLING enable finding of any gene mutationin rice. Mol. Genet. Genomics 279, 213-223.

Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanWe are carrying out two major research subjects. One is analysis of genetic programs underlying the processes from gametogenesis to embryogenesis ~ shoot formation in rice. The other is
combined comparative genomic analysis of genetic diversity
and reproductive barriers using wild and cultivated rice. Several
different projects have been proceeding by employing manycross combinations, mutants, relevant genes, and molecular,
genetic and cytological methods. We are also responsible forthe research, generation and management of rice genetic
resources of wild species collection in rice.
Analysis of genetic factors playing roles in the reproductive
isolation mechanism.
Dissection of genetic programs underlying in reproductive cell
development, ovule and pollen formation, pollination and fertilization.
Dissection of genetic programs underlying in embryogenesis
to shoot formation.
Analysis of relationship between gene expression variationand phenotypic diversity of wild and cultivated species ofrice.
Analysis of genetic diversity of wild species of rice.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

植物遺伝研究室では，イネの発生分化，特に生殖細胞形成から初期胚発生過程における遺伝的プログラムの解明とゲノム分化と多様性の解析をクロスオーバーさせ，
複数のアプローチで取り組んでいます。１つ目は，栽培
イネの亜種間交雑を用いた生殖的隔離障壁の分子的解明と，野生イネや栽培イネを用いたゲノム多様性研究および比較ゲノム解析です。２つ目は生殖細胞形成，受粉，受精，初期発生過程における遺伝的プログラムの解明をマイクロアレイ解析，ミュータント解析，分子細胞学的解析などを中心に進めています。またイネ遺伝資源事業として，イネ突然変異系統スクリーニング，野生イネ系
統などの研究，開発，分譲を行っています。以下の研究
課題を相互に組み合わせて，研究を進めています。
ゲノム障壁としての生殖的隔離機構にかかわる遺伝要因の同定，単離，機能解析
イネ生殖細胞初期分化，卵および花粉形成，受粉，受精過程の遺伝的プログラムの解明
イネ胚 ~ シュート分化における遺伝的プログラムの解明
野生イネ，栽培イネ遺伝子発現変異と形質変異の相関
ゲノム解析
野生イネ遺伝的多様性解析

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

植物遺伝研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/PlantGen/ japanese/home-j.html
english/home-e.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Microbial Genetics Laboratory

原核生物遺伝研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/MicroGen

仁木研究室 Niki Group

仁木宏典

古谷寛治

教授 博
（医）

助教 博（理）NIKI, Hironori

FURUYA, Kanji

D. Med., Professor

D. Sc., Assistant Professor

微生物細胞の核と染色体に関する遺伝・細胞生物学研究
Chromosome dynamics in prokaryote and eukaryote

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター

複製した染色体が細胞の両極へ移動した後に細胞中央で２分裂するという過程は細胞複製の基本です。２分裂
増殖している原核細胞や真核細胞では，このような染色体の複製とその娘細胞への分配のサイクルを見ることができます。また，染色体の複製と分配の際には，染色体の高次構造の再構築が行われています。これらの生命現象の基本的な分子機構を解き明かすため，バクテリアの染色体分配の分子機構を研究してきました。このため，大腸菌を使い，その遺伝学的な手法に加えて細胞生物学的な研究方法も積極的に取り入れています。具体的には
生きたバクテリア細胞内で染色体を視覚化し，さらに蛍光標識技術と組み合わせた方法を用い，核様体の動的な構造の解明に取り組んで来ました。そして，大腸菌の染色体にセントロメア様の機能配列を発見することに成功しました。さらに，プラスミドの分配に機能する
ParA ファミリータンパク質についても研究を進めており，プラスミド独自の分配モーターの働きを明らかにしています。
また，新たに分裂酵母の一種であるを使った研究を始めています。この酵母の細胞は，顕微鏡での観察に適しており，核や染色体の構造を研究する上で非常に有用なモデル生物です。現在，変異株のライブラリーから，核や染色体の異常変異体の分離を行っており，興味ある変異体が見つかって来ています。

We aim to understand basic mechanisms of cell duplication including chromosome replication, segregation, andcell division. In both pokaryote and eukaryote cell, chromosome replication and the segregation alternate as cell proliferates. Chromosome structure is dynamically re-organized according to the stage of the cell cycle. Until now, wehave revealed the mechanism of prokaryotic chromosome
movement in Escherichia coli and showed the dynamic
migration patterns of replication origin and the terminus on
the chromosome during active partitioning of daughter
chromosomes. In addition, we have dissected the functional chromosome domain that participate in the cell cycle
dependent localisation of its ring-structured chromosome.
We have as well started studying nuclear and chromosome dynamics of Schizosaccharomyces japonicus, analternative fission yeast. Unlike Schizosaccharomyces
pombe, which already is well established as a genetic tool,
S. japonicus presents visible condensed chromosome filaments during both mitosis and meiosis and that ease the invivo analysis. Our current works focus on mutant isolationin the chromosome segregation and the construction offluorescent tagging gene products to follow the mitotic
components. We hope that this yeast will be a new modelorganism to provide novel insight of the chromosome
dynamics.

Experimental Farm実験圃場

博士研究員 Postdoc

波田野俊之 HATANO, Toshiyuki
塩見大輔 SHIOMI, Daisuke
大住克史 OHSUMI, Katsufumi

中島玲子 NAKAJIMA, Reiko
青木敬太 AOKI, Keita

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ― プラスミド分配を司るモータータンパク質，SopAの細胞内局在（上段，緑：SopA，
紫：細胞膜）。SopAは細胞全体にほぼ等間隔のらせん状の繊維を形成する（下段，蛍光シグナルの相対強度のヒストグラム。緑：SopA，紫：細胞膜）。SopAからなる繊維が，プラスミドが分配する際のレールとして働くと考えられる。

Figure ― Subcellular localization of the SopA ATPase, which isessencial for partitioning of the F plasmid (Upper, green: SopA,
magenta: membrane). SopA-YFP forms helical structure within theE. coli cell (Lower, histogram of relative intensity of the YFP fluorescence). The filament of SopA may guide partitioning plasmids as arailway track.

Hatano, T., Yamaichi, Y. and Niki, H. (2007). Oscillating focus of
SopA associated with filamentous structure guides partitioning of F
plasmid. Mol Microbiol. 63, 1008-1025.

Cui, T., Moro-oka, N., Ohsumi, K., Kodama, K., Ohshima, T.,Ogasawara, N., Mori, H., Wanner, B., Niki, H. and Horiuchi, T. (2007).
Escherichia coli with a linear genome. EMBO Rep. 8, 181-187.

Gerding, M.A., Ogata, Y., Pecora, N.D., Niki, H. and de Boer, P.A.
(2007). The trans-envelope Tol-Pal complex is part of the cell division
machinery and required for proper outer-membrane invagination
during cell constriction in E. coli. Mol Microbiol. 64, 1198-1213.

Yamaichi, Y. and Niki, H. (2004). migS, a cis-acting site that affects
bipolar positioning of oriC on the Escherichia coli chromosome.
EMBO J. 14, 221-233.

34

研究活動

Research Activities

Invertebrate Genetics Laboratory

上田研究室 Ueda Group

上田

龍

高橋邦明

教授 理博

助教 博（理）UEDA, Ryu

TAKAHASHI, Kuniaki

D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant Professor

RNAiを利用した網羅的遺伝子機能解析
Functional genomics in Drosophila

研究活動

Research Activities

35

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Picot, M., Cusumano, P., Klarsfeld, A., Ueda, R. and Rouyer, F.
(2007). Light activates output from evening neurons and inhibits output from morning neurons in the Drosophila circadian clock. PloS.
Biol. 5(11), e315.

知的財産室／新領域融合研究センター

Okamura, T., Shimizu, H., Nagao, T., Ueda, R. and Ishii, S. (2007).
ATF-2 regulates fat metabolism in Drosophila. Mol. Biol. Cell
18(11), 1519-1529.

Takahashi, A., Takahashi, K., Ueda, R. and Takano-Shimizu, T.
(2007). Natural variation of ebony gene controlling thoracic pigmentation in Drosophila melanogaster. Genetics 177, 1233-1237.

Experimental Farm実験圃場

Chertemps, T., Duportets, L., Labeur, C., Ueda, R., Takahashi, K.,
Saigo, K. and Wicker-Thomas, C. (2007). A female-biased expressed
elongase involved in long-chain hydrocarbon biosynthesis and courtship behavior in Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 104(11), 4273-4278.

Matsumoto, A., Ukai-Tadenuma, M., Yamada, R.G., Houl, J., Uno,
K.D., Kasukawa, T., Dauwalder, B., Itoh, T.Q., Takahashi, K., Ueda,
R., Hardin, P.E., Tanimura, T. and Ueda, H.R. (2007). A functional
genomics strategy reveals clockwork orange as a transcriptional regulator in the Droso phila circadian clock. Genes Dev. 21(13),1687-1700.

Center for Frontier Research
新分野創造センター

Tajiri, R., Tsuji, T., Ueda, R., Saigo, K. and Kojima, T. (2007). Fate
determination of Drosophila leg distal regions by trachealess andtango through repression and stimulation, respectively, of Bar
homeobox gene expression in the future pretarsus and tarsus. Dev
Biol. 303(2), 461-473.

Figure ― Schematic representation of the inducible RNAi mutant fly
bank.

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

図 ― 誘導型 RNAiを利用したハエ変異体バンクの作成。
ゲノムから推定される14,000の全遺伝子についてUAS- 逆向き反復配列のベクターを構築し，それぞれを導入したハエのバンクをつくる。

Although the entire human genome sequence has been
determined and total number of human genes is estimatedto be 22,000, their real functions are far from being completely understood. Drosophila has a total of 14,000 genes
which is about half of the genes found in humans but alarge amount of these genes (approx. 70%) were discovered to have similar functions and shows significant
homology to humans. We are planning to investigate thefunction of fly genes comprehensively as a suitable model
for studying the functional genomics of multicellular organisms.
The RNAi is one of the post-transcriptional gene silencing phenomena, in which double-stranded RNA (dsRNA)
introduced into host cells can effectively inhibit host gene
expression in a sequence-specific manner. Thus we canutilize the RNAi for knocking down gene expression. We
are trying to construct inverted repeat transgenes and toestablish transgenic fly lines covering 14,000 whole genes
in Drosophila. This RNAi mutant fly bank will provide us afundamental tool for understanding gene functions andgenetic networks working in the fly individuals.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

ヒトゲノムの塩基配列が明らかになり，遺伝子の数は２万２千個と推定されています。これらの遺伝子は何をしているのでしょうか？ 多くの遺伝子は進化的に保存されており，その生体内での働きを調べるためにいろいろなモデル生物を利用することができます。ショウジョ
ウバエの遺伝子はおよそ１万４千個と推定され，その70%はヒト遺伝子と相同性を持っています。これらの遺伝子を壊す（変異体をつくる）と生体にどのような影響が現れるのか，お互いがどのように共同して生体の機能を担っているのか，ヒト遺伝子の機能を知るためにもハエを使った包括的な遺伝学的解析が望まれています。
そこで私たちはショウジョウバエの全遺伝子についての変異体を作製し，遺伝子の機能を網羅的に解析する系を作ることにしました。方法は RNAi です。RNAi とは，二本鎖 RNA を細胞内に導入すると配列特異的に遺伝子の機能が阻害される現象です。この方法ではターゲットする遺伝子の断片を逆向き反復配列の形でベクターに組み込み，ハエの染色体に導入して形質転換ハエを作ります。
このようにして構築した RNAi 変異体バンクは，ショウ
ジョウバエ個体内における遺伝子機能の理解や遺伝子間のネットワークなどを明らかにするための有用なツールと考えられます。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

無脊椎動物遺伝研究室 http://www.nig.ac.jp/section/ueda/ueda-j.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

系統情報研究室 http://www.shigen.nig.ac.jp

Genetic Informatics Laboratory

山﨑研究室 Yamazaki Group山﨑由紀子
准教授 理博YAMAZAKI, Yukiko
D. Sc., Associate Professor

遺伝資源情報データベースの構築
Genetic resources databank projectCenter for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター
Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

生物科学の目覚しい発展の成果は，膨大な文献情報（テキスト情報）として蓄積されています。一方，近年では
ゲノムプロジェクトなどに代表される大型プロジェクトから比較的規格の揃った大量データがデータベースとして公開されるようになり，コンピュータを駆使すると一人の研究者が膨大な量の情報を扱えるようになったことも事実です。しかしながらこのように増え続ける情報を人間の頭の中にそのまま詰め込むことは不可能ですし，均質な大量データと膨大な個別研究の蓄積をそのまま足し算しても意味のある情報として利用できるとは限りません。そこで最近「概念の構造化（＝オントロジー）」という考え方が生物情報科学の分野でも盛んに使われるよ
うになりました。これは実験系や材料，学問の背景などが異なり通常では同じ土俵で比較できない情報を，様々な概念レベルで整理して有効に利用しようという考え方
であり，１つの情報圧縮法ととらえることもできます。
当 研 究 室 で は 遺 伝 資 源 情 報 データ バ ン ク 研 究 事 業（SHIGEN）を1998年より推進していますが，遺伝資源情報の整理にこの方法を応用し，生物種によってバラバラに記載されている情報を統合的かつ様々な視点から生物
種横断的に利用できるようなシステムを開発しています。
また2002年からはナショナルバイオリソースプロジェク
ト（NBRP）の情報センターとしても活動をしています。

The Genetic Resources Databank Project started at the
National Institute of Genetics in 1998. The project aims tocollect and provide genetic resource information which
includes information on how to order resources, scientificknowledge about the resource, and other related information such as genomic information to researchers. We havecompleted the construction of the databases and their
online distribution system which contain a variety of genepools including wild species, breeding lines, transgenic andknockout organisms, cells and DNA clones. All databases
are available on the internet at http://www.shigen.nig.ac.jp.
Although these bioresources are full of hidden potential, itstrue worth can only be recognized with the existence ofusers. We have been continuously inventing better way to
distribute data in order to utilize the resources to its fullest
potential. Our future plan will include going beyond justcompleting these databases to meld these databases intoa single yet comprehensive information resource for users.

図 ― 遺伝子オントロジーを使った二生物種間の全遺伝子比較。
各点は遺伝子カテゴリを表し，赤はシロイヌナズナのみ，青はイネのみ，
緑は両方に存在する遺伝子のカテゴリに相当します。

Figure ― Comparison of entire set of genes between Rice and Arabidopsis.
Each dot indicates the GO term. GO terms (red) indicate that associated genes are only found in Arabidopsis, GO terms (blue) only foundin rice and GO terms (green) found in both species.

Yamazaki, Y., Niki, H. and Kato, J. (2008). Profiling of Escherichia
coli Chromosome Database. Methods in Molecular Biology 385-389.

Kohara, Y., Yamazaki, Y. and Ogihara, Y. (2006). Tissue expression
map of a large number of expressed sequence tags and its application
to in silico screening of stress response genes in common wheat. Mol.
Genet. Genomics 276(3), 304-312.

山﨑由紀子 (2007). バイオリソース（生物遺伝資源）情報センター.
細胞工学 1446-1449.
Watanabe, S., Mizoguchi, T., Aoki, K., Kubo, Y., Mori, H., Imanishi,S., Yamazaki, Y., Shibata, D. and Ezura, H. (2007). Ethylmethanesulfonate (EMS) mutagenesis of Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom
for large-scale mutant screens. Plant Biotechnology 24(1), 33-38.
Mochida, K., Kawaura, K., Shimosaka, E., Kawakami, N., Shin-I, T.,
36

研究活動

Research Activities

Kurata, N. and Yamazaki, Y. (2006). Oryzabase, An Integrated Biological and Genome Information Database for Rice. Plant Physiology 140, 12-17.
Yamazaki, Y. and Jaiswal, P. (2005). Biological Ontologies in Rice
Databases. Plant and Cell Physiology 46(1), 63-68

小原研究室 Kohara Group

小原雄治

安達佳樹

教授 理博

助教 理博

KOHARA, Yuji

ANDACHI, Yoshiki

D. Sc., Professor

D. Sc., Assistant Professor

線虫発生のゲノム生物学
Genome biology of C. elegans development

鹿児島 浩 KAGOSHIMA, Hiroshi
住吉英輔 SUMIYOSHI, Eisuke

野口浩毅 NOGUCHI, Kouki
平木秀明 HIRAKI, Hideaki

Kagoshima, H., Sawa, H., Mitani, S., Burglin, T.R., Shigesada, K. andKohara, Y. (2005). The C. elegans RUNX transcription factor
MAB-2/RNT-1 is required for asymmetrical cell division of the T
blast cell. Developmental Biology 287, 262-273.

Kasahara, M., Naruse, K., Sasaki, S., Nakatani, Y., (and 31 people),
Takeda,H., Morishita, S. and Kohara, Y. (2007). The medaka draft
genome and insights into vertebrate genome evolution. Nature 446,714-719.

Andachi, Y. (2004). Caenorhabditis elegans T-box genes tbx-9 andtbx-8 are required for formation of hypodermis and body-wall muscle in embryogenesis. Genes to Cells 9, 331-344.

Yu, J-K., Satou, Y., Holland, N.D., Shin-I, T., Kohara, Y., Satoh, N.,
Bronner-Fraser, M. and Holland, L.Z. (2007). Axial patterning incephalochordates and the evolution of the organizer. Nature 445,613-617.

Ogura, K., Kishimoto, N., Mitani, S., Gengyo-Ando, K. and Kohara,
Y. (2003). Translational control of maternal glp-1 mRNA by POS-1
and its interacting protein SPN-4 in Caenorhabditis elegans. Development 130, 2495-2503.

研究活動

Research Activities

37

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Kagoshima, H., Nimmo, R., Saad, N., Tanaka, J., Miwa, Y., Mitani, S.,
Kohara, Y. and Woollard, A. (2007). The C. elegans CBFb homologue
BRO-1 interacts with the Runx factor, RNT-1, to promote stem cellproliferation and self-renewal. Development 134, 3905-3915.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― Translational control of glp-1 gene (a Notch homologue) by
pos-1 and spn-4 genes. 4-cell stage embryos of A) wild type, B)
pos-1, C) spn-4 were immunostained using anti-GLP-1 antibody.

Experimental Farm実験圃場

図 ― 母性遺伝子（Notchホモログ）の，遺伝子による翻訳調節。A）
野生型胚，B）
変異体，
C）
変異体の4細胞期胚の GLP-1抗体による染色。野生型では全割球にmRNAが存在するが，前側割球 Aba，ABp の細胞膜のみにGLP-1タンパク質が見られる。変異体での発現パターンからと遺伝子が逆向きの翻訳制御をおこなっていることがわかる。

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員・特任研究員 Postdoc / Project Researcher

Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanWe are performing a systematic analysis of expression andfunction of the genome of the nematode C. elegans, aiming at understanding of the genetic program for development and ultimately at reconstructing development in thecomputer. We have already identified 14,000 genes throughEST project, and have analyzed their expression patterns
by using of whole mount in situ hybridization and theirfunction by RNAi. All the information has been integrated in
NEXTDB http://nematode.lab.nig.ac.jp/. Based on theinformation, we are conducting the following studies;
Mechanisms of translational control of maternal mRNAs.
Clustering analysis of gene expression patterns.
Systematic identification of regulatory elements.
Computer modeling of early embryogenesis.
Comparative genomics using closely related nematodes.
We are operating the DNA sequencing center to perform comparative genomics using various key organisms
in evolution and their closely related species http://dolphin.
lab.nig.ac.jp/.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター「ゲノム情報から個体がどうやってできるのか？」そのメカニズム解明のために，そして究極的にはコンピュータ上での再現をめざして，線虫を用いて研究を進めています。このために基盤的な情報を網羅的に得る作業と個別的な研究がバランスよく有機的に進むよう心がけています。基盤情報としては cDNA プロジェクトを出発点として全遺伝子の半分以上の約14,000遺伝子の発現パターンを明らかにしてきました。さらに RNAi，抗体作成などによって機能解析を進め，「どの遺伝子が，いつ，どの細胞で，何をしているか」というゲノムの発現・機能マップデータベース NEXTDB http://nematode.lab.
nig.ac.jp/ に統合化しています。これらの情報を最大限活用した個別研究では，以下のテーマで進めています。
細胞運命決定に関わる母性遺伝子の翻訳制御メカニズム
遺伝子発現クラスタリング解析と遺伝子カスケードの解析
細胞特異的発現調節領域の同定と発生の遺伝子制御機構
初期胚発生の計算機モデル化
近縁種の発生パターンと遺伝子発現パターンの比較解析
さらに DNA シーケンシングセンターを運営し，進化上重要な生物やその近縁種などについての比較ゲノム研究も進めています http://dolphin.lab.nig.ac.jp/。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Genome Biology Laboratory

生物遺伝資源情報研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/GenBiol/Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Comparative Genomics

比較ゲノム解析研究室 http://www.dc-bio.nii.ac.jp/（準備中）

藤山研究室 Fujiyama Group

藤山秋佐夫

豊田

教授 理博

特任准教授 博（理）敦

FUJIYAMA, Asao

TOYODA, Atsushi

D. Sc., Professor

D. Sc., Associate Professor

ゲノムの多様性と特異性についての高精度解析研究
High-throughput and high-quality analyses on the variance and specificity of genomesCenter for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター
Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

ゲノム DNA の構造情報は，生命現象を説明するために使われる最も基本的で確実なデータの代表です。DNA の一次構造は，AGCT ４種類のヌクレオチドの配列で表現される文字列として取り扱えるため早くから電子化されており，DDBJ を代表とするデータベースが，現代の生物学者にとって欠くべからざる研究資源となっています。
しかし，計算機ターミナルの前に座っているだけでは，新しい情報は出てきません。本研究室は，ゲノム構造の積極的な解読を通じて生命現象の原理原則を理解することを目標に，平成20年４月から本格的な活動を開始しました。私たちがめざすのは，進化系統のポイントとなる
生物種，極限環境下で特異なライフサイクルを送っている生物種，近縁種間，同一種内の集団間や個体間のゲノムを最新の技術を駆使して比較解読することにより，地球に出現した豊かな生物相が示すさまざまな生命活動を
ゲノムの切り口から理解することです。当面の研究課題としては，霊長類の比較ゲノム研究，極地や深海といった極限環境に生息する生物のゲノム解読，そして私たち
自身，つまりヒトのゲノム構成についてのより深い理解を目的としたゲノム研究などを計画しています。

Nucleotide sequences are one of the most basic and reliable data that can be used to explain biological phenomena. The primary structure of DNA is written as an array ofthe combination of four nucleotides designated as A, G, C
and T; in other words, it can be treated as a string of fourcharacters in an electronic DNA database such as DDBJ.
These nucleotide data, particularly after the publication ofhuman genome structure, are often called as a treasuretrove and provide richest resources for biologicalresearches. However, it is also very difficult to uncover new
findings if you only try to obtain them from your computer
terminal. The comparative genomics laboratory was activated since April 2008 aiming at the understanding ofbasics and rules of biological phenomena based on active
reading and analyses of genome structures of interest.
Currently, we are planning to analyze genomes of organisms positioned on the branch point of the evolutionary
tree of life, those living in the extreme environmental conditions, and deeper understanding of our genomes.

図 ― ヒト21番染色体長腕サブテロメア領域のクローンDNAをプロー
ブに用いた FISH 解析画像。
ヒト（左）およびゴリラ（右）Figure ― FISH analysis using human DNA isolated from the subtelomeric region of human chromosome 21q. Human (left) and gorilla(right) chromosomes are shown.

H. Watanabe, A. Fujiyama, M. Hattori, T.D. Taylor, A. Toyoda, Y.
Kuroki, H. Noguchi, A. BenKahla, H. Lehrach, M. Kube5, R. Sudbrak, S. Taenzer, P. Galgoczy, M. Platzer, M. Scharfe, G. Nordsiek, H.
Blöcker, I. Hellmann, P. Khaitovich, S. Pääbo, R. Reinhardt, H.-J.
Zheng, X.-L. Zhang, G.-F. Zhu, B.-F. Wang, G. Fu, S.-X. Ren, G.-P.
Zhao, Z. Chen, Y.-S. Lee, J.-E. Cheong, S.-H. Choi, K.-M. Wu, T.-T.
Liu, K.-J. Hsiao, C.-G. Kim, S. Oota, T. Kitano, Y. Kohara, N. Saitou,
S.-F. Tsai, H.-S. Park, S.-Y. Wang, M.-L. Yaspo & Yoshiyuki Sakaki.
(2004). The International Chimpanzee Chromosome 22 Consortium:
DNA sequence and comparative analysis of chimpanzee chromosome
22. Nature 429, 382-388.

Takeda, Dae-Won Kim, Xinwei She, Karen F Barlow, Toby Bloom,
Elspeth Bruford, Jean L. Chang, Christina A. Cuomo, Evan Eichler,
Michael G. FitzGerald, David B. Jaffe, Kurt LaButti, Robert Nicol,
Hong-Seog Park, Christopher Seaman, Carrie Sougnez, Xiaoping
Yang, Andrew R. Zimmer, Michael C. Zody, Bruce W. Birren, Chad
Nusbaum, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Jane Rogers, Eric S.
Lander and Yoshiyuki Sakaki. (2006). Human chromosome 11 DNA
sequence and analysis including novel gene identification. Nature
440, 497-500.

International Human Genome Sequencing Consortium. (2004). Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature 431,
931-945.
Todd D. Taylor, Hideki Noguchi, Yasushi Totoki, Atsushi Toyoda,
Yoko Kuroki, KenDewar, Christine Lloyd, Takehiko Itoh, Tadayuki
38

研究活動

Research Activities

Yoko Kuroki, Atsushi Toyoda, Hideki Noguchi,, Todd D. Taylor,
Takehiko Itoh, Dae-Soo Kim, Dae-Won Kim,, Sang-Haeng Choi, IlChul Kim, Han Ho Choi, Yong Sung Kim, Yoko Satta, Naruya
Saitou, Tomoyuki Yamada, Shinichi Morishita, Masahira Hattori,,
Yoshiyuki Sakaki, Hong-Seog Park, and Asao Fujiyama. (2006).
Comparative analysis of chimpanzee and human Y chromosomes
unveils complex evolutionary pathway. NatureGenetics 38, 158-167.

Biological Macromolecules Laboratory

椎名研究室 Shiina Group

椎名伸之
助教 博
（理）

SHIINA, Nobuyuki
D. Sc., Assistant Professor

1分子イメージングと計測による生体分子機能の解明
Single molecule imaging and measurements of biological molecule functions

研究活動

Research Activities

39

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Tokunaga, M., Imamoto, N. and Sakata-Sogawa, K. (2008). Highly
inclined thin illumination enables clear single-molecule imaging incells. Nature Methods 5(2), 159-161.

知的財産室／新領域融合研究センター

Kitamura, K., Tokunaga, M., Esaki, S., Iwane, A.H. and Yanagida, T.
(2005). Mechanism of muscle contraction based on stochastic properties of single actomyosin motors observed in vitro. BIOPHYSICS 1,
1-19.

Yamasaki, S., Sakata-Sogawa, K., Hasegawa, A., Suzuki, T., Kabu, K.,
Sato, E., Kurosaki, T., Yamashita, S., Tokunaga, M., Nishida, K. andHirano, T. (2007). Zinc is a novel second messenger. J. Cell Biol.
177(4), 637-645.

Experimental Farm実験圃場

Yokosuka, T., Sakata-Sogawa, K., Kobayashi, W., Hiroshima, M.,
Hashimoto-Tane, A., Tokunaga, M., Dustin, M.L. and Saito, T. (2005).
Newly generated T cell receptor microclusters initiate and sustain T
cell activation by recruitment of Zap70 and SLP-76. Nature Immunol. 6(12), 1253-1262.

Yamasaki, S., Ishikawa, E., Sakuma, M., Ogata, K., Sakata-Sogawa,
K., Hiroshima, M., Wiest, D.L., Tokunaga, M. and Saito, T. (2006).
Mechanistic basis of pre-T cell receptor-mediated autonomous signaling critical for thymocyte development. Nature Immunol. 7(1),67-75.

Center for Frontier Research
新分野創造センター

Shiina, N., Shinkura, K. and Tokunaga, M. (2005). A novel RNAbinding protein in neuronal RNA granules: Regulatory machinery for
local translation. J. Neuroscience 25(17), 4420-4434.

Figure ― Microclustering of T cell receptor by signaling activation.
Collaboration with Saito Loboratory (RIKEN, RCAI).

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

図 ― 抗原提示による活性化によりT 細胞表面にシグナル伝達分子マ
イクロクラスターが形成される様子を細胞内1分子イメージング顕微鏡でとらえた。
シグナルの開始は，従来言われてきた免疫シナプスではなく，
マ
イクロクラスターの形成だった。理研 RCAI 斉藤研究室との共同研究。

Unraveling the molecular mechanisms and novel functions of
biological molecules using single molecule techniques is the
major subject of this laboratory.
Single molecule imaging and quantitative analysis in vivo: We
have developed new fluorescence microscopy, and achieved
single molecule imaging in vivo. Quantitative image analysis
of molecular movements, distributions and interactions has
opened a new way to obtain quantitative information on
kinetics of molecular interactions in cells.
Dendritic mRNA transport in neurons: We identify novel components of the dendritic mRNA transport machinery, which is
involved in synaptic plasticity. We also study the mechanismof the mRNA transport and translational regulation of theRNAs using techniques such as fluorescence imaging.
Manipulation and measurements of single molecules: A combination of single molecule nano-manipulation and intermolecular force microscopy, which we have developed, enables
us to directly measure single-molecule forces of intermolecular and intra-molecular interactions.
Our pioneering work using novel techniques in biophysics
provides new tools for researches in the field of cellular andmolecular biology.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

シグナル伝達の分子動態・相互作用の解明，大脳のシナプス可塑性に関わる翻訳制御機構の解明を中心に研究を進めています。１分子イメージングとナノ計測の独自
顕微鏡による定量的な解明を行っています。
シグナル伝達のダイナミクス─分子からシステムへ─：
１分子蛍光イメージング顕微鏡
独自に開発したを用い，生きた細胞内の分子動態と分子間相互作用を直接観察します。細胞内で５次元（空間・時間・複数分子）的に定量化し，シグナル伝達をはじめ細胞内の分子機構をシステムとして解明します。
神経シナプス可塑性における局所的翻訳の制御機構：
シナプス形成の可塑性に関与する神経樹状突起 mRNA
輸送体の新規構成分子 RNG105を同定し，局所的翻訳制御とシナプス可塑性機構を解明しています。RNG105
は，シナプス形成と活性に深く関与していることを見いだしています。
分子間力顕微鏡による１分子計測：光の輻射圧で探針位置をナノ制御し，サブピコニュートンの高感度で，分子１個の力を直接計測します。DNA ２重らせんの水
素結合１個の計測や，タンパク質分子の folding が複数経路を経ることなどを，初めて明らかにしています。
分子１個の研究から，システムとして生命機能を解明する研究分野を開拓することを大きな目的としています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

生体高分子研究室

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

超分子機能研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/BioMech/JshimaLab.html

Molecular Biomechanism Laboratory

嶋本研究室 Shimamoto Group

嶋本伸雄

中山秀喜

教授 理博

助教 工博

SHIMAMOTO, Nobuo

NAKAYAMA, Hideki

D. Sc., Professor

D. Eng., Assistant Professor

A close examination of the objects is our principle (in a teatime)

遺伝子発現のナノバイオロジー：調節のメカニズムを分子の動きで
Nanobiology of gene expression: mechanism in terms of molecular motions

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター

ナノバイオロジーは，生物現象を分子の動きと形として理解する生物学です。転写や翻訳では，RNA ポリメ
ラーゼやリボソームという分子機械が，DNA 上の遺伝情報を RNA やタンパク質に変換し，さらにさまざまな調節の中心としても働いています。私達の目標は，分子の動きを追跡するだけではなく，調節機構を，ミクロ世界の言葉で概念として明らかにする生物学です。
タンパク質が DNA 上を，DNA の溝をたどりながら滑り，連続的に塩基配列を読めることは，我々が初めて証明しました。また，DNA 上の滑りによる新しい調節機構を発見しました。さらに転写開始時に，RNA ポリメラー
ゼの一部が失活してしまう現象を発見し，これが分子メ
モリーによる新しい転写調節機構であることを見つけました。我々の現在の挑戦は，翻訳の１分子系を構築して，長年の謎である翻訳終結でのリボソームの解離の順序を決定すること，転写開始を可能にするプロモーターが，どのような分子間相互作用から構成されるのか？なぜ遺伝子発現の分子機械は読み誤りが少ないのか？という問題に挑戦しています。
以上は基礎科学としての研究ですが，ナノバイオテク
ノロジーという社会と関連する境界領域に，ナノバイオ
ロジーを展開する目的で，細胞内の物質濃度を変えて，生理的変化を観察するために，ダイヤモンド針の上に，生体高分子構造物を作って，細胞の中に差し込む技術を開発しています。

We have been working in nanobiology, which is descriptionof the physiology in terms of movements of molecules. By
combining single-molecule techniques and nano-manipulation with molecular biology, we have proren the existenceof protein sliding along DNA with tracking a DNA groove,and found the regulation by sliding. We also proved that afraction of initiating RNA polymerase is inactivated and thisinactivation is a part of regulatory mechanism of transcription initiation, which established the concept that thesequence of chemically essential steps may be modified
by branched and non-purposive reaction in vivo.
We are determining the order of dissociation of ribosome-mRNA complex upon termination by constructing asingle-molecule translation system. The order is critical forthe following fates of ribosome, either re-initiation or formation of 100S for stationary state, because initiation
requires dissociation of 70S while 100S formation requires
two undissociated 70S particles. In addition, we are trying
to make a functional SELEX for E. coli promoters.

Experimental Farm実験圃場

博士研究員 Postdoc

今清水正彦 IMASHIMIZU, Masahiko
宮本貴史 Miyamoto, Takashi

雨宮陽介 AMEMIYA, Yosuke

図 ― 翻訳終結の１分子ダイナミクス：70Sリボソームを30S 部分で固定して，翻訳が終結したときにmRNAか50Sかどちらが先に解離するかを決定した。
Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

Susa, M., Kubori, T. and Shimamoto, N. (2006). A pathway branchingin transcription initiation in escherichia coli. Mol. Microbiol. 59,
1807-1817.
Sakata-Sogawa, K. and Shimamoto, N. (2004). RNA polymerase cantrack a DNA groove during promoter search. Proc. Nat. Sci. USA.
101, 14731-14735.
Shimamoto, N. (2003). Movements of RNA polymerase along DNA.
In Methods Enzymology: RNA polymerases and associated facrors,
40

研究活動

Research Activities

Figure ― After translation reaction, the mRNA remained for yellow
arrows, 50S subunit remained for white ones, and neither for sky blue
ones.

Part C: Vol. 371, p50-70, Elsevier Science.
Shimamoto, N. (1999). One dimensional diffusion of proteins along
DNA: its biological and chemical significance revealed by singlemolecule measurements. J. Biol. Chem. 274, 15293-15296.
Kabata, H. et al. (1993) Visualization of single molecules of RNApolymerase sliding along DNA. Science 262, 1561-1563.
嶋本伸雄編.(2005).ナノバイオ入門 サイエンス社

桂研究室 Katsura Group

桂

勲

木村幸太郎

教授 理博

助教 博（農）KATSURA, Isao

KIMURA, Koutarou

D. Sc., Professor

D. Ag., Assistant professor

線虫の行動と神経系の分子生物学

Molecular biology of the behavior and neural functions of the nematode C. elegans

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

毛利・塩見亮子 MOHRI-SHIOMI, Akiko

Torayama, I., Ishihara, T. and Katsura, I. (2007). Caenorhabditis elegans integrates the signals of butanone and food to enhance chemotaxis to butanone. J. Neurosci. 27, 741-750.

Miyahara, K., Suzuki, N., Ishihara, T., Tsuchiya, E. and Katsura, I.
(2004). TBX2/TBX3 transcriptional factor homologue controls olfactory adaptation in Caenorhabditis elegans. J. Neurobiol. 58,
392-402.

Ishihara, T., Iino, Y., Mohri, A., Mori, I., Gengyo-Ando, K., Mitani, S.
and Katsura, I. (2002). HEN-1, a novel protein with an LDL receptor
motif, regulates sensory integration and learning in Caenorhabditis
elegans. Cell 109, 639-649.
研究活動

Research Activities

41

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Take-uchi, M., Kobayashi, Y., Kimura, K., Ishihara, T. and Katsura, I.
(2005). FLR-4, a novel Serine/Threonine protein kinase, regulates
defecation rhythm in Caenorhabditis elegans. Mol. Biol. Cell 16,
1355-1365.

Ohkura, K., Suzuki, N., Ishihara, T. and Katsura, I. (2003). SDF-9, aprotein tyrosine phosphatase-like molecule, regulates the L3/dauer
developmental decision through hormonal signaling in C. elegans.
Development 130, 3237-3248.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― Assay of olfactory learning for the nematode C. elegans.
Enhancement of chemotaxis to an odorant is measured after preexposure to the same odorant in the presence of food (E. coli).

Experimental Farm実験圃場

図 ― 線虫の嗅覚学習の測定法。餌 ( 大腸菌 )の存在下で匂いを嗅がせ，同じ匂いへ化学走性が促進されることを測定する。

Yabe, T., Suzuki, N., Furukawa, T., Ishihara, T. and Katsura, I. (2005).
Multidrug resistance-associated protein MRP-1 regulates dauer diapause by its export activity in Caenorhabditis elegans. Development
132, 3197-3207.

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

Animals, including humans, sense environmental cues with
their nervous system and conduct appropriate behavior.
Many stereotyped behaviors must be formed during evolution and hence controlled by genes. We are studying how
genes control such behaviors, using the nematode
Caenorhabditis elegans. C. elegans is a good material not
only for genetic analysis, but also for structural analysis,
since each of the 302 neurons can be identified under amicroscope and the complete neural circuitry is known.
Taking these advantages, we aim to elucidate the relationship between genes, neurons, neural circuit and behavior.
Our present studies include:
analysis of mutants in the learning with odorants andfood/starvation.
analysis of behavioral changes after prolonged exposure
to “uncomfortable” stimuli.
genetic analysis of sensory information processing asassayed by the formation of dauer larvae.
control of defecation behavior, growth, and sensory signals by flr genes, which probably act in the intestine.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

ヒトを含む動物の特徴の１つは，神経系を用いて周囲の環境を感じとり，適切な行動をとることでしょう。多くの行動は進化の過程で形成され，多数の遺伝子の中に刻み込まれているはずです。本研究室では，線虫を材料として，遺伝子がどのように行動を制御するかを研究しています。
は，遺伝学の優れた材料となるだけでなく，302個の神経細胞を１つ１つ顕微鏡で同定でき，全神経回路も知られています。この長所を利用し，遺伝子→神経細胞→神経回路→行動という関係を具体的に解明するのが我々の目的です。現在，我々は以下の問題について研究を行っています。
嗅覚と餌／飢餓を用いた学習の変異体解析「不快な」刺激を持続的に与えた時の行動の変化
耐性幼虫形成を指標とした感覚情報処理の遺伝学的解析
腸で働く 遺伝子群による脱糞行動・成長速度・感覚信号の制御機構
単純なモデル生物を使い，行動の制御を個々の神経細胞レベル・分子レベルで解明することが，ヒトの行動を理解する確固たる物質的基盤になると考え，このような研究を行っています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Multicellular Organization Laboratory

構造制御研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/MultiOrg/home.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Biomolecular Structure Laboratory

超分子構造研究室 http://133.39.80.79/

白木原研究室 Shirakihara Group

白木原康雄

伊藤

准教授 理博

助教 博（理）啓

SHIRAKIHARA, Yasuo

ITO, Hiroshi

D. Sc., Associate Professor

D. Sc., Assistant Professor

X 線結晶解析を用いたタンパク質作用機序の解明
Mechanism-oriented protein structure determination by X-ray diffraction

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター
Experimental Farm実験圃場

構造生物学の立場から見て重要なタンパク質，その集合体（超分子）の立体構造を決定します。生命を支える
様々な機構を分子レベルで理解するためには，そこで働くタンパク質を中心とした分子の立体構造の知識が重要な役割を果たすからです。更に，例えばリガンドが結合してタンパク質の状態が変化した時に起こる構造変化を追跡することによって，作用機序の直接の理解することも目指します。
当研究室ではそのために X 線結晶回折法を用います。
実際には，まず標的分子が規則正しく並んだ結晶を作ります。次にその結晶に X 線をあてて回折模様を記録します。最後に回折模様をコンピューターで解析して立体構造を決定します。
現在，以下の分子の構造解析を行っています。
F1-ATPase，ATP 合成酵素
大腸菌，緑膿菌転写因子群
大腸菌染色体・プラスミド分配タンパク
ヒト転写因子群
染色体移送タンパク Kid
耐塩性グルタミナーゼ
セントロメア構成タンパク質
これら多岐にわたる標的タンパク質は，それぞれが興味深い固有の作動機構を持っています。またこれらの中には解析が非常に困難であった巨大分子 F1-ATPase，膜巨大酵素 ATP 合成酵素などが含まれています。

We are working on protein structure determination using
X-ray diffraction techniques, in order to understand theworking mechanism of the proteins that are broad in biological function spectrum, but are each with the unique andinteresting action mechanism. The proteins under current
investigation-include: the sub-complexes of F1-ATPase,
ATP synthase, bacterial transcription factors, human transcription factors, a chromosome relocator Kid, salt-tolerant
glutaminase. and centromere proteins. Some of those targets have exhibited extreme difficulties.

βサブユニットは黄図 ― F1-ATPase α3β3γε複合体の三次元構造。
αオレンジ，
γ青，ε赤で示す。新規の，色，ヌクレオチド結合状態とεサブユ
ニットのコンホメーション，が特徴。

Figure ― A schematic representation of structure of α3β3γε complex of F1-ATPase. β-subunits are shown in yellow, α-subunits red, γcyan and ε magenta. The structure shows a novel nucleotide occupancy (one nucleotide bound β-subunit) and a novel conformation ofthe ε-subunit (‘up’ state).

Shirakihara, Y., Leslie, A.G.W., Abrahams, J.P., Walker, J.E., Ueda, T.,
Sekimoto, Y., Kambara, M. Saika, K., Kagawa, Y. and Yoshida, M.
(1997). The crystal structure of the nucleated free α3β sub-complexof F1-ATPase from the thermophilic Bacillus PS3 is a symmetrictrimer. Structure 5, 825-836.

Chem. 278, 46840-46846.

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

Shindoh, K., Maenaka, K., Akiba, T., Okamura, H., Nisimiura, Y.,
Makino, K. and Shirakihara, Y. (2002). Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies on the DNA-binding domain of thetransciptional activator protein PhoB from Escherichia coli. Acta
Crystallogr. D58, 1862-1864.
Suzuki, T., Murakami, T., Iino, R., Suzuki, J., Ono, S., Shirakihara, Y.
and Yoshida, M. (2003). F0-F1-ATPase/Synthase is geared to the synthesis mode by conformational rearrangement of e subunit in
response to proton motive force and ATP/ADP balance. J. Biol.
42

研究活動

Research Activities

Itou, H., Okada, U., Suzuki, H., Yao, M., Wachi, M., Watanabe, N.,
Tanaka, I. (2005). The CGL2612 protein from Corynebacterium glutamicum is a drug resitance-related transcriptional repressor. J. Biol.
Chem. 280, 38711-38719.
Maenaka, K., Fukushi, K., Aramaki, H., Shirakihara, Y. (2005).
Expression, crystallization and preliminary diffraction studies of thePseudomonas putida cytochrome P-450cam operon repressor CamR.
Acta Crystallogr. F61, 796-798.
Yoshimune, K., Shirakihara, Y., Shiratori, A., Wakayama, M., Chantawannakul. P., Moriguchi, M. (2006). Crystal structure of a major
fragment of the salt-tolerant glutaminase from Micrococcus luteus
K-3. BioChem. Biophys. Res. Commun. 346, 1118-1124.

Gene Network Laboratory

鈴木研究室 Suzuki Group

鈴木えみ子

來栖光彦

准教授 博
（医）

助教 博（理）SUZUKI, Emiko

KURUSU, Mitsuhiko

D. Med., Associate Professor D. Sc., Assistant Professor

神経回路形成の分子・細胞メカニズム
Molecular and cellular mechanisms for neural network formation

小林正友 KOBAYASHI, Masatomo

山田琢磨 YAMADA, Takuma

tions of identified pre- and postsynaptic cells during synaptic target
recognition in Drosophila embryos. J. Neurobiol. 42, 448-459.

Kurusu, M., Awasaki, T., Masuda-Nakagawa, L.M., Kawauchi, H.,
Ito, K. and Furukubo-Tokunaga, K. (2002). Embryonic and larval
development of the Drosophila mushroom bodies: concentric layer
subdivisions and the importance of fasciclin II. Development 129,409-419.
Suzuki, E., Rose, D. and Chiba, A. (2000). The ultrastructural interac-

Ritzenthaler, S., Suzuki, E. and Chiba, A. (2000). Postsynaptic filopodia in muscle cells interact with innervating motoneuron axons.
Nature neuroscience 3, 1012-1017.
鈴木えみ子.(2004). 標的認識分子から見たシナプス形成機構. 細胞 36, 66-69.
鈴木えみ子 , Ritzenthaler, S., Rose, D., 千葉晶. (2002). シナプスの標的選択過程におけるシナプス後細胞の挙動: ショウジョウバエでわかったこと. 電子顕微鏡 37, 212-214.
研究活動

Research Activities

43

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Xu, H., Lee, S.-J., Suzuki, E., Dugan K.D., Stoddars, A., Li, H.-S.,
Chodosh, L.A. and Montell, C. (2004). A lysosomal tetraspanin associated with retinal degeneration identified via a genome-wide screen.
EMBO J. 23, 811-822.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― Drosophila nervous system stained with specific antibodies. Left panel: Larval brain. Mushroom bodies (green) and optic lobes(red) are highlighted. Right panel: Motoneuron terminal (green). Inset:
Electron micrograph of a synapse.

Experimental Farm実験圃場

図 ― ショウジョウバエ神経系の特異抗体による染色像。左図：幼虫の脳。
キノコ体（緑）と視覚葉（赤）が発達している。右図：運動神経終末（緑）。
挿入図：シナプスの電子顕微鏡写真。

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

Precise connectivity in neural networks is the basis for our
behavior and thought. We are studying genetic and cellularmechanisms underlying neural connectivity in Drosophilamelanogaster, which shows variety of learning/memory orother behaviors with a relatively simple nervous system. By
combination of molecular genetics and high-resolution
imaging analysis, we are tackling following issues.
Synapse formation: We have identified proteins involvedin the establishment of synaptic specificity, by ectopic
gene-expression screening. Their molecular functions
are currently studied in detail.
Neural lamina formation: Laminar structures are important for the establishment of local neuronal circuits. We
have found that the lamina formation in Drosophila
mushroom bodies, a learning and memory center,depends on the spatio-temporal changes in the expression of cell-adhesion molecules. We are studying theirgene regulatory mechanism.
Signal transduction: Intracellular signaling that transduces the external stimuli into electrical signals is one of
the important elements in neuronal signal transmission.
We are studying the genetic mechanism for the signaltransduction in photoreceptor neurons.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

私達の行動や思考は脳神経系において神経細胞が精妙な回路を形成することによって成り立っています。当研究室では神経回路の形成機構を，比較的単純な神経系を持ちながら多様な学習・記憶及び行動様式が知られているショウジョウバエを用いて研究しています。分子遺伝学の手法と共焦点顕微鏡や電子顕微鏡による形態解析法を駆使し，以下の課題に取り組んでいます。
シナプス形成：シナプス結合の標的特異性やシナプス伝達の強度を制御している蛋白質を，遺伝子の異所発現による異常をスクリーニングすることにより同定し，
詳細な機能解析を行っています。
神経層形成：分担された機能に応じた神経層の形成が局所神経回路の成立に重要であることが知られています。私達は，ショウジョウバエの学習・記憶中枢であるキノコ体の神経層形成に細胞接着蛋白質の時空間的発現変化が関与することを見いだしました。現在その遺伝子制御機構を解析しています。
細胞内シグナル伝達：細胞内シグナル伝達系による刺激の細胞膜電位変化への変換は神経伝達の重要な要素です。私達はこの過程の遺伝子制御機構を明らかにしたいと考えています。現在視細胞を用いて，情報変換
分子の相互関係や機能発現の遺伝子機構を解析しています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

遺伝子回路研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/GenNetwk/kairo-hp/home/index.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Laboratory for DNA Data Analysis

遺伝情報分析研究室 http://www.cib.nig.ac.jp/dda/home-j

五條堀研究室 Gojobori Group

五條堀 孝

池尾一穂

鈴木善幸

教授 理博

准教授 理博

助教 博
（理）博
（医）

GOJOBORI, Takashi

IKEO, Kazuho

SUZUKI, Yoshiyuki

D. Sc., Professor

D. Sc., Associate Professor

M. D., Ph. D., Assistant Professor

ゲノム配列データと遺伝子発現から見た分子進化学，生命情報学
Study for molecular evolution and information biology using genome sequence and gene expression profile

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

本研究室では，生物の進化機構を解明するためバイオインフォマティクスと分子進化学の両方の立場から，実験的研究および計算機を用いた遺伝情報の解析を行っています。現在進めているおもな研究課題は，脳・神経系の進化過程を解明するため，EST 配列決定と DNA チップを用いたヒドラ神経細胞やプラナリア脳での遺伝子発現様式の研究
高等生物におけるゲノム遺伝子構成の進化
水平遺伝子移行の検出
ウイルスの分子進化
遺伝子発現からみた眼の構造の進化
正の自然選択の検出法の開発
脳などの生体の３次元可視化統合データベースの構築
ゲノムネットワークとその情報プラットホーム構築などがあります。

In order to understand the evolutionary mechanisms of living organisms, we conduct both wet-lab experiments anddata analyses by use of genome sequences and gene
expression profiles. Currently ongoing research projects
are as follows:
Gene expression profiling of planarian brains and hydra
neural cells to understand the evolution of brain andneural systems.
Comparative genomics of higher organisms to trace theevolutionary process of genomes.
Identification of horizontal gene transfer by complete
genome comparisons of bacteria by grid computing.
Molecular evolution of pathogenic viruses.
Evolution of eye structures and their gene expression.
Development of statistical methods for detecting positive selection.
3D visualized and integrated database of biosystems.
Construction of bio-platform for the genome network
project.

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員・特任研究員 Postdoc / Project Researcher
CLEMENTE, Jose C.
CORNERO, Andrea
HUA, Ngoc-Phuc
HWANG, Jung-Shan
SQUILLARIO, Margherita

金城その子 KINJO, Sonoko
高久康春 TAKAKU, Yasuharu
中川 草 NAKAGAWA, So
早川志帆 HAYAKAWA, Shiho
劉 慶信 LIU, Qing-Xin

Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ― 多細胞生物でも非常に原始的とされる刺胞動物のヒドラの細胞
種ごとの遺伝子発現を調べるため，cDNAチップを作成した。神経細胞
や感覚細胞などに特異的に発現する100個以上の遺伝子の同定に成功した。
このように，神経系や視覚システムの進化的起源を調べるため，
他にプラナリア，ホヤ，洞穴魚などの cDNAチップも作成されている。

Figure ― A Hydra cDNA chip is constructed to analyze the gene
expression of various cell types in Hydra. We have collected morethan 100 cell types specific genes including those express in nerveand sensory cells. In addition, we also develop cDNA chips for planarian, turnicate and cave fish to study the gene expression of nervous system and visual system.

Hwang, J.S., Ohyanagi, H., Hayakawa, S., Osato, N., Nishimiya-Fujisawa, C., Ikeo, K., David, C.N., Fujisawa, T. and Gojobori, T. (2007).
The evolutionary emergence of cell type-specific genes inferred fromthe gene expression analysis of Hydra. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
104, 14735-14740.

236(7), 1790-1805.

Wang, H.Y., Chien, H.C., Osada, N., Hashimoto, K., Sugano, S.,
Gojobori, T., Chou, C.K., Tsai, S.F., Wu, C.I. and Shen, C.K. (2007).
Rate of Evolution in Brain-Expressed Genes in Humans and Other
Primates. PLoS Biology 5(2), e13.
Hotta, K., Mitsuhara, K., Takahashi, H., Inaba, K., Oka, K., Gojobori,T. and Ikeo, K. (2007). A web-based interactive developmental table
for the ascidian Ciona intestinalis, including 3D real-image embryo
reconstructions: I. From fertilized egg to hatching larva. Dev. Dyn.
44

研究活動

Research Activities

Nakamura, Y., Itoh, T., Matsuda, H. and Gojobori, T. (2004). Biased
biological functions of horizontally transferred genes on 324,653
open reading frames of 116 prokaryotic complete genomes. Nature
Genetics 36, 760-766
Sasaki, T., Matsumoto, T., other 77 authors and Gojobori, T. (2002).
The genome sequence and structure of rice chromosome 1. Nature
420, 312-316.
Cebria, F., Kobayashi, C., Umesono, Y., Nakazawa, M., Mineta, K.,
Ikeo, K., Gojobori, T., Itoh, M., Taira, M., Alvarado, A. and Agata, K.
(2002). FGFR-related gene nou-darake restricts brain tissues to thehead region of planarians. Nature 419, 620-624.

Laboratory for Gene-Product Informatics

福地研究室 Fukuchi Group

福地佐斗志
助教 博
（理）

FUKUCHI, Satoshi
D. Sc., Assistant Professor

タンパク質立体構造に基づく生命情報科学
Bioinformatics based on the protein structure

A

Center for Frontier Research
新分野創造センター

B

Homma, K., Fukuchi, S., Nakamura, Y., Gojobori, T. and Nishikawa,
K. (2006). Gene Cluster Analysis Method Identifies Horizontally
Transferred Genes with High Reliability and Indicates that They Provide the Main Mechanism of Operon Gain in Eight Species of{gamma}-Proteobacteria. Mol. Biol. Evol. in press (Web advanceaccess).

Fukuchi, S., Homma, K., Minezaki, Y. and Nishikawa, K. (2006).
Intrinsically disordered loops inserted into the structural domains ofhuman proteins. J. Mol. Biol. 355, 845-857.

Fukuchi, S. and Nishikawa, K. (2004). Estimation of the number ofauthentic orphan genes in bacterial genomes. DNA Res. 11, 219–231.
Fukuchi, S., Yoshimune, K., Wakayama, M., Moriguchi, M. andNishikawa, K. (2003). Unique amino acid composition of proteins in
halophilic bacteria. J. Mol. Biol. 327, 347-357.
研究活動

Research Activities

45

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Homma, K., Fukuchi, S., Nakamura, Y., Gojobori, T. and Nishikawa,
K. (2007). Gene Cluster Analysis Method Identifies Horizontally
Transferred Genes with High Reliability and Indicates that They Provide the Main Mechanism of Operon Gain in Eight Species of{gamma}-Proteobacteria. Mol. Biol. Evol. 24, 805-813.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― (A) A typical human protein with a long intrinsically disorderregion. The N-terminal half of the protein is assigned as disordered(gray bar). (B) A human protein with a long disorder region inserted ina structural domain.

Experimental Farm実験圃場図 ―（A）典型的な長大な不規則領域（disorder）を持つヒトタンパク質のGTOPデータベースのアノテーション。N 末端の半分が不規則領域（グレーのバー）で占められる。
（ B）構造ドメインに長い不規則配列の挿入されたタンパク質（Homma, K. et al. 2007より）。

You, D.J., Fukuchi, S., Nishikawa, K., Koga, Y., Takano, K. and
Kanaya, S. (2007). Protein Thermostabilization Requires a Fine-tuned
Placement of Surface-charged Residues. J. Biochem. 142, 507-516.

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

Proteins are molecules whose functions are essential for activities in living organisms. They function only after folding into particular three-dimensional structures, which are determined by
the amino acid sequences. The problem of predicting the structures of proteins from the amino acid sequences has been difficult to untangle for a long time. Recent years have witnessed
great advancement in methods to predict the structures of proteins through both increase in the number of determined structures and development of sensitive prediction programs. GTOP
(http://spock.genes.nig.ac.jp/~genome/gtop.html) is a database,which stores annotation (prediction) of protein structures in the
all genome sequences available. Taking the GTOP database asa basis, we are studying the comparative genomics and exploring new methods to make genome annotation.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

タンパク質はあらゆる生命活動をになう機能性分子です。その働きはそれぞれのタンパク質が固有の立体構造を保持することで発揮され，タンパク質の立体構造はアミノ酸配列によって決定されます。我々のグループでは，
近年大きく進歩したタンパク質立体構造の予測法を用いて開発された，全ゲノム構造アノテーションデータベー
ス GTOP（http://spock.genes.nig.ac.jp/~genome/gtop.
html）を基盤に，計算機を用い比較ゲノム，アノテーショ
ン／予測法の開発，ゲノム・タンパク質進化，等の研究を行っています。現在，近年注目を集めているタンパク
質の天然変性領域の予測に力を入れています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

大量遺伝情報研究室 http://www.nig.ac.jp/section/nishikawa/nishikawa-j.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

遺伝子機能研究室 http://www.cib.nig.ac.jp/gfr/home-j.html

Laboratory for Gene Function Research

舘野研究室 Tateno Group

舘野義男
特任教授 理博 Ph. D.

TATENO, Yoshio
Ph. D., D. Sc., Professor

生体分子（DNA・タンパク質）の構造と機能の進化
Evolution of bio-molecules (DNA/proteins) and their function
私達は，タンパク質の高次構造をゲノムスケールで抽出し，真核生物，古細菌，原核生物にわたる系統樹（treeof life）を構築した（図）。この系統樹は，これら３生物
界の進化の初期に頻繁に起こった遺伝子水平転送，遺伝
子重複，遺伝子消失などにより，その初期関係をはっきり推定できないことを表している。また，私達は他の研究室と共同で DDBJ の事業を遂行している。

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

One of the research subjects in our group has been molecular phylogeny of organisms. Recently, we took a new
approach in it. It was (1) to use genome-wide data of thespecies in question and (2) to focus on the 3D structures ofthe proteins of the species. For the latter we collected
information on domains of a protein from Pfam and SCOP,
and newly obtained the domain organization (DO) of theprotein. DO is an order of the domain arrangement specificto a given protein. We assembled as many DOs as possible from the genome of a species, and constructed a treeof life, which is the phylogenetic relationships of the three
super-kingdoms, the eukaryote, archaea and prokaryote.
For the construction we employed the neighbor-net
method (Bryant and Moulton, 2004). The result is given in
the attached figure. It shows that an early evolutionary
phase of the super-kingdoms is nebulous due to genetransfer, gene duplication, gene gain, gene loss and others.
We also work for DDBJ with the other laboratories.

Center for Frontier Research
新分野創造センター
Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

Fukami-Kobayashi, K., Minezaki, Y., Tateno, Y. and Nishikawa, K.
(2007). A tree of life based on protein domain organizations. Mol.
Biol. Evol. 24, 1181-1189.
Sugawara, H., Abe, T., Gojobori, T. and Tateno, Y. (2007). DDBJ
working on evaluation and classification of bacterial genes in
INSDC. Nucleic Acids Res. 35, D13-D15.
D. Field, G. Garrity, T. Gray, J. Selengut, P. Sterk, N. Thomson, T.
Tatusova, G. Cochrane, R. Kottmann, A.L. Lister, Y. Tateno, and R.
Vaughan (2007). eGenomics: Cataloguing our complete genome col46

研究活動

Research Activities

lection III, Comp and Func Genomics 2007: ID 47304
Shin-I, T., Tanaka, Y., Tateno, Y. and Mizokami, M. (2008). Development and public release of comprehensive Hepatitis virus database.
Hepatol Res. 38, 234-243.
Honda, H., Kataoka, F., Nagaoka, S., Kawai, Y., Kitazawa, K.,
Kimura, N., Taketomo, N., Yamazaki, Y., Tateno, Y. and Saito, T.
(2007). β-galactosidase, phospho-β-galactosidase and phospho-β- glucosidase activities of lactobacilli strains. Lett. Appl. Microbiol. 45,
461-466.

菅原研究室 Sugawara Group

菅原秀明

岩柳隆夫

特任教授 工博特任教授 工博SUGAWARA, Hideaki

IWAYANAGI, Takao

D. Eng., Professor

D. Eng., Professor

生物と生命現象に関わる知識の抽出と創生を支えるデータベースの構築提供
Research and development of biological databases for the new age

峯崎善章 MINEZAKI, Yoshiaki

Sugawara, H., Ogasawara, O., Okubo, K., Gojobori, T. and Tateno, Y.
(2008). DDBJ with new system and face. Nucleic Acids Research 36,
D22-24.

Tanaka, N., Abe, T., Miyazaki, S. and Sugawara, H. (2006). G-InforBIO: Integrated system for microbial genomics. BMC Bioinformatics 7, 368.

Hirahata, M., Abe, T., Tanaka, N., Kuwana, Y., Shigemoto, Y.,
Miyazaki, S., Suzuki, Y. and Sugawara, H. (2007). Genome Information Broker for Viruses (GIB-V): Database for comparative analysis
of virus genomes. Nucleic Acids Research 35, D339-D342.

Riley, M., Abe, T., Arnaud, B.M., Berlyn, M., Blattner, R.F., Chaudhuri, R.R., Glasner, D.J., Horiuchi, T., Keseler, M.I., Kosuge, T., Mori,
H., Perna, T.N., Plunkett, G., Rudd, E.K., Serres, H.M., Thomas, H.G.,
Thomson, R.H., Wishart, D. and Wanner, L.B. (2006). Escherichia
coli K-12: a cooperatively developed annotation snapshot-2005.
Nucleic Acids Research 34, 1-9.

Kosuge, T., Abe, T., Okido, T., Tanaka, N., Hirahata, M., Maruyama,Y., Tomiki, A., Kurokawa, M., Himeno, R., Fukuchi, S., Miyazaki, S.,
Gojobori, T., Tateno, Y. and Sugawara, H. (2006). Exploration andgrading of possible genes in 183 bacterial strains by a common fine
protocol lead to new genes: Gene Trek in Prokaryote Space (GTPS).
DNA Research 13, 245-254.

Abe, T., Sugawara, H., Kanaya, S., Kinouchi, M. and Ikemura, T.
(2006). A large-scale Self-Organizing Map (SOM) unveils sequencecharacteristics of a wide range of eukaryote genomes. Gene 365,
27-34.
研究活動

Research Activities

47

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Figure ― The digital problem solving environment for biology:
Diverse digital information resources are interconnected by Web APIs

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ― バイオ分野のデジタル問題解決環境：多様なデジタル情報源がWeb APIで統合される

Experimental Farm実験圃場

本間桂一 HOMMA, Keiichi權 娟大 KWON, Yeon-Dae

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

We have substantially enriched the biological information
resources (BIR) composed of databases and data analysis
tools. We have also improved the digital problem solving
environment (PSE) for biology composed of diverse biological information resources by introducing Web service
API (Web API).
The databases are composed of primary archival databases and secondary derived databases. We designed thelarge scale data processing system for the primary database, namely, DDBJ. The databases of GIB, GIB-V and
GIB-IS are secondary databases that make users easy tocapture the data they need. GTPS is another type of secondary database that provides graded ORFs based on aconsistent and transparent protocol. As to the data analytical tools, we have developed InforBIO, G-InforBIO, OASYS(Open Annotation SYStem) and SOM (Self-OrganizingMap) for taxonomy, phylogenetic analysis, genome annotation and comparative genomics, and sequence data mining.
In 2007, Professor Sugawara was the director of Center
for Information Biology and DNA Data Bank of Japan andpromoted evidence based development of DDBJ services.
He was the leader of the project of Information Platform in
the Targeted Protein Research Project.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

本研究室はバイオ分野におけるデジタルな問題解決環
境（Problem Solving Environment（PSE））の構築に取り組んでいます。これまでに，膨大で多様なバイオ・デー
タベースや解析ソフトウエアを様々な視点で統合利用できるような PSE を具体的に提供してきました。近年は，Simple Object Access Protocol（SOAP）や Representational State Transfer（REST）の技術を駆使してWeb サー
ビス API を展開して，複数のバイオ情報資源の相互接続性（Interoperability）を加速する Web API for Biology（WABI）を提唱しています。
また，比較ゲノムと生物多様性研究などに着目した情報提供や情報学的手法の開発として，ゲノムデータベー
ス GIB シリーズ（GIB-M，GIB-V，GIB-ENV，GIB-IS），
微生物ゲノムに対し，共通プロトコルによる配列相同性による信頼度を付与した再アノテーションデータベース（GTPS）等の提供や，ゲノム比較解析ツール G-InforBIO
や自己組織化地図法（SOM）等のゲノム配列解析ソフ
ト・手法を開発しています。
なお，菅原は2007年度生命情報・DDBJ 研究センター長として，データに基づいたサービス開発（Evidence
BAsed Development（EBAD））の展開を目指しました。
また，ターゲットタンパク研究プログラム情報プラット
フォームの課題の代表研究者として活動しました。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

データベース運用開発研究室 http://xml.nig.ac.jp/ http://www.tanpaku.org/ Laboratory for the Research and Development of Biological Databases

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

遺伝子発現解析研究室 http://www.nig.ac.jp/section/okubo/okubo-j.html

Laboratory for Gene-Expression Analysis

大久保研究室 Okubo Group

大久保公策

小笠原 理

教授 医博

助教 博（理）OKUBO, Kousaku

OGASAWARA, Osamu

M. D., Ph. D., Professor

D. Sc., Assistant Professor

ゲノムワイドな測定からの知識発見
Knowledge discovery through genome-wide measurements

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター
Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

ゲノム科学とは俯瞰的観測値による，遺伝子群の構造化とそれに続く知識発見である。自らは遺伝子発現を対象に観測を行い，あらゆるカテゴリーの公的データおよび知識データの動員を行ってヒト遺伝子群の構造化と知識発見を進めている。
遺伝子発現定量：遺伝子発現は遺伝子の役割を知る手がかりであり，また細胞組織の状態を知る手がかりである。液状ハイブリ フィルターハイブリ RT-PCRに続くものとしてゲノム科学時代には EST 収集，マイクロアレイが登場した。EST 収集を始めて発現定量と位置付けた時代から続く BodyMap（http://bodymap.
jp）の維持と新たに開発した iAFLP 法による高精度定量を通じてヒト及びマウスのトランスクリプトームの全貌解明に向けての測定 データ管理公開を行っている（http://okubolab.genes.nig.ac.jp/bodymap̲i）。キー
ワード：遺伝子発現，EST，マイクロアレイ，ゲノム
データベース
遺伝子発現データ解釈：発現データからの知識発見はデータからのパタンの検出と検出されたパタンの既存の知識を動員した解釈によって成り立つ。この行為をフルスコープで行う為に様々な統計学的解析に加えて，医学知識を動員できる計算機― BOB ―の構築を進めている。キーワード：オントロジー，情報検索，自然言
語処理

The practical definition of a transcriptome is a entire populationof mRNA in a defined source, i.e. a cell, cells, tissue, or an
organism.c The composition , which gene and how abundant, iscentral to the transcriptome data. Since human genome project
started in early 1990s, increasing amount of human transcriptome data have been generated. A large collection of fragmentary cDNA sequences and genome-wide gene expression pattern using parallel hybridization of thousands of cDNA probes
are examples. In these data, every transcript has ID whichenables compilation of different data set and makes characterization of individual gene, as well as mass mRNA, possible.
After this cleansing step, entire data is analyzed for higher order
structure using statistical technique and then local data structures are interpreted for domain specific knowledge.
Within such a context, ongoing projects in our group are as
follows:
BodyMap and iAFLP: As an expansion of the world-first gene
expression database BodyMap (http://bodymap.jp), we arecollecting gene expression data for human and mouse with
newly developed technique iAFLP (http://okubolab.genes.nig.
ac.jp/bodymap_i).
Machine interpretation of genome-wide measurement data
(BOB): Construction of a system for automatic recruitment of
biomedical knowledge and machine interpretation of
genome-wide measurement data.

図 ― BodyMap-Xs（ cross species）
は遺伝子の発現量の種間比較のためのデータベースである。
これは我々がこの目的のために開発したプログラムによりDDBJ の動物由来 ESTデータを臓器分類したものである。

Figure ― BodyMap-Xs (cross species) is a database for cross-species gene expression compariosn. It was created by the anatomical
breakdown of the latest animal EST records in DDBJ using a sorting
program tailored for this purpose.

Sugawara, H., Ogasawara, O., Okubo, K., Gojobori, T. and Tateno,
Y. (2008). DDBJ with new system and face. Nucleic Acids Res. 36,
D22-24.

Okubo, K., Sugawara, H., Gojobori, T. and Tateno, Y. (2006). DDBJ
in preparation for overview of research activities behind data submissions. Nucleic Acids Res. 34, D6-D9.

Hoshino, H., Uchida, T., Otsuki, T., Kawamoto, S., Okubo, K.,
Takeichi, M. and Chisaka, O. Cornichon-like Protein Facilitates
Secretion of HB-EGF and Regulates Proper Development of Cranial
Nerves. Molecular Biology of the Cell 2007 Apr Vol.18, D1143-1152.

Itoh, K., Kawasaki, S., Kawamoto, S., Seishima, M., Chiba, H.,
Michibata, H., Wakimoto, K., Imai, Y., Minesaki, Y., Otsuji, M. andOkubo, K. (2005). Identification of differentially expressed genes inpsoriasis using expression profiling approaches. Exp. Dermatol. 14,
667-674.

Ogasawara, O., Otsuji, M., Watanabe, K., Iizuka, T., Tamura, T.,
Hishiki, T., Kawamoto, S. and Okubo, K. (2006). BodyMap-Xs: anatomical breakdown of 17 million animal ESTs for cross-species comparison of gene expression. Nucleic Acids Res. 34, D628-D631.
48

研究活動

Research Activities

Kaimori, J.Y., Takenaka, M. and Okubo, K. (2005). Quantification ofgene expression in mouse and human renal proximal tubules. Methods Mol. Biol. 293, 209-219.

Laboratory for Cell Lineage

一色研究室 Isshiki Group

一色孝子
准教授 博
（理）

ISSHIKI, Takako
D. Sc., Associate Professor

神経幹細胞システムが作り出す細胞多様性
Temporal specification of neural cell fates within neural stem cell lineages

辻拓也 TSUJI, Takuya

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

Generation of multiple cell types during embryogenesis
should be orchestrated temporally for development oforganisms. Yet we still know relatively little about how different cell fates are generated over time. Neural stem cells
often generate diverse neurons and glia in stereotyped
order, and the cell fate of a neuron/glia is tightly linked to its
birth order within a stem cell lineage. Our group aims to
elucidate the molecular mechanisms of temporal specification of neural cells within a lineage by using the Drosophila
CNS as a model system.
Nearly all of Drosophila neural stem cells, called neuroblasts, sequentially express a set of the transcription factors, which specify temporal cell fates of neuroblasts andtheir progeny, over time. The finding of such factors raised
many further questions: For example, 1. What mechanisms
regulate the expression of the transcription factors? 2. How
do the transcription factors specify temporal fate? 3. Do
the factors also regulate the size of the CNS by controlling
timing of quiescence of neuroblast? By addressing thesequestions, we are now getting better understanding of themachinery for controlling development of neural stem celllineages.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

個体発生の過程では，多種多様な細胞が正しいタイム
スケジュールに従って誕生しなければなりません。しかし，どのような分子メカニズムによって次々と異なる細胞がつくりだされるかは，いまだ不明な点が多く残されています。時間的に細胞個性を特定していくシステムの代表例として，一個の神経幹細胞が多様な神経細胞を遺伝的に規定された順序で次々と作り出す機構があげられます。私達は，こうした神経幹細胞の細胞系譜形成機構について，ショウジョウバエ中枢神経系をモデルに分子遺伝学的な研究を進めています。
ショウジョウバエ中枢神経系では，全ての神経幹細胞が共通の転写因子セットを順次発現していきます。それらの転写因子は，神経幹細胞そのもの，さらに子孫神経細胞の個性を決定しています。私達は，このセットに含まれている転写因子の発現制御や機能解析を足がかりとして，神経幹細胞の系譜形成の解明に取り組んでいます。
また，それぞれの生物にあった神経系が構築されるためには，神経幹細胞は，発生のスピード，体の大きさに合った数の神経細胞を生みださなければなりません。個々の神経細胞の個性だけでなく，そうした神経細胞の数の制御という点にも着目して研究を進めています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

細胞系譜研究室 http://www.nig.ac.jp/section/isshiki/isshiki-j.html

Experimental Farm
実験圃場

Isshiki,T., Pearson, B., Holbrook, S. and Doe, C.Q. (2001). Drosophila
neuroblasts sequentially express transcription factors which specify
the temporal identity of their neuronal progeny. Cell 106, 511-521.

Nose, A., Isshiki,T. and Takeichi, M. (1998). Regional specification ofmuscle progenitors in Drosophila: the role of the msh homeobox
gene. Development 125, 215-223.

McDonald, J.A., Holbrook, S., Isshiki, T., Weiss, J., Doe, C.Q. andMellerick, D.M. (1998). Dorsoventral patterning in the Drosophila
central nervous system: the vnd homeobox gene specifies ventral column identity. Genes & Development 12, 3603-3612.

Isshiki,T., Takeichi, M. and Nose, A. (1997). The role of the mshhomeobox gene during Drosophila neurogenesis: implication for the
dorsoventral specification of the neuroectoderm. Development 124,
3099-3109.
研究活動

Research Activities

49

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Figure ― (A) Neuroblasts (NBs) at early stage labeled with a marker
for specific NB lineages (red). NBs are expressing the transcription
factors (green, blue) specifying early-born cell fates. (B) A single NB
lineage at late stage containing a parental NB (magenta) and its progeny (green).

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ―（A）発生初期における特定の神経幹細胞
（赤）
。
この時期，
神経
幹細胞は初期特異的転写因子（緑，青）を発現する。
（ B）発生後期の一個の神経幹細胞（紫）とその子孫群（緑）Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

神経形態研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/NeurMorp/EmotoLab2008.htm

Neural Morphogenesis Laboratory

榎本研究室 Emoto Group

榎本和生
准教授 博
（薬）

EMOTO, Kazuo
D. Pharm., Associate Professor

神経ネットワークの構築・維持・可塑性を制御する分子基盤
Genetic and epigenetic control of neural wiring

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター

私達の脳内では，1,000億個ものニューロンが，軸索と樹状突起という構造・機能的に異なる２種の神経突起を正確に配線することによりネットワークを形成しています。このような選択的配線を組み立てる為には，ニューロン自身が持つ遺伝情報だけでは不十分であり，外部環
境から与えられる様々な空間情報を利用する必要があります。
本研究室では，ショウジョウバエ感覚神経系をモデルとして，ニューロンが細胞内外の情報を統合し，そのア
ウトプットとして正しい空間で適切な方向に神経突起を分岐させていく分子・構造基盤を明らかにしたいと考えています。具体的には，以下の研究を行っています。
樹状突起間の反発作用を介する受容領域の決定メカニ
ズム
神経入力依存的な受容領域の再編メカニズム
変態期における樹状突起の選択的切除およびその再生メカニズム

The human brain receives, processes, stores, and transmits complex information with great fidelity. The neuronal
network that underlies these functions is comprised of an
estimated 1011 neurons linked by over 1014 synaptic connections between two structurally and functionally different
neurites, axons and dendrites. Precise pattering of dendrites as well as axons is essential for correct wiring andfunction of neural circuits. We combine fly genetics, imaging, and biochemical approaches to investigate the interplay between genetic and epigenetic control of neuralmorphogenesis, and deduce the functional importance of
these regulatory systems in disease etiology. In particular,
we focus our researches on genetic and molecular regulation of dendritic patterning, maintenance, and plasticity in
Drosophila PNS neurons. Current ongoing projects are:Dendritic field formation by repulsive interations between
homophilic dendrites.
Sensory-evoked remodeling of dendritic structures.
Pruning and reconstruction of dendritic branches duringmetamorphosis.

博士研究員 Postdoc

熊谷牧子 KUMAGAI, Makiko
安永桂一郎 YASUNAGA, Kei-ichiro
金井 誠 KANAI, Makoto

森川 麗 MORIKAWA, Rei
金森崇浩 KANAMORI, Takahiro

Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ―（A）特定の感覚ニューロンにGFPを発現させたショウジョウバ
エ幼虫。
（B）単一ニューロンが描き出す美しい樹状突起パターン。
（C）単一感覚ニューロンの軸索末端。

Figure ― (A) The third instar larvae with GFP reporter in a sunset of
sensory neurons.
(B) The Dendrite arborization pattern of the sensory neurons in a single-cell resolution.
(C) The axon terminal of the sensory neurons at the ventral nerve
cord.

Parrish, J. Z., Emoto, K., Jan, L.Y. and Jan, Y.N. (2007). Polycomb
genes interact with the tumor suppressor hippo and warts in themaintenance of Drosophila sensory neuron dendrites. Genes Dev. 21,
956-972.

Emoto, K., Inadome, H., Kanaho, Y., Narumiya, S. and Umeda, M.
(2005). Local change of phospholipid composition at the cleavage
furrow is essential for completion of cytokinesis. J. Biol. Chem. 280,
37901-37907.

Soba, P., Zhu, S., Emoto, K., Younger, S., Yang, S.J., Yu, H.H., Lee, T.,
Jan, L.Y. and Jan, Y.N. (2007). Drosophila sensory neurons require
Dscam for dendrite self avoidance and proper dendritic organization.
Neuron 54, 403-416.

Emoto, K., He, Y., Ye, B., Grueber, W.B., Adler, P. N., Jan, L.Y. andJan, Y.N. (2004). Control of dendritic branching and tiling by the Tricornered-kinase/Furry signaling pathway in Drosophila sensory neurons. Cell 119, 245-256.

Emoto, K., Parrish, J.Z., Jan, L. and Jan, Y.N. (2006). The tumour
suppressor Hippo acts with the NDR kinases in dendritic tiling andmaintenance. Nature 443, 210-213.

榎本和生 (2007). ニューロンはいかにして固有の受容領域を獲得
し，それを維持・管理するのか？ 蛋白質核酸酵素 54, 842-852.

50

研究活動

Research Activities

Cell Architecture Laboratory

木村研究室 Kimura Group

木村

暁

准教授 博
（理）

KIMURA, Akatsuki
D. Sc., Associate Professor

細胞建築学：細胞内空間配置のデザイン原理と力学的基盤の理解をめざして
Toward understanding design principles and mechanical bases of the architecture of the cell

Center for Frontier Research
新分野創造センター

博士研究員 Postdoc

小山宏史 KOYAMA, Hiroshi

木村健二 KIMURA, Kenjiprocessing reveal length-dependent pulling force as the primarymechanism for C. elegans male pronuclear migration. Developmental Cell 8, 765-775.

木村暁，
大浪修一 (2006). コンピュータシミュレーションを利用した核の配置のダイナミクス解析. 蛋白質核酸酵素 51, 2172-2179.

Kimura, A. and Horikoshi, M. (2004). Partition of distinct chromosomal regions: Negotiable border and Fixed border. Genes to Cells 9,499-508.
研究活動

Research Activities

51

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

Kimura, A. and Onami, S. (2007). Local cortical pulling-force repression switches centrosomal centration and posterior displacement in C.
elegans. Journal of Cell Biology 179, 1347-1354.

知的財産室／新領域融合研究センター

Figure ― (A) A Caenorhabditis elegans embryo. (B) An example ofimage processing (morphology of cell membrane). (C) An example ofquantitative measurement (movement of an intracellular granule).
(D) An example of computer simulation (segregation of the centrosomes during cell division).

Experimental Farm実験圃場図 ―（A）研究に用いている線虫初期胚。
（ B）
画像処理の例（細胞膜の形状の抽出）。
（ C）定量計測の例（細胞内顆粒の移動計測）。
（ D）
シ
ミュレーションの例（細胞分裂に伴う中心体の分配）。

Kimura, A. and Onami, S. (2005). Computer simulations and image

Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanThe cell is a highly organized architecture that, inside thecell, organelles and the cell division plane are positioned in
the right place at the right time. Our group is searching fordesign principles in spatial organization of cell architecture,
and analyzing mechanical bases underlying the principles.
We are using the nematode Caenorhabditis elegans
embryo as a model system (Fig. A). In addition to molecular biology approaches, we use computational approaches
such as image processing (Fig. B), quantitative measurement (Fig. C), and computer simulation (Fig. D).
Our research subjects include,
Centrosome positioning (Fig. D)
Cytokinesis (Fig. B)
Cytoplasmic flow (Fig. C)

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

細胞は空間的に組織化された建築物と捉えることができます。細胞はその内部に核などの細胞内小器官や染色体，細胞分裂面などを適材適所に配置することによってその機能を発揮しています。本研究室ではこの適材適所な配置に隠されている細胞空間のデザイン原理とその力
学的な基盤の理解をめざして研究をすすめています。線
虫の初期胚［図 A］を主な対象に，分子生物学的な手法に加えて，コンピュータを活用したアプローチ（画像処理［図 B］，定量計測［図 C］，シミュレーション［図 D］など）を積極的に活用しているのが特色です。
現在，以下の研究課題について進めています。
中心体配置：中心体を細胞中央に配置することは細胞内小器官の配置等を規定するために重要です。この中心体の空間配置にどのような力が必要かを解析しています。
細胞膜分裂：細胞がくびれ，２つに分裂する際に働く力と細胞膜の変形の関係について解析しています。
細胞内流動：細胞内では個別の輸送に加えて，細胞全体にわたるマクロな物質の流れが生じることがあり，細胞の性質を規定しています。この流れを説明付ける力の働きを解析しています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

細胞建築研究室 http://www.nig.ac.jp/labs/CelArchi/cell_archi_home.html

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

実験圃場 http://www.nig.ac.jp/labs/ExpFarm/jweb/jtop/jlab.html

Experimental Farm

野々村研究室 Nonomura Group

野々村賢一
准教授 博
（農）

NONOMURA, Ken-ichi
D. Ag., Associate Professor

植物の生殖細胞発生過程の分子細胞遺伝学
Molecular cytogenetics of plant germ-cell development

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Center for Frontier Research
新分野創造センター

被子植物では，花の各器官の形成に引き続き，雄蕊および雌蕊の原基内部に生殖始原細胞が発生します。生殖始原細胞は数回の体細胞分裂を経て，減数分裂細胞とそれらを包む保育細胞へと分化します。減数分裂は，両親の遺伝子が組換えによりシャッフルされ，新しい遺伝子組み合わせをもつ染色体が創出される，正に遺伝の根幹を為す現象です。
当研究室では，単子葉モデル穀類であるイネを用いて，種子が稔らない突然変異体を選抜し，生殖細胞の発生初期過程あるいは減数分裂に関わる遺伝子を同定してきました。また，ナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）に参加し，植物遺伝研究室と共同で，世界各地の野生イネおよび在来栽培品種の保存・分譲を行っています。これらの植物材料を基盤として，今後は以下の解析に取り組みます；
生殖に関する新たなイネ突然変異体，遺伝子の同定
イネ生殖細胞分化から減数分裂の遺伝的制御機構
イネの生殖細胞，特に減数分裂細胞の染色体挙動
栽培イネと遠縁野生イネの F1雑種の減数分裂異常

The primordial plant germ cell develops within the primordia ofstamen (male) and pistil (female) after the establishment offlower organs in the angiosperm. The primordial germ cells
mitotically divide several times, and generate the meiocytes andthe nurse cells. Meiosis is the essence of genetics, because it
generates a new gene combination different from that of parents.
We have identified several rice genes relating to germ-celldevelopment and meiosis using seed-sterile mutants. The Plant
Genetics lab and we have organized the germplasm center ofwild relatives and local varieties of rice, under the funding support of the National Bioresource Project, Japan (NBRP). On thebasis of these plant materials, we will try the following subjects
and analyses;
Identification of new rice mutants and genes relating to sexual reproduction.
Genetic regulatory system of germ-cell initiation to meiosis.
Meiotic chromosome kinetics.
Meiotic aberration in F1 hybrids between cultivated rice andwild relatives.

特任研究員 Project Researcher

高嶋和哉 TAKASHIMA, Kazuya

Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

図 ― イネの花の切片。当研究室で発見された遺伝子は，葯
（anther）
および胚珠（ovule）の中にできる生殖始原細胞および胞子母細胞（後に減数分裂を行う細胞）で特異的に発現している（mRNAを青色で可視化）。

Figure ― A section of the rice flower. The MEL1 gene, discovered in
our lab., specifically expresses within primordial germ cells andsporogenous mother cells, which subsequently undergo meiosis, indeveloping anther and ovule.

Nonomura, K.I., Morohoshi, A., Nakano, M., Eiguchi M., Miyao A.,
Hirochika, H. and Kurata, N. (2007). A germ cell-specific gene of
ARGONAUTE family is essential for the progression of premeiotic
mitosis and meiosis during sporogenesis in rice. Plant Cell 19,2583-2594.

GOU S PAI RI NG ABERRAT ION I N RIC E M EIOS I S 1 of rice
encodes a putative coiled-coil protein required for homologous chromosome pairing in meiosis. Plant Cell 16, 1008-1020.

Miyabayashi, T., Nonomura, K.I., Morishima, H. and Kurata, N.
(2007). Genome size of twenty wild Oryza Species determined byflow cytometric and chromosome analyses. Breed. Sci. 57, 73-78.
Nonomura, K.I., Nakano, M., Eiguchi, M., Suzuki, T. and Kurata, N.
(2006). PAIR2 is essential for homologous chromosome synapsis inrice meiosis I. J. Cell Sci. 119, 217-225.
Nonomura K.I., Nakano, M., Fukuda, T., Eiguchi, M., Miyao, A.,
Hirochika, H. and Kurata, N. (2004). The novel gene HOMOLO52

研究活動

Research Activities

Nonomura K.I., Nakano, M., Murata, K., Miyoshi, K., Eiguchi, M.,,
Miyao, A., Hirochika, H. and Kurata, N. (2004). The insertional
mutation of rice PAIR2 gene, the ortholog of Arabidopsis ASY1,
caused a defect in homologous chromosome pairing in meiosis. Mol.
Gen. Genom. 271, 121-129.
Nonomura K.I., Miyoshi, K., Eiguchi, M., Suzuki, T., Miyao, A.,
Hirochika, H. and Kurata, N. (2003). The MSP1 gene is necessary to
restrict the number of cells entering into male and female sporogenesis and to initiate anther wall formation in rice. Plant Cell 15,
1728-1739.

知的財産室 Intellectual Property Unit

鈴木睦昭
室長 薬博

SUZUKI, Mutsuaki
D. Pharm., Director

いかにして研究所から生まれた研究成果を活かす方策を考え，実行するか？
Communicate research findings at NIG with the outer world

日本知財学会「生物遺伝資源のマテリアルトランスファー（MTA）」学会発表（於 東京大学 2007.07）

御殿場

平成19年度知的財産学術研究助成採択 「リサーチツール流通円滑化のためのマテリアル移転契約書（MTA）の運営最適化
に関する研究」（財団法人機械産業記念事業財団 2007.11）

平成19年度大学知的財産戦略研修会
高原ホテル 2007.12）

招待講演（於

研究活動

Research Activities

53

Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

京都

招待講演（於知的財産室／新領域融合研究センター

京都大学知的財産経営学コース講演会
大学 2007.11）

Experimental Farm
実験圃場

日本知財学会 ライフサイエンス分科会第１回分科会「生物遺伝資源の MTA」学会発表（於 東京理科大学 2007.01）

Center for Frontier Research
新分野創造センター

第4回 UNITT 大学技術移転実務者ネットワーク「MTA・現場の立場から」招待講演 （於 早稲田大学 2007.09）

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

International competition over innovative creation is intensifying in the present worldwide current of countries fighting
for their prosperity by trying to become leaders in the fields
of intellectual property, science and technology. Amidst thiscurrent, the strengthening of foundational research in thelife sciences is, needless to say, an absolute necessity forthe development of science and the continued productionof innovation.
The mission of the Intellectual Property Unit is the identification, protection, and utilization of intellectual property
produced by the National Institute of Genetics (NIG). For
many, the words "intellectual property" brings to mind only
patents, but intellectual property is born of human knowledge, and in that sense all research results produced by
the Institute are intellectual property. To put it another way,
the mission of the Intellectual Property Unit is to effectively
come up with and implement strategies to utilize research
results produced by the Institute.
We take the seeds of science and technology, sometimes apply for patents, Sometimes manage and transfer
as appropriate those seeds as material assets, and sometimes are entrusted with them. Furthermore, in addition to
making the link between fundamental research and applicable or practical research as quickly as possible, it is also
important to establish a structure in which it is easy to proceed with fundamental research itself.With the immediategoal of establishing a system to effectively communicate
knowledge from NIG to universities and society at large,
the Intellectual Property Unit is examining ways to come up
with and implement strategies to utilize research results
produced by the Institute. The Office also considers it its
mission to contribute to the advancement of fundamental
science by aiming to produce innovation with research
results from NIG.

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

知財立国，科学技術立国の実現に向かい，世界的潮流の下，国家の生き残りを賭けたイノベーション創出の国際競争がさらに激しくなっています。その中で，ライフサイエンスの基盤研究の強化は，科学の発展と絶えざるイノベーションの創出に必要不可欠であるのは言うまでもありません。
遺伝研の知的財産の発掘，保護，活用を行うのが，知的財産室のミッションです。知的財産という言葉から，特許のみを想像しがちですが，知的財産は人の英知から生まれたものであり，その意味を考えたときに研究所で創造される研究成果すべてが知的財産であります。すな
わち，知財室のミッションは，いかに研究所から生まれた研究成果を活かす方策を考え，実行するかということになります。
科学技術のシーズを，あるときは特許出願し，またあるときは，有体物として資産管理を行い適切に移転する，あるいは寄託を受ける。そして，基礎研究から応用研究，
実用研究をすばやく結びつけることと共に，基礎研究自身をいかに進めやすくする体制確立が重要であります。
知的財産室では遺伝研の知を大学・社会に伝達する体制を充実することを当面の目標とし，研究所から生まれた研究成果を活かす方策を考え・実行するかを検討しながら，遺伝研の研究成果からのイノベーション創成を目指すことで，基礎科学の進歩に貢献することを使命と考えています。

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

Intellectual Property Unit

知的財産室 http://www.nig.ac.jp/labs/IntProp/

Genetic Strains Research Center Center for Genetic Resource Information Structural Biology Center
系統生物研究センター
生物遺伝資源情報総合センター 構造遺伝学研究センター

新領域融合研究センター

生物多様性解析プロジェクト
The Bio-diversity Research Project
参加研究機関：国立遺伝学研究所，統計数理研究所，国立情報学研究所，
東京大学，長浜バイオ大学，九州大学

http://www.nig.ac.jp/labs/NigPrict/seibutsu/index.html

Transdisciplinary Research Integration Center
遺伝研で研究しているメンバー Members at NIG
博士研究員 Postdoc
高田豊行 TAKADA, Toyoyuki
博士研究員 Postdoc
岡（木曾）彩子 OKA-KISO, Ayako
博士研究員 Postdoc
春島嘉章 HARUSHIMA, Yoshiaki
博士研究員 Postdoc
杉本大樹 SUGIMOTO, Hiroki
特任研究員 Project Researcher 堀内陽子 HORIUCHI, Yoko

生物多様性の比較解析は，複雑系としての生命システムの理解を深める有力な方法論と考えられています。そのためには，生物多様性を客観的に記載する数値計測技術と得られた計測値の違いをゲノム多型に結びつけるための統計学的解析の融合が必要です。本プロジェクトでは，国立遺伝学研究所が保有している
自然集団由来のマウスやイネ等の多数のモデル生物系統の表現形
質の生物多様性データについて，統計数理研究所が培ってきた統計的モデリング技術と国立情報学研究所やプロジェクト参加大学が得意とする情報技術を活用することにより可能な限り客観的に数値計測化します。さらに，連続的多変量である
表現型データと離散的多変量であるゲノム多型データを高度な統計解析手法により関連づけて生物が持つ複雑な遺伝子（ゲノム）機能と遺伝子ネットワークの解明をめざしています。

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

Comparative analysis of bio-diversity is a suitable way to understand complex system of life. The National Institute of
Genetics (NIG) has unique collections of natural populations-derived bioresources, such as rice and mouse strains. “TheBio-diversity Research Project” aims to exploit these resources to build up novel methods for numerical measurement ofphenotypes by statistical modeling and bio-imaging techniques, as combined efforts of The Institute of Statistical Mathematics, The National Institute of Informatics, NIG and several universities that join this project. We employ the developed
methods for a large-scale phenotyping of the resources. The obtained data sets are further used to identify gene(s) andgene-networks underlying the phenotypes by means of elaborate statistical methods.

Center for Frontier Research
新分野創造センター

地球生命システムプロジェクト

Environmental and Genetical Approach for Life on Earth (EAGLE)
参加研究機関：国立極地研究所，国立遺伝学研究所，統計数理研究所，国立情報学研究所，
北海道大学，秋田大学，千葉大学，東京工業大学，日本大学，玉川大学，東京薬科大学，
長浜バイオ大学，京都大学，京都府立大学，広島大学，島根大学

遺伝研で研究しているメンバー Members at NIG
特任准教授 Assoc. Prof.
特任准教授 Assoc. Prof.

柳原克彦 YANAGIHARA, Katsuhiko
馬場知哉 BABA, Tomoya

http://polaris.nipr.ac.jp/~EAGLE/index.html

Experimental Farm
実験圃場Intellectual Property Unit / Transdisciplinary Research Integration Center

知的財産室／新領域融合研究センター

地球環境と生命活動の相互作用を調べることは，生物の進化や多様性を知る上で非常に重要です。そのためには，
過去から現在までの地球環境の変動の解析データと各時代に生存していた生物学的解析データを融合し，情報学的な解析を行うことが必要になります。本プロジェクトでは，
国立極地研究所が保有している南極の氷床コア（約80万年前の氷）などの様々な試料から，国立遺伝学研究所が中心となって生物のゲノム情報を解析し，統計数理研究所の統計解析技術と国立情報学研究所のデータベース技術，さらにプロジェクト参加大学が得意とする各専門分野のネットワーク研究により生物の時間的な変遷と環境適応システムの解明に取り組んでいます。現在我々は，希少な試料からゲノム情報を抽出するため，微生物１細胞からの DNA 解析
技術の開発を行っています。

図 ― １細胞からの DNA 解析の技術開発アウトライン
Figure ― Technology for DNA Analysis from Single Cell

The interaction between life and the surrounding environment should have great impact on the evolution and diversity oflife. “Environmental and Genetical Approach for Life on Earth (EAGLE)” project integrates researches on geoscience, bioscience and informatics in order to understand the life system on the earth. The Transdisciplinary Research Integration
Center is responsible for EAGLE project, collaborating with National Institute of Polar Research, the National Institute of
Genetics, the Institute of Statistical Mathematics and the National Institute of Informatics, and several universities. We are
currently developing genome analysis technologies for single cell of microorganisms, which is involved in the ice core on
the Antarctic, estimated about 800,000 year’s old.
54

研究活動

Research Activities日本 DNA データバンクの活動

Activity of the DNA Data Bank of Japan

日本 DNA データバンク（DDBJ）DNA Data Bank of Japan (DDBJ)

五條堀 孝 教授
GOJOBORI, Takashi

DDBJ は，欧州の EBI/EMBL および米国の NCBI/GenBank との密接な連携のもと，『DDBJ/EMBL/GenBank 国際塩基配列データベース』を構築している三大国
際 DNA データバンクのひとつで，生命情報・DDBJ 研究センターで運営されています。
生命科学のめざましい発展の基盤として，DNA 塩基配列から得られる知識は欠
かすことのできないものとなっています。わが国においても DNA 塩基配列データを収集・評価・提供するデータバンク活動で国際的に貢献すべく，1983年に試験的なデータ入力が始まりました。翌年国立遺伝学研究所に遺伝情報研究センターが設置されたのにともない，その中で DDBJ の活動準備が進められました。デー
タ公開などの本格的な活動は1986年から開始され現在にいたっています。現在は，
主に以下のような活動を行っています。

舘野義男 特任教授
TATENO, Yoshio「国際 DNA データベース」の共同構築・運営
DNA データの収集とアノテーション
DNA データベースのオンライン公開・利用相談
関連生命情報データベースの開発・運営
データベース入力・管理・利用ソフトウエアの開発・運用
広報・講習活動
国立遺伝学研究所コンピュータシステムならびにネットワークの管理・運用「ライフサイエンス統合データベース」プロジェクトへの参画
菅原秀明 特任教授
SUGAWARA, Hideaki

斎藤成也 教授
SAITOU, Naruya

日本 DNAデータバンクのホームページ
Homepage of the DNA Data Bank of Japan(http://www.ddbj.nig.ac.jp)

大久保公策 教授
OKUBO, Kousaku

DDBJ (DNA Data Bank of Japan) began DNA data bank activities in earnest in 1986
at the National Institute of Genetics (NIG) with the endorsement of the Ministry of
Education, Science, Sport and Culture. From the beginning, DDBJ has been functioning as one of the International Nucleotide Sequence Databases, which are composedof the EMBL Bank in Europe and GenBank in the USA as the two other partners.
DDBJ now located at the Center for Information Biology and DNA Data Bank ofJapan at NIG is the sole DNA data bank in Japan, which is officially certified to collect
DNA sequences from researchers and to issue the internationally recognized accession number to data submitters. Since we exchange the collected data with the
EMBL Bank and GenBank on a daily basis, the three data banks share virtually thesame data at any given time.
We also develop other related databases and tools for data retrieval and analysis,
and provide them worldwide. In addition, we hold a course, DDBJing, a few times ayear to teach beginners how to use DDBJ.

池尾一穂 准教授
IKEO, Kazuho

Sugawara, H., Ogasawara, O., Okubo, K., Gojobori, T. and Tateno, Y. (2008). DDBJ withnew system and face. Nucleic Acids Res. 36, D22-D24.
Sugawara, H., Abe, T., Gojobori, T. and Tateno, Y. (2007). DDBJ working on evaluationand classification of bacterial genes in INSDC. Nucleic Acids Res. 35, D13-D15.
Hirahata, M., Abe, T., Tanaka, N., Kuwana, Y., Shigemoto, Y., Miyazaki, S., Suzuki, Y. and
Sugawara, H. (2007). Genome Information Broker for Viruses (GIB-V): database forcomparative analysis of virus genomes. Nucleic Acids Res. 35, D339-D342.

鈴木善幸 助教SUZUKI, Yoshiyuki

Tanaka, N., Uchino, M., Miyazaki, S. and Sugawara, H. (2007). Identification of discriminative characteristics for clusters from biologic data with InforBIO software. BMC Bioinformatics 8, 281.

福地佐斗志 助教
FUKUCHI, Satoshi

Homma, K., Fukuchi, S., Nakamura, Y., Gojobori, T. and Nishikawa, K. (2007). Genecluster analysis method identifies horizontally transferred genes with high reliability andindicates that they provide the main mechanism of operon gain in 8 species of gammaProteobacteria. Mol. Biol. Evol. 24(3), 805-813.
Cochrane, G., Bates, K., Apweiler, R., Tateno, Y., Mashima, J., Kosuge, T., Mizrachi, I.K.,
Schafer, S. and Fetchko, M. (2006). Evidence standards in experimental and inferential
INSDC Third Party Annotation data. OMICS 10, 105-113.
Kosuge, T., Abe, T., Okido, T., Tanaka, N., Hirahata, M., Maruyama, Y., Mashima, J.,
Tomiki, A., Kurokawa, M., Himeno, R., Fukuchi, S., Miyazaki, S., Gojobori, T., Tateno, Y.
and Sugawara H. (2006). Exploration and Grading of Possible Genes from 183 Bacterial
Strains by a Common Protocol to Identification of New Genes: Gene Trek in Prokaryote
Space (GTPS). DNA Res. 13, 245-254.
Okubo, K., Sugawara, H., Gojobori, T. and Tateno, Y. (2006). DDBJ in preparation foroverview of research activities behind data submissions. Nucleic Acids Res. 34, D6-D9.

隅山健太 助教
SUMIYAMA, Kenta

Takeda, J., Suzuki, Y., Nakao, M., Barrero, R.A., Koyanagi, K.O., Jin, L., Motono, C.,
Hata, H., Isogai, T., Nagai, K., Otsuki, T., Kuryshev, V., Shionyu, M., Yura, K., Go, M.,
Thierry-Mieg, J., Thierry-Mieg, D., Wiemann, S., Nomura, N., Sugano, S., Gojobori, T.
and Imanishi, T. (2006). Large-scale identification and characterization of alternative
splicing variants of human gene transcripts using 56,419 completely sequenced and manually annotated full-length cDNAs. Nucleic Acids Res. 34, 3917-3928.

日本 DNA データバンクの活動

小笠原 理 助教
OGASAWARA, Osamu

Activity of the DNA Data Bank of Japan55

遺伝資源データベースとリソースの提供サービス
Materials and Information Services of Genetic Resources

遺伝資源データベースとリソースの提供サービス
Materials and Information Services of Genetic Resources
生物遺伝資源情報総合センターではライフサイエンスの実験研究に必要不可欠な遺伝資源材料の情報を収集し利用者に提供しています。生物種毎に設置されている国内の生物資源バンクと連携し，これまでに多数の資源データベースを構築して公開しています。またナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP 第１期：2002-2006，第２期：2007-2011）の情報センターとしても活動しています。
マウス，ゼブラフィッシュ，ショウジョウバエ，ヒドラ，イネ，大腸菌など生物種については，様々な有用実験系統を開発し，維持・分譲サービスを行っています。ナショナルバイオリソースプロジェクトでは，イネ，大腸菌，ゼブラフィッ
シュ，ショウジョウバエなどが中核またはサブ機関として活動しています。
The Center for Genetic Resource Information was established in 1998 aimed for collecting and providing BioResource information indispensable for life science study. We have constructed a variety of resource databases and opened them to the public incollaboration with resource centers in Japan. This center also has been playing an important role as a center of the National
BioResource Project started in 2002.
The Genetic Strains Research Center has taken responsibility for developing forefront bioresources, preservation, and distribution of established bioresources of various organisms including E. coli, Rice, Mouse, and Drosophila.
Under the NIG, laboratories outside the GSRC are also engaging in bioresource programs such as C. elegans, Hydra andZebrafish.
①

www.shigen.nig.ac.jp/mouse/strain/⑤

www.nig.ac.jp/labs/OntoGen/overall.html⑨

kawakami.lab.nig.ac.jp/②

www.shigen.nig.ac.jp/mouse/polymorphism⑥

www.nbrp.jp⑩

www.shigen.nig.ac.jp/rice/oryzabase③

www.shigen.nig.ac.jp/mouse/jmsr/⑦

www.shigen.nig.ac.jp/fly/nigfly/⑪

www.shigen.nig.ac.jp/ecoli/strain/④

molossinus.lab.nig.ac.jp/msmdb/①

遺伝研のマウス系統
NIG Mouse Genetic Resources② マウス多型データベース
Mouse Polymorphism DB③ 日本のマウス系統
Japan Mouse/Rat Strain Resources Database④ マウス系統間 SNP 情報
NIG Mouse Genome Database56⑧

www.nig.ac.jp/labs/DevGen/segmentation/⑤

遺伝研のヒドラ系統
Hydra Genetic Resources⑥ ナショナルバイオリソースプロジェクト情報公開サイト
National BioResource Project HP⑦ 遺伝研のショウジョウバエ系統
NIG Fly Stocks⑧ ショウジョウバエ・体節形成蛋白質抗体
Asian Distribution Center for Segmentation Antibodies

遺伝資源データベースとリソースの提供サービス⑨ 遺伝研のゼブラフィッシュ遺伝子・エンハンサートラップ系統
Zebrafish Gene trap & enhancer trap DB⑩ イネ総合データベース
Integrated Rice Science Database⑪ 遺伝研の大腸菌リソース
NBRP E.coli Strain

Materials and Information Services of Genetic Resources遺伝学への興味と理解を深める

Public education and awareness of genetics

遺伝学電子博物館
Cyber Museum of Genetics
http://www.nig.ac.jp/museum/
この博物館は，1999年に国立遺伝学研究所の創立50周年を記念して，遺伝学の研究の中身を，わかりやすく，楽しく知っていただけるようにと企画して作ったものです。
新聞やニュースなどで，
「遺伝子」
，
「DNA」
，
「ゲノム」といった言葉が，毎日のように流れています。普段生活するなかで，遺伝学の知識なしに理解するのが難しい話題が次々と出てきています。いまや，遺伝学の研究は専門家だけに任せておいてはいけない時代，たくさんの方が理解して，判断を迫られる時代となっているのです。
この「遺伝学電子博物館」では，学生・学校の先生・ジャーナリストだけでなく，科学の研究に興味のある多くの方々に向けて，遺伝学についての正確な情報を提供しています。では，少しだけ中身を紹介しましょう。
2008年５月から大幅改訂しました。
メンデルから現代まで

遺伝学の歴史

生きものはどこから来たか

進化と遺伝

DNA の視点から生命を考える

分子遺伝学

昔から「子は親に似る」ということわざがあるように，
親子，兄弟は何となく顔や姿が似ていることは疑う余地がありません。遺伝現象の研究が近代科学として成立したのは，オーストリアの修道院の牧師であった
Mendel が重要な遺伝の法則を発見したことから始まります。
科学としての進化論は，C. ダーウィンが1859年に種の起源を発表したことから始まりました。ダーウィンは遺伝の原理を知りませんでしたので，自然淘汰の機構について充分説明できず大変悩んだようです。1968年，
木村資生が提唱した中立説に始まり，分子レベルで進化を考えることが始まりました。

マルチメディア資料館：DNAの複製

1953年，X 線を使って DNA の二重らせん構造が発見されました。そこには遺伝情報を正確に子孫に伝え，体のかたちを作り，生命活動を行う精巧な仕組みが秘められていました。近年活発なゲノムプロジェクトについてもご紹介します。
クイズ遺伝学！

いろんな生物のゲノム研究

生物種の遺伝学

ムービーで見る分子の世界

マルチメディア資料館

楽しく遺伝学を知ろう！

クイズ遺伝学
ゲノムアニメ劇場
電脳紙芝居

ゲノムプロジェクトにより，生命現象の基本プログラムの詳細な姿を明らかにするための基礎となる「情報」
が日々蓄積されています。それらは，ゲノムの構造と密接に関連した生物情報知識ベースとしてコンピュー
タ化され，バイオサイエンス研究の基盤情報として広く使われているのです。
DNA が複製・転写・翻訳される様子が３ D のムービーになりました。RNA ポリメラーゼの専門家と蛋白質の立体構造の専門家が製作に参加し，分子生物学の正確な知見を踏まえて作られています。

ゲノムアニメ劇場

ゲノムって何？ オーダーメイド医療って？ 研究者
はどんな考え方をしているの？ 素朴な疑問にクイズやアニメで楽しみながら学べます。また，電脳紙芝居
では，モアイの気の抜けたおしゃべりを見ながら，生き物の謎を考えていくことができます。
電脳紙芝居
遺伝学電子博物館

Cyber Museum of Genetics

57

国際交流

International Activities

国際交流 International Activities
国際会議の主催 International meeting promoted by NIG
2008年３月27，28日に遺伝研国際シンポジウムが東京・一ツ橋において開催されました。
NIG International meeting was held on 27th and 28th March 2008 in Hitotsubashi, Tokyo.
シンポジウムタイトル

Meeting Title

ゲノム進化の新視点から基礎生命活動を探る
New Insight of Genomic Evolution into Fundamental Life Activities

会場

Location

３月27日㈭28日㈮主催

如水会館 Josui Kaikan on 27 Thu.
国立情報学研究所

National Institute of Informatics on 28 Fri.

Organizer

国立遺伝学研究所・東京工業大学
National Institute of Genetics and Tokyo Institute of Technology
Speakers

講演者名

Masatoshi NEI (Pennsylvania State University)
Shozo YOKOYAMA (Emory University)
Sudhir KUMAR (Arizona State University)
George ZHANG (University of Michigan)
Chung-I WU (University of Chicago)
Norihiro OKADA (Tokyo Institute of Technology)
Takashi GOJOBORI (National Institute of Genetics)
Naruya SAITOU (National Institute of Genetics)
and more.

外国人研究者の受け入れ Admission of foreign scientists
氏名／プロジェクト名・研究課題／所属

ゼブラフィッシュ胚における活動依存的な脊椎介在ニューロン形成
Activity-dependent development of spinal interneurons in the zebrafish embryo

Max Suster

線虫の幹細胞様細胞分裂における転写因子 RNT-1とその結合因子 BRO-1への標的因子の研究
Rachael Ann Nimmo Investigating the direct downstream targets of the Runx transcription factor RNT-1 and its binding
partner BRO-1 in controlling stem cell proliferation and self-renewal in C. elegans

Name / Project, Subjest title / Affilication

初期発生研究部門
Division of Molecular and Developmental Biology
生物遺伝資源情報研究室
Genome Biology Laboratory

Sudhir Kumar

新たな分子系統解析法の開発
Development of a new method for phylogenetic analysis

遺伝子機能研究室
Laboratory for Gene Function Research

David A. Blizard

マウスの味覚情報処理の系統差に関与する遺伝的要因の解析
Analysis of genetic factors associated with strain difference in gustatory phenotypes

マウス開発研究室
Mouse Genomics Resource Laboratory

Kirill Kryukov

受託研究「ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築」
Development of Genome Network Platform

遺伝情報分析研究室
Laboratory for DNA Data Analysis

劉受託研究「ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築」
Development of Genome Network Platform

遺伝情報分析研究室
Laboratory for DNA Data Analysis

Andrea Cornero

受託研究「ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築」
Development of Genome Network Platform

遺伝情報分析研究室
Laboratory for DNA Data Analysis

Margherita Squillario

受託研究「ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築」
Development of Genome Network Platform

遺伝情報分析研究室
Laboratory for DNA Data Analysis

Jung-Shan Hwang

受託研究「ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築」
Development of Genome Network Platform

遺伝情報分析研究室
Laboratory for DNA Data Analysis

董

科学研究費補助金（特別推進研究）「細胞記憶を支えるクロマチンダイナミクス」 形質遺伝研究部門
Division of Gene Expression
Chromatin dynamics underlying cellular memory

慶信義昕Jose Clemente

58

国際交流

受託研究「ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築」
Development of Genome Network Platform

International Activities

遺伝情報分析研究室
Laboratory for DNA Data Analysis

国立大学法人

総合研究大学院大学 遺伝学専攻

Department of

Genetics

SOKENDAI
国立遺伝学研究所（遺伝研）は，総合研究大学院大学（SOKENDAI）
・遺伝学専
攻として，大学院生の教育を行っています。遺伝学を中核に多様な分野の研究が集積する優れた環境の元で，幅広い視野をもつ研究者を育成し，次世代の生命科学研究に貢献したいと考えています。
５年間で博士号取得を目指す５年一貫制博士課程と３年間の博士後期課程の２種類の課程があります。修士号取得者や大学卒業後２年間の研究歴のある人は博士後期課程に入学できます。
http://www.nig.ac.jp/jimu/soken/index-j.html
The National Institute of Genetecs (NIG) functions as the Department of
Genetics of SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies) andoffers graduate programs in Genetics. Those who have a bachelor’s degree or
equivalent are eligible to apply to our 5-year PhD program. Those with a Master’s degree or two years of research experience after obtaining bachelor’s
degree can enroll in our 3-year PhD program. Highly qualified students are eligible to receive a stipend from the Japanese government.
Our graduate programs provide interdisciplinary education with frequent
seminars, journal clubs, and workshops on scientific writing and presentation.
NIG has about 35 research groups, each headed by a professor or an associate
professor who leads innovative research programs in a highly interactive atmosphere. The quality of the research done at NIG is evident from the frequentcitation of papers published from the Institute and the high funding rates for
grant proposals from NIG. NIG houses enormous resources for basic researchin life sciences, such as the well-established DNA database (DDBJ), an extensive collection of mutant strains of various model organisms, and state of theart research equipment.
United under the term “Genetics”, the graduate students at NIG continue toexpand the frontiers of life sciences, in molecular and cell biology, development, neurosciences, evolution, structural biology, and bioinformatics.
For more information please visit the web site of our graduate program:
http://www.nig.ac.jp/jimu/soken/index-e.html

総合研究大学院大学・遺伝学専攻
Department of Genetics, SOKENDAI

遺伝研で学びませんか？
SOKENDAI・遺伝学専攻の特色
質の高い研究遺伝研は国内外の研究者の共同利用を目的とした研究機関です。整備された DNA データベース，数多くの実験生物系統などの遺伝資源，最先端の共通機器等，生命科学の基礎研究を遂行するための環境が全て揃っています。ここでは，約35の研究グループがそれぞれのテーマに向かって自由に研究活動を展開し，得られた研究成果を世界へと発信
しています。論文引用度や科学研究費の採択率がここ数年間常にトップクラスであることも，当研究所で行われている研究が国際的にみても高水準であることを裏付けています。質の高い研究に支えられた研究主導型の教育は，SOKENDAI・遺伝学専攻で学ぶ大きな利点です。

充実した教育遺伝研では，教授も准教授もそれぞれ独立の研究室を組織して研究を行っています。各研究室の構成員は10人前後と小規模ですので，教員と頻繁な密度の濃い議論が可能です。博士課程の大学院生１人あたりの教員数は1.4人であり，大学院大学ならではの非常に恵まれた研究教育環境であるといえます。教員１人あたりの学生
数，学生１人の教育にかける経費などを総合した「教育の偏差値」は，全国の国立大学のなかでトップに位置しています。
＊教育の偏差値は教員１人あたりの学生数，学生１人あたりの教育経費，教育にかけられている経費が資金に占める割合から算出されています。

総研大は教育の偏差値が国立大学で一番
大学院名

教育の偏差値＊順位

総合研究大学院大学

87.1

1

北海道大学

44.2

82

東北大学

44.6

77

東京大学

46.9

60

名古屋大学

45.8

66

京都大学

44.1

84

大阪大学

44.8

73

九州大学

44.7

74

文部科学省 科学技術政策研究所「国立大学法人の財務分析」（2008年１月）のデータを元に作成。

多彩な授業と豊富なセミナー
遺伝学専攻は生命科学の様々な分野を基礎から最先端まで学べるよう，多彩な授業を提供しています。たとえば，
次世代志向境界領域という科目では，複数年度にわたって生物学の融合領域の短講義・短演習を２つ受講することによって単位を得ることができます。分子発生生物学や発生生物学では，e-learning による基礎的知識の教授と議論が中心の授業を併設し，原著論文を批判的に読み，ディスカッションすることを通して「考える力」や「討論する力」を育てることを重視しています。また，英会話や論文作成など成果発表のための実践的技術を身につけるための授業も行っています。
遺伝学専攻の基盤機関である遺伝研は，多岐分野にわたるセミナーを頻繁に開催しています。週１度の所内演者による内部交流セミナーに加えて，国内外の著名研究者を招いた Biological Symposium が年間約50回以上も開かれ，活発な論議が行われています。大学院生としてこれらのセミナーに参加すれば，遺伝学専攻の共通専門科目の単位になります。また，セミナー演者と大学院生との昼食会に参加すれば，あこがれの研究者と実際に会って個人的に話をすることができます。

複数教員による教育制度
遺伝学専攻は，「一人一人の大学院生を全教員で指導する」という理念のもとに大学院教育を行っています。もちろん各大学
院生はそれぞれ一人の指導教員のもとでその研究グループに所属して研究を行いますが，それを補う形で，複数教員の指導によるユニークな「プログレスレポート制度」を実施しています。
この制度は，「各々の学生が選んだ教員が小委員会を組織し，学生の相談にのったり助言をおこなう」というものです。５年一貫制博士課程１，３年次では，指導教員以外の教員１名との個人面談で研究計画の討論を行い，研究テーマの設定について助60

総合研究大学院大学・遺伝学専攻

Department of Genetics, SOKENDAI

総合研究大学院大学・遺伝学専攻

Department of Genetics, SOKENDAI

言を得ることができます（生命科学プログレスⅠ，Ⅲ）。２，４年次には，それまでの研究内容のレポートを提出し，指導教員以外の４人の教員からなる小委員会に対して口頭で発表を行います（生命科学プログレスⅡ，Ⅳ）。さらに５
年次には，研究所全体での公開のセミナーを行い，聴衆や小委員会のメンバーと討論します（生命科学プログレスⅤ）。
研究成果がまとまって学位論文を提出すると，多くの場合，プログレスレポート小委員会のメンバーに所外の委員を加えて審査委員会が組織されます。指導教員は審査委員会メンバーにはなれません。
これらの制度が，研究が行き詰まったときの助けになるのはもちろんですが，様々な分野の研究者の意見を聞く機会をもつことで，研究者としての視野を広げるのに役立っています。また，英語論文を書くための準備やプレゼンテー
ションの訓練という意味でも経験を積むことができます。

研究者間の活発な交流
遺伝研・遺伝学専攻は，研究者間の交流や議論が活発な事で有名です。各研究室が小規模なこともあり，研究室間の合同セミナーや，共同研究が活発に行われています。大学院生も，他の研究室に出入りして自分に必要な知識や実験手技を学んだりするなど，自由で積極的な交流を行っており，大講座制にはない魅力となっています。研究所には，教員や大学院生以外にも，博士研究員，共同利用研究員，外国人招へい研究者等，様々な立場の研究者がいるので，いろいろなレベルでの交流が行われています。このような研究室間の垣根のない交流は，幅広い学際的視野をもつ研究者の育成のために，非常に良い環境であるといえるでしょう。

生命科学研究科合同セミナー
総研大の生命科学研究科は，遺伝研を基盤機関とする遺伝学
専攻，岡崎の生理研，基生研を基盤機関とする生理学専攻，基礎生物学専攻から成り立っています。これら３専攻の合同セミ
ナーが年１回開催されています。2006年度合同セミナーは，遺伝学専攻の学生が中心となって企画され，つま恋において２泊３日の日程で３専攻間の学生および教員の活発な交流が行われました。

学生に対する様々な支援活動
大学院生としての生活は人生の中で決して「楽な」時期ではありません。
一人前の研究者と同様に高いレベルの研究成果をあげることを期待されているにもかかわらず，「指導を受けている」学生という身分であるため，仕事をするために授業料を支払わなければなりません。アメリカでは，大学院生の授業料は学部や指導教官が申請するグラントによって負担され，また学生には給与（stipend）が支給されるのが普通ですが，現在の日本の制度では大学院が学生に経済的な援助を与えるシステムは極めて限られています。このような制約の下でも，遺伝学専攻は，学生が「一人前の研究者に育つ」と言う目標を達成するために出来る限りの支援をしようとしてい
ます。

経済的支援

英会話授業

遺伝学専攻では，大学院生をリサーチアシスタントに採用し，科学研究における様々な場面では，「英語で議論する力」が必

給与を支給しています。額は５年一貫制１，２年次が年額55万要です。遺伝学専攻は「遺伝学英語口頭表現演習」という授業

円，３年次以上が年額60万円です。また，日本学生支援機構のを開講し，外部講師による英会話授業を行っています。卒業ま奨学金の貸与を希望する者は，入学後選考のうえ，日本学生支でに英語で自らの研究内容のプレゼンテーションや討論ができ援機構に推薦します。最近の実績は，博士後期課程入学の学生

るようになるような授業設計がされています。

の場合，希望者全員が奨学金給付を認められています。入学料，
授業料については，経済的理由により納付が困難で，かつ学業優秀な者等に対し，入学後選考のうえ，全額又は半額の免除が認められる制度があります。

海外での学会参加の助成
研究成果をあげ，英会話能力を身につけたら次は国際学会での発表です。遺伝学普及会が若手研究者に対する海外渡航費の助成を行っており，申請が認められれば旅費の援助が受けられプレゼンテーション法の指導ます。

研究者にとっては，単に研究能力だけでなく，その成果を外に発表する能力も大切です。そこで，遺伝学専攻は外部講師に

就職支援活動

よる英語論文書き方講習会やプレゼンテーション法講習会など

遺伝学専攻では在学生や修了生を対象に，「求人情報のメーリを企画し，研究者として独り立ちするために役立つ実践的な教

ングリスト」を作成しています。個々の教員に寄せられるポス

育セミナーも行っています。

ドクなどの求人情報が素早く入手できる便利な制度です。

総合研究大学院大学・遺伝学専攻

Department of Genetics, SOKENDAI

61

総合研究大学院大学・遺伝学専攻／他研究機関からの受け入れ

Department of Genetics, SOKENDAI / Hosting scientists from other institutions

大学院進学を考えている方へ！
体験留学・体験入学
遺伝研では学部学生のための「体験入学プログラム」
を実施しています。１―２週間，遺伝研の宿泊施設に泊
まり込み，実験，セミナー参加，総研大生との交流会，
最後には研究発表会など，盛りだくさんのプログラムで，遺伝研での研究生活を実体験することができます。旅費・宿泊費は遺伝研から支援されます。2007年度からは，海外からの学生も対象にしたインターン制度（NIGINTERN）
も始めました。
遺伝学専攻の大学院教育は，「自立した研究者」の育成を目指しています。しかし，この目標は優れた研究
環境や充実した指導体制だけで達成できるわけではありません。大学院生が各自，何を研究したいのか目的
意識をきちんと持ち，自ら積極的に行動することが必要です。遺伝学専攻に興味を持たれた方は，まずは興味をもつ研究室の教員に直接連絡を取ってみてください。

SOKENDAI・遺伝学専攻 DVD Promotional Video of the NIG Graduate Program
遺伝学専攻では遺伝研の研究教育環境を広く知っていただくため，所内の様子，大学院生の活動，遺伝学専攻の教育方針や教員の研究内容について紹介した DVD を制作しました。配布（無料）を希望される方は，国立遺伝学研究所大学院担当（info-soken@lab.nig.ac.jp）までご連絡ください。
We have produced a DVD video to introduce the activities at the Department of Genetics, SOKENDAI. The video
includes an overview of the graduate program and research
activities at the National Institute of Genetics. The DVD (inJapanese) can be obtained free of charge by contacting thegeneral affairs section (info-soken@lab.nig.ac.jp).

他研究機関からの受け入れ Hosting scientists from other institutions
遺伝研は，他大学の大学院生の教育にも貢献しています。遺伝学またはこれに関連する学問分野を専攻している大学院生（修士・博士課程）であれば，「特別共同利用研究員」として遺伝研で研究することが可能です。授業料などの費用はかかりません。そのほか，企業に所属しながら遺伝研で研究する「受託研究員」制
度や，大学卒業の資格で遺伝研で研究する「遺伝研研究生」の制度もあります。
詳細は http://www.nig.ac.jp/welcome/howtowork-j.html をご覧ください。
NIG accepts students who belong to other graduate programs (master's course or doctor's course) and provides research environment at the Institute. NIG also offers ample opportunity for post-graduate education andinternational exchanges. Institutionally-funded postdoc positions (NIG postdoctoral fellow) take applications in
December. One can also work at NIG through externally-funded postdoc grants (MEXT and JSPS Programs) or
grants to individual labratory. In addition, NIG welcomes sabbatical stays of foreign faculty. Please contact yourproposed mentor/host/hostess for details on the programs.

62

総合研究大学院大学・遺伝学専攻／他研究機関からの受け入れ Department of Genetics, SOKENDAI / Hosting scientists from other institutions

総合研究大学院大学・遺伝学専攻

Department of Genetics, SOKENDAI

今ごろ分かった…遺伝研ってすごい。
植物遺伝研究室 水多陽子（宮城県出身）

今の研究との出会い
初めて遺伝研を訪れたのは大学院説明会の時になります。その頃は異なる生物種をかけ合わせて作った雑種の研究をしていたのですが，雑種が出来る場合，出来ない場合，そして雑種で観察される様々な現象と遺伝子にはどんな関連があるのだろう？と漠然とした興味をもっていました。そんな中，大学院説明会で分子生物学的かつ進化学的な手法からアプローチできる今の研究に出会い，遺伝研の先生方の活気と熱気（？）に触れ，すっかり遺伝研の虜になってしまいました。

実は遺伝研はスパルタ式？
入学して分かったこと，それは遺伝研は優しく，とても厳しいところだということです。研究をしたい！と思っている人には惜しみなく設備や機会が与えられます。その道の先輩である先生，研究員，ポスドクの方から実験に関するアドバイス，時にはマル秘情報を数多く得ることが出来るのも遺伝研の特徴です。また，遺伝研では学生も一人の研究者として扱われます。それはとても素晴らしいことですが，一方でその責任感と重圧は大変なものです。ぼんやりと待っているだけでは実験は進みませんし，研究の方針や目的が曖昧な場合には徹底的な突っ込みを受けます。学生だから，という言い訳は成り立ちません。私も遺伝研に来てから情けなさと悔しさの経験値がだいぶ上がりました。

研究者になるために
私にとって研究者とは，一人で何でも出来る人ではありません。時にはレアな情報や人脈が自分の不得手な分野を補ってくれることもあります。また，同じ研究者を目指す仲間と愚痴を言い合い，そこからヒントを得ることもあります。遺伝研で学べるのは研究だけに限りません。遺伝研は大学院大学ですので，今までの大学から変わることを躊
躇する人もいると思いますが，新しい環境に飛び込み，新しい研究に挑むことは今後の自分にとって大きな財産になると思います。是非遺伝研に挑戦してみてください。あなたもきっと虜になるはずです。

Realize your dreams
発生遺伝研究部門 JOSHI, Rajshri（India 出身）

Being a part of the cerebral community
It is a lifetime ʻdreamʼ for every aspiring researcher to be a part of an exalted research institute like NIG. The name carries
with itself an intellectual gravity and aura of prestige. It is a brand that is accredited the world over. Thus, it is “a dreamcome true” for any young researcher to be a part and participle of the cerebral community of NIG.
The institute is a centre of excellence, amalgamating the techniques and principles of chemical sciences with the study of
biology. Thereby lending the much sought after multidisciplinary approach to address the problems in modern biology.
Moreover, the institute has a laudable faculty that adds luster to it. The frequent seminars, interactive sessions and lecturedelivered by eminent scientists all over the world, helps not only in understanding the subject better, but also inculcates adirectional approach to problem solving. The spirit of teamwork and the drive to discover novel facts prevails over the place.

As an international student
As an international student, I have always been curious of Japanese culture and I feel that my stay in Japan is an excellent
opportunity for me to experience a new lifestyle. By now, I have realized that the kind of ethical and moral values that exist
in Japan is commendable.
Japanese are excellent hosts and as an international student I could not have asked for more.

As a researcher
It is our innate curiosity and initiative to meet new challenges that places us in good stead in our research efforts and NIG
possesses an excellent research community and conducive atmosphere that helps realize our dreams.
総合研究大学院大学・遺伝学専攻

Department of Genetics, SOKENDAI

63

遺伝研で学んでいる大学院生
Graduate Students at NIG

遺伝研で学んでいる大学院生 Graduate students at NIG
氏名／研究課題名

尼川裕子

AMAKAWA, Yuko

胚発生における X 染色体の活性制御機構

天野美保

AMANO, Miho

構成的セントロメアタンパク質の機能解析

坂東明日佳

BANDO, Asuka

タンパク質の機能を記述する方法論に関する研究

千葉初音

CHIBA, Hatsune

マウス生殖細胞における DNA メチル化機構の解析

付

FU, Yuシロイヌナズナのゲノム進化とエピジェネティクス

藤田龍介

FUJITA, Ryosuke

Functional SELEX による promoter 同定

原HARA, Yuki

線虫初期胚を用いた核と染色体の配置機構の解析

長谷川和輝

HASEGAWA, Kazuteru

セルトリ細胞における周期的遺伝子発現の解析

畠山明子

HATAKEYAMA, Akiko

高周波による針を用いた細胞電気穿孔

林華子

HAYASHI, Hanako

線虫初期胚を用いた細胞核サイズ制御の解析

細谷理樹

HOSOYA, Masaki

軸前側多指症変異マウスの遺伝解析

一條

ICHIJO, Hiroshi

線虫

ISHII, Ayako

マウス自発活動性と情動性に関わる遺伝的要因の解析

煜

裕貴

宏

石井亜矢子

JOSHI, Rajshri

Name / Research Topicの感覚情報処理機構

Localization patterns of guidance receptors inaxons: how and why?

Graduate students at NIG

香川尚子

KAGAWA, Naoko

マウスにおける CENP-0複合体の役割

片岡太郎

KATAOKA, Taro

エネルギー代謝制御の遺伝解析

米田典央

KOMEDA, Norio

イネ属分化と染色体間認識に関する研究

近藤賢一郎

KONDO, Ken-ichiro

出芽酵母 DNA 複製関連遺伝子 SLD7の細胞周期制御における役割

近藤亮太

KONDO, Ryota

マウス系統間交雑で生じる遺伝的不適合の解析

金野宏之

KONNO, Hiroyuki

線虫

松岡信弥

MATSUOKA, Shinya

A

三田さくら

MITA, Sakura

神経膜タンパク質 M6a の解析

宮崎隆明

MIYAZAKI, Takaaki

リボソーム RNA 遺伝子の増幅組み換え機構の解析

水多陽子

MIZUTA, Yoko

イネ生殖的隔離障壁遺伝子の単離と相互作用解析

森MORI, Akihiro

理論・実験融合による線虫

中村みゆき

NAKAMURA, Miyuki

シロイヌナズナ転移因子の制御機構

新田洋久

NITTA, Hirohisa

発生・分化関連遺伝子を調節する DNA メチル化機構

庭山律哉

NIWAYAMA, Ritsuya

線虫初期胚を用いた細胞内の物質移動の力学的解析

大久保佑亮

OKUBO, Yusuke

体節形成における細胞間相互作用の分子基盤

佐田亜衣子

SADA, Aiko

雄特異的な nanos2の発現制御と機能解析

佐々木 卓

SASAKI, Taku

シロイヌナズナを用いた DNA メチル化制御機構の研究

鈴木應志

SUZUKI, Aussie

新規セントロメアタンパク質の機能解析

鈴木仁美

SUZUKI, Hitomi

マウス始原生殖細胞の発生・分化に必須な遺伝子 Nanos3の発現制御解析

鈴木郁夫

SUZUKI, Ikuo

鳥類終脳構造の比較発生学的解析

田口温子

TAGUCHI, Atsuko

大腸菌の染色体のドメイン構造が染色体分配に果たす役割

田中健太郎

TANAKA, Kentarou

ショウジョウバエの発生調節機構に潜む遺伝的多様性の解析

富澤信一

TOMIZAWA, Shinichi

ゲノムインプリンティングの確立機構

津田勝利

TSUDA, Katsutoshi

メリステム分裂維持と側性器官分化メカニズムの解析

塚原小百合

TSUKAHARA, Sayuri

シロイヌナズナ内在性レトロトランスポゾンの制御機構

上田弥生

UEDA, Yayoi

イネ生殖細胞の発生を制御する遺伝子の解析

渡部聡朗

WATANABE, Toshiaki

マウス生殖細胞の small RNA とエピジェネティクス

64

明弘

遺伝研で学んでいる大学院生

Graduate Students at NIG

初期胚における母性 mRNA 局在機構の研究
novel gene regulating both germline stem cell maintenance and differentiationの遺伝子発現制御機構の研究

研究を促進するための活動と行事

Activities and Events for the Promotion of Research

研究を促進するための活動 Activities for the Promotion of Research
内部交流セミナー NIG Colloquia
研究所内における研究成果を発表し，討論する会で，毎週金曜日に開かれます。教員による発表の他，D5プログレスレポー
トとして博士課程５年生の研究紹介の場としても利用されています。
Seminars are held every Friday by researchers at the Institute to
discuss their progress during the past year. Presentations are
made not only by the faculty, but also by fifth year graduate students as a part of their D5 Progress Report.

2008年3月21日 菅原秀明博士の講演
March 21, 2008 Dr. SUGAWARA, Hideaki

バイオロジカルシンポジウム Biological Symposia
先端の研究を行っている国内外の研究者を研究所に招き，講演討論を行います。幅広い分野の優れた講演が年間約80回行われています。
The Biological Symposium is held throughout the year, featuring
distinguished speakers in many areas of biological sciences, fromuniversities and institutions worldwide.
2008年3月27日 Dietmar Schmucker 博士の講演
March 27, 2008 Dr. SCHMUCKER, Dietmar

行事 Events
研究所の一般公開 Open House
科学技術週間における行事の一環として，毎年４月上旬に各研究部門の展示や学術講演を行い，学術映画を上映するなど，研究所の一部を一般に公開しています。
As one of the events of the Science and Technology Week, theNational Institute of Genetics (NIG) opens its grounds and facilities tothe public. Visitors attend exhibits, special lectures and scientific
movies, as well as enjoying cherry blossoms in the institute campus.

公開講演会 Public Lecture
年１回，東京地区を中心に本研究所教員を講師として，一般を対象に遺伝学公開講演会を開催しています。
Once every autumn, NIG holds a public lecture in Tokyo, presented by its faculty.

2007年度の公開講演会
開催日：2007年11月10日㈯2007年4月14日 一般公開
April 14, 2007 Open House

会場：秋葉原コンベンションホール（東京都千代田区外神田）
講演タイトル：からだの中の 建物探訪
〜細胞に学ぶ空間デザイン〜

木村

ハエの神経回路形成メカニズム〜行動や思考の源を探る〜

鈴木えみ子

暁

生命情報基盤から読み解く「科学の仕組み」〜オタクとカガクはおんなじか〜
大久保公策
器官構築の発生遺伝学〜個々の細胞は組織全体のためになにができるか？〜 広海

健研究を促進するための活動と行事

Activities and Events for the Promotion of Research

65

運営

Management

運営 Management
運営会議 Advisory Committee

研究所の運営に関する重要事項その他共同研究計画に関する事項で，所長が必要と認めるものについて，所長の諮問に応じる。
The Advisory Committee gives advice to the Director-General on administrative affairs including joint research programs.
（所外委員 五十音順）
大隅典子

菅野純夫

東北大学大学院医学系研究科教授

東京大学大学院新領域創成科学研究科教授

OSUMI, Noriko

Professor, Graduate School of Medicine, Tohoku University

SUGANO, Sumio

Professor, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo

岡田典弘

東京工業大学大学院生命理工学研究科教授

関口睦夫

福岡歯科大学客員教授
九州大学大学院理学研究院教授

OKADA, Norihiro

Professor, Department of Bioscience and Biotechnology, Tokyo Institute of Technology

SEKIGUCHI, Mutsuo Adjunct Professor, Fukuoka Dental College

小川智子

岩手看護短期大学副学長

舘田英典

OGAWA, Tomoko

Vice-Director, Iwate College of Nursing

TACHIDA, Hidenori

Professor, Faculty of Sciences, Kyusyu University

近藤

名古屋大学大学院理学研究科教授

中村春木

大阪大学蛋白質研究所教授

KONDO, Shigeru

滋Professor, Graduate School of Science, Nagoya University

NAKAMURA, Haruki Professor, Institute for Protein Research, Osaka University

篠崎一雄

独立行政法人理化学研究所植物科学研究センター長

西田栄介

京都大学大学院生命科学研究科教授

SHINOZAKI, Kazuo

Director, Plant Science Center, RIKENNISHIDA, Eisuke

Professor, Graduate School of Biostudies, Kyoto University

分子遺伝研究系教授

倉田のり

系統生物研究センター教授（所内委員 編成順）
山尾文明

YAMAO, Fumiaki

Professor, NIG

KURATA, Nori

Professor, NIG

荒木弘之

細胞遺伝研究系教授

桂

構造遺伝学研究センター教授

勲

ARAKI, Hiroyuki

Professor, NIG

KATSURA, Isao

Professor, NIG

広海

個体遺伝研究系教授

嶋本伸雄

構造遺伝学研究センター教授

健

HIROMI, Yasushi

Professor, NIG

SHIMAMOTO, Nobuo Professor, NIG

斎藤成也

集団遺伝研究系教授

五條堀孝

生命情報・DDBJ 研究センター教授

SAITOU, Naruya

Professor, NIG

GOJOBORI, Takashi Professor, NIG

佐々木裕之

総合遺伝研究系教授

大久保公策

生命情報・DDBJ 研究センター教授

SASAKI, Hiroyuki

Professor, NIG

城石俊彦

系統生物研究センター教授

OKUBO, Kousaku

Professor, NIG

SHIROISHI, Toshihiko Professor, NIG

アドバイザリーボード Advisory Board

研究所に係る重要事項について，所長又は運営会議の求めに応じ助言を行う。
The board members give advice to the Director-General and/or the Advisory Committee regarding the principles and policies of
the institute.
岩槻邦男

竹市雅俊

兵庫県立人と自然の博物館長

独立行政法人理化学研究所発生・再生科学総合研究センター長IWATSUKI, Kunio

Director-General, Museum of Nature and Human Activities, Hyogo

TAKEICHI, Masatoshi Director, Center for Developmental Biology, RIKEN

岡崎恒子

藤田保健衛生大学総合医科学研究所客員教授

Walter J. Gehring University of Basel 教授

OKAZAKI, Tuneko

Guest Professor, Institute for Comprehensive Medical Science, Fujita Health University

郷

お茶の水女子大学長

通子

Tim Hunt

GO, MichikoPresident Ochanomizu University

榊

豊橋技術科学大学長

佳之

Cancer Research UK London Research Institute研究員
Principal Scientist, Cancer Research UK London Research InstituteJohn Sulston

SAKAKI, Yoshiyuki

President, Toyohashi University of Technology

杉村

国立がんセンター名誉総長

隆

Professor, Biozentrum, University of Basel

SUGIMURA, Takashi President Emeritus, National Cancer Center

Wellcome Trust Sanger Institute 前所長
Former Director-General, Wellcome Trust Sanger Institute

Eric Wieschaus Princeton University 教授
Professor, Princeton University

総合企画室 Office of Strategy Planning and Coordination

運営会議共同利用委員会

所長の指揮の下，研究企画，評価，産学連携・広報の企画・調整を行うとともに，機構本部総合企画室に対応する。

委員長
五條堀

研究企画担当（所外委員）
岡田典弘

桂

勲

五條堀

孝

城石俊彦
佐々木裕之
新領域融合研究センター担当

仁木宏典

評価担当

上田

広報・知財担当

鈴木睦昭

66

運営

Management

龍

孝

舘田英典
（所内委員）
荒木弘之

生命情報・DDBJ 研究センター教授

東京工業大学大学院生命理工学研究科教授
九州大学大学院理学研究院教授

細胞遺伝研究系教授

倉田のり

系統生物研究センター教授

桂

構造遺伝学研究センター教授

勲運営Management

各種・個別委員会

所長の求めに応じ必要な事項について調査検討する。

■生物遺伝資源委員会 所外委員（五十音順）
明石良

宮崎大学フロンティア科学実験総合センター教授

伊佐正

自然科学研究機構生理学研究所教授

委員会名

委員長

将来計画委員会

五條堀

予算委員会

桂

施設整備委員会

佐々木裕之

共通機器委員会

小林武彦

電子計算機委員会

五條堀

小笠原直毅

奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科教授

図書委員会

広海

健

岡田清孝

自然科学研究機構基礎生物学研究所長

セミナー委員会

小出

剛

岡本

仁

独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センターグループディレクター

DNA データ研究利用委員会

藤山秋佐夫

小幡裕一

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター長

事業委員会

桂

勲

帯刀益夫

東北大学名誉教授

広報委員会

城石俊彦

笠井文絵

独立行政法人国立環境研究所生物圏環境研究領域室長

知的財産委員会

嶋本伸雄

金子嘉信

大阪大学大学院工学研究科准教授

放射線安全委員会

荒木弘之

河瀬真琴

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域ジーンバンク長

遺伝子組換え実験安全委員会

佐々木裕之

■

小林正智

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

動物実験委員会

城石俊彦

■

近藤勝彦

広島大学大学院理学研究科教授

防火・防災管理委員会

管理部長

酒泉

新潟大学理学部教授

データベース等取扱い委員会

斎藤成也

佐藤矩行

京都大学大学院理学研究科教授

生物遺伝資源委員会

城石俊彦

■

島本義也

東京農業大学生物産業学部教授

マウス小委員会

城石俊彦

■

鈴木健一朗

独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部部門長

イネ小委員会

倉田のり

■

芹川忠夫

京都大学大学院医学研究科教授

大腸菌小委員会

仁木宏典

■

武田和義

岡山大学資源生物科学研究所教授

ハラスメント防止・対策委員会

桂

中辻憲夫

京都大学再生医科学研究所長

ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理審査委員会

大久保公策

中村太郎

大阪市立大学大学院理学研究科准教授

安全衛生委員会

荒木弘之

中村幸夫

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

利益相反委員会

所長

成瀬清

自然科学研究機構基礎生物学研究所准教授

遺伝学博物館委員会

斎藤成也

西尾

剛

東北大学大学院農学研究科教授

孝
勲

孝

■

勲
■

岩槻邦男

兵庫県立人と自然の博物館館長

漆原秀子

筑波大学大学院生命環境科学研究科教授

江面浩

筑波大学大学院生命環境科学研究科教授

遠藤隆

京都大学大学院農学研究科教授

満

仁田坂英二

九州大学大学院理学研究院助教■ DNA データ研究利用委員会 所外委員（五十音順）

仁藤伸昌

近畿大学生物理工学部教授

小笠原直毅

奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科教授

深海

薫

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

京都大学化学研究所教授

伴野豊

九州大学大学院農学研究院准教授

菊地俊一

独立行政法人科学技術振興機構研究基盤情報部次長

辨野義己

独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター室長

中村春木

大阪大学蛋白質研究所教授

堀名古屋大学大学院理学研究科教授

中村保一

財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所植物ゲノム研究部植物ゲノム情報研究室長

前川二太郎

鳥取大学農学部教授

長村吉晃

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域ゲノムリソースセンター長

松居靖久

東北大学加齢医学研究所教授

服部正平

東京大学大学院新領域創成科学研究科教授

松浦善治

大阪大学微生物病研究所教授

藤田信之

独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部ゲノム解析部門長

松沢哲郎

京都大学霊長類研究所長

水島

東京医科歯科大学情報医科学センター准教授

松本耕三

徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部准教授

東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センター教授

三上襄

千葉大学真菌医学研究センター長

水澤博

独立行政法人医薬基盤研究所生物資源研究部長

金久

宮野

實

洋
悟

■遺伝子組換え実験安全委員会 所外委員（五十音順）
青木久尚

日本大学名誉教授

大泉光一

青森中央学院大学経営法学部教授

寛

三谷昌平

東京女子医科大学医学部教授

森奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授

浩禎

森脇和郎

独立行政法人理化学研究所筑波研究所特任顧問

矢尾板芳郎

広島大学大学院理学研究科教授

山村研一

熊本大学発生医学研究センター教授■動物実験委員会 所外委員

山本雅敏

京都工芸繊維大学ショウジョウバエ遺伝資源センター長

塩尻信義

横山和尚

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

吉川泰弘

東京大学大学院農学生命科学研究科教授

吉木

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

静岡大学理学部教授

淳

運営Management

67

運営

Management

各種・個別委員会■マウス小委員会 所外委員（五十音順）■ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理審査委員会 所外委員（五十音順）

相澤慎一

独立行政法人理化学研究所発生・再生科学総合研究センター副センター長

青木久尚

日本大学名誉教授

池中一裕

自然科学研究機構生理学研究所教授

小田

日本大学法学部教授

伊藤豊志雄

財団法人実験動物中央研究所部長

黒澤健司

神奈川県立こども医療センター医長

小幡裕一

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター長

小林設郎

静岡県立三島北高等学校教諭

甲斐知恵子

東京大学医科学研究所教授

野口基子

静岡大学教育特命教授

木南

新潟大学大学院医歯学総合研究科教授

渡邉妙子

財団法人佐野美術館館長

凌

芹川忠夫

京都大学大学院医学研究科附属動物実験施設教授

松田潤一郎

独立行政法人医薬基盤研究所生物資源研究部研究リーダー

松本耕三

徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部准教授

森脇和郎

独立行政法人理化学研究所筑波研究所特任顧問

八神健一

筑波大学生命科学動物資源センター教授

山村研一

熊本大学発生医学研究センター教授

米川博通

財団法人東京都医学研究機構東京都臨床医学総合研究所副所長■イネ小委員会 所外委員（五十音順）
芦苅基行

名古屋大学生物機能開発利用研究センター准教授

石川隆二

弘前大学農学生命科学部准教授

奥野員敏

筑波大学大学院生命環境科学研究科教授

北野英己

名古屋大学生物機能開発利用研究センター教授

佐藤

九州大学大学院農学研究院附属遺伝子資源開発研究センター教授

光

佐野芳雄

北海道大学大学院農学研究院教授

島本

奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授

功

谷坂隆俊

京都大学大学院農学研究科教授

長戸康郎

東京大学大学院農学生命科学研究科教授

長村吉晃

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域ゲノムリソスセンター長

廣近洋彦

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域長松岡信

名古屋大学生物機能開発利用研究センター教授

吉村淳

九州大学大学院農学研究院教授■大腸菌小委員会 所外委員（五十音順）
饗場弘二

名古屋大学理学部教授

秋山芳展

京都大学ウイルス研究所教授

磯野克己

財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所参与

伊藤維昭

京都大学名誉教授

小笠原直毅

奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科教授

片山

九州大学大学院薬学研究院教授

勉

川岸郁朗

法政大学工学部教授

河村富士夫

立教大学理学部教授

関口順一

信州大学大学院総合工学系研究科教授

戸邉

大阪大学大学院医学系研究科准教授

亨

林

哲也

宮崎大学医学部教授

藤田泰太郎

福山大学生命工学部教授

堀内嵩

自然科学研究機構基礎生物学研究所教授

三上襄

千葉大学真菌医学研究センター長

三木健良

68

九州大学名誉教授

運営

Management

司

職員

Staff

職員 Staff
as of Apr. 1, 2008

所長

Director

1

教授

Professors

17

准教授

Associate Professors

15

助教

Assistant Professors

30

客員教授 Adjunct Professors

10

小計

Subtotal

63（客員教授を除く
excluding Adjunct Professors）

管理部

Administration Staffs

18

技術課

Technicians

15

合計

Total

96（客員教授を除く
excluding Adjunct Professors）

管理部 Department of Administration
管理部長

General Manager 丸山謙一

MARUYAMA, Ken-ichi

研究推進課 Research Promotion Section
課長Manager

石代真敏

KOKUDAI, Masatoshi■ 研究支援チーム Research Support Team
副課長

Deputy Manager 新田清隆

NITTA, Kiyotaka

専門職員Specialist

UMEZAWA, Saburo■ 調達支援チーム

梅澤三郎

Supplies Support Team

副課長（兼）

Deputy Manager 新田清隆

NITTA, Kiyotaka

専門職員Specialist

MAEJIMA, Koji

前島耕志

■ 教育支援チーム Education Support Team
副課長（兼）

Deputy Manager 新田清隆

NITTA, Kiyotaka

経営企画課 Management Project Section
課長Manager

廣瀬久幸

HIROSE, Hisayuki■ 企画・監査チーム Project Inspection Team
副課長

Deputy Manager 引地光夫

HIKICHI, Mitsuo■ 施設チーム Facilities Team
副課長（兼）

Deputy Manager 引地光夫

HIKICHI, Mitsuo

専門職員Specialist

ISHIHARA, Mitsuhiro

石原光博■ 人事・労務チーム Personnel Team
副課長

Deputy Manager 酒井清人

SAKAI, Kiyoto

専門職員Specialist

SUZUKI, Yumiko

鈴木結美子

技術課 Technical Section
課長事務取扱（兼）Deputy Chief 桂
課長補佐

勲

KATSURA, Isao

Assistant Chief 谷田勝教

YATA, Katsunori

動物班 Animal Unit
班長

Unit Leader

第一技術係長Technical Group-I Leader 古海弘康

境雅子

SAKAI, Masako
FURUUMI, Hiroyasu

植物・微生物班 Plant-Microbial Unit
班長

Unit Leader

第一技術係長Technical Group-I Leader 永口

第二技術係長Technical Group-II Leader 宮林登志江

原

登美雄
貢

HARA, TomioEIGUCHI, Mitsugu
MIYABAYASHI, Toshie

機器班 Mechanical Unit
班長（兼）Unit Leader

谷田勝教

YATA, Katsunori

職員

Staff

69

沿革

History

沿革 History
昭和24年

６月１日

文部省所轄研究所として設置

1949

庶務部及び３研究部で発足
８月10日

小熊

１月１日

研究部を形質遺伝部，細胞遺伝部，

８月10日

生化学遺伝部設置

昭和29年

７月１日

応用遺伝部設置

昭和30年

９月15日

変異遺伝部設置

10月１日

木原

昭和35年

４月30日

人類遺伝部設置

昭和37年

４月１日

微生物遺伝部設置

昭和39年

４月１日

集団遺伝部設置

昭和44年

４月１日

森脇大五郎

昭和28年

捍

初代所長就任

生理遺伝部に改組

均

1953

第２代所長就任
1954
1955

第３代所長就任，分子遺伝部設置

1960

昭和49年

４月１日

植物保存研究室設置

昭和50年

３月１日

田島彌太郎

10月１日

遺伝実験生物保存研究施設動物保

昭和51年

10月１日

第４代所長就任

1962

存研究室設置

1964

遺伝実験生物保存研究施設微生物1969

保存研究室設置
昭和58年

10月１日

松永

英

第５代所長就任

昭和59年

４月12日

大学共同利用機関に改組

遺伝実

験生物保存研究センター（哺乳動

1974
1975

物保存・無脊椎動物保存・植物保
存・微生物保存・遺伝資源の５研究室），遺伝情報研究センター（構造・組換えの２研究室），実験圃場
設置
昭和60年

４月１日

遺伝情報研究センターに合成・遺

1976
1983
1984

伝情報分析の２研究室を設置
昭和62年

１月12日

日本 DNA データバンク稼働

昭和63年

４月８日

放射線・アイソトープセンター設置，遺伝情報研究センターにライ
ブラリー研究室を設置

10月１日

総合研究大学院大学生命科学研究科遺伝学専攻設置

平成元年

10月１日

富澤純一

第６代所長就任

平成５年

４月１日

遺伝実験生物保存研究センターに発生工学研究室を設置

平成６年

６月24日

遺伝情報研究センターに遺伝子機能研究室を設置

平成７年

４月１日

生命情報研究センター設置

平成８年

５月11日

構造遺伝学研究センター設置

1985

1987
1988

（遺伝情報研究センターの改組）（生体高分子研究室設置，超分子機能・構造制御・遺伝子回路の４研
究室振替）
平成９年

70

４月１日

沿革

系統生物研究センター設置（遺伝History

1989
1993

June 1

Established under the jurisdiction of the
Ministry of Education, Science, Sports andCulture. Started with an administrative department and three research departments.
Aug. 10 Prof. Kan Oguma was elected the 1st Director.
Jan. 1Three research departments were reorganized as the Departments of Morphological
Genetics, Cytological Genetics and Physiological Genetics.
Aug. 1
Department of Biochemical Genetics wasadded.
July 1
Department of Applied Genetics wasadded.
Sept. 15 Department of Induced Mutation wasadded.
Oct. 15 Prof. Hitoshi Kihara was elected the 2nd
Director.
Apr. 30 Department of Human Genetics wasadded.
Apr. 1
Department of Microbial Genetics wasadded.
Apr. 1
Department of Population Genetics wasadded.
Apr. 1
Prof. Daigoro Moriwaki was elected the 3rd
Director. Department of Molecular Biology
was added.
Apr. 1
Plant Genetic Stock Laboratory was established.
Mar. 1
Dr. Yataro Tajima was elected the 4th Director.
Oct. 1
Animal Section was added in the Genetic
Stock Center.
Oct. 1
Microbial Section was added in the Genetic Stock Center.
Oct. 1
Dr. Ei Matsunaga was elected the 5th Director.
Apr. 12 Reorganized as an inter-university research
institute for joint use by universities. The
DNA Research Center (DNA Structure andRecombinant DNA Laboratories) and theExperimental Farm were established. The
Genetic Stock Research Center was expanded into five laboratories: the Genetic
Resources Laboratory was added and theAnimal Section was divided into the Mammalian and Invertebrate Laboratories.
Apr. 1
The DNA Synthesis and DNA Data Analysis
Laboratories were added in the DNA Research Center.
Jan. 12 The DNA Data Bank of Japan began its
operations.
Apr. 8The Radio-isotope Center was established.
The Gene Library Laboratory was added in
the DNA Research Center.
Oct. 1The Graduate University for Advanced
Studies was established. The Departmentof Genetics, School of Life Science of the
University began accepting students.
Oct. 1
Dr. Jun-ichi Tomizawa was elected the 6th
Director.
Apr. 1The Mammalian Development Laboratory
was added in the Genetic Stock ResearchCenter.

沿革

History
実験生物保存研究センターの改組）（マウス系統研究分野 哺 乳 動 物 遺伝研究室・発生工学研究室，イネ系統研究分野植物遺伝研究室，大1994

June 24

1995

Apr. 1

1996

May 11

1997

Apr. 1

腸菌系統研究分野原核生物遺伝研
究室，無脊椎動物系統研究分野無脊椎動物遺伝研究室の５研究室振替）
生物遺伝資源情報総合センター設
置（系統情報研究室振替，生物遺伝資源情報研究室設置）
平成10年

10月１日

堀田凱樹

第７代所長就任

４月９日

個体遺伝研究系に初期発生研究部
門を設置，総合遺伝研究系に脳機能研究部門を設置

平成13年

４月１日

Oct. 1

生命情報・DDBJ 研究センター設置（生命情報研究センターの改組）

1998

Apr. 92001

Apr. 1

2002

Apr. 1

2003

Apr. 1

2004

Apr. 1（分子分類研究室振替，データベー
ス運用開発研究室設置，遺伝子発現解析研究室設置）
平成14年

４月１日

系統生物研究センターに遺伝子改変系統開発研究分野マウス開発研
究室，小型魚類開発研究室を設置

平成15年

４月１日

分子遺伝研究系に分子機構研究室，
系統生物研究センターに新分野創造研究室，生物遺伝資源情報総合センターに比較ゲノム解析研究室，
広報知財権研究室を設置

平成16年

４月１日

大学共同利用機関法人情報・シス
テム研究機構国立遺伝学研究所に
改組

平成17年

12月１日

小原雄治

第８代所長就任

４月１日

知的財産室を設置
管理部に研究推進室を設置

平成18年

４月１日

新分野創造センター設置（細胞系譜研究室，神経形態研究室，
細胞建築研究室設置）

平成20年

４月１日

管理部を総務課，会計課及び研究推進室から研究推進課及び経営企
画課に再編

Dec. 12005

Apr. 1

2006

Apr. 12008

Apr. 1The Gene Function Research Laboratory
was added in the DNA Research Center.
The Center for Information Biology wasestablished.
The DNA Research Center was reorganized as the Structural Biology Center
consisting of 5 laboratories (Biological
Macromolecules, Molecular Biomechanism, Multicellular Organization, Biomolecular Structure and Gene Network).
The Genetic Stock Research Center was
reorganized as the Genetic Strains Research Center consisting of 5 laboratories(Mammalian Genetics, Mammalian Development, Plant Genetics, Microbial Genetics
and Invertebrate Genetics), and as theCenter for Genetic Resource Informationconsisting of 2 laboratories (Genetic Informatics and Genetic Resources).
Dr. Yoshiki Hotta was elected the 7th Director.
The Division of Early Embryogenesis wasadded in the Department of Developmental Genetics. The Division of Brain Function
was added in the Department of Integrated Genetics.
The Center for Information Biology was reorganized as the Center for Information
Biology and DNA Data Bank of Japan. The
new center consists of 5 laboratories. The
Laboratory of Molecular Classification of
the former center was renamed as theLaboratory for Research and Developmentof Biological Databases in the new center.
The Laboratory for Gene-Expression Analysis was added in the new center.
Two laboratories, Mouse Genomics Resource Laboratory and Model Fish Genomics Resource Laboratory, were added
to the Genetic Strains Research Center.
The Molecular Mechanisms was added tothe molecular Genetics. The Laboratry for
Frontier Research was added to the Genetic Strains Research Center. Two laboratories, Comparative Genomics Laboratory
and Publicity and Intellectual Propery Unit,
were added to the Center for Genetic Resource Information.
Reorganized as Research Organization ofInformation and Systems, Inter-University
Research Institute Corporation, together
with three other national institutes.
Dr. Yuji Kohara was elected the 8th Director.
Intellectual Property Unit was added. Research Promotion Section was added in
the Department of Administration.
The Center for Frontier Research was established. The Laboratory for Cell Lineage,
Neural Morphogenesis and Cell Architecture was added in the new center.
General Affairs Section, Finance Section,
and Research Promotion Section were reorganized into Research Promotion Section and Management Project Section in
the Department of Administration.
沿革

History71

財政状況／科学研究費補助金

Financial Report / Grant-in-Aid for Scientific Research

財政状況（予算決算見込額）
Financial Report (Expected Sum of the Settlement of Accounts)(2007)

平成19年度(×1,000yen)

Revenue

収入区分

Expenditure

支出

金額3,054,412

運営費交付金
施設整備費補助金

234,946

国立大学財務・経営センター施設費交付金

決算見込額（内訳）

区分

金額

（人件費）

（物件費）

（施設費）

934,571 1,937,309

0

201,482

08,295

251,651

教育研究経費2,871,880

25,000

一般管理費

423,081

221,599

雑収入

17,670

施設整備費

259,946

0

大学院教育収入

68,986

大学院教育経費

65,81828,11237,706

0250,785

945,48604,816,996 1,435,067 3,130,278

251,651

受託研究費等及び寄附金

1,541,957

受託研究費等及び寄附金事業費 1,196,271

小計

4,942,971

小計

958,610

科学研究費補助金

5,901,581

合計

958,610696,2020

5,775,606 1,697,475 3,826,480

251,651

科学研究費補助金
合計262,408※収入と支出の差は，寄付金等の繰越分及び剰余金
大学院教育収入 1.2%
施設整備費補助金 4.0%

国立大学財務・経営センター
施設費交付金 0.4%
雑収入 0.3%

施設整備費 4.5%
一般管理費 7.3%

大学院教育経費 1.2%

科学研究費補助金
16.2%
科学研究費補助金
16.6%
運営費交付金51.8%
受託研究費等及び寄附金
26.1%

教育研究経費
49.7%

受託研究費等
及び寄附金事業費
20.7%

科学研究費補助金
Grant-in-Aid for Scientific Research
平成19年度(2007)(×1,000yen)

研究種目

交付額／交付件数

特別推進研究66,170 ／ 1

特定領域研究690,100 ／ 30

基盤研究（S）

20,280 ／ 1

基盤研究（A）

85,280 ／ 4

基盤研究（A）海外

7,800 ／ 1

基盤研究（B）

26,650 ／ 3

基盤研究（C）

18,590 ／ 9

萌芽研究

4,200 ／ 2

若手研究（A）

16,900 ／ 2

若手研究（B）

10,800 ／ 7

若手研究（スタートアップ）

2,740 ／ 2

特別研究促進費

0／ 0

学術創成研究費0／ 0

特別研究員奨励費

若手研究（Ａ）1.8%
基盤研究（Ｃ）1.9%
基盤研究（Ｓ）2.1%
基盤研究（Ｂ）2.8%
特別推進研究6.9%

基盤研究（Ａ）
8.9%

9,100 ／ 8
958,610 ／ 70

合計72

財政状況／科学研究費補助金

若手研究（Ｂ）1.1%
特別研究員奨励費 1.0%
基盤研究（Ａ）海外 0.8%
萌芽研究 0.4%
若手研究（スタートアップ）
0.3%

Financial Report / Grant-in-Aid for Scientific Research

特定領域研究72.0%

2007年度に発行された論文一覧 Publications between April 2007 - March 2008
Hori, T. et al. (2008). CENP-O-class proteins form a stable complex andare required for proper kinetochore function. Mol. Biol. Cell 19,
843-854.

Li, J. -Y. et al. (2007). Synergistic function of DNA methyltransferases
Dnmt3a and Dnmt3b in the methylation of Oct4 and Nanog. Mol. Cell.
Biol. 27, 8748-8759.

Cheeseman, M. I. et al. (2008). KNL1 and CENP-H/I/K complex coordinately direct kinetochore assembly in vertebrates. Mol. Biol. Cell 19,587-594.

Watanabe, T. et al. (2007). Analysis of Small RNA Profiles during
Development. Methods Enzymol. 427, 155-169.

Kwon, M. et al. (2007). CENP-C is involved in chromosome segregation, mitotic checkpoint function and kinetochore assembly. Mol. Biol.
Cell 18, 2155-2168.
Fukagawa, T. (2008). The kinetochore and spindle checkpoint in vertebrate cells. Front. Biosci. 13, 2705-2713.
Haruta, N. et al. (2008). Fission yeast Swi5 protein, a novel DNA
recombination mediator. DNA Repair (Amst) 7, 1-9.
Kobayashi, T. (2008). A new role of the rDNA and nucleolus in the
nucleus -rDNA instability maintains genome integrity-. Bioessays 30,
267-272.
Kasahara, K. et al. (2007). Assembly of regulatory factors on rRNA andribosomal protein genes in Saccharomyces cerevisiae. Mol. Cell. Biol.
27, 6686-6705.
Tanaka, S. et al. (2007). The role of CDK in the initiation step of DNA
replication in eukaryotes. Cell Div. 2, 1-6.
Matsuno, M. et al. (2007). TFIIH controls developmentally-regulated
cell cycle progression as a holocomplex. Genes Cells 12, 1289-300.
Seguchi, O. et al. (2007). A cardiac myosin light chain kinase regulatessarcomere assembly in the vertebrate heart. J. Clin. Invest. 117,
2812-2824.
Kawakami, K. (2007). Tol2: a versatile gene transfer vector in vertebrates. Genome Biol. 8, 7.
Shibano, T. et al. (2007). Recombinant Tol2 transposase with activity in
Xenopus embryos. FEBS lett. 581, 4333-4336.
Fan, X. et al. (2007). Nodal signals mediate interactions between theextra-embryonic and embryonic tissues in zebrafish. Dev. Biol. 310,
363-378.
Sato, Y. et al. (2007). Stable integration and conditional expression ofelectroporated transgenes in chicken embryos. Dev. Biol. 305, 616-624.

Kobayashi, H. et al. (2007). Aberrant DNA methylation of imprinted
loci in sperm from oligospermic patients. Hum. Mol. Genet. 16,
2542-2551.
Kato, Y. et al. (2007). Role of the Dnmt3 family in de novo methylationof imprinted and repetitive sequences during male germ cell development in the mouse. Hum. Mol. Genet. 16, 2272-2280.
Ohhata, T. et al. (2007). Crucial role of antisense transcription across the
Xist promoter in Tsix-mediated Xist chromatin modification. Development 135, 227-235.
Yakushiji, N. et al. (2007). Correlation between Shh expression andDNA methylation status of the limb-specific Shh enhancer region during limb regenetration in amphibians. Dev. Biol. 312, 171-182.
Saze, H. et al. (2008). Control of genic DNA methylation by a jmjC
domain-containing protein in Arabidopsis thaliana. Science 319,462-465.
Saze, H. et al. (2007). Heritable epigenetic mutation of a transposonflanked Arabidopsis gene due to lack of the chromatin-remodeling factor DDM1. EMBO J. 26, 3641-3652.
Oginuma, M. et al. (2008). Identification of presomitic mesoderm(PSM)-specific Mesp1 enhancer and generation of a PSM-specific
Mesp1/Mesp2-null mouse using. Mech. Dev. in press.
Takagi, K. et al. (2008). Involvement of stem cell factor and its receptor
tyrosine kinase c-kit in pain regulation. Neuroscience in press.
Ito, K. et al. (2008). Semaphorin 3F confines ventral tangential migration of lateral olfactory tract neurons onto telencephalon surface. J.
Neurosci. in press.
Saeki, N. et al. (2007). GASDERMIN, suppressed frequently in gastriccancer, is a target of LMO1 in TGF-b dependent apoptosis signaling.
Oncogene 26, 6488-6498.
Aiba, A. et al. (2007). Mouse liaison for integrative brain research. Neurosci. Res. 58, 103-104.

Nakada, T. et al. (2007). Localization of ammonia transporter Rhcg1 inmitochondrion-rich cells of yolk sac, gill, and kidney of zebrafish andits ionic strength-dependent expression. Am. J. Physiol. Regul. Integr.
Comp. Physiol. 293, 1743-1753.

Shiao, MS. et al. (2007). Origins of New Male Germline Functions from
X-derived Autosomal Retrogenes in the Mouse. Mol. Biol. Evol. 24,
2242-2253.

Sasaki, T. et al. (2008). Possible involvement of SINEs in mammalianspecific brain formation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 4220-4225.

Tanaka, S. et al. (2007). Mouse mutations in the helix termination motifof type I IRS keratin genes impair assembly of keratin intermediate filaments. Genomics 90, 703-711.

Kitano, T. et al. (2007). Tempo and mode of evolution of the Rh bloodgroup genes before and after gene duplication. Immunogenetics 59,
427-431
Yuasa, I. et al. (2007). Distribution of two Asian-related coding SNPs in
the MC1R and OCA2 genes. Biochem. Genet. 45, 535-542.
Noro, Y. et al. (2007). Genetic variations in rice in vitro cultures at the
EPSPs-RPS20 region. Theor. Appl. Genet. 114, 705-711.
Parker-Katiraee, L. et al. (2007). Identification of the Imprinted KLF14
Transcription Factor Undergoing Human-Specific Accelerated Evolution. PLoS Genet. 3, 665-678.

Tanaka, S. et al. (2007). A new Gsdma3 mutation affecting anagen
phase of first hair cycle. Biochem. Biophys. Res. Commun. 359,
902-907.
Morita, Y. et al. (2007). Fine mapping of Ahl3 affecting both age-related
and noise-induced hearing loss. Biochem. Biophys. Res. Commun.
355, 117-121.
Shimazaki, M. et al. (2008). Periostin is essential for cardiac healing
after acute myocardial infarction. J. Exp. Med. in press.
Suzuki, A, Saga. Y. (2008). Nanos2 suppresses meiosis and promotes
male germ cell differentiation. Genes Dev. 22, 430-435.
Moriyama, A. et al. (2007). GFP transgenic mice reveal active canonical
Wnt signal in neonatal brain and in adult liver and spleen. Genesis 45,

2007年度に発行された論文一覧

Publications between April 2007 - March 2008

73

Publications between April 2007 - March 2008

Yuasa, I. et al. (2007). OCA2 481Thr, a hyofunctionl allele in pigmentation, is characteristic of northeastern Asian populations. J. Hum. Genet.
52, 690-693.

Publications between April 2007 - March 2008

90-100.
Seki, Y. et al. (2007). Cellular dynamics associated with the genomewide epigenetic reprogramming in migrating primordial germ cells inmice. Development 134, 2627-2638.
Morimoto, M. et al. (2007). The negative regulation of Mesp2 by mouse
Ripply2 is required to establish the rostro-caudal patterning within asomite. Development 134, 1561-1569.
Saga, Y. (2007). Segmental border is defined by the key transcription
factor Mesp2, by means of the suppression of notch activity. Dev. Dyn.
236, 1450-1455.
Takahashi, Y. et al. (2007). Transcription factors Mesp2 and Paraxis
have critical roles in axial musculoskeletal formation. Dev. Dyn. 236,
1484-1494.
Takashima, S. et al. (2007). Phenotypic analysis of a novel chordin
mutant in medaka. Dev. Dyn. 236, 2298-2310.
Prall OW. et al. (2007). An Nkx2-5/Bmp2/Smad1 negative feedback
loop controls heart progenitor specification and proliferation. Cell 128,
947-959.
Kimura, T. et al. (2007). Genetic Analysis of Craniofacial Traits in the
Medaka. Genetics 177, 2379-2388.
Schaller, G.E. et al. (2007). Nomenclature for two-component signaling
elements of rice. Plant Physiol. 143, 555-557.
Nonomura, K. et al. (2007). A germcell-specific gene of the ARGONAUTE family is essential for the progression fo premeiotic mitosis
and meiosis during sporogenesis in rice. Plant Cell 19, 2583-2594.

McGhee, J.D. et al. (2007). The ELT-2 GATA-Factor and the Global
Regulation of Transcription in the C. elegans Intestine. Dev. Biol. 302,
627-645.
Yamasaki, S. et al. (2007). Zinc is a novel second messenger. J. Cell
Biol. 177, 637-645.
Roy, S. et al. (2007). Direct Electrical Measurements on Single-Molecule Genomic DNA Using Single-Walled Carbon Nanotubes. Nano
Lett. 8, 26-30.
Bauer Huang, SL. et al. (2007). Left-right olfactory asymmetry resultsfrom antagonistic functions of voltage-activated caclium channels andthe Raw repeat protein OLRN-1 in C. elegans. Neural Develop. 2, 24.
Kobayashi, T. et al. (2007). IFT-84 and IFT-71 are required for intraflagellar transport in C. elegans. Genes Cells 12, 593-602.
Eki, T. et al. (2007). A genome-wide survey and systematic RNAi-based
characterization of helicase-like genes in Caenorhabditis elegans. DNA
Res. 14, 183-199.
Gao, YG. et al. (2007). The structures of transcription factor CGL2947
from Corynebacterium glutamicum in tow crystal forms: A novel
homodimer assembling and the implication for effector-binding mode.
Protein Sci. 16, 1878-1886.
Gough, C. et al. (2007). Cancer-related Mutations in BRCA1-BRCT
Cause Long-Range Structural Changes in Protein-Protein Binding Sites:
A Molecular Dynamics Study. Proteins 66, 69-86.
Jung Shan, H. et al. (2007). The evolutionary emergence of cell typespecific genes inferred from the gene expression analysis of hydra.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104, 14735-14740.

Suzuki, T. et al. (2007). MNU-induced mutant pools and high performance TILLING enable finding of any gene mutation in rice. Mol.
Genet. Genomics 279, 213-223.

Tateno, Y. et al. (2007). DDBJ with New System and Face. Nucleic
Acids Res. 36, 22-24.

Thirumurugan, T. et al. (2008). Identification, characterization and interaction of HAP family genes in rice. Mol. Genet. Genomics 279,
279-289.

Genome Information Integration Project and H-Invitational 2 Consortium: Yamasaki, C. et al. (2007). The H-Invitational Database(H-InvDB), a comprehensive annotation resource for human genes andtranscripts. Nucleic Acids Res. 36, 793-799.

Kai, M. et al. (2007). Rad3-dependent phosphorylation of the checkpoint clamp regulates repair-pathway choice. Nat. Cell Biol. 9, 691-697.
Picot, M. et al. (2007). Light activates output from evening neurons andinhibits output from morning neurons in the Drosophila circadian clock.
PLoS Biol. 5, 315.
Okamura, T. et al. (2007). ATF-2 regulates fat metabolism in Drosophila. Mol. Cell. Biol. 18, 1519-1529
Takahashi, A. et al. (2007). Natural variation of ebony gene controllingthoracic pigmentation in Drosophila melanogaster. Genetics 177,
1233-1237.
Sasaki, N. et al. (2007). Polarized exocytosis and transcytosis of Notch
during its apical localization in Drosophila epithelial cells. Genes Cells
12, 89-103.
Matsumoto, A. et al. (2007). A functional genomics strategy reveals
clockwork orange as a transcriptional regulator in the Drosophila circadian clock. Genes Dev. 21, 1687-1700.
Yoshikane, N. et al. (2007). Drosophila NAT1, a homolog of the vertebrate translational regulator NAT1/DAP5/p97, is rquired for embryonic
germband extension and metamorphosis. Dev. Growth Differ. 49,
623-634.
Sasaki, N. et al. (2007). Drosophila beta1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase-A synthesizes the LacdiNAc structures on several glycoproteins and glycosphingolipids. Biochem. Biophys. Res. Commun. 354,522-527.
Suzuki, S. et al. (2007). Retrotransposon Silencing by DNA Methylation
can Drive Mammalian Genomic Imprinting. PLoS Genet. 3, e55.

74

2007年度に発行された論文一覧

Nakagawa, S. et al. (2007). Diversity of preferred nucleotide sequences
around the translation initiation codon in eukaryote genomes. Nucleic
Acids Res. 36, 861-871.
Matsuya, A. et al. (2007). Evola: Ortholog database of all human genes
in H-InvDB with manual curation of phylogenetic trees. Nucleic Acids
Res. 36, 787-792.
Tanaka, T. et al. (2007). The Rice Annotation Project Database (RAPDB): 2008 update. Nucleic Acids Res. 36, 1028-1033.
Liu, QX. et al. (2007). Compensatory Change of Interacting Amino
Acids in the Coevolution of Transcriptional Coactivator MBF1 andTATA-Box Binding Protein TBP. Mol. Biol. Evol. 24, 1458-1463.
Tanaka, Y. et al. (2007). Increasing genetic diversity of hepatitis C virus
in hemophiliacs with human immunodeficiency virus coinfection. J.
Gen. Virol. 88, 2513-2519.
Kubota, R. et al. (2007). Genetic Stability of Human T Lymphotropic
Virus Type I despite Antiviral Pressures by CTLs. J. Immunol. 178,
5966-5972.
Osato, N. et al. (2007). Transcriptional interferences in cis natural antisense transcripts of human and mouse. Genetics 176, 1299-1306.
Suzuki, Y. (2007). Inferring natural selection operating on conservativeand radical substitution at single amino acid sites. Genes Genet. Syst.
82, 341-360.
Suzuki, Y. (2007). Multiple transmissions of tick-borne encephalitis
virus between Japan and Russia. Genes Genet. Syst. 82, 187-195.
Yuge, K. et al. (2007). Evolutionary origin of sex-related genes in the

Publications between April 2007 - March 2008

Sakate, R. et al. (2007). Mapping of chimpanzee full-length cDNAs
onto the human genome unveils large potential divergence of the transcriptome. Gene 399, 1-10.
Hotta, K. et al. (2007). A web-based interactive developmental table forthe ascidian Ciona intestinalis, including 3D real-image embryo reconstructions: I. From fertilized egg to hatching larva. Dev. Dyn. 236,
1790-1805.
Murakami, K. et al. (2008). Two different classes of co-occurring motifpairs found by a novel visualization method in human promoter
regions. BMC Genom. 21, 112.
Landry CR. et al. (2007). Systems-level analysis and evolution of thephototransduction network in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
104, 3283-3288.
Honda, H. et al. (2007). β-galactosidase, phospho-β-galactosidase andphospho-β- glucosidase activities of lactobacilli strains isolated fromhuman faces. Lett. Appl. Microbiol. 45, 461-466.

Shin-I, T. et al. (2007). Development and public release of comprehensive Hepatitis virus database. Hepatol Res. 38, 234-243.
D. Field et al. (2007). eGenomics: Cataloguing our complete genome
collection III. Comp. Funct. Genomics 10, 1-7.
Hoshino, H. et al. (2007). Cornichon-like Protein Facilitates Secretion of
HB-EGF and Regulates Proper Development of Cranial Nerves. Mol.
Biol. Cell 18, 1143-1152.
Parrish, J.Z. et al. (2007). Polycomb genes interact with the tumor suppressor hippo and warts in the maintenance of Drosophila sensory neuron dendrites. Genes Dev. 21, 956-972.
Soba, P. et al. (2007). Drosophila sensory neurons require Dscam for
dendrite self avoidance and proper dendritic organization. Neuron 54,
403-416.
Parrish, J. Z. et al. (2007). Mechanisms that regulate establishment,
maintenance, and remodeling of dendritic fields. Annu. Rev. Neurosci.
30, 399-423.

2007年度に発行された論文一覧

Publications between April 2007 - March 2008

75

Publications between April 2007 - March 2008

mouse brain. Gene 406, 108-112.

平成19年度 公募による共同研究 Collaborative Research
国立遺伝学研究所は，遺伝学に関する総合研究の中核として，大学，他研究機関との共同研究を積極的に受け入れています。
「共同研究Ａ」に採択されると，実験・討論のために遺伝研を訪問するための旅費・滞在費が支給されます。
「共同研究Ｂ」では旅費・滞在費及び研究費が支給されます。

共同研究Ａ 研究課題

研究代表者

1 DNA の高次構造が細胞分化に及ぼす影響の解析大山隆

早稲田大学教育・総合科学学術院

2 クロマチンダイナミクスの遺伝学的解析木村宏

京都大学大学院医学研究科

3 ヒストンバリアント H2AZ ノックアウト細胞の作成と解析

原田昌彦

東北大学大学院農学研究科

4 動物細胞などを用いた受容体蛋白質の発現と機能解析

前仲勝実

九州大学生体防御医学研究所

5 「template switching 型」の DNA 損傷乗り換えのユビキチンおよび SUMO 修飾による制御機構の解明 関政幸

東北大学大学院薬学研究科

卓

大阪大学微生物病研究所

6 染色体へテロクロマチン領域のダイナミクス

菱田

7 軸索ガイダンスに関わる機能分子解析

竹居光太郎 横浜市立大学医学部

8 腸管運動活性化ホルモンの探索

高橋俊雄

財団法人サントリー生物有機科学研究所

9 緑藻とヒドラの共生に関する進化学的研究

舘田英典

九州大学大学院理学研究院

10 クロマチンリモデリング複合体 RSF の生物学的機能解析

赤坂甲治

東京大学大学院理学系研究科

11 ショウジョウバエを用いたクロマチンリモデリング因子 ATRX 類似蛋白質の機能解析

稲本進

財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所

12 ショウジョウバエ Ash1複合体の同定とその機能解析

和田忠士

東京工業大学大学院生命理工学研究科

13 ゼブラフィッシュを用いたボディープラン遺伝子ネットワークの解析

浅原弘嗣

国立成育医療センター研究所

14 ゼブラフィッシュ Ga14エンハンサートラップ系統を用いた器官形成研究菊池名古屋大学大学院理学研究科

15 DNA 修復欠損細胞を用いたトランスポゾン転位機構の解明

谷口善仁

裕

京都大学大学院医学研究科

16 トランスポゾン転移システムを用いたゼブラフィッシュ胚の造血および脈管網形成機構の解析 人見次郎

岩手医科大学医学部

17 To12トランスポゾンによるジーントラップ法を用いたゼブラフィッシュ嗅覚神経系の遺伝学的解析 吉原良浩

独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センター

18 哺乳動物におけるゲノム情報進化と形質進化

植田信太郎 東京大学大学院理学系研究科

19 ヒト・チンパンジー・ゴリラの遺伝子系統樹に関する研究

北野

20 自然集団における化学受容体遺伝子の変異パターンの解析猪股伸幸

九州大学大学院理学研究院

21 集団内変異情報解析に基づく生物多様性の進化機構の解明

高橋

独立行政法人理化学研究所ゲノム科学総合研究センター

22 遺伝多型情報に基づく環境影響評価に関する研究

立田晴記

23 エピゲノム解析技術を用いた発達障害疾患解明へのアプローチ

久保田健夫 山梨大学大学院医学工学総合研究部

24 生殖システムのエピジェネティクス機構解明

秦

25 RNA が関与するエピジェネティクスと遺伝子発現制御に関する研究

北條浩彦

26 マウス Piwi ファミリーによる DNA メチル化を介する転写制御のメカニズム

宮川さとみ 大阪大学大学院生命機能研究科

誉亮

山形大学医学部

独立行政法人国立環境研究所

健一郎 国立成育医療センター研究所

27 モデル植物を利用した，DNA複製期におけるDNA修復応答と遺伝子のエピジェネティック制御の双方に関わる新規因子群の機能解析 武田真

国立精神・神経センター神経研究所

名古屋大学生物機能開発利用研究センター

28 核難溶性蛋白質 ISP36の機能解析

堀米恒好

新潟大学理学部

29 マウス MSM 系統を用いた歯の大きさを規定する遺伝子の探索

清水邦彦

日本大学松戸歯学部

30 マウス皮膚異常変異体の解析

桝屋啓志

独立行政法人理化学研究所動物ゲノム変異開発研究チーム

31 骨髄間質細胞をvectorとして用いたherpes simplex virus thymidine kinase geneによる悪性神経膠芽腫の遺伝子治療 森

健太郎 順天堂大学医学部脳神経外科

32 MSM 系統の染色体を保持するコンソミック系統を用いた量的形質，特に発癌感受性の解析 宮下信泉

香川大学総合生命科学実験センター

33 ニッポンウミシダの腕の分節機構の研究

赤坂甲治

東京大学大学院理学系研究科

34 哺乳類初期胚頭部における中胚葉区画の存在の検討

井関祥子

東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科

35 体節形成における分子時計の形成と Mesp による制御機構

武田洋幸

東京大学大学院理学系研究科

36 活動性の個体差に関与する遺伝因子の探索：筑波高・低活動系マウスにおける検討加藤克紀

筑波大学大学院人間総合科学研究科

37 コンソミックマウス系統における社会行動の比較分析

富原一哉

鹿児島大学法文学部

38 ゼブラフィッシュにおける non-coding RNA のノックダウン技術の開発

剣持直哉

宮崎大学フロンティア科学実験総合センター

39 精巣特異的プロテアソームサブユニットの同定とその機能の解析

徳元俊伸

静岡大学理学部76

公募による共同研究

Collaborative Research40 魚類における高温環境下で発現する遺伝子の定量解析中嶋正道

東北大学大学院農学研究科

41 培養系におけるメダカ生殖細胞への遺伝子導入法の確立

山下正兼

北海道大学大学院先端生命科学研究院

42 イネの発育，形態関連遺伝子の機能解析

長戸康郎

東京大学大学院農学生命科学研究科

43 複製開始タンパク質の細胞内局在

小川

名古屋大学大学院理学研究科

徹

44 ヒト腸管系プロバイオティック乳酸菌のトリプルラクターゼの構造遺伝子解析および分子系統解析 齋藤忠夫

東北大学大学院農学研究科

45 ショウジョウバエ遺伝資源データベース検索システムの開発と統合に関する研究山本雅敏

京都工芸繊維大学

46 緑膿菌の外毒素ピオシアニン産生に関与する因子の構造生物学的解析

荒牧弘範

第一薬科大学薬学部

47 バクテリアべん毛モーターと ATP 合成モーターの共通性

難波啓一

大阪大学大学院生命機能研究科

48 膜蛋白質複合体結晶の高品質化

村上聡

大阪大学産業科学研究所

49 細胞分裂 M 期において染色体整列に機能するキネシン様モーター蛋白質の構造決定山本雅東京大学医科学研究所

50 Micrococcus Iuteus K-3株由来耐塩性グルタミナーゼの耐塩化機構に関する研究

吉宗一晃

独立行政法人産業技術総合研究所

51 Notch 受容体の活性化に必要な後期エンドソーム局在化の研究

松野健治

東京理科大学基礎工学部

52 膠原病における遺伝子異常の解析

小笠原倫大 順天堂大学膠原病内科

53 ミトコンドリア DNA 解析に基づいたニワトリ・キンギョの形態的多様性とその進化学的研究 小見山智義 東海大学医学部
54 比較ゲノム解析に基づくヒト MHC 領域の進化形成過程の解明

椎名隆

東海大学医学部

55 脳・神経関連遺伝子群の進化的解析のための知識メディア技術によるデータベース探索方法の開発 田中譲

北海道大学大学院情報科学研究科

56 ヒトゲノムにおける自然淘汰のスペクトラム

間野修平

名古屋市立大学大学院システム自然科学研究科

57 比較ゲノム手法を用いたニューロレセプタ発現制御ネットワークの究明

岩間久和

香川大学総合情報基盤センター

58 動物における脳・神経系に発現する遺伝子データの比較進化解析

竹崎直子

香川大学総合情報基盤センター

59 MHC クラス I ならびに MIC 遺伝子群の遺伝的多様性の解析

深海

独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター薫

60 日本の伝統発酵食品に生息する植物性乳酸菌の応用利用研究を支援するデータベース構築 岡田早苗

東京農業大学応用生物科学部

61 自己組織化マップ（SOM）法によるタンパク質の機能推定法の確立

池村淑道

長浜バイオ大学バイオサイエンス学部

62 イネの配偶子形成に関与する遺伝子の単離とその機能解析

上田健治

秋田県立大学生物資源科学部

63 イソギンチャク類の軸性と関連する運動パターンについての進化発生学的解析

並河洋

独立行政法人国立科学博物館動物研究部

64 哺乳類ゲノム大規模 SNP 解析

太田聡史

独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター

65 遺伝子量補償機構の異常がマウス胎盤発生におよぼす影響

三瀬名丹

独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター

66 脊椎動物初期発生における転写因子 Mesp2の発現制御機構の解析

菅野純

国立医薬品食品衛生研究所毒性部

67 野生由来マウス系統におけるオス求愛歌の解析

菊水健史

麻布大学獣医学部動物応用科学科

68 減数分裂期染色体分配の進行制御機構の解明

山本歩

静岡大学理学部

69 真核生物タンパク質の構造ドメインと不規則領域の判別

西川建

前橋工科大学生命情報学科

70 神経突起のパターン形成における非典型的カドヘリンの機能解析

上村匡

京都大学大学院生命科学研究科

71 生体膜におけるリン脂質分子運動の細胞形態形成における役割

梅田真郷

共同研究Ｂ 研究課題

研究代表者

1 トランスポゾン技術を利用した脊索動物の遠位エンハンサーの比較研究

笹倉靖徳

京都大学化学研究所

筑波大学下田臨海実験センター

2 食欲変動に関するキイロショウジョウバエ新規自然突然変異体の解析〜食欲調節の遺伝子ネットワーク基盤の解明へ向けて 尾崎まみこ 神戸大学理学部
3 トランスジェニックマウスを用いた AmnSINE1配列由来の遺伝子発現制御領域の解析

岡田典弘

東京工業大学大学院生命理工学研究科

4 男性不妊症精子と反復流産胎児の網羅的メチル化解析

有馬隆博

東北大学大学院医学系研究科

5 野外植物の集団エピジェネティクス

工藤洋

神戸大学理学部

6 DNA複製に伴うクロマチン形成機構とS期に合成されるde novoヒストンのアセチル化修飾の生物学的意義の解明 高見恭成

宮崎大学医学部

7 コンソミックマウスを用いた免疫病・感染症感受性遺伝子の解析

北海道大学大学院医学研究科

笠原正典

8 加齢と毛周期に依存して毛色を変化させるマウス新規突然変異体の表現型解析と原因遺伝子のマッピング 山本博章

東北大学大学院生命科学研究科

9 マウスにおける薬物感受性系統差の遺伝子メカニズム池田和隆

財団法人東京都医学研究機構東京都精神医学総合研究所

10 生殖細胞形成期に機能するイネ核タンパク質の機能解析

守口和基

広島大学大学院理学研究科

公募による共同研究

Collaborative Research

77

研究会 研究会名研究会代表者

1 細胞核・染色体・クロマチンの分子構築とダイナミクス

原田昌彦

東北大学大学院農学研究科

2 ユビキチン・SUMO による DNA 複製および DNA 修復系の制御

立石智

熊本大学発生医学研究センター

3 多様化する生物多様性の遺伝情報

高野敏行

国立遺伝学研究所集団遺伝研究部門

4 Notch シグナル研究会

松野健治

東京理科大学基礎工学部

5 生殖細胞と生殖腺形成の普遍性と多様性

山下正兼

北海道大学大学院先端生命科学研究院

6 高等植物の受粉・受精形質（雌雄間相互作用形質）を統御する遺伝子の分子遺伝学的解析 渡辺正夫

東北大学大学院生命科学研究科

7 イネ発生研究の新展開

長戸康郎

東京大学大学院農学生命科学研究科

8 単細胞の細胞周期における複合システム系の分子生物学

片山

九州大学薬学研究院

9 植物種内多様性研究の最前線：進化，生態，リソース，情報

宅見薫雄

10 ヒトゲノム多様性に基づく進化医学の発展

五條堀

11 生物多様性をめぐる研究のこれまでとこれから

深海

薫

独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター

12 集団ゲノミクスを考える鈴木善幸

国立遺伝学研究所生命情報・DDBJ研究センター

13 生物情報資源の相互運用性

阿部貴志

国立遺伝学研究所生命情報・DDBJ研究センター勉

神戸大学農学部

孝 国立遺伝学研究所生命情報・DDBJ研究センター

平成19年度 民間等との共同研究 Joint Research with the Private Sector
委託者／研究課題

研究代表者

契約期間

深川竜郎

19.４.１〜20.３.31

川上浩一

19.７.１〜20.６.30

株式会社医学生物学研究所／新規セントロメアマーカーの探索
分子遺伝研究部門

准教授

キリンファーマ株式会社／トランスポゾンを用いた CHO 細胞への遺伝子導入システムの開発研究
初期発生研究部門

准教授

理化学研究所／１分子イメージング法による免疫システムの可視化
構造遺伝学研究センター 生体高分子研究室

教授

浜松テクノポリス推進機構／0.1nm 分解能の小型超精密位置決め装置の開発とナノ加工への応用
構造遺伝学研究センター 超分子機能研究室 教授 嶋本伸雄 助教

徳永万喜洋 19.４.１〜20.３.31
中山秀喜

19.４.１〜20.３.31

社団法人バイオ産業情報化コンソーシアム／ゲノム情報統合プロジェクト
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝子機能研究室

舘野義男 助教

教授

福地佐斗志 19.４.１〜20.３.31

協和醗酵工業株式会社／大腸菌 DGF の研究開発における，大腸菌機能未知遺伝子の機能解析
系統生物研究センター 原核生物遺伝研究室

教授

仁木宏典

18.６.15〜20.３.31

准教授

池尾一穂

19.７.１〜19.12.31

サッポロビール株式会社／高次倍数体である下面ビール酵母のゲノム配列解析
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

北里大学／ゲノムインプリンティング領域の欠失マウスの作成と解析
人類遺伝研究部門

教授

佐々木裕之 19.４.１〜20.３.31

系統生物研究センター 哺乳動物遺伝研究室

教授

城石俊彦

人類遺伝研究部門

教授

佐々木裕之 18.４.１〜20.３.31

生命情報・DDBJ 研究センター データベース運用開発研究室

教授

菅原秀明

理化学研究所／形態異常を示す ENU 誘発マウス突然変異体の解析
18.４.１〜20.３.31

理化学研究所／エピジェネティクスの異常を示す ENU 誘発マウス突然変異体の解析
理化学研究所／生命情報データベースの構築
17.４.１〜20.３.31

理化学研究所／哺乳類生殖細胞の性分化に関わるゲノムネットワークの解析
系統生物研究センター 発生工学研究室

教授

相賀裕美子 助教

オリンパスシステムズ株式会社／ナノ細胞マッピング用ダイヤモンド・ナノ針の研究開発
構造遺伝学研究センター 超分子機能研究室 教授 嶋本伸雄 助教

小久保博樹 18.６.20〜21.３.31
中山秀喜

17.11.１〜20.３.31

産業技術総合研究所／ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築
教授

五條堀孝 18.10.18〜20.３.31

教授

五條堀

孝 18.10.18〜20.３.31

教授

五條堀

孝 16.７.１〜20.３.31

京都大学 京都工芸繊維大学 株式会社島津製作所／生命プログラム再現・解析のためのセルロボットチップ
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室 教授 五條堀孝 19.４.１〜19.10.31

生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

北海道大学大学院情報科学研究科／ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

産業技術総合研究所 社団法人バイオ産業情報化コンソーシアム 農業生物資源研究所／
イネゲノムアノテーションの推進に関する研究
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

78

民間等との共同研究

Joint Research with the Private Sector

平成19年度 受託研究 Commissioned Research
委託者／研究課題

研究代表者

契約期間

科学技術振興機構／バイオ基幹情報資源の高準化と共用化
生命情報・DDBJ 研究センター データベース運用開発研究室 教授
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝子発現解析研究室 教授

菅原秀明
大久保公策 19.４.１〜20.３.31

科学技術振興機構／生命プログラム再現・解析のためのセルロボットチップ
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

教授

五條堀

孝 19.４.１〜19.10.31

教授

荒木弘之

19.４.１〜20.３.31

上田龍

19.４.１〜20.３.31

一色孝子

19.４.１〜20.３.31

広海

健

19.４.１〜20.３.31

榎本和生

19.４.１〜20.３.31

科学技術振興機構／複数タンパク質の集合を制御する分子スイッチの解析
微生物遺伝研究部門

科学技術振興機構／ショウジョウバエ糖鎖関連遺伝子の体系的な RNAi 変異体作成とその遺伝学的解析
系統生物研究センター 無脊椎動物遺伝研究室教授

科学技術振興機構／神経幹細胞系譜形成の分子機構の解析
新分野創造研究センター 細胞系譜研究室

准教授

科学技術振興機構／細胞内パターニングによる組織構築
発生遺伝研究部門

教授

科学技術振興機構／脳神経ネットワーク形成における脂質機能の網羅的解析
新分野創造研究センター 神経形態研究室

准教授

科学技術振興機構／脳・神経系における「情報の変換」の解明を目指して
助教

木村幸太郎 19.４.１〜20.３.31

教授

五條堀

教授

斎藤成也

19.４.１〜20.３.31

准教授

深川竜郎

19.４.２〜20.３.31

広瀬進

19.４.２〜20.３.31

柴原慶一

19.４.２〜20.３.31

教授

嶋本伸雄

19.８.１〜20.３.14

助教

西嶋

仁

19.８.１〜20.３.14

教授

倉田のり

19.４.２〜20.３.12

助教

木下

19.４.２〜19.９.30

構造遺伝学研究センター 構造制御研究室

科学技術振興機構／「日中韓バイオインフォマティクストレーニングコース」の実施
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

孝 20.２.20〜20.３.31

日本学術振興会／人類学および進化学分野に関する学術動向の調査・研究
集団遺伝研究部門

しずおか産業創造機構／がん診断，がん治療創薬をめざした染色体分配の研究
分子遺伝研究部門

しずおか産業創造機構／クロマチン DNA の高次構造に根ざしたがん診断法の開発
形質遺伝研究部門

特任教授

しずおか産業創造機構／独自の遺伝子改変技術を活用したヒト疾患モデル細胞株の開発と商品化
育種遺伝研究部門

准教授

しずおか産業創造機構／ローコスト顕微鏡焦点長時間維持装置
構造遺伝学研究センター 超分子機能研究室

しずおか産業創造機構／目的遺伝子産物量を制御する技術の広範な応用
育種遺伝研究部門

農業生物資源研究所／ジャポニカとインディカ間の生殖的隔離障壁の単離と機能解明
系統生物研究センター 植物遺伝研究室

農業生物資源研究所／イネ生殖隔離機構に関与するゲノムインプリンティングの解析
育種遺伝研究部門

哲

農業生物資源研究所／配偶子形成に関連する遺伝子を指標にしたイネ属の多様性解析
実験圃場

准教授

野々村賢一 19.４.２〜20.３.12

農業・食品産業技術総合研究機構 生物系特定産業技術研究支援センター／ゼブラフィッシュ培養精子による系統生物研究センター 小型魚類開発研究室 准教授 酒井則良
逆遺伝学技術の確立および精子形成調節因子の解明
水産総合研究センター中央水産研究所／平成19年度遺伝子組換え生物の産業利用における生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室 教授 五條堀
安全性確保総合研究

19.４.１〜20.３.31

新エネルギー・産業技術総合開発機構ナノテクノロジープログラム／ナノテク・先端部材実用化開発
構造遺伝学研究センター 超分子機能研究室 教授 嶋本伸雄
ナノマッピング用ダイヤモンド・ナノ針の研究開発

孝 19.11.20〜20.２.25
17.11.１〜20.３.20

財団法人日本宇宙フォーラム／小型魚類の自発摂餌システムの開発
初期発生研究部門

准教授

川上浩一

19.４.１〜20.３.31

理化学研究所／細胞内特殊構造（セントロメア及び P-body）構成タンパク質の可視化や系統生物研究センター 発生工学研究室 教授 相賀裕美子
プロテオミクス研究に資するマウスコレクションの作製
分子遺伝研究部門 准教授 深川竜郎
19.12.６〜20.３.31
BioROIS 株式会社／細胞移動を抑制する新規薄型培養細胞輸送セットの権利性と市場性
分子遺伝研究部門

准教授

深川竜郎

19.11.29〜20.３.14

科学技術振興調整費
文部科学省／科学技術連携施策群の効果的・効率的な推進

生命科学データベース統合に関する調査研究教授 大久保公策 19.４.１〜20.３.31

生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝子発現解析研究室

受託研究

Commissioned Research

79ナショナルバイオリソースプロジェクト
文部科学省／イネ属遺伝子資源の収集・保存・提供と高度情報化
系統生物研究センター 植物遺伝研究室

教授

倉田のり

19.４.１〜20.３.31

系統生物研究センター 原核生物遺伝研究室

教授

仁木宏典

19.４.１〜20.３.31

系統生物研究センター 原核生物遺伝研究室

教授

仁木宏典

19.8.1 20.3.31

文部科学省／原核生物遺伝資源（大腸菌）の整備と活用
文部科学省／枯草菌ゲノム遺伝資源の整備と活用
文部科学省／情報発信体制の整備とプロジェクトの総合的推進
生物遺伝資源情報総合センター 系統情報研究室 准教授
生命情報・DDBJ 研究センター データベース運用開発研究室 教授

山崎由紀子
19.４.１〜20.３.31
菅原秀明

文部科学省／ショウジョウバエ遺伝資源の収集・総合的維持管理・提供
教授

上田

龍

19.４.１〜20.３.31

教授

上田

龍

19.８.１〜20.３.31

個体遺伝研究系 初期発生研究部門 准教授
系統生物研究センター 小型魚類開発研究室 准教授

川上浩一
酒井則良

19.４.１〜20.３.31

所長

小原雄治

19.８.１〜20.３.31

系統生物研究センター 発生工学研究室

教授

相賀裕美子 19.４.１〜20.３.31

生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

教授

五條堀

教授

相賀裕美子 19.４.１〜20.３.31

教授

菅原秀明

教授

五條堀

系統生物研究センター 無脊椎動物遺伝研究室

文部科学省／ショウジョウバエ系統の品質管理にむけたゲノム・特性情報整備
系統生物研究センター 無脊椎動物遺伝研究室

文部科学省／ゼブラフィッシュの収集・保存及び提供
文部科学省／メダカ完全長 cDNA リソースの整備
理化学研究所／初期発生過程異常関連マウスの開発

ゲノムネットワークプロジェクト
文部科学省／ヒトゲノムネットワーク情報システムの構築
孝 19.４.１〜20.３.31

文部科学省／哺乳類生殖細胞の性分化に関わるゲノムネットワークの解析
系統生物研究センター 発生工学研究室

ターゲットタンパクプログラム
文部科学省／次世代タンパク質解析に向けた情報プラットフォームの構築と戦略的活用
生命情報・DDBJ 研究センター データベース運用開発研究室

19.７.１〜20.３.31

統合データベースプロジェクト
文部科学省／塩基配列アーカイブのデータベース構築と統合への貢献
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

孝 19.10.23〜20.３.31

平成19年度 表彰・受賞歴 Awards・Honors
内容

氏名

日本植物生理学会奨励賞

育種遺伝研究部門

助教

木下

実験圃場

助教

野々村賢一

細胞遺伝研究部門

教授

小林武彦

データベース運用開発研究室

教授

菅原秀明

日本育種学会奨励賞
GGS（Genes & Genetic Systems）Prize 2007

哲

世界微生物株保存連盟（WFCC; World Federation for Culture Collections）功労賞
生命情報・DDBJ 研究センター

平成19年度 知的財産権 Intellectual Property rights
発明の名称

発明者

出願番号（PCT 出願番号）

標的組換え細胞とランダム組換え細胞とを判別する方法，標的組換え効率の評価方法
育種遺伝研究部門 柴原慶一 ほか
およびそれに用いるキット

特願2007‑119791

共通ＤＮＡ断片の検出方法

特願2007‑196641

生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

五條堀孝

マルチウェルインキュベーション装置及びこれを用いた分析方法
構造遺伝学研究センター 超分子機能研究室

PCT/JP2007/000409

嶋本伸雄

テトラサイクリン誘導型遺伝子発現系に使用する目的遺伝子導入ベクター，
育種遺伝研究部門 柴原慶一 ほか
トランスアクチベーター発現用ベクターおよび用途

PCT/JP2007/070665

モデルマウス，その製造方法およびその用途

PCT/JP2007/063756

系統生物研究センター 哺乳動物遺伝研究室

城石俊彦 ほか

相同性検索システム，相同性検索装置および相同性検索方法
生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

80

表彰・受賞歴／知的財産権

Awards・Honors / Intellectual Property rights

五條堀

孝 ほか

PCT/JP2008/053647

大学共同利用機関法人

機構の理念

情報・システム研究機構

生命，環境，情報など，21世紀の人間の変容に関わる重要課題の解決には，従来の学問領域の枠にとらわれない研究への取り組みが必要となっています。
情報・システム研究機構は，４研究所が連携することにより，生命，地球，環境，社会などに関わる複雑な問題を情報とシステムという視点から総合的に捉え，実験・観測による多種・大量のデータの産生とそこからの情報の抽出，真理の発見，データベースの構築とその活用法の開発などの諸課題に関して，分野の枠を超えた融合的な研究を通して，新分野の開拓を図るものです。また，その成果と新たな研究領域に対する研究基盤を広く共同利用に供することを目的としています。
さらに，複雑なシステムに関する情報学的研究の方法論，データベース
やネットワークの高度利用に関する研究開発と事業を通して，学術研究に関わる国内外の諸機関に対して，研究の機動的，効果的展開を支援するための情報基盤を提供することも大きな使命です。
このように，情報・システム研究機構においては，各研究所が従来から進めてきた大学共同利用機関としての研究の充実発展に加え，これまでの研究所の枠を超えた先端的な融合研究を新たな構想の下に推進していこう
としています。

Research Organization of Information and Systems［機構東京連絡所所在地］〒105-0001
東京都港区虎ノ門4-3-13
神谷町セントラルプレイス2階
TEL（03）6402-6200
http://www.rois.ac.jp/
機構長
President

堀田凱樹

Yoshiki Hotta［機構所属研究所］

国立極地研究所

National Institute of Polar Research〒173-8515 東京都板橋区加賀1-9-10
TEL（03）
3962-4711

http://www.nipr.ac.jp/

国立情報学研究所

National Institute of Informatics〒101-8430 東京都千代田区一ツ橋2-1-2
TEL（03）
4212-2000

http://www.nii.ac.jp/

統計数理研究所

The Institute of Statistical Mathematics〒106-8569 東京都港区南麻布4-6-7
TEL（03）
3446-1501
http://www.ism.ac.jp/

国立遺伝学研究所

National Institute of Genetics〒411-8540 静岡県三島市谷田1111
TEL
（055）
981-6707

http://www.nig.ac.jp/

Organization

Auditors

Science today is experiencing a revolution characterized by the remarkable progress in experimental as well as computing technologies that enable
us to produce and handle a large amount of data. This is best exemplified ingenome science, but is also true in other fields such as earth, environmental
and social sciences. The Research Organization of Information and Systems(ROIS) is established to promote research activities of the inter-university collaborative institutes by integrating their effort to create new paradigms along
this current scientific trend. Each of the four institutes has its own history andresearch activities, but they are selected not because they are specialized inclosely related fields, but they complement each other for future researchdevelopment.
Through the interdisciplinary cooperation, we will be able to create newparadigms that conform to the current science revolution. In order to explore
the new vistas in ROIS, we organized “Transdisciplinary Research Integration
Center (TRIC)” where collaborative and integrative research projects are promoted. For the first term, we would like to place emphasis on biological information, earth and environmental information and basis of informatics andinference. We would like to expand our activities to other systems, in the
future. By doing so, we hope to go far beyond the original discipline of each
institute, and to enhance our role as inter-university collaborative research
institutes.
President Nomination
Committee

Board of Directors
Executive
Directors

Philosophy and Concept

President
Conference of
Directors-General

Management Council
Education andResearch Council

GeneralPlanning Office

Manager ofGeneral Affairs

Intellectual
Property Center
Administration
OfficeNational Institute of Polar Research
DirectorGeneral

Manager ofFinances
Executive
Secretary

Planning
DivisionManager ofFacilities
Manager ofPlanning

Administrative Council
Research Centers and Divisions
Administration Department

National Institute of Informatics
DirectorGeneral

Administrative Council
Research Centers and Divisions
General Affairs Department

The Institute of Statistical Mathematics
DirectorGeneral

Administrative Council
Research Centers and Divisions
Administration Department

National Institute of Genetics
DirectorGeneral

Administrative Council
Research Centers and Divisions
Administration Department

Transdisciplinary ResearchIntegration Center
Database Center for Life Science

情報・システム研究機構

Research Organization of Information and Systems

81遺伝研へのアクセス
Access to the Institute成田国際空港東京駅

三島駅

Narita Airport

Tokyo JR St.

Mishima JR St.

JR または京成電鉄
1 時間〜2 時間
JR or Keisei Electric Railway(From 1hr to 2hr)

新幹線こだま 約 1 時間
Shinkansen Kodama (about 1hr)

富士山
Mt.Fuji

関西国際空港新大阪駅

三島駅

Kansai International Airport

Shinosaka JR St.

Mishima JR St.

JR または南海電鉄
約 50 分
JR or Nankai Electric Railway(about 50min)

新幹線ひかり 約 2 時間
Shinkansen Hikari (about 2hr)

京都市

Kyoto City

東京都
名古屋市

Tokyo

成田国際空港

Nagoya City

大阪市

Narita Airport

Osaka City

三島駅から遺伝研までのアクセス From Mishima JR St. to NIG
三島駅からの距離

三島市

Mishima City
Shizuoka Prefecture

静岡県

約 4km

About 4km from Mishima JR St.
バス

By Bus (about 20min)

約 20 分タクシー

関西国際空港Kansai International Airport

By Taxi (about 15min)

約 15 分

日本大学国際関係学部

Nihon University College of International Relations

東レ三島工場

TORAY
Mishima Plant

三島北高

至箱根

Mishima Kita
High School

to Hakone

市民体育館

City gym至静岡

to Shizuoka

東海

Tok 道新aido S 幹線
hinkanse

三島駅R St.

naJ

Mishim東海

三島東海病院Tok 道本
aid
oL 線
ine

楽寿園

Rakujuen

Mishima Tokai Hospital

錦田中

Nishikida JuniorHigh School

三嶋大社

至東京

to Tokyo

Mishima Shrine

国立遺伝学研究所

三島広小路駅

National Institute of Genetics

Mishimahirokoji St.

遺伝研宿舎
遺伝研宿舎

三島田町駅

三島警察署

Mishima Police Stationr

to Numazu

ive

至沼津

三島二日町駅

Mishimafutsukamachi St.

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82

Official Residences

Official Residences

Mishimatamachi St.

錦田小Nishikida Primary Schoolシンボルマークは減数分裂第一中期の分裂像を図案化したもので，「地球の歴史は地層に，生物の歴史は染色体に記されてある」（木原 均，1946）を表している。
Symbol mark of the Institute, which designs themetaphase plate of the first meiotic division andsymbolizes the remark by Dr. Hitoshi Kihara(1946): “The history of the earth is recorded in
the layers of its crust; the history of all organisms
is inscribed in the chromosomes.”〈研究所の敷地と建物〉
土地総面積106,959㎡

Institute Facilities and Grounds

研究所敷地 96,069㎡
内訳

Details

Institute area

宿舎敷地 10,890㎡
Residential area

建築面積15,843㎡

建物延面積37,357㎡

Building area
(Total floor space)（2008年4月1日現在）

2008年5月 発行

MAY, 2008

大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構

国立遺伝学研究所

Research Organization of Information and systems
National Institute of Genetics

国立大学法人 総合研究大学院大学

生命科学研究科・遺伝学専攻

Department of Genetics, The Graduate University
for Advanced Studies (SOKENDAI)

要覧 2008年度
http://www.nig.ac.jp

国立遺伝学研究所管理部総務課〒411-8540 静岡県三島市谷田1111

Yata 1111, Mishima, Shizuoka-ken 411-8540 JAPANTEL 055-981-6707

FAX 055-981-6715