大学共同利用機関法人
自然科学研究機構

基礎生物学研究所

外部点検評価報告書

2011

目

次

はじめに………………………………………………………………………………………… 1
１．基礎生物学研究所 平成23年度実績の概要と将来計画… ……………………………… 3
２．基礎生物学研究所の概要………………………………………………………………… 19
３．在職１０年の教授業績評価について…………………………………………………… 39
3-1

井口泰泉教授… …………………………………………………………………… 42

3-2

野田昌晴教授… …………………………………………………………………… 85

3-3

高田慎治教授… ………………………………………………………………… 121

3-4

小林 悟教授……………………………………………………………………… 149

４．基礎生物学研究所外部点検評価会議

議事録……………………………………… 183

５．外部点検評価アンケート結果………………………………………………………… 247
６．外部点検評価会議および外部点検評価アンケート関連資料……………………… 257
資料１

基礎生物学研究所 平成23年度実績の概要と将来計画… ……………… 259

資料２

アニュアルレポート2011…………………………………………………… 261

資料３

基礎生物学研究所の概要…………………………………………………… 263

資料４

外部点検評価アンケート結果……………………………………………… 265

資料５

平成22年度 外部評価報告書の概要… …………………………………… 267

資料６

平成23年度プレスリリース………………………………………………… 271

７．発表論文資料…………………………………………………………………………… 299
１）2009-2011発表論文リスト… ……………………………………………………… 301
２）2009-2011プレスリリースと新聞報道… ………………………………………… 325

は�めに自然科学研究機構・基礎生物学研究所の平成２３年度外部点検評価報告書をお送りします。
平成２３年３月１１日の東日本大震災とそれに伴う原子力発電所の事故は、
私達の生活における科学と技術のあり方について改めて考える機会になりました。今回の災害によって被害を受けた大学や研究所も多く、学術研究を続けることが困難になった研究者や大学院生が多数おられます。学術研究を続ける
ことは、長期に渉る復興を支え、日本の活力を取り戻すためにも必要なことです。被災された研究者や大学院生の方々に一日も早く研究意欲を取り戻していただくことを願って、国内の多くの大学や研究所だけでなく外国からも様々な支援の申し出が数多く寄せられました。
岡崎の３研究所でも、震災直後の３月１７日に先陣を切って、被災された研究者に研究の場を提供するなどの支援を目的とした“共同利用研究特別プロジ
ェクト”を開始しました。また、地震と津波およびその後の停電や断水によって、研究に使っていた動物・植物・微生物・細胞株・遺伝子クローンなども数多く失われました。これらの生物遺伝資源の中には一度失われると回復できな
いものも多いので、安全のために別の場所に分けて保管しておく必要があります。基礎生物学研究所では、日本全国の大学や研究所の研究者から委託された
生物遺伝資源を冷凍保存または低温保存する「大学連携バイオバックアッププ
ロジェクト(IBBP)」を開始しました。
平成２３年度の活動は、「１．実績の概要と、２．研究所の概要」にまとめました。活発な先端生物学研究を推進するとともに、共同利用研究・国際連携・新領域の開拓・若手研究者の育成などの事業も順調に展開しました。具体的な活動の内容については、「６．評価会議およびアンケート関連資料」と「７．
発表論文資料」もご覧下さい。
「３．在職１０年教授の業績評価」には、平成２３年度に在職１０年を迎えた４名の教授について、外部評価委員に依頼した評価結果を掲載しました。評
価対象となった教授は、井口泰泉教授、野田昌晴教授、高田慎治教授、小林悟教授の４名です。

−1−

また、平成２４年４月に評価会議を開き、研究所の運営会議所外委員２名と運営会議委員以外の３名の大学研究者にお集まりいただいて、忌憚のないご意
見を伺いました（「４．評価会議議事録」をご覧下さい）。さらに、運営会議の所外委員に平成２３年度の活動についてアンケート形式で評価と提言をお願いしました（「５．アンケート結果」をご覧下さい）。これまでも評価会議やアンケートでいただいたご意見を研究所の活動に反映してきましたが、今回お聞きした様々な助言やご意見を今後の研究所の運営に役立ててまいります。
また、この冊子には、参考資料として、2009 年－2011 年に各研究室において発表した論文リストを綴じ込みました。
平成２３年度の外部点検評価報告書をご一読いただき、基礎生物学研究所の運営と活動についてのご意見ならびにご支援を頂ければ誠にありがたく存じます。

平成２４年７月
基礎生物学研究所
所長

−2−

岡田清孝

１．基礎生物学研究所 平成 23 年度実績の概要と将来計画

基礎生物学研究所 平成２３年度実績の概要と将来計画

１．平成２３年度実績の概要 ....................................6
Ⅰ.

学術研究の推進 .......................................6

Ⅱ.

共同利用・共同研究の推進 .............................7

Ⅲ.

国際連携と広報活動の展開 .............................9

Ⅳ.

新領域の開拓 ........................................ 12

Ⅴ.

若手研究者の育成 .................................... 14

２．将来計画（平成２５年度概算要求） ......................... 16−5−１．平成２３年度実績の概要
I. 学術研究の推進
基礎生物学研究所資料 3 P1-6 では、生物現象の基本原理を明らかにすることを目指し、
細胞生物学、発生生物学、神経生物学、進化多様性生物学、環境生物学等の基盤研究並びに共同利用研究を推進し、数多くの優れた研究成果を上げた。研究の質の高さは、機関別論文引用度指数、高インパクトファクター雑誌への論文発表数、競争的資金獲得状況等に示されている資料 3 P7-10。
平成 23 年度の主な研究成果として、以下のものが挙げられる。①陸上植物の進化を考える上で重要なシダ植物のゲノム解読に初めて成功した。②植物生長に必須のオルガネラであるペルオキシソームのタンパク質輸送に関わる植物特異的な新規因子を発見した。
③ショウジョウバエにおいて生殖細胞のメス化を引き起こす Sxl
遺伝子を発見した。④温度や酸の感受性を持つ TRPV1 チャンネル分子がさらに浸
透圧感受性を持つとともに、これらの刺激が相乗的に増強されることを示した。⑤植物成長ホルモンであるジベレリンが、植物進化の過程でどのように出現し、使われるようになったかを明らかにした。⑥メダカの捕食行動を数理モデルを用いて解析し、エサのミジンコの 1/f ゆらぎ運動に反応していることを示した。⑦ほ乳類でオスの性決定に重要な働きを持つ sox9 遺伝子が、メダカではオスの性決定に関与していないことを示し、性決定の仕組みが動物ごとに独自に進化したことを示した。
⑧アフリカツメガエル胚の神経管形成過程において、神経管の周囲の組織の細胞運動が必須であることを示した。⑨シロイヌナズナの葉が作られる初期過程において、表側と裏側の間の領域で働く２つの遺伝子（PRS と WOX1）が横方向の成長を引き起こし、葉の平面性を作り出していることを示した。

−6−

II. 共同利用・共同研究の推進資料 3 Ｐ11
１）生物機能情報分析室（生物機能解析センター）資料 3 Ｐ12
基礎生物学研究所共同利用研究の一環として「次世代ＤＮＡシーケンサー共同利用実験」を特任准教授のもと、研究所内外の研究者とともに 45 件の共同研究を実施した。また、40 種類 70 台にのぼる多数の共通機器を管理・運営するだけでなく、これらの機器を有効に利用するために分子生物学からバイオインフォマティクスに渡る幅広い助言を行った。ゲノムインフォマティクストレーニングコース（2 回開催）資料 3 Ｐ18,22 は実験生物学者がインフォマティクスの基礎を学べる他に例のないコースとして好評を博した。
２）光学解析室（生物機能解析センター）資料3 Ｐ12
大型スペクトログラフに加え平成22年度より設置した赤外レーザー遺伝子発現誘導顕微鏡（IR-LEGO）を用いた共同研究を積極的に進め、7件の共同研究を行った。
所内外の研究者への顕微鏡等の共用のサポートをはじめ、テクニカルセミナーの開催、国際実習コースの開催などのサポートも継続して実施した。
３）光シート型顕微鏡（DSLM）共同利用実験資料3 Ｐ19
昨年度開発した、高速の光シート型顕微鏡を用い、アメーバ（Amoeba proteus）の非常に速い運動を可視化した（投稿準備中）。また、より光散乱を抑え深部まで観察可能な２光子励起DSLMの開発に着手し、原理的な実証実験に成功した。
４）メダカバイオリソース資料3 Ｐ13
逆遺伝学的手法による研究を推進するためHigh resolution melting (HRM)法による変異体スクリーニングシステムの提供（平成22年度より専任の研究員を配置）を継続し、約20件の共同研究を行った。また、The 1st Strategic Meeting for Medaka
Research(国際シンポジウム)を開催してメダカコミュニティの国際的連携を図った。第2期NBRPが終了し、第3期（平成24-平成28年度）への継続が決定した。
５）アサガオバイオリソース資料3 Ｐ14
引き続き系統維持及び提供を行った。第3期NBRP（平成24-平成28年度）への継続が決定した。

−7−６）植物科学最先端研究拠点ネットワーク資料 3 Ｐ15
ネットワークの一拠点として、平成 22 年度に導入した画像データ配信型の植物
環境制御システム、藻類の光合成機能解析装置、次世代 DNA シークエンサーIllumina
Hiseq 2000 の共同利用研究を開始した。
７）東日本大震災被災研究者支援資料 3 Ｐ16
平成 22 年度末に岡崎 3 機関「共同利用研究特別プロジェクト」を緊急に立ち上げ、個別共同利用研究の中に別枠として随時申請を受け付けるという特別処置を平成 23
年度の前期中実施した。また、メダカ・ゼブラフィッシュの重要な系統について、一時受入をする（継続中）など被災研究者の支援を行った。
８）IBBP 大学連携バイオバックアッププロジェクトセンター資料 3 Ｐ17
東日本大震災によって多くの貴重な生物遺伝資源が毀損・消失したことが報告されている。このような事態を防ぐため大学連携による生物遺伝資源のバックアップ
体制を整備し、大規模災害時には迅速に生物遺伝資源の回復を行うことができる体制を構築するため、基礎生物学研究所に IBBP 大学連携バイオバックアッププロジェクトセンター（仮称）を設置する。IBBP センターでは大学サテライト拠点（北海
道大学、東北大学、東京大学、名古屋大学、京都大学、大阪大学、九州大学）と協働して大学等の個別研究によって創出された貴重な生物遺伝資源をバックアップ
するとともに、高度な品質管理と付加価値の向上を行うことで、それを組織的に発展させ、大学間連携による共同研究の基盤を強化する。また多様な生物遺伝資源を安定的にバックアップするための新規凍結保存技術の開発を行う。これにより我が国における研究支援体制を整備し、生物遺伝資源を毀損・消失のリスクから守るとともに、将来にわたって安定した大学等の教育研究活動を保証する。

−8−

III. 国際連携と広報活動の展開

平成 23 年度は、国際連携活動と広報活動を担って来た広報国際連携室を、広報室と国際連携室の２室構成に改組した。それぞれに担当教員を配置し、これらの活動を充実させるとともに円滑な遂行を図っている。

III-a. 国際連携
１）NIBB コンファレンスの開催資料 3 Ｐ18, 21
第 59 回 NIBB コンファレンスを「Neocortical Organization（大脳皮質組織化）」のタイトルで、平成 24 年 3 月 10～13 日に岡崎市において開催した。同じタイトルで2010 年 3 月に開催した第 56 回コンファレンスに引き続いて２回目の開催であり、国内外の研究者によって大脳皮質の構造と機能に関する世界の最新研究成果が議論され、本研究分野の国際的研究者ネットワークの形成に大いに資した。
一方、第 58 回 NIBB コンファレンスは、「Gamete Stem Cells (配偶子幹細胞)」のタイトルで、生命の継続を担う配偶子（卵子と精子）の幹細胞について最先端の知見を国際的研究者によって議論することを目指して、平成 23 年 7 月 8 日～10 日岡崎
市で開催予定であったが、東日本大震災によりやむなく延期した。平成 24 年 7 月に、「Germline(生殖系列)」として、第 60 回コンファレンスと合同開催する予定である。

２）欧州分子生物学研究所（EMBL•ドイツ•ハイデルベルグ）との国際共同研究資料3 Ｐ18EMBL と共同開発している次世代顕微鏡（DSLM）の開発については、動物胚等の画像取得と解析、技術的フィードバックを行うことにより、最適化を進めた。また、平成 23 年 11 月 16 日～20 日に EMBL（ドイツ・ハイデルベルグ）で行ったシンポジウム The 13th International EMBL PhD Symposium に基礎生物学研究所及び国内他大学の大学院生計 11 名を派遣し、研究発表と議論を行った。また、ハイデルベ
ルグにおいて、第 2 回 NIBB-EMBL PhD ミニシンポジウムを共催し、次世代顕微鏡を用いた研究活動を含む活発な議論を行った。

３）プリンストン大学（アメリカ合衆国・ニュージャージー州）との国際共同研究資料 3 Ｐ18, 20
平成23年11月1日～2日に岡崎市において、第1回NIBB-Princeton大学連携シンポジ
ウム“Proteomics, Metabolomics, and Beyond“を開催した。当初同年6月開催予定であっ−9−

たが、東日本大震災のため予定を変更して開催した。基礎生物学研究所、プリンス
トン大学及び日本国内で進行しているイメージング及びオミックス研究、更にこれらの組み合わせにより多段階で生物の環境応答メカニズムを解析するユニークな研究が一堂に会し、活発な議論を行い、今後の研究に資した。

４）マックスプランク植物育種学研究所（MPIPZ・ドイツ・ケルン）ならびに、
テマセク生命科学研究所 (TLL・シンガポール)との国際共同研究資料3 Ｐ18, 20
平成23年11月21日～22日の日程で、基礎生物学研究所（NIBB）、マックスプラン
ク植物育種学研究所 （MPIPZ）、テマセク生命科学研究所（TLL）、の３機関合同のシンポジウム、3rd NIBB-TLL-MPIPZ Joint Symposium 2011 “Cell Cycle andDevelopment”をTLL（シンガポール）において開催した。日本・ドイツ・シンガポールでイメージング等の手法を用いて、生物の環境応答に重要な細胞周期や発生研究を行っている研究者による国際学術交流を推進し、基礎生物学研究所で推進している生物環境応答研究が一層充実した。TLLとの共催で国際プラクティカルコースを開催した（次項参照）ほか、TLLの研究者との次世代シークエンサー共同利用による国際共同研究が進行している。

５）国際プラクティカルコースのテマセク生命科学研究所 (TLL・シンガポール)との共同開催資料 3 Ｐ18, 22
国際プラクティカルコース"Developmental Genetics of Medaka IV"を平成 23 年 11
月 14 日～21 日の日程で岡崎市において開催し、世界 8 カ国から選ばれた 15 名（内、海外から 11 名）の受講生が参加し、遺伝子導入法、精子凍結法、IR-LEGO による遺伝子発現誘導などの技術を学んだ。TLL との協定に基づく共同開催で、第６回 NIBB
国際プラクティカルコースおよび第１回 NIBB – TLL 合同国際プラクティカルコー
スとして位置付けられる。日本発のモデル生物であり、生物環境応答研究の重要なツールであるメダカを用いた研究技術を広く国際的に共有し、国際共同研究コミュ
ニティの充実へと繋がった。また、平成 24 年 6 月には、両研究所が国立シンガポー
ル大学や東京大学分子細胞生物学研究所（IMCB Institute of Molecular and Cell
Biology）の研究者の協力のもと、小型魚類（メダカ、ゼブラフィッシュ）の発生遺伝学に関する第２回のコースを、シンガポールにおいて開催予定である。

− 10 −

III-b. 広報・アウトリーチ活動
１）基礎生物学研究所ホームページのリニューアルなど新しい媒体の整備
研究者向けの基礎生物学研究所ホームページ（http://www.nibb.ac.jp/）の他、
一 般 に 向 け た 情 報 発 信 サ イ ト と し て 「 基 礎 生 物 学 研 究 所 WEB マ ガ ジ ン（http://www.nibb.ac.jp/webmag/）」の大幅なリニューアルを行い、アウトリー
チや学校教育向けのコンテンツの充実を図った。基礎生物学研究所 facebook ペー
ジ （ http://www.facebook.com/nibb.jpn ） お よ び 広 報 室 Twitter ア カ ウ ン ト（@nibb_public）を開設した。研究室紹介ビデオの充実（細胞間シグナル研究部門（松林研）、神経細胞生物学研究室（椎名研）、環境光生物学研究部門（皆川研））
をはかり、YouTube 基礎生物学研究所チャンネルおよび基礎生物学研究所ホームページにて公開した。

２）刊行物の発行
基礎生物学研究所要覧 2011 を発行した。また、基礎生物学研究所パンフレット（英語版）を改訂・発行した。

３）理科教育への協力
愛知県内の高等学校理科教諭を対象とした体験実習「両生類胚操作実習」（上野直人教授および形態形成研究部門メンバーが対応）を開催し、12 名の理科教諭が受講した。
愛知県立岡崎高等学校の SSH 活動に協力して３名の教授が授業をしたほか、岡崎市教育委員会からの要請により、若手教員による市内７カ所の中学校での出前授業および小中学校理科教諭向けの「国研セミナー」を実施した。一般向け講演会「動物の形・模様をめぐるミステリー」を岡崎市教育委員会と共催した。

４）大学生向けの広報イベント資料 3 Ｐ26「大学生のための夏の実習」を新たに企画し、平成 23 年 8 月 24 日～26 日に開催した。38 名の学部学生が受講した。

− 11 −

IV. 新領域の開拓
IV-a. 環境適応戦略資料 3 Ｐ23
基礎生物学研究所では、生物の基本的な遺伝子の働きや細胞の働きを探ること、生存環境に適応した生物が多様な形と能力を持つに至った仕組みを調べることを最も重要な研究目標としている。本プロジェクトでは、生物の環境応答機構をゲノ
ム科学を基盤として解明する。そのために、多様なモデル動物を研究対象として、遺伝子やタンパク質の発現と機能を網羅的に解析し、生物や細胞を取り巻く環境変化がそれらに対してどのような影響を与えるのかを理論生物学の手法により明らかにする新たな研究分野「環境応答戦略」を創成する。本プロジェクトは平成 23
年度特別経費（全国共同利用・共同実施分）「モデル生物を用いた環境応答戦略の解明を目指す次世代ゲノム研究」として採択され、以下に示す４つの「環境応答研
究領域」を設定し、今後 5 年間にわたって研究を遂行する予定である。１）植物における生体外環境応答機構：光や温度等の生体外環境要因が光合成等の植物の能力に与える影響と効果を明らかにする研究。２）動物における生体外環境応答機構：
光、温度、化学物質等が動物の生殖様式、性、行動等の高次機能に与える影響と効果を明らかにする研究。３）植物における生体内環境応答機構：植物と共生生物との相互作用等を明らかにする研究。４）動物における生体内環境応答機構：動物と共生生物との相互作用、内分泌かく乱物質の作用機序解明の基盤となるホルモンによる性や生殖様式の制御機構等を明らかにする研究。平成 23 年度は、所内公募により１）課題(1 件)、２）課題（1 件）、４）課題（2 件）を選考し、研究を推進した。

IV-b. バイオイメージング
光学解析室（亀井特任准教授）と時空間制御研究室（野中准教授）が中心となって、バイオイメージングを先導する顕微鏡技術開発とコミュニティへの普及を進めた。次世代の顕微鏡システムとして、光シート型顕微鏡（DSLM）や赤外レーザー遺伝子局所発現顕微鏡（IR-LEGO）を中心に各種顕微鏡技術を用いた共同研究（14件）
を推進しつつ、バイオイメージングフォーラム（研究会:平成23年度には第6回目）を開催し、研究者間の情報交換の場を設けコミュニティ創成を図った。また、新分
野創成センター・イメージングサイエンス研究分野と連携し、第2回画像科学シンポジウム（基生研バイオイメージングフォーラムと合同開催）を開催し、同分野の数理研究者と共にイメージングによる定量化手法や解析手法の開発を進めた。さら− 12 −

に、これからのイメージング施設の在り方を考えるために、米国のイメージングサ
イエンス研究拠点数ヵ所の画像データの取得、解析と分析、シミュレーションや数値モデル計算及び可視化などを訪問視察した。

IV-c. 生物学国際高等コンファレンス（OBC）の開催資料 3 Ｐ18, 21, 24
OBC は、基礎生物学分野における新しい研究テーマの発掘と研究者コミュニティの形成を目指して毎年開催される合宿形式のユニークな国際コンファレンスである。その第 8 回コンファレンスは、”Speciation and Adaptation II: Environment andEpigenetics”と題して企画された。「種分化と適応」に関する研究は、基礎生物学分野における重要テーマであることから、先に開催された OBC5 でも取り上げられ、”Ecological Genomics of Model Organisms”の視点のもとに最新の研究成果の発表と活発な討論がなされた。また、これが契機となり OBC 参加者間での共同研究などを通じた国際交流が精力的に行われるようになった。この OBC5 で芽生えた当該分野における新しい国際的な研究者コミュニティ形成の気運を一層進めるために、
OBC8 では、「種分化と適応」の新たな視点として「環境とエピジェネティクス」
を重点的テーマに取り上げた。
当初 OBC8 は、平成 23 年 3 月 25 日～29 日に開催の予定であったが、東日本大震
災により延期を余儀なくされ、平成 24 年 3 月 18 日～23 日の日程で基礎生物学研究所（岡崎市）において開催した。オーガナイザーは、長谷部光泰 基生研教授、石野史敏東京 医科歯科大教授、高橋文 遺伝研助教、Michael Purugganan New York 大教授がつとめた。
オーガナイザーの研究分野に対応し、適応と自然変異におけるメジャーとマイナ
ーQTL の役割、自然集団における解析の必要性、ショウジョウバエを中心とした種分化を担う遺伝子やその自然集団での多型に関する研究、世代を超えた多型維持機
構と適応的意義、大進化とエピジェネティック変異との関連などについて７セッシ
ョンが開催された。本研究分野は、これまでアプローチが難しかったが、ゲノム科学研究の進展などに伴い、急速に研究が進みつつあり、今後の展開が期待される分野である。これまで異なったフィールドで研究してきた最先端研究者が一同に集まることで、従来の自分の研究領域を超え、他の研究領域の存在を認識する機会になり、寝食を共にすることで、極めて活発な討論が行われ、今後の新しい生物学分野を切り開くという OBC の目的にかなった会議であった。

− 13 −

V. 若手研究者の育成
基礎生物学研究所では、総合研究大学院大学生命科学研究科・基礎生物学専攻の基盤機関として大学院生の教育を行ってきた。また、他大学から大学院生を特別共同利用研究員として受け入れ、大学院生教育に協力・貢献している。これらの制度により基礎生物学研究所に在籍した学生から多くの研究者を輩出している。

V-a. 総合研究大学院大学における大学院教育資料 3 Ｐ25１）平成 23 年度は、総合研究大学院大学との連携により、担当教員延べ 60 名で、34 人の大学院学生に対し、全学総合科目 4 講義・1 セミナー、研究科共通専門科
目 14 科目・4 演習・1 セミナー、専攻専門科目 3 講義 2 演習を実施し、適切に単位認定した。大学院国際化のため、外国人学生の参加する講義は英語で行った。
また、１名に対し博士の学位を授与した。また 12 名の特別共同利用研究員を他大学から受け入れた。総研大の特質を生かし、複数専攻による共通教育科目開講のため、遠隔講義システムを導入した。
２）これらの大学院生にはリサーチアシスタント（RA）制度により、年間約 70 万円の経済的支援を行なった。また、入試成績優秀な学生に授業料免除（5 年一貫制博士課程、博士後期課程各 1 名各半額）を行った。
３）1 泊 2 日の合同セミナー（リトリート）を開催し、基礎生物学専攻だけでなく遺伝学専攻、生理科学専攻、生命共生体進化学専攻の教員、学生との交流を促進した。
４）英会話、英語プレゼンテーション能力向上のため外国人講師を雇用し、通年、学生の教育を行った。
５）複数指導教員制によって、年２回、学生 1 人当たり 4 人の教員との面談を行った。また、2 年次と４年次の学生によるポスター発表会を開催し、担当教員に加え、全教員による指導を行った。
６）国内大学生・大学院生を対象とし、大学院説明会（東京 1 回、岡崎 2 回の合計
で 29 名が参加）、体験入学（50 名が参加）を開催した資料 3 Ｐ26。
７）NIBB インターンシップ制度（インド、シンガポール、タイ、台湾、中国、エジ
プト、イランから計９名を延べ約 34 週間受け入れ）を活用し、国外からの留学生確保に努めるとともに、在学生の国際化に役立てた資料 3 Ｐ26。
８）「大学生のための夏の実習」を新たに開催した。38 名の学部大学生が参加した
資料 3 Ｐ26。

− 14 −

V-b. 他大学との連携
１）基礎生物学研究所が、連携機関として参画する名古屋大学博士課程教育リーデ
ィング大学院プログラム（理学研究科・生命農学研究科・工学研究科）が採択された。初年度の活動として、植物系研究部門およびバイオリソース研究室の見学会を開催し、研究教育の連携および交流を図った。
２）名古屋工業大学と岡崎 3 研究所の研究者による合同講演会を双方で計４回開催
し（基生研はそのうち２回に参加）、「連携・協力の推進に関する基本協定書」を締結した。

− 15 −

２．将来計画（平成２５年度概算要求）
基礎生物学研究所は日本学術会議「学術の大型施設計画・大規模研究計画」として「次世代ゲノム科学を基盤とした環境適応戦略研究拠点の形成」を目指す大規模
プロジェクトを申請しており資料 3 Ｐ27、このプロジェクトを支える 3 つの柱とその基盤設備整備を目指した概算要求を計画している資料 3 Ｐ28。平成 23 年度より「モデル
生物を用いた環境適応戦略の解明を目指す次世代ゲノム研究」、同年度補正予算による「大学等における生物資源のバックアップ整備」が認められるとともに、平成
24 年度から大学連携バイオバックアッププロジェクトが発足し、生物遺伝資源バッ
クアップ体制の構築を進めている。平成 25 年度の概算要求では上記 2 事業の継続要求とともに、残るプロジェクトである「大学連携による新規モデル生物の開発拠点形成」及びその基盤的設備整備「大学間連携による生物機能解析のためのスーパ
ークラスターシステム」を新規要求している。個々の概算要求事業の概要は以下の通りである。

１）「モデル生物を用いた環境適応戦略の解明を目指す次世代ゲノム研究」（継続）資料 3 Ｐ29
生物は環境の影響を受け生育している。このような環境応答における遺伝子発現の変化を、ゲノム情報を基盤として網羅的に解析することにより、生命の本質ともいえる生命と環境との相互作用、即ち生物の環境応答戦略を明らかにする新たな研究分野を創成する。

２）「大学連携バイオバックアッププロジェクト」（継続）資料 3 Ｐ30
東日本大震災により、多くの生物遺伝資源が毀損・消失している。そのため、途絶えると二度と復元ができない我が国の様々な分野の研究に必要不可欠な有用で良質な生物遺伝資源を安定的に供給するためのバックアップ拠点を構築して、生物遺伝資源の保存•管理体制を継続的に整備•強化する。加えて、高度の品質管理を行うことにより、バックアップ保存する生物遺伝資源の付加価値を特段に向上させ、高度な研究に耐え得る高いクオリティーを維持することで、各大学等の個別の研究によって創出された貴重な生物遺伝資源を組織的に発展させ、大学間連携による共同研究の基盤を強化する。さらに、多様な生物遺伝資源を安定してバックアップするため新規凍結保存技術を開発する。

３）「大学間連携による新規モデル生物の開発拠点形成」（新規）資料 3 Ｐ31
大学間連携による生物学研究の発展のため、既存のモデル生物により研究されて− 16 −

きた生物の共通原理の枠に収まらない特徴ある生物を新規モデル化し、その多様な生物機能の解明を目指して多層的な研究を展開する求心力ある研究拠点を形成する。本事業が創出する有用な生物遺伝資源は、大学連携バイオバックアッププロジ
ェクトによって保存・品質管理され、共同利用・共同研究に効果的に供せられる。

４）「異分野融合による生物の適応能力研究の創成に向けた多元的生物情報の統合解析システム」（新規）資料 3 Ｐ32
本設備は、既存及び新規モデル生物の生育環境を精密に制御し、ライブイメージ
ングや遺伝子／タンパク質の発現、さらに代謝物質のモニタリング等により、個体／組織／細胞における環境応答等を多元的かつ統合的に解析する設備である。同様のシステムはこれまで構築されていない。このシステムを導入することにより、幅広い基礎生物学分野の研究を飛躍的に推進することが可能となり、大学間連携による生物機能解析の基盤強化を行うことができる。

− 17 −

− 18 −

２．基礎生物学研究所の概要⮬↛⛉Ꮫ◊✲ᶵᵓ䠄ᇶ♏⏕≀Ꮫ◊✲ᡤ䠅ᇶ♏⏕≀Ꮫ◊✲ᡤࡢᴫせᖹᡂ䠎䠐ᖺ 䠐᭶䠎䠑᪥኱Ꮫඹྠ฼⏝ᶵ㛵ἲே⮬↛⛉Ꮫ◊✲ᶵᵓᇶ♏⏕≀Ꮫ◊✲ᡤ

大学共同利用機関法人 自然科学研究機構

基礎⽣物学研究所■ 新研究領域を開拓し、国際的な発展を牽引することによって、指導的⽴場を確保しつつ、国内外の研究者コミュニティに共同研究の場を提供して先端研究を推進する。
■ ⽣物の基本的な遺伝⼦の働きや細胞の働きを探るとともに、環境に適応した⽣物が多様な形と能⼒を持つに⾄った仕組み、⽣物が環境にうまく適応して⽣きている仕組みを解明する。

P1− 21 −

基礎生物学研究所の沿革
1962年頃から生物学研究者の間に研究所設立の要望が高まり、関連学会（日本動物学会、日本植物学会等）を中心に種々検討がなされた。
1966年 5月 日本学術会議は第46回総会において、生物研究所(仮称)並びに生物科学研究交流センター(仮称)の設立について内閣総理大臣に勧告した。
1973年10月 学術審議会は、分子科学研究所、基礎生物学研究所(仮称)及び生理学研究所(仮称)を緊急に設立すべき旨、文部大臣に報告した。
1977年 5月 基礎生物学研究所 創設 生理学研究所と共に生物科学総合研究機構を形成。桑原萬壽太郎 初代所長就任。3研究系(細胞生物学
研究系・発生生物学研究系・制御機構研究系)、培養育成研究施設及び技術課が設置された。
1981年 4月 岡崎国立共同研究機構 創設 分子科学研究所及び生物科学総合研究機構(基礎生物学研究所、生理学研究所)は総合化され、3研究所は岡崎国立共同研究機構として一体的に運営されることとなった。
1988年10月 総合研究大学院大学 創設 基礎生物学研究所に同大学生命科学研究科分子生物機構論専攻（３年制の博士課程 ）が設置された。
1989年 5月 形質統御実験施設 設置
1998年 5月 形質転換生物研究施設 設置
1999年 4月 生命環境科学研究センター 設置
2000年 4月 アイソトープ実験施設、生命環境科学研究センター廃止。岡﨑３研究所の共通研究施設として、統合バイオサイエンスセンター、計算科学研究センター、動物実験センター、アイソトープ実験センターを設置。
2001年 4月 情報生物学研究センター 設置
2004年 4月 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 創設 国立大学法人法の施行により、国立天文台、核融合科学研究所、基礎生物学研究所、生理学研究所及び分子科学研究所が統合再編され、大学共同利用機関法人自然科学研究機構となった。統合バイオサイエンスセンター
は岡崎統合バイオサイエンスセンターに名称変更。総合研究大学院大学は国立大学法人に移行。 生命科学研究科 分子生物機構論専攻に５年一貫制の博士課程が設置された。
2005年 4月 連携・広報企画運営戦略室を設置。総合研究大学院大学 分子生物機構論専攻は基礎生物学専攻に名称変更された。
2010年 4月 培養育成研究施設、形質転換生物研究施設、情報生物学研究センター、分析室を再編してモデル生物研究センターと生物機能解析センターを設置し、専任の特任准教授を配置。

P2

2011年12月 大学連携バイオバックアッププロジェクトが予算措置され、施設設備の整備を開始。

基礎生物学研究所の組織・人員
新任教員
2011.1.1着任

松林嘉克教授（細胞間ｼｸﾞﾅﾙ研究部門）
2010.9.1着任

松崎政紀教授（光脳回路研究部門）

基礎生物学研究所の人員

2010.10.1着任（2012年4月１日現在）

皆川純教授（環境光生物学研究部門）

所長
教授

1 14
事務および
実験支援員

14

准教授
（特任・統合バイオ
客員を含む）

助教

34

112

69
27
技術職員

40

（特任を含む）研究員（内15名はNIBB
リサーチフェロー）大学院生

総計 311名

P3− 22 −

基礎生物学研究所の研究組織

＊
＊
＊

#

＊

#

＊

＊
#

モデル⽣物研究センター担当を兼務
⽣物機能解析センター担当を兼務

P4

基礎生物学研究所の財政規模
平成22年度 決算額
総額 27億4400万円

運営費交付金等
1,367

平成23年度決算（見込み）額 平成24年度 執行（見込み）額
総額 28億9800万円
総額 28億2900万円

1,519

1,588

グラフ中の数字は金額（単位：百万円）− 23 −

P5

基礎生物学研究所の活動
基礎生物学研究所が目指すもの③国際連携と広報活動の展開②共同利用・共同研究の推進
・ 国内外の研究者から公募により共同研究提案を募集
・ 重点共同利用研究、モデル生物・技術
開発共同利用研究、個別共同利用研究、研究会、大型スペクトログラフ・DSLM・
次世代DNAシーケンサー共同利用
実験、実習室施設利用、など多様な形態の共同利用・共同研究制度を準備
・ ナショナルバイオリソース事業の展開
・ 先導的な研究創成、先進的機器設備による研究の完成を目指す。
・ 大学連携バイオバックアッププロジェクトの推進

・ NIBBコンファレンス(国際会議)の開催
・ 欧州分子生物学研究所 (EMBL)、マックスプランク
植物育種学研究所(MPIPZ)、プリンストン大学、
テマセク生命科学研究所(TLL)との国際共同研究
・ インターナショナルプラクティカルコースの開催
・ 国内外のメディアを通じて情報を発信
・ プレスリリース、WEBページ及び各種冊子による研究所活動と研究者の紹介や一般公開開催④新領域の開拓・生物の環境適応戦略研究の推進
・新規モデル生物の開発と普及
・バイオイメージング新技術の開発と普及
・新領域形成を目的とした生物学国際
高等コンファレンス（ＯＢＣ）の開催
・研究の新展開の足場を提供
・重点共同利用研究から新しい領域
研究が発足⑤若手研究者の育成①学術研究の推進
・ 国際的な発展と国内外研究者との共同研究を牽引する先端研究の推進
細胞⽣物学領域

発⽣⽣物学領域

神経⽣物学領域

進化多様性⽣物学領域

環境⽣物学領域

理論⽣物学領域

ｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞｻｲｴﾝｽ研究領域

・ 総合研究大学院大学（総研大）基礎生物学専攻の大学院生の教育を担当
・ 他大学の大学院生を受け入れ、総研大生と同等の教育研究環境を提供
・ NIBBリサーチフェロー制度の活用
・ 多くの人材を生物学コミュニティに送って
いる。

P6

参考資料１

論文業績（１）

先導的研究機関として、連続して影響力の高い論文業績を発信し続けている。
分野別、論文引用度指数（国内2006-2010）

論文引用度指数（国内2006-2010）

根岸正光（国立情報学研究所・総研大名誉教授） によるISIデータベースの調査に基づくトムソン・ロイター論文引用度指数順位
出典：週刊朝日進学MOOK 大学ランキング（2012年4月発行）

総合引用度指数で７集計期間（年）にわたって常に２位以上
分野別（分子生物学、遺伝学）でも７集計期間（年）にわたって常に３位以上− 24 −

P7

参考資料２

論文業績（２）

⾼い Impact Factor をもつ学術誌に掲載された論⽂数
ImpactFactor(5-year)

学術誌名

発行年
２００６

２００７
1 (1)

Nature35.248Cell

34.9311 (0)Nature Genetics

32.7011 (0)Science31.777

Cell Stem Cell

26.967

２００８

1 (0)

２００９

２０１０

２０１１

1 (0)

1 (0)

1(0)

3 (3)

3(1)

1 (0)

1 (1)

Nature Cell Biology

19.597

3 (2)

1 (0)

Nature Methods

19.286

1 (0)

1 (0)

Journal of Clinical Investigation

16.641Nature Chemical Biology

16.321Nature Neuroscience

16.190

Neuron14.927

Molecular Cell

14.447

PLoS Biology

14.3761 (1)Developmental Cell

14.2403 (0)Genes & Development

13.892

American Journal of Human Genetics

12.265Current Biology

11.436

1 (0)
1 (0)
1 (1)

1 (0)
1 (1)

1 (0)

1 (1)

1 (1)
1 (0)
1 (1)

1 (0)

1 (1)

1 (0)

1 (0)
1(1)
1 (1)

1 (1)

Plant Cell

10.648

2 (0)

4 (0)

4 (3)

4 (1)

3 (1)

3(2)

Proc. Natl. Acad. Sci. USA

10.312

4 (2)

6 (4)

1 (0)

5 (5)

6 (1)

1(0)

Journal of Cell Biology

10.123

1 (0)

1 (0)

1 (0)

PLoS Genetics

10.054

1 (0)

1(1)

参考資料3

カッコ内は、基生研
所属研究者が代表者（Corresponding
Author）となっている論文数（内数）P8

平成23年度科研費トップ300機関ランキング
１件あたりの金額（合計／採択件数）
6,319
4,870
4,558
4,458
3,752

2011年7月29日付
科学新聞
金額（単位 千円）
11,390− 25 −

P9

参考資料4

競争的資金の獲得状況

種別

種類

研究者

課題名（略称）

期間

科研費

学術創成

岡田清孝 所長

分化状態シグナル

平19-23

417,600

全期間

科研費

学術創成

野田昌晴 教授

恒常性制御

平19-23433,100

全期間

科研費

特別推進

大隅良典 教授*

オートファジー

平19-23431,900

全期間

科研費

特定領域（代表者）

西村幹夫 教授

オルガネラ分化平16-2045,800

全期間

科研費

特定領域（代表者）

諸橋憲一郎 教授**

性分化機構

平16-21

211,200

平16-19科研費

特定領域（代表者）

上野直人 教授

発生システム平12-1865,200

全期間

科研費

新学術領域（代表者）

吉田松生 教授

配偶子制御平20-24474,100

全期間（予定）科研費

新学術領域（代表者）

藤森俊彦 教授

細胞コミュニティ

平21-25

216,400

全期間（予定）科研費

新学術領域（代表者）

山森哲雄 教授

大脳新皮質構築

平22-26167,000

全期間（予定）科研費

新学術領域（代表者）

長谷部光泰 教授

複合適応形質平22-26

438,500

全期間（予定）学振 先端研究助
成基金助成金最先端・次世代研究
開発プログラム

松林 嘉克 教授

植物ペプチド平22-25142,000

全期間（予定）学振 先端研究助
成基金助成金最先端・次世代研究
開発プログラム

皆川純 教授光合成

平22-25133,000

全期間（予定）

科技振

ERATO

長谷部光泰 教授

分化全能性進化平17-211,600,000

平17-20

科技振SORST

長濱嘉孝 教授***

性的可塑性

平17-21

128,310平17-20* 平成21年4月 東京工業大学に転出

参考資料5** 平成19年4月 九州大学に転出

金額
（千円）

積算期間

***平成23年4月 愛媛大学に転出

P10

共同利用研究等の実施状況
実施件数

種別
平成１９年度

平成２０年
度

平成２１年度

平成２２年度

平成２３年度

重点共同利用研究

１

０

１

4

６

モデル生物・技術開発共同利用研究

２

３

３

２

２

個別共同利用研究

４３

４９

５４

６８

８８

研究会

５

５

３

３

６

大型スペクトログラフ
共同利用実験

１４

１１

１０

８

9

DSLM
共同利用実験

７

８

旅費・日当・宿泊費を助成

次世代DNAシーケンサー共同利用実
験

１１

４５

旅費・日当・宿泊費を助成

施設利用（生物機能情報分析室）（トレーニング実習室）＊

１

０

０

1＊

0

計

６６

６８

７１

１０４

１６４

年間約300万円を助成
年間約100万円を助成
旅費・日当・宿泊費を助成
旅費・日当・宿泊費を助成
旅費・日当・宿泊費を助成•モデル⽣物・技術開発共同利⽤研究は、平成19年度より開始。
•平成22年度より、新規顕微鏡DSLM並びに次世代DNAシーケンサーを⽤いた共同利⽤実験及び施設利⽤（トレーニングコース実習室）の募集を開始。

P11− 26 −

参考資料6

共同利用研究を推進するための２つのセンター

生物機能解析�ンター

モデル生物研究�ンター

生物の機能を多面的に解析するための機器、
バイオイメージングのための顕微鏡、膨大なデータを解析するための情報処理機器を有し、生物機能解析の新たな方法論の開発を行っています。

生物機能情報分析室
60種類100台にのぼる多様な分析機器を
所内外の研究者に提供。特に、次世代DNAシークエンサーや分析機を利用した機能
ミクスに力を入れています。

モデル生物共同利用研究の中核拠点としてバイオリソース
プロジェクト（NBRP）とも連携し、様々なモデル生物を育成飼育。
国内外のモデル生物研究をサポートする体制を整えています。

連携

モデル動物研究支援室

次世代シークエンサー

リソース
�ウ�ウ
の提供

哺乳動物飼育開発支援ユニッ
ト、小型魚類飼育開発支援ユ
ニット、モデル動物解析支援
ユニット、メダカバイオリソ
ースユニットの４室から成り、国内外のモデル動物研究をサポートしています。NBRPメ
ダカの中核機関を担当してい
ます。

光学解析室
・大型スペクトログラフ
世界最高クラスの分光器であり、生物学の研究に長年使われています。ここから多くの重要な発見がなされています。
大型スペクトログラフ
・光学顕微鏡類
各社の共焦点レーザー顕微鏡、二光子顕微鏡、
DSLM（デジタル走査型ライトシート顕微鏡）、
IR-LEGO（赤外レーザー遺伝子
発現顕微鏡）などを保有し、所内・所外の研究者が日常的共焦点顕微鏡
に共同利用しています。

情報�理解析室

モデル植物研究支援室

ඹྠ฼⏝◊✲

多様な植物の栽培を支援しています。幅広い環境を再現できる栽培施設を備え、NBRPアサガオの分担機関も担当しています。

共同利用研究�に�る所外研究者の�入れ・重点共同利用研究

共有メモリ型計算サーバと分散処理用計算機クラスタを主軸とした「生物情報解析システム」を運用し、生物情報の解析、データベースの構築、解析ツールの開発、画像解析
生物情報解析システムデ処理の支援を行っています。
ィスクアレイ装置

・モデル生物・��開発共同利用研究

細胞及び器官培養における世界最高クラスの設備が設けられ、生物学の研究に長年使われています。ここから多くの重要
器官培養装置
な発見がなされています。

・大型スペクトログラ
フ共同利用��

飼育設備・����の提供や研究者に�る��・次世代DNAシー�ン
サー共同利用��解析��サポート

植物栽培温室棟

器官培養研究支援室

・��共同利用研究

・DSLM共同利用������に�るサポートや研究者に�る��

ＳＰＦマウス飼育棟

モデル生物を用いた研究のサポート

��

国内外の大学・研究機関

P12

参考資料7 メダカ・バイオリソース拠点
250

・メダカ・バイオリソース事業の中核機関。
200

・リソースの整備・維持・提供を行っている。
分譲系統数

・文部科学省ナショナルバイオリソース
プロジェクトの支援を受けている。

150

100

所蔵リソース
メダカ：約５００種類（生魚が約６０種類、残りは凍結精子保存）
DNA：完全長cDNA 25万クローン（タンパク質コード遺伝子の6-7割をカバー）
EST（発現配列断片） 12万クローン（cDNA配列の同定、検索に必要）
ゲノム断片 29万クローン（ほぼメダカ全ゲノムをカバー）

50

0
平成20年度

平成21年度

平成22年度

平成23年度国別 生魚の提供件数
600

350

500

300

分譲孵化酵素数（本）

分譲クローン数

400
300
200
100

250
200
150
100
50
0

0
平成20年度

平成21年度

平成22年度

平成23年度

１本＝200μl

国別 ゲノムリソース（cDNA/BAC/Fosmid)の提供件数− 27 −

平成20年度

平成21年度

平成22年度孵化酵素の提供件数

平成23年度P13

参考資料8 アサガオ・バイオリソース拠点
モデル生物研究センター アサガオバ
イオリソースユニットでは、ナショナル
バイオリソースプロジェクト・アサガオ（代表機関：九州大学）のサブ機関として、アサガオの各種リソースの収集・保存・提供を行っている。

基生研で扱っているリソース① ESTクローン 61,128クローン（93,693 EST）
② BACクローン 54,296クローン③ アサガオと近縁種の系統（着色変異系統）170系統④ 形質転換系統 49系統

中核機関

基生研の供給実績
第２期NBRPが終了し、第３期（H24-28年度）
への継続が決定

年度

クローン

種�

平成２１年度７件（３８クローン）４件（７系統）

平成２２年度２件（３０クローン）１件（１系統）

平成２３年度１件（３クローン）

２件（９系統）

サブ機関（モデル生物研究センター モデル植物研究支援室 圃場）

P14

参考資料9

植物科学最先端研究拠点
植物科学最先端研究拠点ネットワーク
z 国内外の研究者がアクセスしやすい研究環境を提供
z 循環型社会に貢献しグリーンイノベーションに資する植物科学研究を推進

次世代DNAシークエンサーシステム
迅速な原因遺伝子の同定や網羅的遺伝子発現プロファイル、クロマチン修飾
解析等が可能に• Illumina HiSeq2000による200Gb/weekの高速シークエンシング

光合成機能解析装置（藻類）• 強光条件，嫌気条件などの限界環境下で生育させた微細藻類の光合成機能解析が可能

16

光合成機能増大のための遺伝子同定
や，バイオエネルギー生産へつながる
植物代謝制御システムが明らかに

植物環境制御システム（画像データ配信）
画像データ配信システムにより、遠隔地からの長期環境応答モニタリングが可能に• 植物の環境応答や変異体の表現型を長期モニタリングができる人工気象装置。
• ３室のうち１室はCO2濃度の制御が可能。

P15− 28 −

参考資料10 東日本大震災被災研究者支援•

東北、関東地方の大学等、研究機関の被災研究者（大学院生を含む）に研究の場を提供
数日から数週間の滞在のための往復の
旅費と滞在費を支給•••

東北大学、千葉大学、産業技術総合研究所（つくば市）、東京大学から６件を受け入れ

この他に、バイオリソースユニットにおいてメダカ・ゼブラフィッシュ重要系統の一時避難のため、生魚及び凍結精子の保管を受け入れ

所�

職

��者

１

東北大学加齢医学研究所

教授

小椋利彦

２

千葉大学大学院融合科学研究科

教授

松浦 彰

３

産業技術総合研究所
糖鎖医工学研究センター

主任研
究員

千葉靖典

４

東京大学大学院理学系研究科

教授

平野博之

５

東北大学大学院農学研究科

助教

横井勇人

６

東京大学生産技術総合研究所

講師

小林徹也

P16

参考資料11 大学連携バイオバックアッププロジェクト
目的<��拠点>

生物資源の一時保存、提供、リソース回復等を行うとともに、生物資源の毀損・消失を回避し、大学等におけるリソースの円滑な研究活動支援のための拠点を形成する。

大学共同利用機関法人自然科学研究機構
基礎生物学研究所
IBBPセンター（仮称）

必要性・緊急性東日本大震災によって、現実に多くの生物資源が毀損・消失しており、これは我が国にとって多大な損失である。そこで、今後大規模災害が生じた場合を想定し、大学等と連携した良質な生物資源を保存・管理するためのバックアップ拠点を構築することが喫緊の課題である。

現在までの状況と成果
大学サテライト拠点となる７大学を決定し、委託する業務内容等の検討を進めるとともに、本プロジェクトを実施するためのIBBP計画推進委員会（仮称）立ち上げに向け、準備委員会を開催した。
また、基礎生物学研究所においてバックアップを実施するIBBPセンター（仮称）の設置準備を進めている。

平成25年度の実施内容
・基礎生物学研究所にIBBPセンター（仮称）を設置し、生物遺伝資源のバックアップを開始する。
・ラボオートメーションを導入し、生物遺伝資源の質的管理と付加価値を向上させる。
・生物遺伝資源の安定保存のための新規凍結保存技術の開発を進める。

動物

植物

微生物

動物
植物
培養細胞 培養細胞

動物
遺伝子

植物
遺伝子

液体窒素と超低温フリーザーによる凍結保存・低温保冷庫による種子保存
ラボオートメーション設備による高度な品質管理と生物遺伝資源の付加価値向上
多様な生物遺伝資源の新規凍結保存法及びバックアップ技術の開発
IBBP計画推進委員会（仮称）

生物遺伝資源の保管委託

生物遺伝資源の返却

バイオバックアップ事業への助言・提案及び承認

担当地域の情報収集・保管資源のデータ入力など研究者とセンターの仲介
���
大学

東�
大学

東�
大学

���
大学

��
大学

大�
大学

��
大学

大学サテライト拠点
生物遺伝資源の保管委託

生物遺伝資源の返却

大学サテライト拠点への生物遺伝資源バックアップ依頼と付随する関連情報提供

ユーザー− 29 −

P17

参考資料12 グローバルネットワーク形成
欧州分⼦⽣物学研究所（EMBL）

⽣物学国際⾼等コンファレンス

情報交流（合同国際会議）

技術交流（新顕微鏡DSLMの導⼊）

2005年から⽇本とドイツで9回開催

2009年から共同利⽤機器として提供開始

⼈材交流（若⼿研究者や学⽣の相互訪問）
2009年10⽉、2011年11⽉には、総研⼤学⽣および名古屋⼤学、京都⼤学の学⽣を派遣し、学⽣シンポジウムに参加

基礎⽣物学
研究所

・ 新領域形成を⽬的として、2004年から８回開催
・ 国内外の数⼗⼈の研究者が約⼀週間徹底的に討論

マックスプランク
植物育種学研究所（MPIPZ）
情報交流（合同国際会議）

プリンストン⼤学

国内の⼤学から参加者を公募し2009年8⽉に第1回会議、10年11⽉に第2回、11年11⽉に第3回会議（TLLとも合同）を開催
植物に関する共同研究
2009年度に共同研究打ち合わせのために若⼿研究者を全国公募し派遣
2010年から実際の共同研究を開始

参考資料13NIBBコンファレンス

先端研究のテーマに関する研究交流を⽬的とした国際会議 基⽣研創設以来58回開催

インターナショナルプラクティカルコース
・2007年より「⼩型⿂類研究」と「コケ植物研究」をテーマに6回開催
・コース専⽤の実験室と交流室を整備

バイオインフォマティクスやタンパ
ク質化学を軸に共同研究、⼈材交流を⽬指して、2011年11⽉に第1回シンポジウムを開催

テマセック⽣命科学研究所(TLL)
共同研究の推進、学⽣や研究者の交流を⽬指したシンポジウムを2011
年11⽉に開催
実習コースを2011年11⽉に共催

ゲノムインフォマティクストレーニングコース（バイオインフォマティックストレーニングコースから改称）

2012年3⽉までに通算５回開催。最新機器解析から得られるデータ処理法を講習。

P18

ＤＳＬＭの導入と改良

EMBL開発の光シート型顕微鏡（DSLM）を導入し、改良を進めている←蛍光標識したアメーバの断面像◆励起光をライトシートにすることで、励起光を観察平面に集中できる→毒性、退色の低減、照射時間の短縮◆生きたままの生物試料を深部まで、迅速に、明るく、長時間観察できる。
◆試料を移動させることなしに立体像を撮影できる新しい光シート型顕微鏡を、共焦点顕微鏡の改造によって作製し、最大40 frames/secの時間解像度を達成した。これにより従来不可能だったアメーバの運動の３次元的な可視化に成功した。

上のような断面像を120枚集積して得られた画像→◆２光子励起DSLMの開発に着手し、原理的な実証実験に成功した。

連続撮影することで３次元動画が作成できる。

− 30 −

P19

参考資料１4

国際会議・実習コース等の開催状況（１）

EMBLとの合同シンポジウム

テーマ

⽇程・場所

参加⼈数
（国内・国外）⽬的や成果（10・36）

基⽣研、EMBL双⽅の主要研究領域のひとつである発⽣⽣物学を最初のテーマとして選び、情報交換・交流を図った。

第1回

Developmental Biology

2005年7⽉

ハイデルベルグ（ドイツ）

第2回

Frontiers in Bioimaging

2005年8⽉

岡崎市（⽇本）（141・16）

本国際連携の中⼼テーマである「バイオイメージング」をテーマにしたもので、EMBLからの新型顕微鏡DSLM導⼊のきっかけとなった。

第3回

Monterotondo Mouse Biology Meeting

2006年2⽉

モンテロトンド（イタリア）（8・16）

欧州のマウス施設の中核となるEMBL（モンテロトンド）の視察を兼ねたもので、後に現在⽴案中の⾃然科学研究機構の霊⻑類研究センター将来計画の基礎となった。

第4回

Biology of Protein Conjugation: From Structure to Biology

2006年7⽉

岡崎市（⽇本）（69・13）

EMBLの放射光施設（グルノーブル）との共同研究を視野に⼊れた会議で、基⽣研の⼤隅教授がリードするタンパク質修飾とその構造解析をテーマに開催された。

第5回

Cell and Developmental Biology

2007年5⽉

岡崎市（⽇本）（54・7）

⽐較的少⼈数で議論を深める形態で開催した。EMBLからの研究者は会議後、発⽣⽣物学
学会・細胞⽣物学会合同年会（福岡）にも出席し、⽇本の研究者との交流を深めた。

第6回

Evolution of Epigenetic Regulation

2008年3⽉

ハイデルベルグ（ドイツ）（8・40）

さまざまな⽣物種における制御機構を⽐較し、その進化機構について議論を⾏った。本会
議の参加者の⼀部はEMBLの会議に招へいされるなどの分野内での交流も続いている。

第7回

Systems Biology and Functional Genomics Workshop

2008年4⽉

バルセロナ（スペイン）（12・25）「システム⽣物学」をテーマとして、EMBLのシステム⽣物学ユニットがあるバルセロナ
研究施設で開催した。⼤量の⽣物情報からの意味抽出などについて議論され、HFSPによる共同研究にも結びついた。

第8回

Evolution: Genomes, Cell Types and Shapes

2008年11⽉

岡崎市（⽇本）（85・14）

動植物の進化機構について分⼦から細胞、個体という異なるレベルで、また⽣態、動植物をとりまく環境も考慮した進化について深い議論がなされた。

第9回

Functional Imaging from Atoms to Organisms

2009年4⽉

岡崎市（⽇本）（73・14）

第２回シンポ以降4年間の技術⾰新について紹介された。とくに画像データの定量解析の必要性が⽰され、今後の基⽣研におけるバイオイメージング推進に重要な⽰唆を与えた。

MPIPZ (TLL)との合同シンポジウム

テーマ

⽇程・場所

参加⼈数
（国内・外）

⽬的や成果

第1回

Japanese-German Symposium on Evolution andDevelopment

2009年8⽉

ケルン（ドイツ）（12・14）2009年5⽉にMPIPZ（マックスプランク植物育種学研究所）との国際連携協定が締結されたのを受けて開催された。⽇本からは公募で選ばれた若⼿研究者も参加し、会議後には研究室訪問等の交流を実施し共同研究発⾜のシーズとした。

第2回

Plant Science Communications 2010 (NIBB-TLL-MPIPZ
Joint)

2010年11⽉

岡崎市（⽇本）（91・18）MPIPZに加えて2010年8⽉に国際連携協定を締結したTLL（テマセク⽣命科学研究所）の研究者も迎えて、植物科学の最新トピックについての発表や議論を⾏った。会
議中に施設⾒学や研究室訪問を実施し国際交流を深めた。

第3回

Cell Cycle and Development (NIBB-TLL-MPIPZ Joint)

2011年11⽉

シンガポール（シンガポール）（8・15）

動物、植物、および酵⺟の研究者が⼀堂に会し、細胞周期や発⽣をキーワードに最先端の研究成果や⼿法について分野を超えた深い議論を⾏なった。

Princeton⼤学との合同シンポジウム
第1回

テーマ

Proteomics, Metabolomics, and Beyond

⽇程・場所
2011年11⽉

参加⼈数（国内・外）

⽬的や成果（43・3）

Princeton⼤学で先端的な研究が⾏なわれているメタボロミクスやプロテオミクスを中⼼とした「オミックス」のアプローチによる新しい⽣物学の⽅向性について議論した。

岡崎市（⽇本）P20

参考資料１5

国際会議・実習コース等の開催状況（２）NIBBコンファレンス（最近の５回）

テーマ

⽇程

参加者
（国内・国外）

⽬的や成果

第53回

Dynamic Organelles in Plants
オルガネラの動態から⾒た植物の⽣存戦略2006年6⽉（189・13）

基礎⽣物学研究所がリードする酵⺟・⾼等植物のオルガネラ研究の最先端トピックについて情報交換が⾏われた。

第54回

New Frontiers for the Medaka Model -Genome, Bioresources and Biology
モデル⽣物メダカの新たな発展

2008年2⽉（77・10）ナショナルバイオリソース「メダカ」の中核機関に選定されたことを受けて企画され、世界に基礎⽣物学研究所が国際的なメダカ研究の拠点であることが⽰された。

第55回

Frontiers of Plant Science in the 21st Century
21世紀の植物科学研究

2008年9⽉（132・15）

岡⽥清孝所⻑、⻄村幹夫教授が中⼼となり企画され、植物研究の将来展望について議論された。基⽣研を中⼼とした植物研究の国際連携発展への礎となった会議。

第56回

Neocortical Organization
⼤脳⽪質

2010年3⽉（125・11）

⼭森哲雄教授が中⼼となって企画され、⼤脳⽪質の構造と機能に関する最新研究成果を議論した会議。

第57回

The Dynamic Genome
ダイナミックゲノム

2010年10⽉（22・6）

堀内嵩教授が中⼼となって企画され、ゲノムの動的振る舞いについて、遺伝⼦増幅、染⾊体構造の安定化などを中⼼に議論が⾏われた会議。

第58回

Gamete Stem Cells
⽣殖幹細胞

2012年7⽉（予定）

未定

2011年６⽉に開催予定だったが⼤震災の影響で延期となった。第６０回と合同で開催予定

第59回

Neocortical Organization
⼤脳⽪質

2012年3⽉（128・9）

⼭森哲雄教授が中⼼となって企画され、⼤脳⽪質の構造と機能に関する最新研究成果を議論する会議の２回⽬。

⽣物学国際⾼等コンファレンス（Okazaki
Biology Conference: OBC）
テーマ
⽇程・場所

参加⼈数
（国内・国外）

⽬的や成果

第1回

The Biology of Extinction

2004年1⽉

岡崎市（⽇本）（22・43）「絶滅の⽣物学」をテーマに開催され、数理モデルから実験⽣物学までさまざまなアプ
ローチで展開される研究が紹介された。このユニークな会議の内容はNature誌にもとりあげられOBCの⽬的などが紹介された。

第2回

Terra Microbiology

2004年9⽉

志摩市（⽇本）（28・22）

地球上のさまざまな環境における微⽣物の⽣態の多様性を分⼦機構にまで掘り下げ、「地球圏微⽣物学」として、地球の今⽇の姿を⽀えた微⽣物の役割や他⽣物との共⽣シス
テムについて議論した。

第3回

The Biology of Extinction 2

2006年3⽉

岡崎市（⽇本）（18・33）「絶滅の⽣物学」の第2回⽬で、化⽯DNA解析など古⽣物学への分⼦⽣物学的アプローチの導⼊など、新しい研究⼿法についての発表があり、気候、⼈為的な環境変化が及ぼす影響など、新しい視点での議論がさらに深められた。

第4回

Terra Microbiology 2

2006年9⽉

岡崎市（⽇本）（31・26）

第2回OBCに引き続き、微⽣物ゲノム解析に焦点を当てて、窒素代謝といった研究を例に取りながら「メタゲノミックス」の現状と展望について議論した。ここでの先⾒的議論は、その後の砂漠問題の解決や宇宙微⽣物学の発展に⼤きく寄与した。

第5回

Speciation and Adaptation -Ecological Genomics of Model
Organisms and Beyond-2007年3⽉

岡崎市・掛川市（⽇本）（35・35）⽣物の多様性獲得の仕組みを理解するために、種分化に果たした適応における遺伝⼦、およびエピジェネティックな変異が集団に固定されたしくみを考察した会議で、⾮モデル⽣物の種分化についても議論された。

第6回

Marine Biology

2007年12⽉

岡崎市・伊勢市（⽇本）（21・13）海洋国としての⽇本が、海洋⽣物学の発展を先導する役割を果たした会議で、海洋⽣物の⽣態、共⽣などについて発表があり、臨海実験所の整備の重要性や国際コンソーシアム形
成などについても議論された。

第7回

The Evolution of Symbiotic Systems
共⽣システムの進化

2010年1⽉

岡崎市・掛川市（⽇本）（30・12）

所外の研究者からオーガナイザーを選ぶこれまでの⽅針を転換し、新任の川⼝教授をオーガナイザーの⼀⼈として、⽣物界に⾒られる多様な共⽣のしくみとその進化を議論した。

第8回

Speciation and Adaptation 2 –Environment and Epigenetics-

2012年3⽉

岡崎市（⽇本）（34・22）

第５回OBCの第２回⽬として開催された。⽣物の多様性獲得の仕組みを理解するために、進化、適応、種分化といった現象をエピジェネティックな変異に注⽬して遺伝学的に考察するとともに、発⽣過程の進化を論じた。

− 31 −

P21

参考資料１6

国際会議・実習コース等の開催状況（３）

国際プラクティカルコース
コーステーマ

⽇程

参加者（国内・国外）

⽬的や成果

第1回

Developmental Genetics of Zebrafish and Medaka

2007年1⽉（2・8）

⾼⽥慎治教授を中⼼として、⽇本が世界をリードする⼩型⿂類の遺伝⼦組み換え技術や、突然変異体の遺伝⼦マッピング、イメージング法などを指導。

第2回

Developmental Genetics of Zebrafish and Medaka II

2008年3⽉（2・10）

前年に続いて、⾼⽥慎治教授および成瀬清准教授を中⼼として、⼩型⿂類の遺伝⼦組み換え技術や、突然変異体の遺伝⼦マッピング、イメージング法な
どを指導。

第3回

The NIBB Laboratory Course and Workshops on Physcomitrella patens 20082008年7⽉（5・6）⻑⾕部光泰教授が中⼼となって進めている原始植物としてのヒメツリガネゴ
ケをモデル植物として普及し、遺伝⼦解析等の技術指導を⾏うためのコース。
希望者が多く次年度も開催することとなった。

第4回

The NIBB Laboratory Course and Workshops on Physcomitrella patens 20092009年7⽉（5・12）

前年に続いて、ヒメツリガネゴケのコースを実施。10カ国より受講⽣が集った。

第5回

Developmental Genetics of Zebrafish and Medaka III

2010年1⽉（2・13）

⽥中実准教授、成瀬清准教授らを中⼼として、モデル⽣物としてのメダカの普及と技術指導を⾏うためのコース。メダカバイオリソースプロジェクトと
連動。

第6回

Developmental Genetics of Medaka IV (1st NIBB-TLL Joint Course)

2011年11⽉（4・11）

成瀬清・⻲井保博准教授及び国内外の講師陣13名の協⼒によりBACクローンによる遺伝⼦導⼊、精⼦凍結保存と⼈⼯授精、IR-LEGOによる遺伝⼦発現誘導、TILLING法による逆遺伝学的解析などメダカを⽤いた最新の実験技術の指導を⾏った。メダカバイオリソースプロジェクトの連携により実施。

ゲノムインフォマティクス・トレーニングコース（バイオインフォマティクス・トレーニングコースから改称）
コーステーマ

⽇程

参加者（国内・国外）⽬的や成果
遺伝⼦発現解析の強⼒なツールとなっているマイクロアレイ解析で得られる
⼤量のデータから⽣物学的な意味を抽出するために、マイクロアレイデータを正しく解析する⼿法について講義・演習を⾏う。

第1回／
第2回

マイクロアレイを⽤いた遺伝⼦発現解析

2009年8⽉／
9⽉（16・0）8⽉（18・0）9⽉

改称
第１回

次世代DNAシークエンサーデータ解析⼊⾨

2011年3⽉（23・0）

次世代シークエンサーから得られるデータを解析し⽣物学的な情報を抽出するための、基礎的技術と考え⽅を講習。

第２回

次世代DNAシークエンサーデータ解析⼊⾨

2011年9⽉(15・0)

次世代シークエンサーから得られるデータを解析し⽣物学的な情報を抽出するための、基礎的技術と考え⽅を講習。

第３回

トランスクリプトームデータ解析⼊⾨

2012年3⽉(14・0)

次世代シークエンサーやマイクロアレイを⽤いたトランスクリプトームデー
タ解析に必要な統計学等の講義と、データ解析の実践演習を⾏う。

P22

参考資料17 「モデル生物を用いた環境適応戦略の解明を目指す次世代ゲノム研究」
平成23年度成果
動物における生体外環境応答機構
・環境依存性の性決定・性分化を中心にアリゲーターとオオミジンコを材料に生物環境応答戦略の研究を行った。アリゲーターでは、ゲノ
ムプロジェクト、温度感受性チャネルであるTRPの機能解析を行った。オオミジンコでは、雄を誘導する幼若ホルモンに加えて、脱皮ホルモンの合成・分解酵素の遺伝子の同定、世界初の幼若ホルモン受容体の候補遺伝子の解析、甲殻類の内分泌系の一端を明らかにした。
T. Chakraborty, Y. Katsu, L.Y. Zhou, S. Miyagawa, Y. Nagahama and T. Iguchi (2011). Estrogen receptors in medaka (Oryzias latipes) andestrogenic environmental contaminants: an in vitro-in vivo correlation. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 123, 115-121. 他22編

植物における生体外環境応答機構
・マメ科植物は根粒で窒素固定を行うことにより、窒素飢餓環境でも生存することができる。この共生系の維持にはCLEペプチドを介した全身的な制御系が重要であることが分かってきた。そこで、CLE-RS2を過剰発現させた毛状根等の滲出液から精製を行い、成熟型
CLE-RS2の分子構造を明らかにした。さらに、根粒形成の制御に関わる４つの原因遺伝子（TML, PLENTY, TRICOT, ARN1等）を特定した。
N. Takeda, T. Maekawa and M. Hayashi (2011). Nuclear localized and deregulated calcium and calmodulin–dependent protein kinase
activates rhizobial and mycorrhizal responses in lotus japonicus. Plant Cell 24, 810-22. 他2編

動物における生体内環境応答機構
・脊椎動物の精子形成の生体内外環境に対する応答機構を解明するために、マウスとウズラを用いた研究を行い、精子形成の根幹をなす幹細胞を制御する生体内微小環境（ニッチ）を構成する細胞を発見し、幹細胞を制御する細胞外因子の候補を複数同定した。また、精子幹細胞の分化のタイミングを制御する生体内環境因子であるレチノイン酸の生合成および代謝を時間的に適切に制御する機構を解明した。
R. Sugimoto, Y-i. Nabeshima and S. Yoshida. (2012). Retinoic acid metabolism links the periodical differentiation of germ cells with thecycle of Sertoli cells in mouse seminiferous epithelium. Mechanisms of Development 128(11-12), 610-624. 他3編

・Naxは体液中のナトリウム濃度上昇を感知する脳内センサーである。血圧調節ペプチドの一つエンドセリン-３(ET-3)が、受容体ETBRを介してNaxのナトリウム感受性を高めていること、ET-3は脱水時に脳弓下器官で発現が増加し、Naxの活性化の調節を通じて塩分摂取
行動の制御に関わることが明らかになった。
T. Hiyama, Y. Yoshida, M. Matsumoto, M. Suzuki, E. Watanabe and M. Noda (2012). Improvement of sodium-level sensor sensitivity:
endothelin-3 expression in the subfornical organ during dehydration subserves activation of Nax channels to suppress salt intake. (undersubmission)− 32 −

P23

参考資料18 生物学国際高等コンファレンス（OBC）－⽣物学の新領域研究の推進－
•
•
•
•
•

今後、生物学が進むべき新たな研究分野を開拓するための、先導的国際研究集会
１つのテーマについて、一週間の日程、合宿形式で集中的に議論「絶滅の生物学」、「地球圏微生物学」、「種分化と適応」、「海洋生物学」、「共生システムの進化」をテーマに2004年〜
2012年に８回開催
2012年３月に「種分化、適応、進化、エピジェネティックス」をテーマに第８回OBC “Speciation and Adaptation 2 –Environment and Epigenetics-”を開催
2010年１月に開催した第7回OBC「共生システムの進化」開催後、同会議への参加者6名が中心となり「共生システムの進化」に関する特集号を編集し、国際総合学術誌Cellular and Molecular Life Sciencesに出版した。

第８回 OBC “Speciation and Adaptation 2 –Environment and Epigenetics-“

P24

参考資料19 大学院生の教育
総合研究⼤学院⼤学 ⽣命科学研究科
基礎⽣物学専攻
５年⼀貫制博⼠課程 （2004年発⾜、定員３名）
2012.4.1現在在籍者 22名
博⼠後期課程（1988年発⾜、定員６名）
2012.4.1現在在籍者 12名

・充実した研究環境。
・教員数に対して少⼈数の学⽣数。
・RA制度により、年間約７０万円の経済的⽀援。
・実践的な英語教育（プレゼンテーション・英語論⽂の書き⽅など）。
・国際コンファレンスなどへの参加を積極的に⽀援。
・他の⽣命科学系⼤学院⽣（遺伝研・⽣理研・先導科学研究科（総研⼤葉⼭）・
名⼤リーディング⼤学院・EMBLなど)との交流の機会を提供。
特別共同利用研究員（他大学からの受託大学院生）

国際的に活躍しうる研究者の育成在籍者6名 （2012.4.1現在）
東⼤・京⼤・名⼤などから受け⼊れ。
総研⼤⽣と同じくRAに採⽤し、年間約７０万円
を⽀援。

P25
− 33 −

参考資料20 人材の獲得のための努力
・ 大学院説明会・オープンキャンパス
東京および岡﨑で土日に開催。岡崎開催時は希望する研究室を訪問できる。平日に開催し、研究室訪問を主眼とした形式をオープンキャンパスと呼んでいるが、これにも大学院説明の時間が設けられている。
（平成23年度は説明会を東京、岡崎で１回ずつ、説明会兼オープンキャンパスを岡﨑で１回開催。のべ29名参加）

・ 体験入学（国内）およびNIBBインターンシップ（国外）
国内外から希望者を募り、基生研の研究室に1-2週間滞在して研究生活を経験。
（平成23年度国内50名、国外9名参加）

・ 大学生のための夏の実習
学部学生を対象に２泊３日の日程で数人ずつのグループごとに初歩的な生物学実習を実施。
（平成23年度38名参加）

P26

参考
資料
21

����������������������������
���������������環境������������

生�������研究の��の��研究�ット�ーク

国内連携サブセンター

国際連携サブセンター

��大学、��大学、���大学、

EMBL、マックスプランク研究所、
プリンストン大学、テマセク生命科学研究所等の国外大学・研究�関���大学、��大学、��大学 �������
��������

��生�����
・多様な新規モデル⽣物の開発
・多様なモデル⽣物を⽤いた⽣物環境応答戦略研究生�������研究の��のスー�ークラスター
�ステムを���研究の��・新規ゲノム解読
・遺伝学的手法に基づく表現型とゲノムの関係を解析

���リ�ースの��
ゲノム��等の�ータ�ースの���ット�ーク�������������イ��������イ��イ������)���

農水産業／バイオマス生産／医療／生活環境改善など
P27− 34 −

参考資料22ᇶ♏⏕≀Ꮫ◊✲ᡤᖹᡂᖺᗘᴫ⟬せồ஦㡯ࡢ඲యᵓ᝿

モデル生物を用いた基礎生物学の研究拠点

大学連携
バイオバックアップ
プロジェクト

大学間連携による新規モデル生物の開発拠点形成モデル生物を用いた
環境適応戦略の解明を目指す次世代
ゲノム研究

貴重な生物遺伝資源
を災害から守る。

多様な生物機能を研究するための新規モデル生物開発を行い、国際的求心力を持つ研究拠点を形成する。

生物の環境適応戦略を解明すること
により、環境問題
や生物多様性保全の基盤となる。

新規モデル生物のバックアップ技術を開発

モデル
生物の
候補を
選択
する。

開発した
モデル生
物を環境
適応戦略
研究に用
いる。

平成２３年度補正予算による設備整備

基盤的設備整備

大学等における生物遺伝資源のバックアップ設備

異分野融合による生物の適応能力研究の創成に向けた多元的生物情報の統合解析システム

IBBPセンター（仮称）

生物機能解析センター／モデル生物研究センター

P28
参考
資料
23

����名�モデル生物を��た環境適応戦略の解�を��す���ゲノム研究��

基礎生物学研究所
生物環境適応戦略研究の中核拠点としての新たなミッション��国�����������

生命の本質ともいえる環境変化に対する生物の応答を、ゲノム科学を基盤とした網羅的遺伝子発現解析やバイオイメージングにより解明する新たな研究分野を創成する。 これにより、生物の環境適応戦略を研究する中核拠点となる。

�������
ゲノム科学を基盤として、生物の環境応答を解析するための新たな共同研究拠点を形成し、国際的かつ先導的な研究の中核となることは、
今後、我が国が生物学研究において国際的な優位性を維持する上でも必須かつ喫緊の課題である。

モデル生物を用いた環境応答機構の研究中核拠点を�える３つの�

環境応答研究の推進

共同研究体制の確立

・生体外環境応答機構

・共通研究室整備

・生体内環境応答機構

・新たな共同利用
研究制度

����の�����
z これまで、基礎生物学研究所では、化学物質や温度などの環境要因がミジンコやワニなどの性や生殖に及ぼす影響の解析、魚類の性転換におけるホルモン受容体遺伝子機能解析、マウス脳における塩分代謝制御機構の解明、マメ科植物における根粒数の制御機構解明 、細菌感染に対する植物の防御機構解明 、葉形の遺伝子制御機構解明など、モデル生物を用いて優れた研究成果を挙げてきた。
z ゲノム科学に基づく解析のサポートを行う「生物機能解析センター」及びモデル生物の研究をサポートする｢モデル生物研究センター」を設置し、それぞれ１名の特任准教授を配置した。
z本事業の基盤となる4つの研究領域、１）植物における生体外環境応答機構、２）動物における生体外環境応答機構、３）植物における生体内環境応答機構、４）動物における生体内環境応答機構に関する所外研究者との共同研究を所内に公募し実施している。

����
本事業では、４つの「環境応答研究領域」を設定し、特任教授、特任助教を配置する。共同利用研究、サバティカル制度、客員制度を活用
し、それぞれの領域に関連する萌芽的かつ独創的なアイディアを持つ研究者を国内外から募り、特任教授を中心とした共同研究体制を構築する。また、大学院生のプロジェクトへの参画を通じて、実践的な育成を行い、持続的に研究開発を行う体制を構築する。 さらに、既設の「生物機能解析センター」「モデル生物研究センター」を基盤とし、４つの研
究領域にまたがる研究サポート体制を整える。このほか、動植物の飼育環境を精密に変化させ環境応答を解析するための基盤的設備（異分野融合による生物の適応能力研究の創成に向けた多元的生物情報の統合解析システム）を平成25年度要求している。

国内外の研究機関／大学との連携

共同利用施設を基盤とした生物環境応答研究のサポート・生物機能解析センター
・モデル生物研究センター

新成⻑戦略（グリーン・イノベーション
やライフ・イノベーション）の推進及び⼈材育成������の��内�
本事業の基盤となる研究領域、１）植物における生体外環境応答機構、２）動物における生体外環境応答機構、３）植物における生体内環境応答機構、４）動物における生体内環
境応答機構に関する所外研究者との共同研究プロジェクトを継続して実施する。また、客員制度を用いた研究の推進、共同研究コーディネーターの配置による共同研究の推進を行う。
さらに、生物機能解析センターにおいて、環境変化による遺伝子発現変化等の膨大なデータを解析するための新たな方法論の確立や、環境に応じた生物や細胞の振る舞いを記載
する新たなバイオイメージング技術により、研究のサポート体制を維持する。

新���特�
モデル生物を研究対象として、ゲノム科学を基盤とした生物の環境応答研究を行える研
究拠点は我が国には皆無であり本事業は新規性が高い。また、ゲノム科学に基づく網羅的
遺伝子解析などの一連の研究を、立案から結果の解析に至るまでバックアップできる体制を整えている研究拠点は基礎生物学研究所のみであり、開かれた大学共同利用機関としての共同利用研究体制を利用し、生物の環境応答研究の研究拠点を形成する。

���れる��と��遺伝子の発現と機能を網羅的に解析し、環境変化がそれらに対してどのような影響を与えるのかを理論生物学の手法により明らかにする。このように生物の環境応答機構をゲノ
ム科学で解明することは、生物の多様性を生み出すメカニズムや環境変動に対する生物の挙動を正確に理解するだけにとどまらず、環境耐性生物の作出などによる食料・環境問題の解決や生物多様性維持など多角的な分野での成果が期待される。 この成果により、医学、薬学、農学、畜産学、水産学等の広い分野における環境問題を解決し、生物多様性を保全する基盤となる。 さらに、この新たな研究分野の世界的優位性を維持するための強い人材の育成を行うことができる。

P29− 35 −

参考資料
24

要求事項���学��バイ�バックアッププロジェクト（�国����・�����）�的
生物遺伝資源の収集・保存を行い、災害時には迅速にそれが回復できる体制を構築する。また、モデル生物研究センター等との連携により管理運用体制の高度化を図り、加えて、高度な品質管理を行うこと
で、各大学等の個別の研究によって創出された貴重な生物遺伝資源を組織的に発展させ、大学間連携による共同研究の基盤を強化する。

<中核拠点>

大学共同利用機関法人自然科学研究機構
基礎生物学研究所
IBBPセンター（仮称）動物�要�・緊��
東日本大震災により、多くの生物遺伝資源が毀損・消失しており、これは我が国にとって多大な損失である。そこで、今後大規模災害に備えるため大学等と連携した良質な生物遺伝資源を保存・管理するためのバックアップ拠点を構築することが喫緊の課題である。
��までの��と��
大学サテライト拠点となる７大学を決定し、委託する業
務内容等の検討を進めるとともに、本プロジェクトを実施するためのIBBP計画推進委員会（仮称）立ち上げに向け、準備委員会を開催した。
また、基礎生物学研究所においてバックアップを実施す
るIBBPセンター（仮称）の設置準備を進めている。

����年度の����
・基礎生物学研究所IBBPセンター（仮称）において、大学サテライト拠点との連携を強化し、生物遺伝資源のバックアップ体制の整備・強化を行う。
・ラボオートメーションを導入し、生物遺伝資源の質的管理と付加価値を向上させる。
・生物遺伝資源の安定保存のための新規凍結保存技術の開発を進める（H25年度増額要求事項）。

植物

微生物

植物
動物
動物
培養細胞 培養細胞 遺伝子

植物遺伝子

��向連携による生物遺伝資源のバックアップ体制の整備
���大学 東�大学 東�大学 ���大学 大�
大学 ��大学 ��大学 （大学サテライト拠点）����
基礎生物学研究所を中核拠点とし、さらに、全国に大学サテライト拠点として７拠点を設置し、担当地域での生物遺伝資源の収集とそれに付随する関連情報の整理及び中核拠点への生物遺伝資源の送付等を委託する。

��さ�る��と��
国民の財産であり、基礎生物学研究にとって極めて重要な基盤である生物遺伝資源を毀損・消失のリスクから守ることにより、関連分野の研究の停滞、国際競争力の低下を防ぎ、将来にわたって安定した大学等の教育研究活動を保証する。

P30

参考資料
25

要�����大学�連携による新規モデル生物の開発拠点形成（�国共��用・共�実施�）目的
我が国の大学等における生物学研究の発展のため、既存のモデル生物により研究されてきた生物の共通原理の枠に収まらない特徴ある生物を新規モデル化する。その多様な生物機能の解明を目指して多層的な研究を展開して、世界の次世代の基礎生物学をリードする研究拠点を形成する。
必要性・重要性生物の持つ多様な生物機能を解明することは、基礎生
物学上の根本的な問題であり、基生研の重要な目的の一つである。しかし、従来の生物学研究の多くは、繁殖が容易で平均的な生物機能を持つ、既存の「モデル生物」
を用いて生物共通機能の解明を目指すものであり、多様な生物機能を解析することは困難であった。これらの限界を補うため、我が国発で新たな生物をモデル化（①系
統の確立、②ゲノム配列の決定、③遺伝子導入•変異•破壊法の開発）し、新たな世界標準として広く国内外のコミュニティーで共有することが強く期待されている。
現在までの状況や成果
我が国の大学等には、特徴ある生物機能を持つ新規モデル生物のシーズが多数存在するが、これらを戦略的にモデル生物化する拠点は存在しない。基生研では、既存のモデル生物の飼育•系統維持と多くの研究実績、さらに、多彩な生物を対象とした研究を展開しており、これらの新規モデル生物化に向けての様々な取組みの経験も持つ。
よって、大学等と基生研が双方向的に連携して本プロジェクトを推進し、次世代の基礎生物をリードする研究拠点を形成することは、非常に効果的である。
平成25年度の実施内容「モデル生物新規開発センター」を新たに設置し、新規モデル生物の開発拠点とする。国内大学等のコミュニティーが持つ新規モデル生物のシーズを活用し、モデル生物の新規開発に着手する。多彩な生物機能に関する国
内の大学等との共同研究を開始し、新規モデル生物の開発と利用を図る。さらに、これを国際的連携へと発展させるための共同研究や交流を進める。

現在までの⽣物学研究
繁殖が容易で平均的な⽣物機能を持つ⽣物をモデ
ル⽣物として⽤いて、⽣物の共通機能の解明が進んだ。

モデル動物を確⽴したグループが世界をリードしてきた。

本事業の⽬的
多様な特
徴ある⽣
物機能の
解析は困
難であっ
た。

限界を
超える
ため

特徴ある⽣物機能をもつ⽣物を世界にさきがけてモデル化し、
新たな⽣物機能の研究を推進する。

次世代の基礎⽣物学研究を我が国がリードする。
新たな世界標準

実施体制「モデル生物新規開発センター」を設置し、特任教員を配置して、動植物の新規モデル化を推進する。その際、既存のモデル生物研究セン
ター、生物機能解析センターを中心に、基生研の研究資源を最大限活用する。また、基生研基盤研究室では、これと連携して、生物の新規モデル化につながる研究や新規モデル生物を活用した研究を展開する。なお、本センターで開発された新規モデル生物のリソース（標準系統・変異体・遺伝子クローン等）は、IBBP (大学連携バイオバックアッププロ
ジェクト)センター（仮称）において、安定的に保存・管理されることによって、モデル生物としての価値を一層高めることが期待できる。
特色及び期待される成果と効果
従来の研究インフラが整った既存のモデル生物を用いた研究の限界を超えるため、特徴ある生物の研究インフラを整備することによって、「新規モデル化」を集中的に推進することが特徴である。今までのモデル生物では困難であった新たな生物機能の解明を進めることにより、次世代の基礎生物学を世界的にリードすることが期待される。さらに、これを発信することによって、国内の大学間連携を進めるとともに、国際的に求心力を持つ研究拠点を形成する。

P31− 36 −

参考資料26せồ஦㡯ྡ㸸異分野融合による生物の�応能�研究の創成に向けたከඖⓗ⏕≀᝟ሗࡢ⤫ྜゎᯒࢩࢫࢸ࣒㸦ᇶ┙ⓗタഛ➼ᩚഛศ㸧

⽬的

本設備は、⽣物の⽣育環境[温度、光（波⻑、強度、
明暗サイクル）、湿度、気圧、酸素や⼆酸化炭素濃度、化学物質等]を年や数ヶ⽉単位にわたり精密に制御し、その環境下で⽣育した⽣物の個体、組織、細胞における環境応答
等をライブイメージングによりモニタリングするとともに、サンプリングを⾏い、遺伝⼦／タンパク質の発現や代謝物質のモニタリングを⾏うことを⽬的とした設備である。この設備導⼊により、個体、組織、細胞、遺伝⼦情報
等の多元的⽣物機能を定量的かつ網羅的に収集することが初めて可能となり、それらの⽣物情報を統合的に解析することができる。また、取得した⽣物情報を広い研究分野の研究者と共有し、基礎⽣物学研究所と連携して解析を⾏う
ことができる配信システムも備えており、双⽅向型の連携が可能となる。さらに、遠隔地の共同研究者に対して⾼度な研究環境を提供することも可能であり、災害等にも対処できるネットワーク型の研究体制をも構築できる。
期待される成果と効果
多様なモデル生物を研究対象として、生育環境を精密に制御し、その環境下で生育した生物の個体、組織、細胞レベル、さらに遺伝子／タンパク質発現や代謝物質のレベルでの環境応答を統合的に解析することにより、温暖化、二酸化炭素増加、化学物
質の曝露等に対する生物の環境応答機構を詳細に明らかにすることができる。これにより、医学、薬学、農学、林学、畜産学、水産学などの広い分野にわたる環境問題や食料問題を解決し、生物多様性を保全する基盤を形成する。さらに、数理学や統計学と生物学との異分野融合による「複雑な生命システムを解析する新しいシステムズバイオロジー」の創成に貢献できる 。

特⾊

⽣物の⽣育環境を⻑期間にわたり精密に制御し、多元的な解析を統合的に⾏うことができる設備であり、同様のシステムはこれまでに構築されていない。

現状の解析システムを用いた研究環境変化に対する生物の短期的な応答に関する定性的解析
結果が蓄積
年や数ヶ月単位の温度や光等の変化、温暖化やCO2増加に対する生物の長期的影響を定
量的かつ網羅的に解析することが切望されている。

本設備導入後（研究の新展開）・ 精密環境制御下で長期生育可能・ 個体、組織、細胞、遺伝子／タンパク質
発現等の多元的な生物情報を定量的かつ網羅的に収集でき、それらを統合的に解析できる。
これまで困難であった定量的かつ網羅的な環境応答機構の解析が飛躍的に進む。

成果
温暖化、二酸化炭素増加、化学物質曝露等による生物の環境応答機構（生殖や性の可塑性等）を世界に先駆け明らかにすることにより、広い分野における環境問題や食料問題を解決し、生物多様性を保全する基盤を形成する。
波及効果
数理学や統計学と生物学との異分野融合を促し、「複雑な生命システムを解析する新しいシステムズバイオロジー」の創成に貢献できる。
幅広い研究分野の研究者と定量的かつ網羅的な生物情報を共有し、基礎生物学研究所と連携して解析を行うことができる配信システムも備えており、双方向型の連携が可能となる。
統合解析システムの概要

主要諸元
⽣物情報モニタリング型環境制御装置、 多元的⽣物情報解析／保存装置

精密環境制御下で飼育された個体／胚、組織、細胞の挙動や遺伝⼦／タンパク質発現をモニタリング
多元的⽣物情報− 37 −

統合的なデータ解析／保存、
所内外研究者や共同利⽤研
究者への 情報配信P32

− 38 −

３．在職１０年の教授業績評価について

教授在職１０年業績評価
基礎生物学研究所では、在職１０年を迎えた４名の教授について、研究・教育・学会コミュニティへの貢献の三つの観点からみた業績評価を外部評価委員に依頼しています。平成２３年度の評価対象となった教授は、井口泰泉教授、小林悟教授、
高田慎治教授、野田昌晴教授の４名です。
評価の経緯は以下の通りです。
１）平成２３年１１月に基礎生物学研究所所長および教授４名からなる在職１０年
教授業績評価実行委員会を設置した。
２）平成２４年２月に、各教授の研究分野に近い所外研究者から国内外５名を選んで評価委員を委嘱した。受諾された委員に評価コメントの作成を依頼し、以下の資料を送付した。
送付資料： 研究活動の説明、研究業績リスト、主たる業績の論文別刷、略歴。
３）平成２４年６月

評価委員から受け取った評価コメントを所長が取りまとめた。

Professors’ 10 year performance evaluation
In 2011 the National Institute for Basic Biology, has requested an external evaluationcommittee to conduct 10 year performance evaluations of 4 professors on their contributions
to academic research, education, and contributions to the scientific community. The four
professors being evaluated in 2011 are Prof Taisen Iguchi, Prof. Satoru Kobayashi, Prof.
Shinji Takada, and Prof. Masaharu Noda.
Details of the evaluation are as follows:
1) In November, 2011 a 10 year performance evaluation committee was formed, consistingof 4 professors and the Director-General of NIBB.
2) In February, 2012, committees made up of 3 foreign researchers and 2 Japanese
researchers were formed to evaluate the work of each of the professors under review. Theseevaluating researchers were familiar with the professor's specialty field, and were recruitedfrom outside of NIBB. Each researcher was asked to write an evaluation of their assigned
professor, and was given the following materials to assist in their evaluation:
Explanation of research
List of research achievements
Reprints of papers on primary achievements
A brief summary of their career3) In June, 2012, the comments made by the evaluating researchers were compiled by the
Director-General.

− 41 −

3-1 井口泰泉教授在職１０年業績評価
Ａ委員による評価
Taisen has been at Professor level since the year 2000 and has had adjunct professorships at the
University of Florida and South Carolina since then. He is well known internationally in the fieldof endocrine disruption in aquatic organisms and has had senior roles in Editorship and Board
membership of several international journals. He won a Zoological Society award recently in 2011.
The international workshops in which he has participated have focussed on the incorporation ofmodern molecular approaches to environmental monitoring of chemicals and he has made verysignificant contributions to this area particularly through OECD. His leadership is evidenced partly
by significant funding, in particular from the Core Research Science and Technology programme,
Cooperative research between UK and Japan and sustained funding from the Ministry of theEnvironment. His status is also noted in the form of his vice-presidency of the Japan Society of
Endocrine Disruptors which is his speciality. He is regularly invited to give presentations atinternational conferences such as in Europe and in the USA recently. His research profile is marked
by very important contributions to the understanding of the mechanisms at a molecular level of sex
hormones during development of a range of organisms, particularly mammals and aquatic
vertebrates and invertebrates. He has contributed to a better understanding of such mechanisms andthis has important implications in the context of human health and in the health of organisms in theenvironment. This importance is emerging not only in terms of potential reproductive capacity but
also in terms of sex determination in daphnia and potential implications in terms of obesity. Thereis a translational aspect to the work since it is contributing to the development of screening
methods and biomarkers. His future research plan has great potential especially in the context of
the influence of changing environmental conditions on sex determination in some organisms. I
consider his new direction in functional studies including the use of knock-down strategies forcertain genes as an effective way forward which should attract good funding and strong papers. In
terms of his publications, Taisen has published a total of around 4 papers per year over the past 10
years. It is important to consider the quality of these outputs. Whilst some papers are in modest
journals in terms of impact factor, such as Chemosphere, J Molluscan Studies, Aquatic Toxicology,
Environ Toxicol Chem, it is useful to note that even the top journals for this very applied field are
generally of such low impact factor. He does however appear as senior author in many of these
papers reflecting his leadership and there are some papers of higher impact such as Environ Health
Perspectives, Development, Mol Endocrinology, Endocrinology, Oncogene reflecting some of themore human related aspects of his work. I should highlight particularly his recent paper in Plos
Genetics in which he is senior author in a study making an important discovery on sex
determination in daphnia. In the UK we are currently undergoing a research assessment todetermine the quality of 4 publications per researcher since 2008 and determining if a researcher
has outputs of sufficient quality to be submitted for assessment. The papers that Dr. Iguchi has inthis period would be at a level certainly sufficient for a selection of 4 submit table papers
particularly the Plos Genetics and the Endocrinology papers in this period. This is a form ofbenchmarking that might be useful for you in your assessment.
In conclusion, I consider Dr. Iguchi to have made a significant mark internationallyin his research niche and he has been an effective ambassador for Japan in this subject
area, helped by some strong collaborations.

− 42 −

Ｂ委員による評価
Looking just at the curriculum vitae of Prof. Iguchi it is obvious that from the beginning of his
career he started out to perform research building up international relations. He performed his
postdoctoral fellowship at the University of California, Berkeley, under supervision of one of thebest comparative endocrinologists, Prof. Howard Bern, and it looks like that stay has been very
effective on the future development of the scientific career of Prof. Iguchi. He had several
upgrading professional appointments leading finally to his present position at Okazaki Institute forIntegrative Bioscience, National Institute for Basic Biology. Due to his international reputation hehas been even honoured to become since 2006 Adjunct Professor at the Universities of Florida andSouth Carolina, USA, which is really remarkable.
During the period 2000-2011 he supervised 10 PhD students successfully indication his leading
capacities and furthermore he is also stably involved in teaching in several courses in Japan as well
as being invited for lecturing to USA.
Evaluating the publication record of Prof. Iguchi via PubMed or Web of Science revealed thathis publications are not only having unusually high impact factors concerning his research topics
but they are also extremely well cited as seen by citation numbers and corresponding Hirsch factor
of Prof. Iguchi. Reviewing his publications concerning research topics it is evident that he haschosen excellent models not only vertebrates but also invertebrates to perform really comparative
endocrinology at its best, which is of mutual benefit for introducing new insights because theresearch is hereby based on a broader and comparative basis.
A numerous evaluation of publications is easy and indicates the great progress Prof. Iguchi
obtained during the last 10 years because he dramatically increased from 2000 onwards his annual
publication record to a very impressive number and the international journals he is publishing arealways the firs category for the respective topics resulting in a broad attention by readers of theinternational scientific community.
Prof. Iguchi is an active member in several national and international scientific societies as wellas in several editorial boards of the best acknowledged journals even being editor for “Journal ofApplied Toxicology”.
However, beside the general excellent performance of Prof. Iguchi it has to be mentioned that hehas demonstrated remarkable creativity to be always on the forefront of innovative developments inscience. He has been one of the Japanese founders of endocrine disruptors research becoming alsointernationally very well respected in a very short period to be also world leading in that research
field. The other remarkable innovation is his successful effort to establish toxicogenomics andespecially creating the expression “ecotoxicogenomics” is associated with Prof. Iguchi.
Prof. Iguchi is also extremely active in participation and organization of national andinternational conferences including OECD workshops, which are having internationally important
outreaches for human beings as well as ecosystems.
Due to his numerous national and international scientific activities providing new findings of themechanisms of basic biology in vertebrates as well as in invertebrates Prof. Iguchi became theaward of the Zoological Society in 2011.
In Parallel to Prof. Iguchi’s scientific achievement he was also able to get extremely well third-part− 43 −

funding and it is noteworthy that he even received funding by NIH, US, indicating his greatinternational reputation.
In summary, Prof. Iguchi is one of the most important world leading scientists in the field ofenvironmental sciences, which is based by his excellent concept to perform first scientific soundresearch in basic biology and then to combine new findings with application especially concerning
endocrine disruptors and ecotoxicogenomics. Herewith Prof. Iguchi has been acknowledged as oneof the scientific pacemakers for international research and validation of new testing methods. Basedon the international available information and the data submitted by Prof. Iguchi himself it isobvious that he made during the last 10 years a great step further on his career on national as wellas on international level. The overall evaluation of Prof. Iguchi concerning his research activity ofthat period can be rated only as outstanding and excellent concerning basic science but also of
remarkable international significance in respect to environmental and health perspectives byapplication and transfer of scientific findings.

Ｃ委員による評価
In looking at his accomplishments over the last 10 years, I find his productivity in research
outstanding. For the period of 2002 2011, Dr. Iguchi has produced 163 peer-reviewed publications
and 47 review articles. His peer-reviewed papers have been, for the most part, in very high quality
journals with significant impact on the field of biology.
In addition to his overall productivity, Dr. Iguchi has pioneered several important, interrelatedareas of research. He has been, and remains at, the leading edge of research on molecularmechanisms whereby environmental hormones alter critical periods of animal development. In the
period for this evaluation Prof. Iguchi has been one of the top 3 laboratories in the world helping us
understand the mechanisms whereby environmental agents change the fate of cells, tissues andorgans. This work done primarily in animal models, but has great importance to human health. In
fact, his work has been used to understand the impact of the drug, diethylstilbestrol (DES) given to
over ten million women worldwide, has had on a human cohort that still experiences reproductive
dysfunction and disease.
Another major contribution in mechanistic biology of this last decade has been the discovery andcharacterization of endocrine disrupting chemicals contributing to the current epidemic of obesity.
Dr. Iguchi's work contributed to the concept of environmental “obesogens”, that is, chemicals
giving rise to cellular changes leading to overall obesity. Both from the mechanistic standpoint aswell the inclusion of new classes of compounds, such as organotin, this is highly significant.
Following his commitment to science in the public service, Iguchi has conducted research todevelop techniques and concepts to help screen our environment for contaminants with unwanted
biological activities. This is led him to establish molecular approaches using genomic techniques toscreen environmental samples as well as instruct other investigators how best to use moleculartechniques in environmental research. He has supplemented this approach by developing screening
assays for trans-activation of genes known to be responsive to nuclear receptors and screening avariety of fish species to ascertain the relationship of mechanism and function with biologicalchange. Coupled with his genomics approach these 2 important research areas have helped set thestandard worldwide for screening of biologically active environmental agents.

− 44 −

Another major contribution from Iguchi's work this past decade has been the use of comparative
biology and endocrinology to understand environmental impact in the development of organisms.
Iguchi’s lab is probably unique in the world for its capacity to do detailed, thorough andcomprehensive studies of species ranging from American alligators through 5 species of fish tosome of the most complete work on an organism as simple as Daphnia magna, a tiny crustacean. I
remain impressed and indeed astounded at the breadth of approaches Prof. Iguchi has established in
his laboratory.
Prof. Iguchi's standing in his field is reflected in the fact that in the 10 years under evaluation hehas given 67 invited presentations at conferences around the world. I myself have invited Prof.
Iguchi to an annual meeting on environment and hormones held here at Tulane University. Dr.
Iguchi has also been asked to serve on numerous committees dealing with environmental endocrine
disruptors, in particular, and environmental research, in general as further evidence of the respect
he has garnered. Iguchi has also served as the editor of Environmental Sciences from 2005 to 2009
and currently is a sectional editor of the Journal of Applied Toxicology, a position he has filled
since 2009.
Prof. Iguchi has developed very active international collaborations and indeed holds an Adjunct
Professorship at the Medical University of South Carolina where he also is a full member of the
Marine Biomedicine and Environmental Sciences faculty. His publications in the last decade list
co-authors who are the leaders in the field of environmental endocrine disruption indeed fromnumerous countries in Asia Europe and United States. As an additional indication of his
international standing and inclusion in important international research teams Prof. Iguchi wasrecently asked to join a research team consisting of universities from the southeastern United States
as well as several government agencies to respond to the oil spill in the Gulf of Mexico and its
potential adverse environmental effects of such marine species as the bottlenose dolphin and thegreen sea turtle.
In summary, Prof. Iguchi is an international leader in an important area of basic biology withsignificant environmental implications. In approaching environmental disruption of sexual
development and reproduction, Prof. Iguchi has used the very best and most up-to-date approaches
of basic biology. He has brought cutting-edge molecular biological research to a field of broad
ecological significance. In my evaluation, Prof. Iguchi is the leading Japanese investigator in thefield of environmental endocrine science and is one of the top 3 or 4 investigators in this field in
the world. Prof. Iguchi's work has significance not only for environmental issues but has
illuminated areas of fundamental biology.

Ｄ委員による評価
Prof. Iguchi is a leader in the fields of reproductive and developmental endocrinology. He has
the rare ability to be highly successful in numerous fields, which as first glance, could appear to bea lack of focus. Rather, this diversity in research effort is at the very core of modern science; that is,
the ability to participate in cross-disciplinary and interdisciplinary science. However, Prof. Iguchi
does not just participate in such science but is a leader in the field and runs a laboratory group thatis an example on how such work should be done.
The Iguchi’s group is internationally recognized for their work examining the ability of various
estrogenic drugs to cause developmental abnormalities of the reproductive system. They are− 45 −

recognized for their work on the effects of DES, a powerful estrogenic drug, on the development of
the reproductive system of the mouse. They have expanded this work over the last decade toestablish many of the genetic pathways and mechanisms associated with abnormalities of the
reproductive system. This has provided cues to similar disease states in humans. They have alsoestablished research in this area using non traditional model systems, such as fish, amphibians andalligators by collaborating with laboratories around the world that are also recognized for theirresearch and leadership. However, it has been the Iguchi’s group, and specifically Prof. Iguchi, thathas helped lead these collaborations providing the molecular expertise that has generated great
success and a series of important papers published in leading journals, such as PLoS Genetics,
Nature Medicine, Oncogene, Endocrinology, Molecular Endocrinology, Development, etc. He has
published an impressive set of 163 original papers and 47 review papers (many of them in first rank
journals) in the past 10 years. Importantly, if one just focuses on the work done by Iguchi’s groupin the area of estrogen receptor evolution and characterization in vertebrates, one finds that the vast
majority of the papers published in the world over the last 5 to 10 years on the topic come from his
group and collaborators but importantly, the work was largely lead by Prof. Iguchi.
The influence Prof. Iguchi has had goes beyond examining a few drugs or environmental
contaminants, as he has played an essential leading role in the development of the field of
Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs) Biology. Prof. Iguchi was a central figure in establishingresearch in this area in Japan in the 1990s, but he continues to be a leader in this field not just inJapan but worldwide. He is the leader of a major research effort in collaboration with scientists
from the UK and the USA. His laboratory has explored and led the way in establishing various
modern approaches to testing for the biological effects of a wide array of chemicals. Importantly,
these approaches use the principles of modern endocrinology thus they are unique to the field of
toxicology and provide an important new approach to testing the safety of chemicals for wildlife
and humans. He is also an influential member of several panels of the OECD that are developing
the next generation of tests examining the effects of various EDCs. Prof. Iguchi is more that just a“Japanese representative” on these committees, rather he is a well-known leader in the field andthus, a key scientific mentor for these teams.
In addition to research excellence and the ability to obtain support for such work, Prof. Iguchi
also has a record of excellence in public service. He has done all the things we expect of aworld-class professor with service to the institution and profession but he has gone significantly
beyond the normal range of activities. Prof. Iguchi has had a significant impact by serving ofvarious government agencies panels, serving on Ph.D. dissertation committees of students fromvarious universities around the world, and coordination research efforts of international teams.
Prof. Iguchi is a world class research scientist but also a mentor and leader in the field of
endocrinology and environmental health. His group is an essential component of several majorcollaborative efforts nationally and internationally, such as their collaboration with the laboratories
of Profs. Louis Guillette (University of Florida/Medical University of South Carolina) and Charles
Tyler (Exeter University). These three groups are considered the leaders in the world in examining
wildlife species exposed to EDCs, and the Iguchi group is essential to that success.
In sum, Prof. Iguchi has established himself as one of the leaders in the fields of reproductive
and developmental endocrinology, environmental health, and comparative endocrinology by his
distinguished academic career in the past 10 years.

− 46 −

Ｅ委員による評価
井口泰泉教授は，内分泌攪乱物質にかかわる研究領域の基礎を築き，優れた研究成果と指導力により，国内はもとより世界の学界をリードしてきた研究者の一人であり，我が国の誇る動物学，比較内分泌学分野での研究者でもある。基礎生物学研究所への着任以来，163 編の原著
論文と 47 編の総説がある。井口教授は，総合研究大学院大学教授として，大学院学生を指導して学位を 10 名授与している。大学院教育のみならず，中・高等学校での教育活動を行い，一般向けの啓発教育も活発に携わっている。井口教授の研究対象と研究領域は広範にわたるが，どの研究プロジェクトにおいても先端的研究手技を用いて，重要な知見を明らかにしてきた。
これまでの研究業績と，関係する学術分野への貢献により，2011 年に研究テーマ「内分泌かく乱化学物質の生物影響に関する研究」に対して，（社）日本動物学会から日本動物学会賞を受賞している。このことは井口教授の研究業績が極めて高く評価されていることの証左の一つである。
井口教授の研究は多岐にわたるが，１）マウスを中心とした性ステロイドホルモンの生殖器
官系に及ぼす影響の解析，２）無脊椎動物であるミジンコの性決定遺伝子の解析，３）爬虫類，
両生類，魚類，無脊椎動物に対する内分泌攪乱物質の影響の解析に大別することができる。
１）マウスを中心とした性ステロイドホルモンの生殖器官系に及ぼす影響の解析： 井口教授
は，1970 年代後半より今日に至るまで一貫して，マウスを用いて発情ホルモンの大量曝露による生殖器官系の不可逆的な形成異常の発症機構を細胞レベル，分子レベルで解析を続けている。出生直後のマウスに発情ホルモンを投与すると，雌性生殖器官に形成異常や増殖異常が発生する。これは胎児期に人工発情ホルモン曝露をうけた女性が成人期になって，生殖腺付属器官等にガンや形成不全が起こる現象に対応するものであり，井口氏のマウスを用いた膨大な研究は他の追随を許さぬもので高く評価されてきた。井口氏は，マウスにおいて発情ホルモンがなくても，細胞増殖が持続する病態は，発情ホルモン受容体が恒常的なリン酸化により活性化され，そのために成長因子や成長因子受容体が誘導され，その結果発情ホルモン非存在状態で，細胞増殖・分化が促進されているという分子機構を解明した。これにより，長らく謎であった
発情ホルモンによる女性生殖腺付属器官にみられる細胞増殖異常の発生機構が明らかとなった。上記の成果を得るまでの一連の研究による成果をもとに，井口氏は外因性の内分泌攪乱物
質の生殖機能制御機構への重大な影響の可能性を指摘し，今日の内分泌攪乱物質研究の基盤確立に貢献してきたものである。井口教授の研究は，他の研究者の追随を許さないレベルを維持しており，学術的にも社会貢献の観点からも高く評価することを強調しておきたい。マウスなど哺乳類を用いて内分泌攪乱物質のアッセイ系を引き続き整備しているが，これはヒトの内分泌攪乱物質の影響を解析するための基礎的知見を提供するとともに，不妊症や内分泌疾患の治
療・予防につながる可能性があるので継続して研究を発展していくことを期待する。
２）無脊椎動物であるミジンコの性決定遺伝子の解析： 井口教授は，無脊椎動物に対する内分泌攪乱物質の影響を解析するために OECD における化学物質試験の指標動物におけるミジン
コに注目してきた。ミジンコは通常は雌が雌を産む単為生殖であるが，幼若ホルモンや幼若ホ
ルモン様物質投与に雄を産むこと発見し，さらに雄の産生や雄形質の発現に関与する性決定遺− 47 −

伝子 Dsx1 を発見した。これは，環境因子による性決定に関与する遺伝子を明らかにした初めての例であり，現象の発見のみならず性決定機構の分子レベルでの解明に大きく貢献した研究成果である。本分野の研究が，Dsx1 の下流にある遺伝子群の解明と同時に，後述するワニなどの他の生物種における環境因子による性決定機構の解析に接続できる研究に発展することを期待する。
３）爬虫類，両生類，魚類，無脊椎動物に対する内分泌攪乱物質の影響の解析： 井口教授は，
水棲動物全般に及ぼす内分泌攪乱物質の影響を重要視し，爬虫類のワニ，両生類，メダカ，ローチ，コイ，カダヤシなどの魚類，前述のミジンコ，線虫，巻き貝のイボニシに対する影響を解析してきた。特に，内分泌攪乱物質の標的となる発情ホルモン受容体遺伝子を様々な動物種から単離し，分子生物学的な解析を実施し，発情ホルモン受容体の機能解析を可能にしてきたことは高く評価する。これにより，発情ホルモン受容体シグナル系の進化を分子レベルで解析が可能となり，基礎動物学，比較内分泌学の分野への大きな貢献が期待できる。特に脊索動物の頭索類ナメクジウオの性ステロイドホルモン受容体遺伝子の単離成功は，発情ホルモン受容体を含む性ステロイドホルモン受容体の祖先遺伝子の探索研究の重要な一歩であると考えられ。ワニは，環境因子である温度により性が決定される。井口教授は米国 MUSC の Guillette
教授との共同研究によりアメリカアリゲーターの温度依存性の性決定に関わる遺伝子の探索をおこない，候補遺伝子を同定しつつある。本研究の基礎となる研究データは蓄積されている
ので，ワニにおける温度因子による性決定機構の分子レベルでの解明にいたることが期待される。
井口教授は，様々な生物に対する内分泌攪乱物質の影響を個体レベルから分子レベル（遺伝子レベル）までの総合的な解析に取り組んできた。内分泌攪乱物質の生物への影響を形態学的，細胞学的に解析し記載することは重要であるが，分子レベルで作用の発現機構を解析することが，内分泌攪乱物質のみならず広く環境化学物質の作用機序の解析に必須である。この観点か
ら井口教授が分子レベルでの解析系を構築していく研究方針は重要であり，こういった研究方
法論に基づいた研究により，ミジンコでの性決定遺伝子 Dsx1 の発見などの基礎生物学的にも重要な成果が上げられてきた。内分泌攪乱物質に関する問題は，小数の生物種に限定される問題ではなく，且つ一地域に限られた問題でないので，井口教授が広範な生物種を研究対象とするとともに，国外の多数の研究者と共同研究を進めていることは極めて重要であり，この方針は継続されることを期待している。
様々な生物に対する内分泌攪乱物質の影響を定量的に解析し，客観的な指針を提示することはきわめて重要であると考えられる。前述のように環境化学物質のアッセイ系構築の努力と成果は評価すべきである。その一方，多様な現象の基盤となる基本原理を明らかにし，原著論文等で公表し，一般化できる学術知見として評価を得ることも重要である。現象の多様性に幻惑されずに，背景にある本質的な機構や原理を解明する基礎科学の立場を堅持して，紛れもない事実を取得して，それらを基に社会への大きな貢献を期待したい。
井口教授は，多数のシンポジウムを開催し，研究活動の推進や社会への広報活動にも極めて− 48 −

尽力してきた。2001 年から 2005 年までのトキシコゲノミクス国際フォーラムの開催に副会長としてたずさわり，また 2004 年には OECD エコオキシコゲノミクスワークショップを開催するなど尽力し，日英共同研究，日米共同研究の二国間の共同研究において，水生動物をもちいた
遺伝子発現レベルでの環境化学物質の効果のアッセイ系の構築をおこなってきている。このよ
うに国内外において学会活動ならびに社会貢献活動に尽力していることは極めて高く評価できる。2005 年には，井口教授らによる文部科学省の特定研究の研究成果を基にして，「生体統御システムと内分泌攪乱」（井上達・井口泰泉編）（シュプリンガー・フェアラーク東京）を出版し，応用のみならず基礎科学としての内分泌攪乱研究の進展を報告している。内分泌攪乱物
質の広範な作用機構を解説し，関連研究者をはじめ広範な分野の読者にとり有用な研究報告・解説書となり，本書の出版は重要な研究業績と位置づけることができる。

− 49 −

基礎生物学研究所長によるまとめ
井口教授は、岡崎統合バイオサイエンスセンターおよび基礎生物学研究所教授として分子環境生物学研究部門を主宰して、内分泌攪乱物質による生体機能への影響のメカニズムを解析する研究領域を展開してきた。生体への影響を定量的に調べるためのアッセイ系を構築し、生体細胞内での分子機構を解析するなど、多数の優れた学術論文を発表するとともに、活発な国際的共同研究をおこなって、世界的な研究リーダーとして活発な活動を続けている。最近は性ホルモンやホルモン類似物質
によるマウス生殖器官の恒久的な変化の分子機構や、ミジンコ・ワニなどの性分化の機構、ホルモン受容体の分子進化研究など研究の幅を広げている。さらに、基礎生物学研究所の形質転換生物研究施設長やモデル生物研究センター長として所内外の研究者の研究基盤の整備に尽力し、2011 年から運営会議議長および安全・知財等を担当する研究主幹として研究所の運営にも関わっている。今後も引き続き国際的リーダーとしての活躍と基礎生物学研究所運営への助力を期待する。

Summary by the Director-General of NIBB
Prof. Iguchi is head of the Division of Molecular Environmental Endocrinology at the
Okazaki Institute for Integrative Bioscience and the National Institute for Basic Biology,
advancing research in the analysis of the mechanisms through which endocrine disrupting
chemicals affect an organism's function. He has continued to actively perform as a global
research leader by developing an assay system for quantitatively analyzing the effects of
endocrine disruptors and showing their intracellular molecular mechanics, by presenting agreat number of excellent papers, and being active in joint international research projects.
Recently, he has been expanding his research into subjects such as the molecularmechanisms involved in permanent changes in sex organs in mice caused by hormones andhormone analogues, the mechanics of sex differentiation in Daphnia and crocodiles, andthe molecular evolution of hormone receptors. In addition, as head of the Center forTransgenic Animals and Plants and the Model Animal Research Facility, he devoted
himself to providing fundamental resources for researchers both inside and outside of
NIBB, and from 2011 he has been participating in the management of the institute as headof the Advisory Committee for Programming and Management, as well as the Managing
Director in charge of Safety and Intellectual Property. I continue to expect great things ofProf. Iguchi, both as a global research leader, and as a dedicated member of NIBB’s
management.

− 50 −

I.
Name:
Date of Birth:

Curriculum Vitae of Taisen IGUCHIIGUCHI, Taisen

Office Address
Okazaki Institute for Integrative Bioscience
National Institute for Basic Biology
National Institutes of Natural Sciences
5-1 Higashiyama, Myodaiji, Okazaki 444-8787, Japan
Phone: +81-564-59-5235
Fax: +81-564-59-5236
e-mail: taisen@nibb.ac.jp
Research Areas
Endocrinology, Comparative Endocrinology, Receptor Biology, Reproductive
Biology, Environmental Science, Reproductive Toxicology, Endocrine Disruption
Academic Qualifications
Okayama University, Faculty of Science
Okayama University, Graduate School of Science
University of Tokyo, Faculty of Science

1974 BSc.
1976 MSc.
1981 Ph.D.

Professional Experiences
1978-1979: Researcher, Department of Cell Biology, Shigei Medical Institute,
Okayama
1979-1987: Assistant Professor, Department of Biology, Yokohama City
University
1981-1983: Postdoctoral fellow, Cancer Research Laboratory and Department of
Zoology, University of California at Berkeley, USA
1987-1991: Associate Professor, Yokohama City University
1989:
Visiting Endocrinologist, University of California at Berkeley, USA
1992-2000: Professor, Biology and Graduate School of Integrated Science,
Yokohama City University
1994:
Visiting Professor, University of California at Berkeley, USA
2000-present: Professor, Okazaki Institute for Integrative Bioscience, National
Institute for Basic Biology
2006-2011: Adjunct Professor, School of Life Science, University of Florida, USA
2011-present: Adjunct Professor, Medical University of South Carolina andHollings Marine Laboratory, USA− 51 −

Graduate (Ph.D) Students Supervison: (2000-2011)
Hiroshi Urushitani (Postdoctoral fellow, National Institute for Environmental
Studies)
Satomi Kohno (Assisstant Professor, Medical University of South Carolina andHollings Marine Laboratory)
Akinobu Okada (Pharmaceutical Company)
Shinichi Miyagawa (Assisstant Professor, Okazaki Institute for Integrative
Bioscience)
Mika Kobayashi (Postdoctoral fello, Konan University)
Atsuko Suzuki (Researcher, Food Company)
Masaru Sato (The Graduate University for Advanced Studies, Sokendai, DC3)
Kenji Toyota (The Graduate University for Advanced Studies, Sokendai, DC2)
Rhyohei Yatsu (The Graduate University for Advanced Studies, Sokendai, DC2)
Eri Sumiya (The Graduate University for Advanced Studies, Sokendai, DC2)
Award
Zoological Society Award (September 22, 2011)
Professional Societies
Japan:
Endocrine Society
Zoological Society
Comparative Endocrinology
Developmental Biology
Environmental Toxicology
Toxicology
Endocrine Disruptor Research; vice president from 1998 to present
Toxicogenomics International Forum; vice president from 2001 to 2005
USA:
Endocrine Society
Society for Biology of Reproduction
Integrative Biology
American Zoologist
Editor of Environmental Sciences, 2005-2009
Editor of Journal of Applied Toxicology, 2009-present
Editorial Board of Trace Element
Editorial Board of Ecotoxicology and Environmental Safety
Editorial Board of Biology of Reproduction
Editorial Board of Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology− 52 −

II. DESCRIPTION OF OTHER ACADEMIC ACTIVITIES(Education, Service to academic communities, etc.)
1. Academic Activities
Voluntarily, I am giving lectures to junior high school/high school students (Yokohama
Futaba Gakuen) for environmental changes affect the physiology, sex, reproduction etc. in various
animal species, as a part of Environmental Education. Since the year 2000 until present, I am doing
this 5-6 times a year on Saturdays.
I was involved in the establishment of the Japan Society of Endocrine Disruptors Research in1998 and since then I am serving as a vice president of the society which has over 1000 members. I
also have negotiated with the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology toestablish a new research area of Endocrine Disrupting Chemicals in the Grant-in-Aid for Scientific
Research. The topic of “Environmental Risk of Endocrine Disruptors” was set as a priority area
between 2000 and 2004 and over 200 scientists joined this priority research.
With Dr. Tohru Inoue (National Institute of Health Sciences), we established a
Toxicogenomics International Forum between 2001 and 2005 in order to accelerate the use of“Omic technologies” such as transcriptomics, proteomics, metabolomics, in the field of toxicology.
I served as a vice president for this forum. We organized annual meetings including one in Okazaki.
I also have been invited several international meetings to discuss the development of
toxicogenomics/ecotoxicogenomics and a relatively new issue on pharmaceuticals in theenvironment. These meetings include: SETAC Pellston meeting (Pensacola, Florida, USA in 2002),
Toxicogenomics meeting (Okazaki, Japan in 2003), SETAC Pellston meeting (Portland, Oregon,
USA, in 2004), OECD Ecotoxicogenomics workshop (Kyoto, Japan in 2004) which I haveorganized, SETAC Pellston meeting, (Pellston, Michigan, USA in 2005), UK NERC International
Opportunities Workshop on Fish Ecotoxicogenomics (Portugal in 2007 and Vancouver , Canada in2008).
I am leading as a chair of the United Kingdom-Japan Research Cooperation on Endocrine
Disrupting Chemicals from 2003 to present, and also leading as a chair of the United States
Environmental Protection Agency-Japanese Ministry of the Environment Bilateral Meeting from2005 to present for establishment of testing methods mainly aquatic animal species.

2. Organization of Symposia
2001, March 3-5: “NIBB Conference, Frontiers of Endocrine Disruptor Research” in Okazaki
2003, October 6-7: “Ecotoxicogenomics” in Okazaki
2004, March 17-19: “Genes and Environment” in Okazaki
2004, October 13-15: “OECD/IPCS Workshop on Toxicogenomics” in Kyoto
2009, June 22-26: “International Conference on Comparative Endocrinology, Symposium 4”: inHong Kong− 53 −

2010, March 2-3: “Howard Bern Symposium: Recent Advances in Comparative Endocrinology” in
University of California at Berkeley, Berkeley, USA
2010, July 11-16: International Society of International Society of Amphibian and Reptilian
Endocrinology (ISAREN 2011) and The Inaugural Meeting of the North America Society for
Comparative Endocrinology (NASCE 2011), Symposium 7: Sex determination anddifferentiation, in University of Michigan, Ann Arbor, USA

3. Grant Awards
Core Research Evolutional Science and Technology (1999-2004) ¥450,000,000
Priority Area Environmental Endocrine Disruptors and Risk Assessment (2000-2004) ¥60,000,000
UK-Japan Cooperative Research (2000-present): ¥70,000,000
Ministry of Health Labor and Welfare (2000-present): ¥27,000,000
National Institutes of Health – Child Development (2005-2007) Hypospadias: Interactions of sex
steroids and Fgfr2. (PI – M. Cohn; co-PIs - L.J. Guillette and T. Iguchi): $250,000
National Institutes of Health – Environmental Health Sciences (2006-2008). Inhibins andEnvironmental Estrogens in Ovarian Disease. (PI: L.J. Guillette; co-PI- T. Iguchi): $275,000
Ministry of the Environment (2006-2008) ¥ 120,000,000
Grants-in-Aid for Scientific Research (2004-present): ¥40,000,000
Ministry of the Environment (2000-present) ¥100,000,000
Chemical Industry (2007-present) ¥13,500,000
National Institute for Basic Biology (2011) ¥ 10,000,000

4. Professional Activities
Editor-in-Chief: Environmental Sciences (2005-2009)
Editor-in-Chef of Asia-Oceania section: Journal of Applied Toxicology (2009-present)
Editorial board: Ecotoxicology and Environmental Safety (2004-present), Trace Element(2005-present), Biology of Reproduction (2009-present), Journal of Steroid Biochemistry andMolecular Biology (2010-present)
Vice president of the Japan Society of Endocrine Disrupters Research (1998-present)
Journal Review: Aquatic Toxicology, BBA, Biology of Reproduction, BioScience, BMC Genomics,
Cell and Tissue Research, Cells Tissues and Organs, Chemosphere, Development Growth andDifferentiation, Ecotoxicology and Environmental Safety, Endocrine, Endocrine Journal,
Endocrinology, Environmental Health Perspective, Environmental Sciences, Environmental
Science and Technology, Environmental Toxicology and Chemistry, European Journal of
Histochemistry, Experimental Biology and Medicine, General and Comparative Endocrinology,
Genome Biology, Human Reproduction, Journal of Applied Toxicology, Journal of Biomaterials
Science, Journal of Comparative Biochemistry and Physiology, Journal of Molecular
Endocrinology, Journal of Pharmacy and Pharmacology, Journal of Steroid Biochemistry andMolecular Biology, Molecular and Cellular Endocrinology, Molecular Biology and Reproduction,− 54 −

Molecular Biology Reports, Pesticide, Biochemistry and Physiology, PLoS Genetics, PLoS One,
Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, Reproductive Toxicology, Toxicological
Science, Toxicology, Toxicology Letters, Zoological Science, BMC Molecular Biology

5. Teaching Experience
Tokyo Science and Technology (2000-present)
Yokohama City University (2000-2002, 2009, 2010)
Shimane University (2005, 2007)
Okayama University (2005)
University of Tokyo (2003, 2005)
Kyong Hee University, South Korea (2005, 2007, 2009)
University of Florida (2004-presnt)
Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences (2010-present)
Medical University of South Carolina and Hollings Marine Laboratory (2011- present)

6. Other Activities
Adjunct Professor of University of Florida (2004-present)
Adjunct Professor of Medical University of South Carolina and Holligs Marine Laboratory,
MUSC College of Graduate Studies. Full member of the Marine Biomedicine andEnvironmental Sciences Center Faculty (2011-present)
Teaching at Yokohama Futaba Gakuen Junior High School/High School from 2000-present
Grant reviews: USA (National Science Foundation, NIH), New Zealand, Polland, UK (National
Environmental Research Council), South Africa, South Korea, Germany, France, Canada,
Austria, Switzerland

7. Committee Member
Present:
International Organizations: Continuing: Organization of Economical Cooperation andDevelopment (OECD), Validation and Management Group (VMG) ecotoxicology,
VMGnon-animal, EDTA, WNT, World Health Organization and UNEP
Domestic: Ministry of the Environment, Ministry of Health, Labour and Welfare, Ministry of
Economy, Trade and Industry, Cabinet Office of Food Safety Commission,
Past:
Chair of Environmental Chemical Pollution Committee in Kanagawa Prefecture
Kitakyusyu City, Aichi Prefecture, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, Ministry ofLand, Infrastructure and Transport
Ph.D. Committee in School of Life Science, University of Florida
Ph.D. Committee in Psychology, Neuroscience and Behavior, McMaster University, Canada
Ph.D. Committee in Stellenbosch University, Cape Town, South Africa− 55 −III.

SYMPOSIUM PRESENTATIONS/INVITED SEMINARS

1.

Iguchi, T.: Developmental effects of estrogenic agents on mice, fish and frogs. Joint Meetingof the VIth International Conference on Hormones, Brain and Behavior & The Society for
Behavioral Neuroendocrinology, Madrid, Spain, August 8, 2000.
2. Iguchi, T.: Endocrine disruptor issue: developmental effects of estrogenic agents in animals.
Annual Symposium of the Korean Society of Endocrinology, November 24, 2000.
3. Iguchi, T.: Gordon Research Conference, Mass., USA, July, 2002.
4. Iguchi, T.: OECD Workshop on Fish Histopathology, (Netherlands), September, 2002.
5. Iguchi, T.: Environmental endocrine disruptor issues in Japan. Chemicals in the Environment:
Hazards for Human Development, University of California at Irvine, USA, December 2, 2000.
6. Iguchi, T.: Medaka: current studies in Japan. Colloquim on the Use of Japanese Medaka Fishin Risk Assessment Process. Mid-Continent Ecology Division, Duluth, MN, USA, July
30-Augst 1, 2002.
7. Iguchi, T.: Endocrine disruptor issues in Japan. The 2nd POPs Conference, Taiwan University,
Taiwan, December 6, 2002.
8. Iguchi, T.: Current strategies against environmental endocrine disruptors by the Ministry ofEnvironment, Government of Japan. Water Research Conservation: EDC and Toxins,
Stellenbosch University, Republic of South Africa, May 5, 2003.
9. Iguchi, T.: Recent works using molecular techniques – from daphnia to mouse-. Water
Research Conservation: EDC and Toxins, Stellenbosch University, Republic of South Africa,
May 6, 2003.
10. Iguchi, T.: Changes in my life and research after Wingspread meeting. Wingspread II, WesternState College of Colorado, USA, July 18, 2003.
11. Iguchi, T.: Research evolution from irreversible changes by early estrogen treatment todevelopmental disorders exposed to environmental endocrine disruptors. e. hormone
Symposium. Tulane University, New Orleans, USA, October, 2003.
12. Iguchi, T.: Cloning of genes from America alligators and roach. University of Pretoria,
Pretoria, Republic of South Africa, March 2004.
13. Iguchi, T.: Situation in Japan. Environmental Endocrine Issue with Review Pesticides: Policy
and Procedure, AGCHEM Forum, London, U.K., June 17-19, 2003.
14. Iguchi, T.: Science for assessing the impacts of human pharmaceuticals on aquatic ecosystems.
SETAC Pellston Workshop. Salt Lake City, USA, July, 2003.
15. Iguchi, T.: Endocrine disruptor issues in Japan and OECD: current strategies and our own
research from Daphnia to mouse. Endocrine Disrupting Chemicals (EDC) Symposium in
Conjunction with the 19th Scientific Meeting Malaysian Society of Pharmacology andPhysiology. University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia, May 17-18, 2004.
16. Iguchi, T.: Evaluation of endocrine disruptors based on gene expression using a DNA
microarray. Gordon Research Conference: Environmental Endocrine Disruptors,
Colby-Sawyer College, New London, USA, June 6-11, 2004.
17. Iguchi, T.: Endocrine disruption studies in Japan – a focus on molecular advances. CREDO
Ecological Relevance of Chemically-Induced Endocrine Disruption in Wildlife. University of
Exeter, Exeter, U.K., July 5-7, 2004.
18. Iguchi, T.: SETAC Pellston Workshop: Emerging Molecular and Computational Approaches
for Cross-Species Extrapolations, Portland, Oregon, USA, July 18-22 , 2004.

− 56 −

19. Iguchi, T.: Commonalities and differences between ecotoxicogenomics and mammalian
toxicogenomics. OECD/IPCS Workshop on Toxicogenomics, Kyoto, Japan, October 13-15,
2004.
20. Iguchi, T.: Estrogens and development in laboratory animals. e. hormone Symposium, Tulane
University, New Orleans, USA, October 27-30, 2004.
21. Iguchi, T.: Application of ecotoxicogenomics for studying endocrine disruption in vertebrates
and invertebrates. Taiwan National University, Taipei, Taiwan, November 12, 2004.
22. Iguchi, T.: Focused array for evaluation of estrogenic effect of chemicals on mice. 9th ICEM
Satellite Meeting on Toxicogenomics, Kauai, Hawaii, USA, August-September, 2005.
23. Iguchi, T.: Current progress of research on endocrine disrupting chemicals - Possible
mechanism of chemicals on developing animals. IWA International Conference, Tsukuba,
Japan, July, 2005.
24. Iguchi, T.: Recent progress of endocrine disrupting chemical issues in Japan. JST China-Japan
Collaborative Work, Tokyo, Japan, May, 2005.
25. Iguchi, T.: Recent progress of endocrine disrupting chemical issues in Japan and application of
ecotoxicogenomics for studying endocrine disruption in vertebrates and invertebrates. Nanjing
Medical University, Nanjing, People’s Republic of China, October, 2005.
26. Iguchi, T.: Persistent gene expression in mouse vagina exposed neonatally to diethylstilbestrol.
Nanjing Medical University. Nanjing, People’s Republic of China, October, 2005.
27. Iguchi, T.: Recent progress of endocrine disruptor research: application of transcriptomics.
International Symposium on Trace Environmental Pollutants. Kumamoto University,
Kumamoto, Japan. December 9, 2005.
28. Iguchi, T.: Molecular approaches to understanding estrogenic contaminants and the
reproductive system. Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Facultad de Ciencias,
Mexico City, Mexico. March 13, 2006.
29. Iguchi, T.: Molecular approaches to understanding estrogenic contaminants and the
reproductive system. Universidad Juarez Autonoma de Tabasco, Villahermosa, Tabasco,
Mexico, March 15, 2006.
30. Iguchi, T.: Current progress of endocrine disruptor research in Japan. Gordon Research
Conference 2006: Environmental Endocrine Disruptors, Il Ciocco, Italy, June 4-9, 2006.
31. Iguchi, T.: Temperature-dependent sex determination in alligators. University of Florida,
Gainesville, Florida, USA. July 26, 2006.
32. Iguchi, T.: Application of toxicogenomics for studying endocrine disruption and basic biology
in vertebrates and invertebrates. 23rd Congress of European Comparative Endocrinologist,
Manchester, U.K., September 1, 2006.
33. Iguchi, T.: Application of toxicogenomics for studying endocrine disruption and basic biology
in vertebrates and invertebrates. IGB, Leibniz-Institute, Inland Fisheries Research Institute,
Berlin, Germany, September 4, 2006.
34. Iguchi, T.: Recent progress of endocrine disrupting chemical issues in Japan and application of
ecotoxicogenomics for studying endocrine disruption in vertebrates and invertebrates. Kyung
Hee University, Korea, September 21, 2006.
35. Iguchi, T.: Application of toxicogenomics for studying endocrine disruption. Korea Genome
Organization (KOGO), Annual Meeting, Seoul, Korea, September 22, 2006.
36. Iguchi, T.: Developmental effects of sex hormones on fish. Ecophysiology in Marine
Organisms. Center for Marine Bioscience and Biotechnology, National Taiwan Ocean− 57 −

University, Keelung, Taiwan, October 13-14, 2006.
37. Iguchi, T.: Application of microarray for identification of estrogen response element, estrogen
responsive genes and unpredictable effects through nuclear receptors. Korean Society of
Toxicogenomics & Toxicoproteomics, Inchon, Korea, November 6, 2006.
38. Iguchi, T.: Recent studies using Xenopus laevis and American alligators – Adipogenesis in
Xenopus laevis induced by organotin compounds and temperature-dependent sex
determination of alligators. International Symposium on Amphibian and Reptile
Endocrinology and Neurobiology. Berkeley, California, USA, March 26-28, 2007.
39. Iguchi, T.: What are the data on environmental contaminants disrupting reproductive function?
Examples of mosquitofish, roach and medaka. International Federation of Fertility and Sterility,
Durban, South Africa, April 29-May 3, 2007.
40. Iguchi, T.: Developmental effects of chemicals: TBT-induced adipogenesis and DES-induced
persistent vaginal changes in mice. 4th Copenhagen Workshop on Endocrine Disrupters.
University Department of Growth and Reproduction, Rigshospitalet, Copenhagen, Denmark,May 28-31, 2007.
41. Iguchi, T.: Toxicogenomics, risk assessment and Daphnia magna. Daphnia Genomics
Consortium 2007, Indiana University, Indiana, USA, June 7-9, 2007.
42. Iguchi, T.: Daphnia magna: ecotoxicogenomics, basic biology and risk assessment. ICT, Le
Palais des Congres de Montreal, Canada, July 15-19, 2007.
43. Iguchi, T.: Estrogen receptor α mediates estrogen action in induction of anovulation andpersistent vaginal changes induced by perinatal exposure to estrogens and estrogenic chemicals
in mice. Future Research on Endocrine Disruption: Translation of Basic and Animal Research
to Understand Human Disease, Durham, North Carolina, USA, August 27-29, 2007.
44. Iguchi, T.: New concepts in environmental endocrine signaling. e. hormone Symposium,
Tulane University, New Orleans, USA, April, 2008.
45. Iguchi, T.: Activities in OECD and Japan. NERC International Workshop on Fish
Toxicogenomics: Moving into Monitoring and Regulation. Vancouver, Canada, April, 2008.
46. Iguchi, T.: Sex determination mechanisms of fish food, Daphnia magna. Sex Determination
and Gametegensis in Fish: Current Status and Future Directions, Honolulu, USA, May, 2008.
47. Iguchi, T. and Tooi O.: Achievements of UK-Japan collaboration. DEFRA meeting: Endocrine
Disruption in Aquatic Environments: Lessons for Taking the Science Forward in Support ofChemical Management. UK, May, 2008.
48. Iguchi, T.: Current situation of endocrine disruptor issue in Japan. Gordon Research
Conference on Environmental Endocrine Disruptors, Waterville, USA, June, 2008.
49. Iguchi, T.: Novel field of ecotxicogenomics in the study of endocrine disruption in
non-mammalian models. The Endocrine Society 90th Annual Meeting, San Francisco, USA,
June, 2008.
50. Iguchi, T.: Ecotoxicogenomics and transactivation assays as tools for studying endocrine
active chemicals in aquatic animals. Korean Society of Toxicogenomics, Incheon, Korea,
November, 2008.
51. Guillette, L.J.Jr., Moore, B.C. and Iguchi, T.: Endocrine disrupting contaminants and thedeveloping ovary: altered activin/inhibin and steroid signaling leads to modified
folliculogenesis. 5th Copenhagen Workshop on Endocrine Disrupters, Ubiquitous Endocrine
Disrupters and Possible Human Health Effects. Rigshospitalet, Copenhagen, Denmark, May
20-22, 2009.
52. Iguchi, T.: Current status of the endocrine disruptor research in Japan and OECD including my− 58 −

own laboratory. International Symposium of Environmental Emerging Compound
Measurement Technology and Management, National Pingtng University of Science andTechnology, Pintung, Taiwan, May 26, 2009.
53. Iguchi, T. and Tatarazako, N.: Current research progress in Japan. OECD Validation andManagement Group Ecotoxicity, Invertebrate, OECD, Paris, France, June 8-9, 2009.
54. Iguchi, T., Kato, Y., Watanabe, H., Oda, S. and Tatarazako, N.: Modulation of sex
determination by juvenile hormones and their analogs in Daphnia magna. International
Conference on Comparative Endocrinology, Symposium 4: Environmental Toxicology and
Endocrine Disruption. Organized by Van der Kraak, G. and Iguchi, T., Hon Kong, June 22-26,
2009.
55. Iguchi, T.: Guidance on identifying endocrine disrupting effects. Organized by ECETOC,
Barcelona, Spain, June 29-30, 2009.
56. Iguchi, T. and Yamazaki, K.: Activities on testing and assessment of ED in Ministry of theEnvironment, Japan. OECD Workshop on Endocrine Disruption Testing and Assessment,
Copenhagen, Denmark, September 22-24, 2009.
57. Iguchi, T.: Endocrine disruption across multiple animal species – common mechanism? e.
hormone Symposium, Tulane University, New Orleans, USA, October 20-24, 2009.
58. Iguchi, T., Koide-Yoshida, S., Watanabe, H., Igarashi, K., Kanno, J. and Miyagawa, S.:
Genomic and epigenetic approaches for analysis of developmental effect of neonatal estrogenon mouse vagina. Horiba Symposium, University of Tokyo, Tokyo, October, 20-24, 2009.
59. Iguchi, T.: Comparison of two-generation test with full life cycle test using medaka. USEPA,
Washington DC, USA, November 16, 2009.
60. Iguchi, T.: Analysis of the comparative sensitivities of fish to environmental estrogens – invitro assays. OECD VMGnon-animal Meeting, Washington DC, USA, November 16-19,
2009.
61. Iguchi, T.: Sex determination mechanisms of water flea, Daphnia magna. Howard Bern
Symposium: Recent Advances in Comparative Endocrinology, University of California at
Berkeley, California, USA, March 2-3, 2010.
62. Iguchi, T.: Endocrine disruption in invertebrates: sex determination of Daphnia magna. 11th e.
hormone Symposium, Tulane University, New Orleans, USA, October 19-23, 2010.
63. Iguchi, T.: Current status of the endocrine disruptor research in Japan and OECD. 2010
Symposium What’s in Our Water? CSIRO Discovery Centre, Black Mountain, Canberra,
Australia, November 10-11, 2010.
64. Iguchi, T.: Endocrine disruption in invertebrates: Sex determination of Daphnia magna. 6th
Copenhagen Workshop on Endocrine Disrupters, Rigshospitalet, Copehhagen, Denmark, April
26-29, 2011.
65. Iguchi, T. and Kawashima, Y.: Endocrine disrupters issues in Japan. 2nd International
Conference on Endocrine Disruptors, Holiday Inn Frankfurt Airport, Frankfurt, Germany, June
7-8, 2011.
66. Iguchi, T.: Estrogens and sex determination: Cross-species investigations with alligators,
medaka, and Daphnia. Mid-Continent Ecology Division, Duluth, MN, USA, September 13-15,
2011.
67. Iguchi, T.: Harmonizing and optimizing fish testing methods: the OECD framework project.
National BioResource Project-Medaka-The 1st Strategic Meeting for Medaka Research.
Okazaki, Japan, November 23-24, 2011.

− 59 −IV.

RESEARCH ACTIVITIES OF TAISEN IGUCHI FOR 2000-2011

On February 1, 2000, I moved to the National Institute for Basic Biology (NIBB) andOkazaki Institute for Integrative Bioscience.

Since then, I have focused my research efforts on

topics related to 1) estrogen signaling and the deleterious effects of estrogenic chemical
contaminants during embryonic development using mice, fish, amphibians and reptiles, 2) the
evolution of estrogen receptors, 3) the mechanisms of environmental sex determination in alligators
and water flea, and also participated in 4) the establishment of screening and testing methods using
fish, amphibians and invertebrates for the detection of endocrine disrupting activities using fish,
amphibians and invertebrates for the Organization of Economical Cooperation and Development(OECD) and Ministry of the Environment (MOE), Japan.

1. Background of Research
In Japan, the issue of environmental endocrine-disrupting chemicals (EDCs) emerged as amajor environmental and public health concern in 1997. EDCs can interact with steroid,
arylhydrocarbon, retinoid and other nuclear receptors and consequently affecting gene expression.
Therefore, receptor-based functional studies were needed to understand the potential adverse
effects of EDCs on human and wildlife populations. In 2000, our group joined the program in
Environmental Biology at NIBB. Since then, I have worked primarily on the basic biology of awide array of species and used these data to establish testing methods for aquatic animals including
Daphnia magna, and various model fish and amphibian species which are used for the detection ofeffects following exposure to EDCs. I have provided expert scientific assistance to committees ofvarious Ministries including MOE, Ministry of Health Labour and Welfare, Ministry of Economy,
Trade and Industry, Ministry of Agriculture and the Cabinet of Food Safety in Japan, OECD,
World Health Organization (WHO), International Programme on Chemical Safety (IPCS), United
Nations Environment Programme (UNEP) and the United States Environmental Protection Agency(US EPA). Since 2003, I have served, with an English colleague, as the chair of the United
Kingdom-Japan Research Cooperation agreement and since 2005, the USA-Japan Bilateral
Meetings.
Environmental factors, including synthetic chemicals found in the environment, have thecapacity to disrupt sex determination, sex differentiation, maturation of the reproductive system
and reproductive cyclicity in wildlife. These chemicals can bind to steroid hormone receptors
and/or nuclear receptors, as mentioned above, and evoke hormonal/anti-hormonal effects andunpredictable health outcomes. Thus, my current studies examine 1) molecular mechanisms ofenvironmental estrogens and sex hormones and their effects during critical developmental windows,
such as persistent proliferation of the mouse vaginal epithelium, 2) microarray analysis of estrogen
responsive genes including the analysis of differential responses in the vagina, uterus andmammary tissue of estrogen-exposed mice, 3) investigating unexpected effects of organotin
compounds, such as alterations in lipid metabolism and obesity, 4) temperature-dependent sex
determination using American alligators, as a model to discover new genes involved in gonadal− 60 −

differentiation, 5) population effects and species differences in response to estrogenic chemicals infish species, 6) evolution of estrogen receptors (ERs) and androgen receptors (ARs), and theformation of a ‘gene zoo‘ (collection of gene information from various important sentinel animal
species), and 7) environmental sex differentiation of Daphnids by juvenile hormones. I believethese approaches will help with an understanding of the basic biology of several important animal
species as well as provide an understanding of interspecies variation.

Further, this work has

allowed the development of model systems that can be used to predict EDCs and endogenous
hormone response differences.

2. Research Activities
1) Molecular mechanisms of environmental estrogens and sex hormones and theireffects during critical developmental windows
The emerging paradigm of the “Embryonic/Fetal Origins of Adult Diseases”, provides a
powerful new framework for considering the effects of EDCs on human and animal health. In 1971,prenatal exposure to a synthetic estrogen, diethylstilbestrol (DES), was found to result in various
abnormalities of the reproductive tracts in women, and this syndrome was called the DES
syndrome. Similar abnormalities had been reported before this in mice and seen then extensive
work, including many papers from my group examining responses in mice, have demonstrated
exposure perinatally to estrogens induces persistent proliferation of vaginal epithelial cells.
Reduction of apoptosis was found in the vaginal epithelium of mice exposed neonatally to DES.
Also, persistent phosphorylation of erbB2 and estrogen receptor α (ERα), sustained expression of
EGF-like growth factors and phosphorylation of JNK1, IGF-I receptor and Akt were observed in
the persistently changed vagina.

Recently, we have shown persistent expression of Wnt4, notch1,

notch 3 and other genes in the neonatally DES-exposed mouse vagina. Currently, we are analyzing
the methylation status of genes exhibiting altered expression. The importance of ERα, but not ERβ,in the induction of persistent changes in the vagina of mice, has been demonstrated, by my group,
using ERα specific agonists and ERβ specific agonists. Only neonatal treatment with an ERα
agonist induced persistent vaginal changes. Neonatal androgen exposure also induced similar
persistent vaginal changes in mice.
In 1986, I found polyovular follicles (POF) in ovaries of mice exposed neonatally to DES.
These are follicles containing more than two oocytes. A similar phenomenon was reported in
American alligators exposed to estrogenic contaminants through yolk contaminants deposited by
the mother. This work was down by my collaborator Prof. Louis Guillette, Medical University ofSouth Carolina. Work has been performed showing the importance of ERβ in the induction of POF
in mice using ERβ knockout mice and ERβ specific agonists. We continue to work on this issue
and have collaborated with Prof. Guillette’s laboratory to determine the universality of thispathology in vertebrates.

2) Microarray analysis of estrogen responsive genes
To understand the mechanisms through which estrogenic chemicals act on mouse− 61 −

reproductive organs, data documenting the temporal and spatial expression patterns ofestrogen-responsive genes are essential. A large number of genes, ca. 600 genes, that are affectedby estrogen treatment, have been identified in tissues of wild-type mice using a microarray
approach. For most of the identified genes, expression was induced by 17β-estradiol (E2) in adose-dependent manner. Subsequently, several environmental (xeno)estrogens were tested andcharacteristic gene expression patterns were observed for each compound tested; these patterns
were distinct from that obtained following E2 exposure. We further found that xenoestrogenic
chemicals and dioxin have distinct effects on the liver as well. These data have been used by us,
and others, to begin exploring tissue-specific effects which should be considered when elucidating
the effects of various EDCs. A microarray approach also has been successfully applied to analyze
the effects of estrogenic chemicals on the development of X. laevis tadpoles.
Based on these studies, we established a “transient” Society of Toxicogenomics andEcotoxicogenomics (2000-2005) to encourage scientists to use transcriptomics (microarrays) andproteomics for toxicological research and for the mechanistic understanding of chemical effects
and toxicities.

3) Discovering an obesogen: the unexpected effects of organotin compounds
The ubiquitous environmental contaminant, tributyltin chloride (TBT) is well known to
induce the development of male sexual characteristics (imposex) in gastropods. We found that TBT
and its congeners induce the differentiation of adipocytes in vitro and increase the adipose mass invivo in vertebrates, such as X. laevis and mouse. TBT is a nanomolar affinity ligand for the retinoid
X receptor (RXR) in the rock shell and for both the RXRα and the peroxisome proliferator
activated receptor γ (PPARγ) in X. laevis, mouse and human. TBT promotes adipogenesis in themurine 3T3-L1 cell model and perturbs key regulators of adipogenesis and lipogenic pathways invivo, primarily through activation of RXRα and PPARγ. Moreover, in utero exposure of mice to
TBT leads to strikingly elevated lipid accumulation in adipose depots, the liver and the testes ofneonate mice and results in increased adipose mass in adults. In X. laevis, ectopic adipocytes formin and around gonadal tissues following exposure to organotin compounds or ligands of RXRα or
PPARγ such as LG268 and troglitazone. TBT represents the first example of an EDC that promotes
adverse effects from gastropods to mammals. Prenatal (TBT) and early postnatal exposures(estrogens) represent powerful examples of EDCs that permanently alter developmental
programming. Our work was the first demonstration showing that certain chemicals could induce
adipogenesis both in vitro and in vivo, and these chemicals have been termed “Obesogens”.
Recently, we found that certain RXR agonists and a RXR antagonist can activate andinactivate snail RXR in the transactivation assay, respectively. In order to understand themechanism of organotin compounds in the induction of imposex in mollusks, therefore, RXR
agonists and antagonists have been applied to snails.

4) Temperature-dependent sex determination of American alligators
The American alligator (Alligator mississippiensis) exhibits temperature-dependent sex
determination. Further, the testis appears to be the default gonad type whereas the ovary is induced,− 62 −

either by incubation at a certain temperature or experimentally by exposure to exogenous estrogens.
Use of this model allow us to identify new genes involved in the differentiation of the ovary andtestis. These data could transform our understanding of the formation of the gonad, as the genetic
pathways leading to gonadal development are still poorly understood in almost all vertebrates. In
collaboration with our colleagues, we have cloned and characterized ERα, ERβ, progesterone
receptor (PR), AR, heat shock-related proteins (HSPs), aromatase and anti-Müllerian hormone(AMH) as well as quantified their gene expression patterns in gonadal tissue during the period ofsex determination for the first time. Steroid receptors and most of the HSPs studied exhibited nosignificant change in expression in gonadal tissue obtained from animals incubated at either male(33.5 °C) or female- (30 °C) producing temperatures. However, several HSPs showed a suggestive
pattern in the gonadal or adrenal whereas aromatase and AMH showed dramatic increases in
expression in gonads of animals incubated at the female-producing temperature and themale-producing temperature, respectively. We cloned several temperature sensing genes, transient
receptor potentials (TRPs), from alligators and one of the TRPs, TRPV4, could sense temperatures
around 30-34 °C. Our research group is currently investigating the interaction of TRPs and sex
differentiation genes in alligator embryos in collaboration with Prof. Guillette’s group at MUSC.
We also have found that ERα plays an essential role in sex determination as exposure of thedeveloping embryo to an ERα specific agonist overrides the temperature effect whereas an ERβ
agonist does not.

5) Population effects and species differences in response to estrogenic chemicals infish species
Estrogenic chemicals have been found in river water and sewage effluents all over theworld. Therefore, population effects of estrogenic chemicals are of a concern, however, so far there
is no evidence showing population effects of estrogenic chemicals, even in controlledlaboratory-based exposures. We detected the equine estrogen equilenin (Eqn), and its metabolite
17β-dihydroequilenin (17β-Eqn), by tandem GC-MS/MS in all sewage treatment works (STW)
influent samples and 83% of STW effluent samples analyzed, respectively, at low concentrations(0.07-2.6 ng/L) and also found they were taken up into effluent-exposed fish. These estrogens
bound to and activated fish ERs, with potencies on ERα of 2.4-3490% compared to E2. Exposureof fish for 21 days of Eqn and 17β-Eqn induced estrogenic responses including hepatic growth andvitellogenin (VTG) production at concentrations as low as 0.6-4.2 ng/L. Associated with theseeffects was the induction of hepatic ERα and ERβ1 gene expression, suggesting ER-mediatedmechanism(s) of action. These data provide evidence for the discharge of equine estrogens fromhormone replacement therapy into the aquatic environment and highlight a strong likelihood thatthese compounds contribute to feminization in exposed wild fish species.
Feminization responses including testis-ova in the testis in wild male freshwater fish arecaused by exposure to estrogenic chemicals contained in effluents from STW. In U.K. rivers,
feminization responses, including intersex, are widespread in wild roach (Rutilus rutilus)
populations, and severely affected fish have a reduced reproductive success. We exposed roach to− 63 −

environmentally relevant concentrations of the contraceptive estrogen 17α-ethinylestradiol (EE2)
for up to 2 years, including intermittent and repeated exposures, to determine effects on sexual
development and subsequent responsiveness to estrogen. Exposure of roach to EE2 (at 4 ng/L) for
2 years resulted in sex reversal in males, leading to an all-female population within two cohorts interms of their stages of ovarian development, one paralleling the control females and one at asignificantly less advanced stage. Differing developmental and maturing rates of the putative
sex-reversed males compared with control females would question their functional capability as
females in the wild. Early-life exposure to environmentally relevant concentrations of EE2,
sensitized females to estrogen, as determined by the measurement of the responses of
estrogen-sensitive genes following a further EE2 challenge 400 days after the original exposure. In
the wild, exposure to environmentally relevant concentrations of EE2 during early life hassignificantly wider implications for the sexual physiology in fish than has thus far been determined.
Recently, we found several zona pellucida genes that can be used as bio-marker genes for testis-ova
in male medaka.

6) Establishment of transactivation systems for the screening of chemicals using
receptor genes from various animal species and establishing species differences in
response to chemicals
We have reported species-specific difference in the response to estrogenic chemicals bothin vivo and in vitro using several fish species widely used in chemical testing (e.g., zebrafish,
fathead minnow, medaka) and/or as environmental monitoring species (e.g., roach, stickleback,carp). In vivo exposures to EE2 via the water (nominal 2 and 10 ng/L for 7 days) were conducted
for seven fish species to compare their responsiveness of hepatic VTG mRNA induction to EE2
exposure. For VTG mRNA induction in vivo, the order of species responsiveness was: rainbow
trout (not tested in the ERα activation assays) > zebrafish > fathead minnow > medaka > roach >stickleback > carp. In vitro, zebrafish ERα was found to be the most responsive of the fish species
tested, and carp and stickleback ERα the least responsive to natural steroid estrogens. This was also
the case for in vitro exposure to EE2 with an ERα-mediated response sensitivity order of zebrafish> medaka > roach > fathead minnow > carp > stickleback. For VTG mRNA induction in vivo,
Overall, the ERα responses to steroid estrogens in vitro compared well with those seen in vivo
(VTG induction for exposure to EE2) showing in vitro screening of chemicals using fishERα-mediated responses are indicative of estrogenic responses (VTG induction) in vivo. We havealso established transactivation assay systems for ARs, thyroid hormone receptors (TRs),
glucocorticoid receptors (GRs), and PRs from various animal species as well as the ecdysone
receptor from Daphnia magna. Based on these studies, our transactivation systems using medakaERα, medaka ARβ, Xenopus tropicalis TRβ and D. magna ecdysone receptor have been used as a
Tier 1 screening in the risk assessment of chemicals by the MOE, Japan.

7) Evolution of estrogen receptors
Our group has cloned steroid and xenobiotic receptors (SXR) from various animal species(fish, amphibian, reptiles, birds and mammals) by our group and we have demonstrated− 64 −

species-specific differences in their response to various environmental and endogenous chemicals(receptor gene zoo). Thus, simple predictions of chemical effects based on data from a few
established model species are not sufficient to develop ‘real world’ risk assessments. ER andER-like genes have been cloned from various animal species including rockshell, Amphioxus,
lamprey, lungfish, sturgeon, roach, stickleback, mosquitofish, mangrove Rivulus, Japanese giant
salamander, newt, Silurana tropicalis, American alligator, Nile crocodile, freshwater turtle, various
snakes, and vultures. Teleost fish have three ER subtypes, ERα, ERβ1 and ERβ2 because of anevolutionary gene duplication event. Other vertebrate species usually exhibit two ER subtypes,
ERα and ERβ, whereas invertebrate species and amphioxus possess ER-like sequences. Snails
have an ER-like sequence which shows ligand-independent activation. Amphioxus has an ER-likesequence and a steroid receptor that is an ancient type of steroid receptor. Functional studies
showed that the rockshell ER-like sequence does not bind estrogen but exhibits ligand-independenttransactivation, whereas lamprey ER exhibited ligand-dependent transactivation, proving thatprimitive vertebrates, such as the Agnatha, have a functional ER. We are currently analyzing thefunction of each ER subtype by knocking down each ER and/or two ERs together in medaka.

8) Evolution of androgen receptors
Vertebrates show diverse sexual characters which are regulated by androgens. To
elucidate the evolutionary history and functional diversification of AR genes in vertebrates, wecloned AR cDNAs from a shark, basal ray-finned fishes (Actinopterygii), namely bichir andsturgeon (Acipenseriformes), and teleosts including a basal teleost, arowana (Osteoglossiformes).
Molecular phylogenetic analysis revealed that a gene duplication event gave rise to two different
teleost ARs (α and β) and likely to have occurred in the actinopterygian lineage leading to teleosts
after the divergence of Acipenseriformes but before the split of Isteoglossiformes. Functional
analysis revealed that in the shark classical androgens activate the target gene via an androgen
response element by classical androgens. The teleost ARα showed unique intracellular localization
with a significantly higher transactivation capacity compared to teleost ARβ. These results indicatethat the most ancient type of AR, as activated by the classical androgens as ligands, emerged before
the Chondrichthyes-Osteichthyes split and the AR gene was duplicated during a teleost-specificgene duplication event. Currently, we are analyzing the function of each AR subtype using Tillingmutants in medaka as a model animal.

9) Environmental sex differentiation of Daphnids
Due to their inclusion in acute toxicity or reproductive toxicity tests, Daphnia magna has
been used extensively to evaluate the organism- and population-based responses of invertebrates topollutants. Although these are the standard tests for the risk assessment of chemicals in mostcountries and the OECD, they do not provide any information about the mode of action of thetested compounds. Therefore, we applied an ecotoxicogenomic assessment of D. magna. We
established a Daphnia EST database, and developed an oligonucleotide-based DNA microarraywith high reproducibility. Exposure of D. magna to several chemicals resulted in characteristic
gene expression patterns that are chemical-specific, indicating that the established DNA microarray− 65 −

can be used for classification of toxic chemicals, as well as to develop a mechanistic understandingof chemical toxicity in a common freshwater organism. D. magna reproduce asexually(parthenogenesis) when they are in an optimal environment for food, photoperiod and population
density. Once environmental conditions become sub-optimal, they alter their reproductive strategy
from asexual to sexual reproduction. Chemicals are able to affect sex determination of D. magna
and we found that juvenile hormone (JH) agonists (insect growth regulators), for example, induce
the production of 100% male offspring. The molecular basis of environmental sex determination islargely unknown in D. magna and to understand the molecular mechanisms of this phenomenon,
we isolated sex differentiation/determination-related genes. DM-domain is a cysteine-rich
DNA-binding motif first recognized in proteins encoded by the Drosophila sex determination
gene doublesex (DSX), and it is well known as sex-related gene. We identified five DM-domain
genes in D. magna. Quantitative gene expression analysis in daphnid gonads revealed that DSX
genes were expressed in the testis. We have further developed a method to inject genes into D.
magna embryos which will allow us to study gain- and loss-of function analyses in more detail inthis species. Using the RNA interference (RNAi) method to inject double stranded RNA forsilencing genes into newborn eggs, we demonstrated that DSX1 (doublesex 1), one of the
DM-domain genes, is essential for male differentiation in D. magna. Also injection of the DSX1
gene into “female eggs” successfully induced male phenotypes. In addition to D. magna, D. pulex,
D. galeata, Ceriodaphnia dubia and Moina macrocopa also have been demonstrated to show highDSX1 gene expression in males which have been induced by JH agonists and environmental
conditions. To further explore the signaling cascade of sexual differentiation in D. magna, the gene
expression profile of JH-responsive genes is essential. Therefore, DNA microarray analyses havebeen performed on gonads of D. magna exposed to fenoxycarb (a synthetic JH agonist widely used
as an insect growth regulator) and methyl farnesoate (a JH identified in decapods) at the criticaltiming of JH-induced sex differentiation in D. magna. We are currently identifying genes in theovary.

− 66 −

V. FUTURE RESEARCH PLAN
We found and have reported on the persistent phosphorylation of erbB2 and ERα, andpersistent expression of growth factors and phosphorylation of JNK1, IGF-I receptor and AKT in
the vagina of mice exposed perinatally to a synthetic estrogen. This mouse model has provided
important background data for a new working hypothesis, the Embryonic or Fetal Basis of Adult
Disease or Developmental Origins of Health and Disease. The molecular mechanisms underlingthese phenomena need to be clarified. We are currently analyzing the methylation status of various
genes showing altered expression in the mouse vagina. Also, we are analyzing the involvement of
the Wnt/β-catenin system in the altered mouse vagina by perinatal estrogen exposure. These studies,
we believe, can clarify part of molecular pathway leading to the development of vaginal tumors.
Environmental conditions determine sex in several animal species including reptiles andwater flea. Current concerns with global climate change and altered patterns of local environments,
are a growing concern for many ecosystems, especially freshwater and estuarine systems. We are
currently focusing on the molecular mechanisms of temperature-dependent sex-determination in
the American alligator. In collaboration with Prof. Louis Guillette of the Medical University ofSouth Carolina and Hollings Marine Laboratory, we are analyzing the genome of the American
alligator. Our group started this project in 2004 and rapidly accumulated the largest library of EST
for a reptile. Since that time, we have analyzed genes of particular interest. Now, we are able to use
next generation sequencing technologies that allow us to read alligator genes fairly quickly, and an
Alligator Genome Consortium was established in 2011. We are focusing on the TRP genes which
encode temperature sensor proteins. We now know that most of sex-differentiation related genes
are very similar to those in the mammals. Our goal is to find the molecular mechanism of thetemperature-dependent sex determination, pathway from one of TRP to sex-differentiation genes
using alligator embryos. We are also using turtles that also show temperature-dependent sex
determination. However, compared to alligators, they use a lower temperature for maledifferentiation than do the alligators. In medaka, high temperatures during development reverse
genetic females into males, which is also an interesting model to analyze the function of TRPs. We
will clarify the molecular basis of the temperature-dependent sex determination in the alligator,
turtle and medaka.
In the parthenogenic water flea, sub-optimal environmental conditions such as reduction offood, short photoperiod, crowding and lower temperature, induce male offspring production. We
already demonstrated that JH agonists induce male offspring and that the expression of DSX1 geneis essential in the differentiation of males. However, the gene pathway related to maledifferentiation is still unknown. Using our established microarrays, we are currently analyzing thegene networks which are related to male differentiation using a microarray approach. Further, we
are working on the juvenile hormone receptor (JHR) in D. magna, since JH induces male offspringproduction. We are almost ready to report on the properties of the JHR of daphnids.
To further examine the evolution of the steroid receptors, we are cloning and adding
information of receptor genes from various animal species. In fish, there are 3 ER subtypes and 2− 67 −

AR subtypes because of gene duplication. We are currently analyzing the function of each receptor
subtype in medaka using Tilling technique and knockdown techniques.
Finally, we have been asked to assist Prof. Louis Guillette and Assistant Professor Satomi
Kohno, of the Medical University of South Carolina and the Hollings Marine Laboratory, in further
developing of hormone receptor transfection assays so that we can access the potential endocrine
disrupting potential of aged oil and oil dispersants used in the Gulf of Mexico Oil Spill andcontaminants in the NASA, Cape Canabel, Florida. As part of those projects, we will help develop
targeted assays using receptors cloned from species of special concern, such as the bottlenose
dolphin, green sea turtle and several commercially important fish species. This project will also
involve our collaboration with scientists from several government agencies (NOAA, NIST, NASA).
This project would provide new testing methodologies and approaches that could be usedworldwide.

− 68 −

VI.

PUBLICATIONS OF TAISEN IGUCHI (2000-present)

1. Original Articles
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45. Tatarazako, N. and Iguchi, T. (2012). Evaluation of toxicities of herbicides using short-term
chronic tests of alga, daphnid and fish. In: Herbicides - Environmental Impact Studies andManagement Approaches, Alvarez-Fernandez, R. (ed.), ISBN: 978-953-307-892-2, InTech.
46. Edwards, T.M., Iguchi, T. and Guillette, L.J.Jr. (2012). Genes to ecosystems: viviparous fishes
and endocrine disruption. In: Viviparous Fishes II. Carmen, M. (ed.), (in press).
47. Miyagawa, S., Yatsu, R., Sudo, T., Igarashi, K., Kanno, J. and Iguchi, T. (2012). Irreversible
effect of diethylstilbestrol on reproductive organs and current approach for epigenetic effects
of endocrine disrupting chemicals. In: Toxicology and Epigenetics. Sahu, S.C. (ed.), John
Wiley & Sons, Ltd. (in press).

− 84 −

3-2 野田昌晴教授在職１０年業績評価
Ａ委員による評価
Neural topographic maps are a fundamental principle of nervous system organization, and form
when one set of neurons projects their axons onto a target region so that the spatial order of theneurons is preserved in the order of their connections. The best characterized of these maps is thevisual projection from the retina to the midbrain tectum. As initially proposed by Sperry more thansixty years ago, formation of these maps can be explained by graded axon guidance labels that are
specified genetically. Around the time I first met Dr. Noda his lab performed an important study,
published in Nature in 1996, where they identified a large number of asymetrically distributed
molecules in the retina. This list of molecules has provided a rich resource to understand the basic
biology of retinotectal topographic map development, and Dr. Noda has continued to study thesemolecules since that time. The initial studies in 1996 and a Science paper in 2001 were especiallygroundbreaking, identifying transcription factors that pattern both the retinal A-P and D-V axes,
establishing Dr. Noda as a leader in the retinotectal mapping field. Studies to identify additional
asymmetrically distributed molecules were described in Dr. Noda’s 2004 J. Neurobiol. paper. His
work on retinal transcription factors over the last 10 years has continued to be productive anduseful, such as the 2003 Development paper and the 2009 Dev. Biology paper studying themechanisms of action of CBF1 and CBF2 respectively.
Dr. Noda’s most important contribution in the topographic mapping field over the last ten years,
in my view, is the very interesting 2006 Nature Neuroscience paper on Ptpro. Previous work had
identified Eph receptor tyrosine kinases and their ephrin ligands as cell surface labels that guide
retinotectal axons to form a topographic map. Activation of Eph receptors, like other receptor
tyrosine kinases, involves receptor autophosphorylation, but the mechanism that shuts off receptor
signaling had been completely unknown. Knowing the mechanism to shut off the receptor issignificant, since the final topographic position of axons in the map is determined by the exact
threshold of receptor signaling, and arriving at this threshold probably involves repeated cycles ofreceptor activation and inactivation as axons dynamically explore the target region. Dr. Noda’s
2006 paper showed that Ptpro dephosphorylates EphA receptors, which map the A-P axis, as wellas EphB receptors which have a role in mapping the D-V axis. In addition to biochemical evidence,the paper showed that functional perturbations of Ptpro affect retinal axon guidance in vitro, andhad strong effects on retinal map topography in vivo. This was a thorough and very original study
that addressed an important and previously unanswered question in topographic map development.
Over the last ten years Dr. Noda has also made useful contributions to the RPTP field by
publishing several studies of PTPζ. This has included several biochemical studies of the role of
PTPζ in signal transduction, as well as studies of its expression pattern and functional roles in vivo.
Taken together, these studies of PTPζ represent a substantial body of work.
Overall, Dr. Noda has been highly productive over the last ten years. He had published somevery high profile work in the 1990’s which set him up with a strong international reputation, and hehas continued to intelligently follow this up with a very substantial body of work since then,including 44 original papers in his list of publications, several of which represent very original andsignificant advances in the field. Since your letter didn’t mention any specific purpose for the− 85 −

evaluation, I’m not sure if you are looking for a more specific conclusion, but I would certainly saythat Dr. Noda’s scientific output over the last ten years has been suitable and indeed very
impressive for a scientist of his career stage and position.

Ｂ委員による評価
Prof Dr. Noda has performed outstandingly and has made key fundamental discoveries towards a
better understanding of the development of the retino-tectal system, the key model system for
topographic projections in the brain. These discoveries include but are not limited to the evaluation
time period from 2002 – 2012.
His lab has performed a much-needed and very successful large-scale screening for molecules
differentially expressed in the retina along the antero-posterior and/or the dorso-lateral axis. This
screen led to the identification of a series of very interesting candidate molecules with potentialfunction in controlling the retinotectal projection and work on these molecules has been publishedaccordingly in high profile journals.
They then identified molecules with roles in developmental cascades being expressed at very earlytimes of eye development and driving the differential expression pattern of axon guidance
molecules. This work was fundamentally important and lead to a much better, clearer
understanding of how this patterning process occurs.
Some molecules from the differential screen are currently characterized including APC, and
CRMPs and will likely lead also to high-profile publications.
I consider also his work of receptor protein tyrosine phosphatases in the retinotectal projection
and their characterisation in vitro and in vivo in antagonizing EphA activation/phosphorylation asvery important for the axon guidance field, being very novel, outstanding and of highest quality.
M. Noda has taken the next step in understanding the complexities of the visual system byworking towards an identification and characterisation of local retinal sub-circuits. Here - in acollaboration with Botund Roska’s lab from Basel, Switzerland - he identified and characterized aneural circuit defined by the expression of SPIG1 (coming out of the differential screen done in his
lab earlier) leading to the characterisation of some direction-selective amacrine cells. In my view,
M. Noda has moved with this work into a very promising topic of neurobiological research which
obviously has very much future.
I am not an absolute expert in the other fields M. Noda’s lab is working on, but from the quality
and quantity of publications it is apparent that also in the fields of receptor tyrosine phosphatases
outside the nervous system and in homeostatic control of body fluid he has performed
outstandingly.
In his department multiple key technologies are established, like retroviral technologies
combined with inducible expression, mouse knock-in/out technologies and not least of course thestripe assay technology which enables his department to work fully competitive with the best labs
in the world.
Overall I consider M. Noda in the very top ranks of internationally competitive researcher. Whenreading papers from his labs, I am always confident that his work is of highest quality, genuinely
new and very interesting.

− 86 −

Ｃ委員による評価
My statements can easily be verified just by looking at his achievements during the last 10 years.
He has published ground-breaking papers in the very best journals. He is the first (1x, a review
with two authors) or the last (31x) author in most of the 44 papers published during the last 10
years. Moreover, he is second to last in 8 of those papers. This, together from what I know about
his work and which is exquisitely described in his statement of research activity over the last 10
years, indicates that he is the driving force behind the projects (whose significance I will describe
further down in this text). I took the effort to look into the times Dr. Noda’s work of the last 10
years has been cited. This gave over 656 citations, much above the average impact factor of thejournals in which he published. So from the bibliometrical parameters, his publication record canbe qualified as outstanding.
More important are his scientific contributions. Also here, Dr. Noda excels. He has opened
several new, relevant and exciting fields of research, which are and will be linked with him. One
such field is the one dealing with the discovery, description and functional characterization of thesodium-level sensing channel Nax. The existence of such a mechanism has been postulated sincelong ago, but it was Dr. Noda who discovered the molecular entity and signaling pathway
responsible for it. Again, in his characteristic way of approaching a problem, he did all imaginable
steps to cement the case, including cloning, elucidation of the physiological function besides theprimary one, such as its control in lactate signaling, and even finding, albeit a single case, a clinicalinstance of an autoimmune reaction against Nax. He used the patient’s immunoglobulin fraction tothen close the loop by demonstrating that if injected into mice, it caused complement reaction in
the sites where Nax is specifically expressed in the brain.
Similarly, in the area of development, Dr. Noda used his vast experience in molecular anddevelopmental biology to uncover molecular mechanisms that determine region-specificprojections of retinal ganglion cells. Exploiting a large-scale screening using restriction landmark
cDNA scanning, he identified several asymmetrically expressed molecules that are at the basis of
the topographical retinotactal projections. Using a clever combination of electrophysiological andgene-transfection techniques, he elegantly clarified the signal pathway all the way from the retina
to the medial terminal nucleus. His work has been vital in understanding how the ganglion cells
reach their appropriate targets during development.
The third area where Dr. Noda has set his mark is associated with modulation of synaptic
strength, critically involved in learning and memory. In particular, he investigated the role of aprotein tyrosine phosphorylation receptor-type Z, Ptprz. He evaluated the contribution of individual
amino acid residues to the enzymatic activity and deduced the substrate motif. With this, heidentified a series of proteins that could be targets of Ptprz, including a family of proteins crucial
for the organization of proteins in synapses (PSDs). In fact, the involvement of Ptprz in Long Term
Potentiation (LTP) could be directly demonstrated. These studies were expanded using
Ptprz-deficient mice, and the behavioral aspects carefully analysed and interpreted. But Dr. Noda
did not stop here. He discovered that a splicing isoform of Ptprz is important in gastric ulcerationinduced by Helicobacter pylori.
Here again the circle from molecule to complex physiological function, including behavior andclinical relevance, in this case comprising a gastric aspect, was toughly addressed.

− 87 −

His numerous invited lectureships at international level further support his visibility in thescientific community. In addition, he has been able to attract respectable quantities of funding (inthe order of 10 million EURO) during the last 10 years. He has tutored 10 PhD students troughtheir degree during this time, and is an active member in the editorial board of Developmental
Neurosciences, a top-ranking journal in the field.
All things considered, Dr. Noda is an outstanding scientist, who lends great prestige to the
National Institute for Basic Research of Japan. Therefore, his scientific achievements during thelast 10 years more than fully justify his continuation, even including a promotion if at all feasible.

Ｄ委員による評価
Scientific achievements of Prof. Masaharu Noda in the past 10 years can be classified into 3
categories; (i) identification of molecules involved in the development of retinal ganglionic cell, (ii)identification in the role of a protein tyrosine phosphatase, (iii)molecular mechanism underlying
homeostatic control of extracellular Na concentration. Among them, the issue (iii) seems to be themost significant contribution from a physiological viewpoint. It has been clarified that high Na
concentration in the body fluid induces Na influx through Nax channels in glia. In response to Na,
glial cells secrete lactate to GABAerigic neurons, thereby inhibiting neuronal activity for Na intake
behavior. Although the last neuronal steps remain to be seen, these studies have identified an
important functional role of this unique Na channel molecule. These basic studies are important
contribution to human and animal physiology.
The issue (i) comprises (a) topological identification of transcriptional factors during embryonicdevelopment, (b) identification of molecules that can affect axonal projection, elongation andbranching, (c) developmental changes in the excitatory/inhibitory synaptic input ratio.
The issue (ii) has provided interesting information, one in the learning mechanism and the otherin the gastric ulcer formation. However, much remains to be investigated to clarify the underlying
mechanism.
Overall, in the past 10 years, Prof. Noda and his group reported 44 papers, some of whichappeared in high-profile journals such as Neuron or Nature sister journals. In this respect, his
scientific productivity is regarded as high enough for a PI. The research topics are not focused to asingle issue, but new findings are supported by solid evidence, therefore will make significant
contributions to many relevant studies including their own. It is hoped that Prof. Noda integrates
his findings and reach a novel conceptional stage from which a new field can be opened.

− 88 −

基礎生物学研究所長によるまとめ
野田教授は平成３年に基礎生物学研究所に赴任し、統合神経生物学研究部門を主宰して、一貫して脳神経系の形成と脳機能の発現の機構について極めて精力的に研究を続けてきた。視覚系の形成機構と体液の恒常性維持機構の解明について、また、受容体型タンパク質チロシン脱リン酸化酵素の機能解析において国際的な研究を牽引している。基礎生物学研究所においても総務や評価担当の研究主幹やアイソトープ実験センター長、形質転換生物研究施設長、培養育成研究施設長として、さらに運営会議議長として研究所執行部の主要メンバーとして運営に関わってきた。
2010 年には基礎生物学研究所の一般公開の責任者として研究所活動の広報にも貢献した。今後も国際的リーダーとして研究の一層の展開と研究所運営へ積極的な協力を期待する。

Summary by the Director-General of NIBB
Prof. Noda came to NIBB in 1991 and has consistently produced advanced research into
the mechanisms controlling the expression of brain function and formation of the central
nervous system as head of the Division of Molecular Neurobiology. He has led
international research into elucidation of the mechanisms of body fluid homeostasis andthe formation of the visual system as well as functional analysis of receptor-like protein
tyrosine phosphatase. At NIBB he has acted as an important research executive as
Managing Director in charge of General Affairs and of Evaluations, and as head of theCenter for Radioisotope Facilities, the Center for Transgenic Animals and Plants, and the
Research Support Facility. Furthermore he has been a principal research administrator ashead of the Advisory Committee for Programming and Management. In 2010 he helped to
inform the public of the research activities being done at NIBB by supervising theinstitute’s Open House event. I look forward to even more active cooperation from Prof.
Noda, both as an NIBB administrator and as an international leader working to further the
expansion of research.

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Ａ委員による評価
Major scientific contributions and their impact: The research of Prof. Takada has always been
focused on signaling by secreted proteins in vertebrates with a particular focus on Wnt signaling on
the molecular side and somitogenesis as his developmental paradigm. He has made key
contributions to our molecular understanding of Wnt action, in particular with respect to themachinery involved in Wnt modification and the secretion of Wnt proteins. The first thing howeverthat I connect Prof Takada to, without going thought the impressive publication list, are his
discoveries around the transcriptional co-repressor ripply 1 and its role in somitogenesis. With
these findings he surprised and stimulated the community. He very systematically exploited therole of ripply and besides his traditional model system mouse, also took advantage of zebrafish tocomplement and expand his research. Even though a surprise for the community, the discovery ofripply is a logical consequence of Prof. Takada’s systematic analyses of the molecular processes
governing somitogenesis.
In that context the planned future research to study the molecular mechanisms involved in theestablishment of metameric structures in vertebrates is an excellent choice. With his scientificoriginality, this comparative approach will shed new light on the hypothesized generality of theunderlying mechanisms and their modification to implement specific solutions. The same holds
true for the even bigger aim of planned research: the establishment of signaling fields in vertebrate
development and the delineation of the respective molecular bases.
This is an ambitious aim, but Prof. Takada has laid the ground for seriously tackling it. Not justwith his key contributions to the field so far, but also through his excellent connections andcollaborations in the community.
International recognition and diffusion: His research in the last ten years has resulted in 46 peer
reviewed publications that have attracted 2157 citations and his h-index over the last 10 years is 25.
Of the 46 publications, Prof Takada was senior author in 17 publications, 7 of which appeared in
the top tier of journals in his field (e. g. Developmental Cell, Genes & Development). His
publication output is excellent, both in numbers as well as with respect to the journals published in.
His publication record also indicates that Prof. Takada was a valued collaborator, both in national
as well as increasingly in international collaborations. Its worthwhile mentioning that he has
published together with the top western scientist in his field (e. g. Jessel, McMahon, Thesleff). If
one would want to read from the publication list, one could see that the international collaborative
papers are becoming increasingly more frequent in the last years. Taken together Prof. Takada had
an excellent publication output with a trend to more collaborative publications in the last years.
His research projects have constantly attracted grant support, almost exclusively with him as
lead investigator. These were either individual grants or network grants that he was coordinating.
The total grant volume could not be deduced from the documents, however the fact that he received
nine big grants (running for five years on average) indicates an excellent performance also in thisfield.
Taken together Prof. Shinji Takada is an excellent, highly creative, collaborative and productive
scientist who reports on a very successful decade of exciting and groundbreaking science. He
present research plan that is timely, well based in his previous research and ambitious. He found− 121 −

the “nerve” of what will be relevant in the future and with that is clearly at the forefront. We would
be very glad and proud if we could have attracted and kept such an internationally highly
recognized researcher and leader in his field.

Ｂ委員による評価
Shinji's laboratory has shown several key findings both in the area of somite boundary
formation/segmentation and also in Wnt signaling, for e.g.,:
1) The link between FGF signaling and Notch signaling-regulated cyclic gene expression, which
the Takada group showed is mediated via the Hairy/Enhancer of Split complex protein Her13.2
2) Shinji's group showed that somite boundaries are maintained by an Integrin-dependentaccumulation of Fibronectin. Epithelialization of somites also requires fibronectin assembly.
They also showed that the Integrin-fibronectin and Ephrin- Eph receptor system cooperatively
maintain somite boundaries.
3) The Takada group has shown very nicely that specification of interneurons in the Dorsal spinal
cord requires the activity of Wnt 1 and Wnt3 ligands, which are normally expressed by the roof
plate of the spinal cord.
4) Role of fatty acid modifications on Wnt protein secretion- Shinji and colleagues havecontributed to the understanding of how secretion and transport is regulated by modifications
to the Ser 209 of Wnt3a by palmitoleic acid. They also demonstrated that acylation of Wnt3a isalso essential for its secretion.
In addition to these very key and significant findings, Shinji's lab has also contributed to theunderstanding of other interesting areas such as pharyngeal arch development, using ripply andtbx1 mutant mice. Furthermore, by generating knock-out mice, they have shown that Fgf18
function is essential for osteogenesis and chondrogenesis in mammals. Thus, the Takada lab has
been at the forefront of vertebrate somitogenesis and development, and is of international standing.
In addition to his very interesting research, Shinji is a very respected and highly regarded
colleague, as evidenced by his many seminars and lectures in various international and regional
scientific meetings. His group has received many grant awards. His lab trains students andpost-docs of a very high caliber, and he has been a good mentor to many junior colleagues. He isvery good colleague in the Asian Developmental Biology community as well.
If Shinji Takada were in our institution, his research programme would be enthusiastically andwholeheartedly supported. He would be a fantastic colleague to have, and I wish we could recruit
him.

Ｃ委員による評価
Professor Shinji Takada is a first-rate scientist of international reputation. His research, one way
or another, has connected mostly with Wnt-signaling in Development. You are assessing researchcarried out over the last ten years. I will note some influential highlights.

− 122 −

The actual segmentation process, the physical splitting off of somites form a presomitic
mesoderm utilizes an integrin-fibronectin system as Professor Takada’s studies revealed in an
elegant genetic screen in the zebrafish for somite deficiencies (Koshida et al., 2005, Genes andDevelopment). His productive ENU-screen also provided the first evidence for Ripply
transcriptional repressors in the transition from presomitic to somitic state Kawamura et al., 2005,
Developmental Cell). Importantly, though large-scale mutagenesis had been performed by several
groups, Professor Takada’s reasoning that there was more to be discovered with knowledge in handwas vindicated by this spate of high quality papers in 2005.
The other major paper from Professor Takada’s group identified a novel lipid modification on a
Wnt-protein, Wnt3a (Takada et al., 2006, Developmental Cell). Although the Nussse group was thefirst to identify acylation at Cys77 in extracellular transport of Wnts, Professor Takada’s group
found a second critical palmitylation at Ser209 essential for ER to Golgi trafficking in a processthat requires Porcupine. Porcupine was known to regulate Drosophila Wingless/Wnt trafficking andthe similarity of Porcupine to O-acetyltransferases suggested a model for Porcupine’s actions. Only
two groups have contributed significantly to Wnt biochemistry, Professor Takada and Professor
Nusse. Given the importance of these signals in development and disease, their ground-breaking
studies have been critical in understanding Wnt biology.
The last few years have seen the publication of some interesting papers from Professor Takada;for example, the extension of Ripply-family member activity to early development on pharyngeal
structures (Okubo et al., 2011, Development), and productive collaborations with a number of othergroups, but perhaps not the punch of the first half of the last ten years. Knowing Professor Takada,I expect there is a lot more to come.

Ｄ委員による評価
In these 10 years, Dr. Takada constantly obtained competitive research funds indicating his effort
on managing his laboratory. In addition, this also reflects that his constant publication of theoriginal and important study is highly valued by other scientists.
Originality and significance of the research.
[Signaling factor in development]
In the signaling molecule field, Dr. Takada focused on the study of the function of Fgf and Wnt
on tissue patterning during animal development. Among them two works on the Wnt are
remarkably original and important. One is the report that Wnt has a crucial role on thedetermination of the dorsoventral polarity of the neural tube. Shh and BMP signaling have beenreported to be as the counteracting factor determining the dorsoventral polarity of the neural tube
by other group and cited in many textbook of developmental biology or neurobiology. Dr. Takada
showed rather Wnt signaling than famous BMP signaling is important for determining the polarity
in the dorsal neural tube (Genes Dev.). Since famous scientist reported the role of the BMP earlier
than his study, most textbooks emphasize the BMP signaling. But fair textbook describes that Wnt
signaling as the determinant.
The other report, he showed that in addition to already reported palmitoylation of the conserved
Cys residue, palmitoylation of the Ser residue is crucial for intracellular traffic and secretion of the− 123 −

Wnt proteins (Dev. Cell).
In addition he has established unique system to produce soluble Wnt3a protein in culture systemand provided to other researcher. Currently Wnt protein is commercially available, but until such a
convenient situation comes, his Wnt3a protein was very valuable for many researchers.
[Mechanism of the somite segmentation]
For these ten years, there is a dramatic advantage on the study of the molecular mechanism
controlling segmentation of somite. In this history nobody doubt that this progress is supported by
the significant contribution of Japanese scientists. Dr. Takada is a member of this scientist and thecharacteristic point of his approach is to take advantage of Zebrafish forward genetics. As one of
the core member of ERATO Kondo (Hisato)’s project he has isolated many lines of uniquesegmentation mutants by genome wide screening. Effectively exploiting this wealth, he identified
the responsible gene of the mutants and figured out their function in the segmentation system. His
major and original contribution to this field is as followings.
1. Identification of Hes13.2 as a partner of Her1/7 oscillation system. (Genes Dev.)
2. Identification of Ripply1 as a member of wavefront realizator. (Dev. Cell)
3. Demonstration of the function of integrin-fibronectin system as the stabilizer of segmented
somite. (Dev. Cell)In the resent publication on the analysis of the transcriptional interaction system for somite
segmentation, he effectively collaborated with theoretical biologist, Dr. Mochizuki, and made acomplicated transcriptional system very clear. This work not only contributes on the illustration of
the transcriptional network required for the somite segmentation but also shows the effectiveness ofcollaborating with theoretical biologists for current developmental biology.
Three his papers on the somite segmentation study are referred in the resent review of thesomitogenesis (Pourquie, O. Cell 145, 650-663. (2011)) as a study provides important contribution
to this field.
Judged from the points mentioned above, I conclude that Dr. Takada remarkably contributed on
the progress of developmental biology for the past 10 years.
Comment on the future work
Dr. Takada proposed two major future research projects based on the current research. Bothproject concerns to current paradigm of developmental biology and steadily planned so that I thinkvery interesting result is expected. As already mentioned, Dr. Takada’s ten years achievement islargely depend on the wealth of Kondo project and international progress of somitegenesis. He
successfully advanced his original study by effectively exploiting genetic approach. I think thisapproach is also essential for the two future projects.

Ｅ委員による評価
高田氏は、長年にわたり、Wnt シグナル系の解析において世界をリードする研究を展開してきたと理解している。私は必ずしも、この分野には強くないが、彼のこれまでの論文を読み、研究発表を聞く機会にも恵まれたので、彼の研究内容は比較的よく理解している。論文数は必ずしも多くはないが、非常に緻密な解析のもとに Wnt 分子の生化学的性質を明らかにした 2006
年の Developmental Cell の論文はインパクトのあるものであった。新たな脂質修飾と Wnt-3aの分泌の機構を明かにしたその研究はそれまで謎であった Wnt の合成から分泌のカップリング− 124 −

に関して明かにしたのみならずその過程に必要な修飾酵素まで、明らかにした見事な仕事であった。
彼は現在マウスとゼブラフィッシュを用いた研究をおこなっているが、モデル動物としてそれぞれ優れているこの両者を用いさらにこれらの利点をうまく利用して、体節形成・器官形成分野で優れた業績を上げている。ゼブラフィッシュにおいては順遺伝学的手法と遺伝子ノック
ダウンを用いた解析、またマウスを用いた逆遺伝学でさらに検証する形をとり、それほど大きくないラボでこれだけの業績を上げてきたのは尊敬に値する。特に体節形成の機構に関して、
体節時計の制御機構・体節の分節機構に関して、いくつもの重要な分子を発見しその機能解析を通して明確な結論を導き出してきた。特に Ripply1,2,3 という器官形成に重要な働きを持つ
転写調節因子を見出して、その作用機能を明らかにしている。さらに最近は体節を形成する未分化細胞が幹細胞からいかに分化するかという重要な課題に挑戦しており、すでに非常に興味深い研究結果を得ており、今後の発展が期待される。
彼は科学に対して常に真摯な態度で取り組み、その結果を正確に評価し論理的に結論を導き出す能力にたけているため、彼との議論から多くのよい示唆をえることができる。彼は基礎生物学研究所で初めて自分のラボを持ったと理解しているが、そのリーダーシップは高く評価できると思う。また発生学の研究分野においての国際的な知名度も十分に高く、日本を代表する
発生生物学者の一人として認識されていると思う。
私は研究者としての彼には何も問題を感じないが、今後問題になるとすると、基礎研究における研究費の問題と、学生ポスドクなどの実際に研究に携わる研究者の確保であろう。それは彼に限ったことでなく、大学共同利用機関の意義が問われる今日、学部を持たない研究所でかつ理研のようなバックアップのない状況で、どのようにして、これらの問題を解決していくか
実に頭の痛い問題であろう。

− 125 −

基礎生物学研究所長によるまとめ
高田教授は岡崎統合バイオサイエンスセンターおよび基礎生物学研究所教授として分子発生学研究部門を主宰し、ゼブラフィッシュとマウスを用いて胚形成における重要な制御因子である Wnt タンパク質の分泌と濃度勾配の形成機構や体節形
成の分子機構を精力的に研究している。国際的な知名度も高く、研究リーダーとして高い評価を受けている。一方、二回にわたる岡崎統合バイオサイエンスセンター長、アイソトープ実験センター長や形質転換生物研究施設長、情報生物学研究セン
ター長など、研究所の運営にも多大な貢献がある。2009 年度には、基礎生物学研究所の付属施設を再編して共同利用・共同研究の体制を確立するなど手腕を発揮された。今後も国際的リーダーとしての一層の活躍と基礎生物学研究所への助力を期待する。

Summary by the Director-General of NIBB
Prof. Takada is head of the Division of Molecular and Developmental Biology at the
Okazaki Institute for Integrative Bioscience and National Institute of Basic Biology, and has
used mice and zebrafish to perform intense research into the secretion and concentration
gradients of Wnt proteins, which are essential to embryogenesis, and the molecularmechanisms of somitogenesis. He is well known internationally and is a highly valued
research leader. He has contributed greatly to research management by being head of the
Okazaki Institute for Integrative Bioscience twice, head of the Center for Radioisotope
Facilities, the Center for Transgenic Animals and Plants, and the Research Center for
Integrative and Computational Biology. He exhibited his ability as head of NIBB’s
Research Support Facilities through reorganization and establishment of new collaborative
facility use and collaborative research systems. I expect even more great efforts from Prof.
Iguchi, both as an international scientific leader, and as a contributor and supporter of
NIBB.

− 126 −

1. Personal Information
A) NameShinji Takada
B) Date of birthC) Office Address
5-1 Higashiyama, Myodaiji-cho, Okazaki, Aichi, 444-8787, JapanD) Research area
Developmental Biology, Molecular Biology
E) Education
University of Tokyo

BS

1982

Pharmaceutical Science

University of Tokyo

MS

1985

Molecular Biology

University of Tokyo

PhD

1988

Molecular Biology

F) Professional experience
1988-1990: Position equivalent to senior research associate with Dr. Masuo Obinata. Institutefor Tuberculosis and Cancer, Tohoku University, Japan
1990-1993: Postdoctoral fellow with Dr. Andrew P. McMahon. Roche Institute of Molecular
Biology, Nutley, New Jersey, USA
1993-1994: Research associate with Dr. Andrew P. McMahon, Department of Cell andDevelopmental Biology, Harvard University
1994-2001: Associate Professor, Center for Molecular and Developmental Biology, Faculty of
Science, Kyoto University, Japan
2001-2002:

Professor. Center for Molecular and Developmental Biology, Graduate School of

Science, Kyoto University, Japan
2002-present: Professor. Okazaki Institute for Integrative Biosciences, National Institutes of
Natural Sciences, Okazaki, Japan
2002-present: Professor. Department of Basic Biology, The Graduate University for Advanced
Studies, Okazaki, JapanG) Awards
Fellowship of Human Frontier Science Program 1991-1993
H) Professional societies
Member of Japanese Society of Developmental Biologists
Member of The Molecular Biology Society of Japan− 127 −I) Publications
Class 1: Research articles in peer review journals
Chen, Q., Takada, R., & Takada, S. (2012)
Deficiency of Porcupine, an O-acyltransferase gene, impairs convergent extension during
gastrulation in zebrafish embryos and does not affect equivalently the trafficking of different
Wnt proteins.
J. Cell Sci. in press○Okubo, T., Kawamura, A.,Takahashi, J., Yagi, H., Morishima, M., Matsuoka, R., & Takada, S.
(2011)
Ripply3, a Tbx1 repressor, is required for development of the pharyngeal apparatus and its
derivatives in mice
Development 138, 339-348
Nishita M, Itsukushima S, Nomachi A, Endo M, Wang Z, Inaba D, Qiao S, Takada S, Kikuchi
A, Minami Y. (2010)
Ror2/Frizzled complex mediates Wnt5a-induced AP-1 activation by regulating dishevelledpolymerization.
Mol Cell Biol. 30, 3610-3619
Yoshinaga, Y., Kagawa, T., Shimizu, T., Inoue, T., Takada, S., Kuratsu, J., Taga, T. (2010)
Wnt3a promotes hippocampal neurogenesis by shortening cell cycle duration of neuralprogenitor cells.
Cell. Mol. Neurobiol. 30, 1049-1058
Takahashi J., Ohbayashi A., Oginuma M., Saito D., Mochizuki A., Saga Y., & Takada S.
(2010)
Analysis of Ripply1/2-deficient mouse embryos reveals a mechanism underlying therostro-caudal patterning within a somite.
Dev. Biol. 342,134-145
Hashimoto, H., Shinohara, K., Wang, J., Ikeuchi. S., Yoshiba, S., Meno, C., Nonaka, S.,
Takada, S., Hatta, K., Wynshaw-boris, A., & Hamada, H. (2010)
Planar polarization of node cells determines the rotational axis of node cilia.
Nat Cell Biol. 12, 170-176
Miyaoka, Y., Tanaka, M., Imamura, T., Takada,S., & Miyajima, A. (2010)
A novel regulatory mechanism for Fgf18 signaling involving cysteine-rich FGF receptor(Cfr) and delta-like protein (Dlk)
Development 137, 159-167
Katayama R., Ishioka, T., Takada, S., Takada, R., Fujita, N., Tsuruo, T., & Naito, M. (2010)
Modulation of Wnt signaling by the nuclear localization of cellular FLIP-L
J Cell Sci 123, 23-28.
Agalliu D, Takada S, Agalliu I, McMahon AP, & Jessell TM. (2009)
Motor neurons with axial muscle projections specified by Wnt4/5 signaling.
Neuron 61, 708-720
Shimizu T, Kagawa T, Inoue T, Nonaka A, Takada S, Aburatani H, & Taga T. (2008)
Stabilized{beta}-Catenin
Functionsthrough
TCF/LEF
Proteins
andthe− 128 −

Notch/RBP-J{kappa} Complex To Promote Proliferation and Suppress Differentiation of
Neural Precursor Cells.
Mol Cell Biol. 28, 7427-7441.
Kawamura, A., Koshida, S., & Takada, S. (2008)
Activator-to-repressor conversion of T-box transcription factors by the Ripply family of
Groucho/TLE-associated mediators.
Mol Cell Biol. 28, 3236-3244.
Alvarez-Medina, R., Cayuso, J., Okubo, T., Takada, S., & Marti, E. (2008)
Wnt canonical pathway restricts graded Shh/Gli patterning activity through the regulation ofGli3 expression
Development 135, 237-247
Takada, I., Mihara, M., Suzawa, M., Ohtake, F., Kobayashi, S., Igarashi, M., Youn, M-Y,
Takeyama, K., Nakamura, T., Mezaki, Y., Takezawa, S., Yogiashi, Y., Kitagawa, H.,
Yamada, G., Takada, S., Minami, Y., Shibuya, H., Matsumoto, K. & Kato, S. (2007)
A histone lysine methyltransferase activated by non-canonical Wnt signalling suppresses
PPAR-gamma transactivation.
Nat. Cell Biol. 9, 1273 - 1285
Akanuma, T., Koshida, S., Kawamura, A., Kishimoto, Y., & Takada, S. (2007)
Paf1 complex homologes are required for Notch-regulated transcription during somite
segmentation.
EMBO Rep. 8, 858-863
Ishioka T, Katayama R, Kikuchi R, Nishimoto M, Takada S, Takada R, Matsuzawa S, Reed JC,
Tsuruo T, Naito M. (2007)
Impairment of the ubiquitin-proteasome system by cellular FLIP.
Genes Cells. 12, 735-744.
Hayashi, T., Mizuno, N., Takada, R., Takada, S., & Kondoh, H. (2006).
Determinative role of Wnt signals in dorsal iris-derived lens regeneration in newt eye.
Mech Dev. 123, 793-800.
Horiuchi, K., Umetani, M., Minami, T., Okayama, H., Takada, S., Yamamoto, M., Aburatani,
H., Reid, P. C., Housman, D. E., Hamakubo, T., & Kodama, T. (2006).
Wilms' tumor 1-associating protein regulates G2/M transition through stabilization of cyclin
A2 mRNA.
Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 17278-17283.
Inoue T, Kagawa T, Fukushima M, Shimizu T, Yoshinaga Y, Takada S, Tanihara H, & Taga T.
(2006).
Activation of canonical Wnt pathway promotes proliferation of retinal stem cells derived
from adult mouse ciliary margin.
Stem Cells. 24, 95-104
Nishita, M., Yoo, S. K., Nomachi, A., Kani, S., Sougawa, N., Ohta, Y., Takada, S., Kikuchi, A.,& Minami, Y. (2006).
Filopodia formation mediated by receptor tyrosine kinase Ror2 is required for
Wnt5a-induced cell migration.

− 129 −

J. Cell Biol. 175, 552-562.
○Takada, R., Satomi, Y., Kurata, T., Ueno, N., Norioka, S., Kondoh, H., Takao, T., & Takada, S.
(2006).
Monounsaturated fatty acid modification of Wnt proteins: Its role in Wnt secretion.
Dev. Cell 11, 791-801.
Yamaguchi, Y., Yonemura, S., & Takada, S. (2006).
Grainyhead-related transcription factor is required for duct maturation in the salivary glandand the kidney of the mouse.
Development 133, 4737-4748.
Kassai, Y., Munne, P., Hotta, Y., Penttila, E., Kavanagh, K., Ohbayashi, N., Takada, S.,
Thesleff, I., Jemvall, J., and Itoh, N. (2005)
Regulation of mammalian tooth cusp patterning by ectodin.
Science 309, 2067-2070○Kawamura, A.*, Koshida, S.*, Hijikata, H., Sakaguchi, T., Kondoh, H., & Takada, S. (2005a)(* These two authors contributed equally to this work.)
Zebrafish Hairy/Enhancer of split protein links FGF signaling to cyclic gene expression in
the periodic segmentation of somites.
Genes Dev. 19, 1156-1161○Kawamura, A., Koshida, S., Hijikata, H., Ohbayashi, A., Kondoh, H., and Takada, S. (2005b)
Groucho-associated transcriptional repressor Ripply1 is required for proper transition fromthe presomitic mesoderm to somites.
Dev. Cell, 9, 735-744○Koshida, S,, Kishimoto, Y,, Ustumi, H,, Shimizu, T,, Furutani-Seiki, M,, Kondoh, H,, &Takada, S. (2005)
Integrina5-dependent Fibronectin accumulation for maintenance of somite boundaries inzebrafish embryos.
Dev. Cell 8, 587-598
Nakagiri, S., Murakami, A., Takada, S., Akiyama, T., and Yonehara, S. (2005)
Viral FLIP enhances Wnt signaling downstream of stabilized beta-catenin, leading to control
of cell growth.
Mol. Cell Biol., 25, 9249-9258
Narita, T,, Sasaoka, S,, Udagawa, K,, Ohyama, T,, Wada, N,, Nishimatsu, SI,, Takada, S,, andNohno, T. (2005)
Wnt10a is involved in AER formation during chick limb development.
Dev. Dyn. 233, 282-287
Riccomagno, M., Takada, S., and Epstein, D. (2005)
Wnt dependent regulation of inner ear morphogenesis is balanced by the opposing andsupposing roles of Shh.
Genes Dev. 19, 1612-1623
Shimizu, T,, Wada, T,, Muroyama, Y,, Takada, S,, and Ikenaka, K (2005)
Wnt signaling controls the timing of oligodendrocyte development in the spinal cord.
Dev. Biol. 282, 397-410− 130 −

Takada, R., Hijikata, H., Kondoh, H, and Takada, S. (2005)
Analysis of combinatorial effects of Wnts and Frizzleds on b-catenin/armadillo stabilization
and Dishevelled phosphorylation.
Genes Cells 10, 919-928
Yamaguchi, Y,, Ogura, S,, Ishida, M,, Karasawa, M,, and Takada, S. (2005)
Gene trap screening as an effective approach for identification of Wnt-responsive genes in
the mouse embryo.
Dev. Dyn. 233, 484-495
Satoh K, Kasai M, Ishidao T, Tago K, Ohwada S, Hasegawa Y, Senda T, Takada S, Nada S,
Nakamura T, & Akiyama T.(2004)
Anteriorization of neural fate by inhibitor of beta-catenin and T cell factor (ICAT), a
negative regulator of Wnt signaling.
Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 8017-8021
Kamata T, Katsube K, Michikawa M, Yamada M, Takada S, & Mizusawa H. (2004)
R-spondin, a novel gene with thrombospondin type 1 domain, was expressed in the dorsal
neural tube and affected in Wnts mutants.
Biochim Biophys Acta. 1676, 51-62
Muroyama Y, Kondoh H, & Takada S. (2004)
Wnt proteins promote neuronal differentiation in neural stem cell culture.
Biochem Biophys Res Commun. 313, 915-921.
Naito M, Katayama R, Ishioka T, Suga A, Takubo K, Nanjo M, Hashimoto C, Taira M, Takada
S, Takada R, Kitagawa M, Matsuzawa S, Reed JC, & Tsuruo T. (2004)
Cellular FLIP inhibits beta-catenin ubiquitylation and enhances Wnt signaling.
Mol Cell Biol. 24, 8418-8427.
Hasegawa H, Ashigaki S, Takamatsu M, Suzuki-Migishima R, Ohbayashi N, Itoh N, Takada S,& Tanabe Y. (2004) (The last two authors are co-corresponding authors.)
Laminar patterning in the developing neocortex by temporally coordinated fibroblast growth
factor signaling.
J Neurosci. 24, 8711-8719.
Usui H, Shibayama M, Ohbayashi N, Konishi M, Takada S, & Itoh N. (2004)
Fgf18 is required for embryonic lung alveolar development.
Biochem Biophys Res Commun. 322, 887-892.
Fujino T, Asaba H, Kang MJ, Ikeda Y, Sone H, Takada S, Kim DH, Ioka RX, Ono M,
Tomoyori H, Okubo M, Murase T, Kamataki A, Yamamoto J, Magoori K, Takahashi S,
Miyamoto Y, Oishi H, Nose M, Okazaki M, Usui S, Imaizumi K, Yanagisawa M, Sakai J, &Yamamoto TT. (2003)
Low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP5) is essential for normal cholesterol
metabolism and glucose-induced insulin secretion.
Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 229-234
Oishi I, Suzuki H, Onishi N, Takada R, Kani S, Ohkawara B, Koshida I, Suzuki K, Yamada G,
Schwabe GC, Mundlos S, Shibuya H, Takada S, & Minami Y. (2003) (The last two authors
are co-corresponding authors.)− 131 −

The receptor tyrosine kinase Ror2 is involved in non-canonical Wnt5a/JNK signalling
pathway.
Genes Cells. 8, 645-654
Nakagawa S, Takada S, Takada R, & Takeichi M. (2003)
Identification of the laminar-inducing factor: Wnt-signal from the anterior rim induces
correct laminar formation of the neural retina in vitro.
Dev Biol. 260, 414-425.
Yamanaka H, Moriguchi T, Masuyama N, Kusakabe M, Hanafusa H, Takada R, Takada S, &Nishida E. (2002)
JNK functions in the non-canonical Wnt pathway to regulate convergent extension
movements in vertebrates.
EMBO Rep. 3, 69-75○Muroyama Y, Fujihara M, Ikeya M, Kondoh H, & Takada S (2002)
Wnt signaling plays an essential role in neuronal specification of the dorsal spinal cord.
Genes Dev. 16, 548-553
Ohbayashi, N., Shibayama, M., Kurotaki, Y., Imanishi, M., Fujimori, T., Itoh, N., & Takada, S.
(2002)
Fgf18 is required for cell proliferation and differentiation during osteogenesis andchondrogenesis.
Genes Dev. 16, 870-879
Ueda Y, Hijikata M, Takagi S, Takada R, Takada S, Chiba T, & Shimotohno K. (2002)
Wnt/beta-catenin signaling suppresses apoptosis in low serum medium and inducesmorphologic change in rodent fibroblasts.
Int J Cancer. 99, 681-688
Jimbo T, Kawasaki Y, Koyama R, Sato R, Takada S, Haraguchi K, & Akiyama T. (2002)
Identification of a link between the tumour suppressor APC and the kinesin superfamily.
Nat. Cell Biol. 4 323-327
Class2: Invited reviews, book chapters
Nakayama, K., & Takada S. (2010)
Posttranslational modification, intracellular trafficking, & extracellular diffusion of Wnt
proteins. Igakunoayumi 233 943-947 (review in Japanese)
Takada, S., & Takada, R. (2008)
Modification of Wnt proteins and its biological meaning.
Jikkenigaku 26 361-366 (review in Japanese)
Takada, S., & Takada, R. (2007)
Molecular mechanism underlying the secretion and gradient formation of Wnt proteins.
Saibokogaku 26 1153-1156 (review in Japanese)
Takada, S., Kondoh, H., & Muroyama, Y. (2004)
Specification of dorsal interneurons by Wnt signaling.
Jpn. J. Neuropsychopharmacol. 24 177-180 (review in Japanese)− 132 −I) Symposium presentations/Invited seminars (only oral presentations in English)
Shinji Takada “Jagged/Notch regulates epithelial morphogenesis during the development ofpharyngeal pouch” in the 5th Asia –Oceania Zebrafish Meeting, Beijing, August 27, (2011)
Shinji Takada “Jagged/Notch is required for epithelial organization and maintenance ofassembled fibronectin during pharyngeal morphogenesis” in Exiting Biologies: Biology at
the interface, RIKEN CDB, Kobe, September 29, (2011)
Shinji Takada “Post-translational modification of Wnt Proteins” in the 71st Okazaki
Conference on “new perspectives on molecular science of glycoconjugates”, Okazaki,
October 13, (2011)
Shinji Takada “Specific lipidation of secreted Wnt proteins” in ACE Biomedical Science
Symposium, Cheingju (Korea) Nov.6 (2010)
Shinji Takada “Specific lipidation and structure of secreted Wnt proteins” Temasek Institute,Singapore, March (2009)
Shinji Takada “Ripply3, a negative regulator of Tbx1, is required for development of caudal
pharyngeal arches and their derivatives” in Cold Spring Harbor Meeting on Mouse
Molecular Genetics, Cold Spring Harbor (USA), October (2008)
Shinji Takada “Specific lipidation and structure of secreted Wnt proteins” in OIST symposium
on Gradient and Signaling: from chemotaxis to development, Okinawa, November (2008)
Shinji Takada “Transcriptional repression of mesp gene by a Groucho/TLE associatedmodulator Ripply” University of Cologne (Germany), April 21 (2008)
Shinji Takada “Repression of T-box transcriptional factors by Ripply” Hannover (Germany)
April 23 (2008)
Shinji Takada “Identification of a Tbx1 modulator required for development of caudal
pharyngeal arch and their derivatives” Albert Einstein College of Medicine, New York
(USA) November (2008)
Shinji Takada “T brake arranged by the Ripply family-Roles of the Ripply family oftranscription factors in the development of somite and pharyngeal apparatus- ” UTMD
Anderson Cancer Center/Rilen-CDB Joint Symposium; Vertebrate Development andOrganogenesis, Houston (USA) November (2008)
Shinji Takada “T brake arranged by the Ripply family-Roles of the Ripply family oftranscription factors in the development of somite and pharyngeal apparatus-”
San-Francisco-Japan Joint Meeting on Vertebrate Organogenesis, San Fransisco (USA)
November (2008)
Shinji Takada “Molecular Mechanism of Wnt Secretion” in Conference of Molecular Biology
of Life Sciences 2007” Malang, (Indonesia), November 19-21 (2007)
Shinji Takada “Transcriptional repression of mesp gene via Groucho/TLE-associated mediator
Ripply.” in Satellite meeting to the 66th Annual Meeting of the Society for Developmental
Biology ans the First Pan-American Congress in Developmental Biology: Somitogenesis:
from models to Therapeutics, Cancun (Mexico), June 16 (2007)
Shinji Takada “Wnt protein requires an unexpected type of lipid modification for its secretion.”in Joint Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists &the Japan Society for
Cell Biology, Fukuoka, May 28-30 (2007)
Shinji Takada “Unsaturated Fatty Acid Modification is Required for Wnt Secretion” in the 5th
NIBB-EMBL Symposium on Cell and Developmental Biology, Okazaki, May 24-26 (2007)
Shinji Takada “Wnt protein require lipid modification for its secretion.” in Korea-Japan Joint− 133 −

Meeting on Cellular Signaling and Molecular Imaging, Seoul, February 22 (2007)
Shinji Takada “A gene trap screening for identification of Wnt responsive genes “ in the 3rd
NIBB-EMBL Symposium on Mouse Biology, Monterotondo (Italy), April 19-20 (2006).
Shinji Takada, Sumito Koshida, Hiroko Hijikata, Hisato Kondoh, and Akinori Kawamura“Therole of Groucho-assosiated transcriptional repressor Ripply1 during somite development” in
NAIST-CDB International Symposium: Frontiers in Developmental Biology, Nara,
December 1-2 (2005).
Akinori Kawamura, Sumito Koshida, Hiroko Hijikata, Akiko Ohbayashi, Hisato Kondoh, andShinji Takada* (* speaker) “Identification of a novel gene, ripply1, involved in thepresomitic mesoderm to somite transition” in 4th European Zebrafish Genetics andDevelopment Meeting, Dresden (Germany) July 13-16 (2005)
Shinji Takada “A novel zebrafish gene, ripply1, is involved in the presomitic mesoderrm tosomite transition.” in 1st EMBL-NIBB symposium on current work in the areas ofdevelopmental and cellular biology, Heiderberg (Germany), July1-2 (2005).
Shinji Takada “The novel gene ripply1 is required for proper transition from the presomitic
mesoderm to somites” in UK-Japan Developmental Biology Meeting, London (UK) June
27-28 (2005).
Akinori Kawamura, Sumito Koshida, Hiroko Hijikata, Hisato Kondoh, and Shinji Takada* (*speaker) “Identification of the mediator that transmits FGF signaling to the segmentation
clock” in 6th International Conference on Zebrafish Development & Genetics, Madison,(USA) July 29-August 2 (2004)
Shinji Takada “Identification and characterization of a zebrafish gene required for proper
segmentation of somites “ in Beauty in Embryology: Patterning and shaping of the body.,
Kobe, February 3-4 (2004)
Shinji Takada “Segmentation and specification on the vertebrate somite” in Swiss JapaneseMeeting: Progress in Developmental Biology: Genes, Cells and Body Plan. Ohito, November
24-26 (2003)
Shinji Takada “Roles of Wnt signaling during mouse embryogenesis “ in the 3rd meeting on
Pathology of Genetically Engineered Mice, Kumamoto, October 2-4 (2003)
Shinji Takada “Roles of Wnt signaling in the CNS development” in International Symposium
on “Development and Regeneration of the Nervous System”, Okazaki, March 28-29 (2003)
K) Organization of Symposium
The 5th year Anniversary Symposium of the Okazaki Institute for Integrative Biosceince“Integrative Bioscience,” Okazaki, February 6-8 (2006)
NIPS International Conference on “Electro-chemical signaling by membrane proteins:
Biodiversity and principle,” Okazaki, March 14-16 (2006)
The 11th annual meeting of Japanese community of Medaka and Zebrafish researchers, Okazaki,
September 30 – October 1 (2005)
L) Grant awards
Grant-in-Aid for Scientific Research (B), “Molecular mechanism underlying local diffusion of
secreted signal proteins”, Head Investigator, 2011-2014
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Area Leader: Dr. Tamotsu− 134 −

Yoshimori (Osaka University), Head Investigator, 2011-2013
Grant-in-Aid for Exploratory Research, “Search of novel bio-clock focusing on the preriodicityof the pharyngeal pouches”, Head Investigator, 2011-2014
Grant-in-Aid for Scientific Research (B), “Molecular mechanism underlying local diffusion of
secreted signal proteins”, Head Investigator, 2006-2011
Grant-in-Aid for Scientific Research (A) “Molecular mechanism generating variable roles ofsignaling molecules during development”, Head Investigator, 2003-2006
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (Area Leader: Dr. Takashi Nagasawa(Kyoto University)), Head Investigator, 2005-2010
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (Area Leader: Dr. Yoshiko Takahashi(NAIST)), Head Investigator, 2000-2005
Research Grant from the Uehara Memorial Foundation, Head Investigator, 2004-2005
Research Grant from Mitsubishi Foundation, Head Investigator, 2003-2004
M) Professional activities
Member of the organizing committee of Japanese scientists of Developmental Biology(2009-present)
Member of the organizing committee of the National Bioresourse Project, Zebrafish (2002-present)
Member of the organizing committee of the National Bioresourse Project, Medaka (2007-present)
Member of the organizing committee of the NIBB International Practical Courses (2006, 2007)
Organizer of the 1st NIBB International Practical Course (2007)

N) Teaching experience
1994-2001: Associate Professor in the Faculty of Science, Kyoto University: Supervising twopractical courses of biology for sophomore and junior students.
2001-2002:

Professor in the Graduate School of Science, Kyoto University: Teaching a classon Developmental Biology.
2002-present: Professor. Department of Basic Biology, The Graduate University for Advanced
Studies, Okazaki: Teaching (Developmental Biology I & Introduction to Basic Biology)O) Other activities
1 Direction of research activities of graduate students
As a professor of The Graduate University of Advanced Studies (2002-present), Shinji
Takada has trained six graduate students. As of now, two of these students have obtained their
Ph. D. degree. During the same period, S.T. also trained four graduate students formallybelonging to the Graduate School of Kyoto University. One student has already obtained aPh.D degree, and the other three have received their master’s degrees.
2 Teaching
Shinji Takada has taken charge of several courses every year in The Graduate Universityof Advanced Studies. He has also given special lectures in several different graduate schools inJapan, including The University of Tokyo (2002, 2004), Kyoto University (2003, 2005), Kobe

− 135 −

University (2006), Nagoya University (2007), and Saitama University (2010), as well as
abroad, Temasek Institute in Singapore (2009).

2. Summary of Previous Ten Years’ Achievements
My research activity over the last ten years can be categorized into in 4 sections; (I) Studiesof the functions of secreted signal proteins in vertebrate development, (II) Studies on the molecularmechanisms of secretion of Wnt proteins, (III) Identification and characterization of genes required
for somite development, (IV) Studies on Molecular mechanisms regulating the development ofpharyngeal arches.
I. Functions of secreted signal proteins in vertebrate development
The Wnt family of secreted signal proteins plays a key role in numerous aspects ofembryogenesis and tissue homeostasis. As a model system to examine the role of Wnt in patternformation, we first examined the patterning of the spinal cord along the dorso-ventral axis
(Muroyama et al. 2002). In the developing dorsal spinal cord, signals from the roof plate are
required for development of several classes of dorsal interneurons. We showed that in the absenceof Wnt-1 and Wnt-3a, normally expressed in the roof plate, generation of the most dorsal types of
the interneurons is diminished with compensatory expansion of the next ventral neuron. These
results indicated that Wnt signaling plays a critical role in the specification of cell types of thedorsal interneurons.
In parallel to this work, we attempted to identify the target genes regulated by Wnt signaling.
We established an efficient screening system of Wnt target genes using a gene trap strategy(Yamaguchi et al. 2005). By using this approach, we succeeded in identifying a Wnt target genethat is required for the establishment of the common functions of exocrine organs and the kidneys(Yamaguchi et al. 2006).
In addition to Wnt, we found Fgf18, one of the FGF family members, is expressed in manytissues where Wnt also plays roles. Thus, we generated Fgf18 knock-out mouse embryos and foundthat Fgf18 is essential for osteogenesis and chondrogenesis (Ohbayashi et al. 2002). In this study,
we showed that Fgf18 plays essential roles in osteogenesis and chondrogenesis of mammals andregulates cell proliferation and differentiation in these two processes respectively.
II. Molecular mechanism of secretion of Wnt proteins
As in the case of the dorso-ventral patterning of the spinal cord, most Wnt proteins transmit
their signals locally, presumably since their secretion and transport are under tight control. One
important step regulating the extracellular transport of various secreted signal proteins involves− 136 −

post-translational modification with lipid moieties. In the case of Wnt, it has been reported thatmurine Wnt-3a is S-palmitoylated at a conserved cysteine residue, and proposed thatpalmitoylation of this cysteine residue may be required to produce an increased local concentrationof Wnt on the plasma membrane. In contrast, there is strong evidence to suggest that lipid
modification is involved in the processing and intracellular trafficking of Wnt prior to secretion.
To resolve inconsistencies between the previous studies and to better understand thebiological significance and molecular mechanism of lipid modification of Wnt, we carefully
examined its modification (Takada et al. 2006). Unexpectedly, we found that murine Wnt-3a is
modified with a mono-unsaturated fatty acid, palmitoleic acid, at a conserved Ser residue. Wnt-3a
defective in this modification is not secreted from cells in culture or in Xenopus embryos, but isretained in the endoplasmic reticulum (ER). Furthermore, Porcupine (Porcn), a protein withstructural similarities to membrane-bound O-acyltransferases, is required for this Ser-dependent
modification, as well as for Wnt-3a transport from the ER for secretion. These results strongly
suggest that Wnt proteins require a particular lipid modification for proper intracellular transport
during the secretory process. We expect that the discovery of this unexpected lipid modification
will provide a clue regarding the higher-order structure of secreted Wnt proteins and their gradientformation.
To understand the role of this lipid modification in the in vivo, we next examined the role ofPorcn during development. Because the roles of Wnt signals have been precisely characterized inearly zebrafish embryos, we used zebrafish as a model system and examined the effects of defects
in Porcn function on Wnt signals in early embryonic stages (Chen et al. 2012).
Morpholino-mediated knockdown of porcn in zebrafish embryos impairs convergence andextension (CE) during gastrulation without changing embryonic patterning. In contrast,
porcn-deficient embryos do not exhibit phenotypes caused by failure in canonical Wnt signaling,which is activated by several Wnt ligands, including Wnt3a. While the trafficking and lipidation ofectopically expressed zebrafish Wnt5b and mouse Wnt5a are impaired in porcn-deficient embryos,
those of ectopically expressed Wnt3a are less, or not, affected. Thus, decrease of Porcn activity
does not equivalently affect trafficking and lipidation of different Wnt proteins in zebrafish
embryos.
These results indicated that the machinery required for Wnt protein secretion is not as simple
as previously predicted. In addition to our studies, evidence from other laboratories also suggested
that Wnt proteins require specific machinery for their secretion. Thus, one interesting question I
would like to address in my next term is why such a specific process is required for Wnt secretion.

− 137 −

III. Identification and characterization of genes required for somite development
III- 1

Identification and characterization of genes involved in the regulation of cyclic gene

expression in the periodic segmentation of somites.
The molecular mechanism underlying the periodical formation of somites is coupled to aninternal oscillator, referred to as the “segmentation clock,” which has been evidenced by the cyclic
expression of genes in the presomitic mesoderm (PSM). For instance, hairy/Enhancer of split(Espl)-related bHLH genes, including her1 and her7 in zebrafish, are expressed in a dynamic
pattern of stripes across the PSM in a posterior to anterior direction. The oscillating and anteriorly
propagating wave of gene expression, which is maintained in the posterior PSM, becomes fixed tocause segmentation in the anterior PSM. An activity gradient of fibroblast growth factor (FGF), is
proposed to regulate the differentiation of PSM cells along the anteroposterior axis from a statepermitting the oscillating gene expression to a state driving the segmentation program. However,
the molecular mechanism by which FGF signaling permits the cyclic gene expression in theposterior PSM was previously totally unknown.
We showed that a gene identified by in situ hybridization screening, Hes6-related
hairy/Enhancer of split-related gene, her13.2, links FGF signaling to the “segmentation clock” inzebrafish (Kawamura et al. 2005a). Expression of her13.2 is induced by FGF-soaked beads anddecreased by an FGF signaling inhibitor. her13.2 is required for periodic repression of her1 andher7 and for proper somite segmentation. Furthermore, Her13.2 augments auto-repression of her1
in association with the Her1 protein. Therefore, we concluded that FGF signaling maintains theoscillation machinery by supplying a binding partner, Her13.2, for Her1.
In addition, we also identified another gene regulating the oscillatory gene expression by
ENU-mutagenesis screening. We showed that a zebrafish mutant exhibiting a somite segmentation
defect is deficient in rtf1, a member of Paf1 complex of transcription factor (Akanuma et al. 2007).
rtf1 is required for proper RNA levels of the Notch-regulated genes her1, her7, and deltaC as well
as for Notch-induced her1 expression in the presomitic mesoderm. Furthermore, the phenotype
observed in rtf1-deficient mutants is enhanced by an additional deficiency in mind bomb, which
encodes an effector of Notch signaling. These results indicated that the level of the oscillatory gene
expression is controlled by some specific machinery.
III- 2Groucho-associated transcriptional repressor Ripply1 is required for proper transition

from the presomitic mesoderm to somites
Prior to morphological segmentation, which is a process including inter-somitic boundary
formation and mesenchymal-epithelial transition, a segmental pre-pattern, characterized by− 138 −

segmental gene expression, is established in the anterior PSM. The establishment of this segmental
pre-pattern has been revealed to require a number of processes regulated by many transcription
factors and signaling molecules. Concomitant with the transition from the anterior PSM to somites,
the characteristic gene expression in the PSM is translated into the segmental structure. However,most of the events accompanying the transition from the anterior PSM to somites have remained
obscure.
We showed that another gene identified by our in situ hybridization screening, ripply1,
encoding a nuclear protein associated with the transcriptional co-repressor Groucho/TLE, isrequired for this transition (Kawamura et al. 2005b). Zebrafish ripply1 is expressed in the anterior
PSM and in several newly formed somites. Ripply1 represses specific gene expression in the PSM
through a Groucho-interacting motif. In ripply1-deficient embryos, somite boundaries do not form,
the characteristic gene expression in the PSM is not properly terminated, and the initiallyestablished rostro-caudal polarity in the segmental unit is not maintained; whereas paraxial
mesoderm cells become differentiated. Thus, ripply1 plays two key roles in the transition from the
PSM to somites: termination of the segmentation program in the PSM and maintenance of therostro-caudal polarity.
To better understand the function of the Ripply1-mediated mechanism of somite
segmentation, we next examined the mechanism of gene expression repression by Ripply1. In
ripply1-deficient embryos, the expression of mesp-b, is upregulated in a cell-autonomous manner,
whereas, in embryos injected with ripply1mRNA, the expression of mesp-b is highly suppressed in
the anterior PSM. These results suggest that Ripply1 regulates the proper expression of mesp-b in
the anterior PSM. Taking it into account that the expression of mesp-b could be induced by the Tbx
protein, we can speculate that Ripply1 may antagonize the function of Tbx in the transcription ofmesp genes. Therefore, we examined precisely the relationship between Tbx24 and Ripply1 in thetranscription of mesp-b (Kawamura et al. 2008). We showed that Ripply1 is coprecipitated with
Tbx24 and converts it from an activator to a repressor in culture cells. The other members of the
Ripply family, Ripply2 and Ripply3, can also antagonize the transcriptional activation mediated by
Tbx24. On the other hand, Ripply1 also antagonizes the transcriptional activation of another T-box
protein, No tail (Ntl), both in vitro and in vivo. These results reveal a molecular mechanism
underlying dynamic conversion of the regulatory property of Tbx proteins in the transcription of
their targets.
In addition to Ripply1, Ripply2 is expressed in the anterior PSM in zebrafish and mouseembryos. To see how the segmentation is disturbed when all of the Ripply activities are eliminated,
we next attempted to eliminate all of the functions of the Ripplys by generating Ripply1 and− 139 −

Ripply2 double-null mutant mouse embryos. Prior to this attempt, it had already been shown thatMesp2 is required for the rostral property in the mouse embryo whereas Notch signaling and
Ripply2, a Mesp2-induced protein that suppresses Mesp2 transcription, are required for the caudal
property. Thus, we examined the mechanism behind rostro-caudal patterning by comparing the
spatial movement of Notch activity with Mesp2 protein localization in wild-type embryos andthose defective in Ripply1 and 2, both of which are expressed in the PSM. Mesp2 protein appears
first as a thin band in the middle of the traveling Notch active domain in both wild-type andRipply1/2-deficient embryos (Takahashi et al. 2010). In wild-type embryos, the Mesp2 band
expands anteriorly to the expression front of Tbx6, an activator of Mesp2 transcription. Notch
activity becomes localized further anteriorly to this Mesp2 domain, but does not pass over theanterior Mesp2 domain generated in the previous segmentation cycle. As a result, the Notch active
domain appears to be restricted between these two Mesp2 domains. In Ripply1/2-deficient embryos,
the Mesp2 band becomes more expanded and the Notch domain is finally diminished. Interestingly,
Ripply1/2-deficient embryos exhibit anterior expansion of the Tbx6 protein domain, suggesting that
Ripply1/2 regulate Mesp2 expression by modulating elimination of Tbx6 proteins. Based on theseresults, we proposed a model to explain the molecular mechanism by which the rostro-caudal
patterning and the boundary formation of somites are established. In this model, we proposed thatthe rostro-caudal pattern is established by dynamic interaction of Notch activity with two Mesp2
domains, which are defined in successive segmentation cycles by Notch, Tbx6 and Ripply1/2.
III- 3 Integrinα5-dependent Fibronectin assembly is required for maintenance of somite
boundaries.
The segmental pre-pattern established in the anterior PSM leads to morphologicalsegmentation. Boundary formation and epithelialization are crucial processes in the morphologicalsegmentation of vertebrate somites, but the molecular mechanisms underlying these processes are
not yet clearly understood.
To gain insight into the mechanism underlying somite development, we performed an ENU
mutagenesis screening of zebrafish, in addition to the in situ hybridization screening describedabove. We found that integrinα5 (itga5) and fibronectin were mutated in embryos showing
defective boundary formation in their anterior somites (Koshida et al. 2005). Fibronectin proteinsassemble at somite boundaries in accordance with epithelialization of the somites. Both the
Fibronectin assembly and epithelialization are dependent on itga5, which is expressed in the mostmedial part of the somites. While somite boundaries are initially formed, but not maintained, in theanterior trunk of mutant embryos deficient in either gene, their maintenance is defective at all axial− 140 −

levels of embryos deficient for both of these genes. Therefore, Integrinα5-directed assembly of
Fibronectin appears to be critical for epithelialization and boundary maintenance of somites.
The results described in above section III-1 to III-3 indicate that our strategies are effective for
identification of genes involved in the somite segmentation process. We are further searching forother genes involved in this process by both expression screening and mutagenesis screening
methods. This systematic screening should reveal other interesting mechanisms underlying somite
segmentation.
IV. Molecular mechanism regulating the development of pharyngeal arches
In addition to somites, pharyngeal arches are another segmental structure, which is transiently
formed ventrolateral to the hindbrain in vertebrate embryos. The pharyngeal arches give rise to thethymus and the parathyroid glands, and it contributes to the development of arteries and the cardiac
outflow tract as well. Interestingly, we found that both Ripply3 and Tbx1 were strongly expressedin the pharyngeal endoderm and that Ripply3 suppresses transcriptional activation by Tbx1 in in
vitro luciferase assays (Okubo et al. 2011). Thus, we examined the role of Ripply3 by generating
Ripply3-deficient mice, as well as its relationship with Tbx1 (Okubo et al. 2011). Ripply3-deficient
mice impaired proper segmentation of the 3rd and the 4th arches; and exhibit abnormal
development of pharyngeal derivatives, including ectopic formation of the thymus and theparathyroid gland, as well as cardiovascular malformation. Corresponding with these defects,
Ripply3-deficient embryos show hypotrophy of the caudal pharyngeal apparatus. Ripply3 represses
Tbx1-induced expression of Pax9 in in vitro luciferase assays, and Ripply3-deficient embryos
exhibit up-regulated Pax9 expression. Together, our results show that Ripply3 plays a role inpharyngeal development probably by regulating Tbx1 activity.

3. Representative Papers
1. Takada, R., Satomi, Y., Kurata, T., Ueno, N., Norioka, S., Kondoh, H., Takao, T., & Takada,S. (2006). Monounsaturated fatty acid modification of Wnt proteins: Its role in Wnt
secretion. Developmental Cell 11, 791-801.
Wnts constitute a large family of secreted signal proteins that play roles inembryogenesis and tissue homeostasis. The secretion and extracellular transport of Wnt protein
are thought to be well regulated processes. Wnt had been known to be acylated with palmitic
acid at a conserved cysteine residue (Cys77 in murine Wnt-3a), and this residue appears to berequired for the control of extracellular transport. In this study, we showed that murine Wnt-3a
is also acylated at a conserved serine residue (Ser209). Of note, we demonstrated that this− 141 −

residue is modified with a mono-unsaturated fatty acid, palmitoleic acid. Wnt-3a defective in
acylation at Ser209 is not secreted from cells in culture or in Xenopus embryos, but is retainedin the endoplasmic reticulum (ER). Furthermore, Porcupine, a protein with structuralsimilarities to membrane-bound O-acyltransferases, is required for Ser209-dependent acylation,
as well as for Wnt-3a transport from the ER for secretion. These results strongly suggest that
Wnt protein requires a particular lipid modification for proper intracellular transport during thesecretory process.
After the publication of this study, we have continuously examined the function of
Porcupine in the in vivo. Our results with zebrafish embryos indicated that decrease of Porcn
activity does not equivalently affect trafficking and lipidation of different Wnt proteins.
2. Muroyama Y, Fujihara M, Ikeya M, Kondoh H, & Takada S (2002) Wnt signaling plays anessential role in neuronal specification of the dorsal spinal cord. Genes & Development 16,
548-553
During development of the vertebrate central nervous system (CNS), highly proliferative
cells in the ventricular zone of the neural tube serve themselves as progenitors of the various
types of neurons, such as interneurons and motor neurons. In the developing spinal cord,
signals from the roof plate are required for the development of many classes of dorsalinterneuron; D1, D2 and D3, listed from dorsal to ventral. Around the time when dorsalinterneurons are generated, cells at the dorsal end of the neural tube express secretory proteins
belonging to BMP, FGF, and Wnt families. This study demonstrates that mouse embryos
lacking both Wnt1 and Wnt3a are indeed defective in determination of dorsal interneurons.
Generation of D1 and D2 classes of dorsal interneurons is impaired; this loss of the dorsalinterneurons is compensated by a dorsal expansion of D3 interneuron populations. Most
importantly, expression of BMP family proteins is not significantly affected in these mutant
embryos.

Moreover, the induction of D1 and D2 class interneurons by Wnt3a protein in theisolated medial region of the chick neural plate is demonstrated. Together, these observations
clearly indicate that Wnt signaling has a critical role in the specification of cell types for dorsalinterneurons.
3. Kawamura, A.*, Koshida, S.*, Hijikata, H., Sakaguchi, T., Kondoh, H., & Takada, S.
(2005a) (*These two authors contributed equally to this work.) Zebrafish Hairy/Enhancerof split protein links FGF signaling to cyclic gene expression in the periodic segmentationof somites. Genes & Development. 19, 1156-1161
An activity gradient of fibroblast growth factor (FGF) is proposed to regulate the− 142 −

differentiation of PSM cells along the anteroposterior axis from a state permitting theoscillating gene expression to a state driving the segmentation program. However, themolecular mechanism by which FGF signaling permits the cyclic gene expression in theposterior PSM was previously totally unknown. In this study, we showed that a gene identified
by in situ hybridization screening, Hes6-related hairy/Enhancer of split-related gene, her13.2,
links FGF signaling to the “segmentation clock” in zebrafish. Expression of her13.2 is inducedby FGF-soaked beads and decreased by an FGF signaling inhibitor. her13.2 is required for
periodic repression of her1 and her7 and for proper somite segmentation. Furthermore,
Her13.2 augments auto-repression of her1 in association with the Her1 protein. Therefore, we
concluded that FGF signaling maintains the oscillation machinery by supplying a binding
partner, Her13.2, for Her1.
4. Koshida, S,, Kishimoto, Y,, Ustumi, H,, Shimizu, T,, Furutani-Seiki, M,, Kondoh, H,, &Takada, S. (2005) Integrina5-dependent Fibronectin accumulation for maintenance ofsomite boundaries in zebrafish embryos. Developmental Cell 8, 587-598
Epithelial somites are generated repeatedly in an anterior to posterior (A-P) order bypinching off from the anterior end of the unsegmented mesenchymal precursor tissue, called
the presomitic mesoderm (PSM). Prior to morphological segmentation, a segmental pre-patternis established in the PSM. This process is driven by a molecular oscillator, referred to as thesegmentation clock, in which the Notch signaling pathway and various hairy/Enhancer ofsplit-related (Hes in humans and mice and her in zebrafish) genes are involved. In contrast, themolecular mechanisms underlying morphological segmentation, including intersomitic
boundary formation and somite epithelialization, had not been clearly understood. In this study,
we identified 2 genes, integrinα5 (itga5) and fibronectin (fn), required for these processes by agenetic screening procedure using zebrafish. Fibronectin proteins accumulate at somite
boundaries in accordance with epithelialization of the somites. Both Fibronectin accumulationand the epithelialization were dependent on itga5, which is expressed in the most medial partof somites. While somite boundaries were initially formed, but not maintained, in the anterior
trunk of the mutant embryos deficient in either gene, their maintenance was defective at all
axial levels of embryos deficient for both of these genes. Therefore, Integrinα5-directedassembly of Fibronectin appears critical for epithelialization and boundary maintenance ofsomites. Furthermore, with an additional deficiency in ephrin-B2a, the segmental defect initga5 or fn mutant embryos was expanded posteriorly, indicating that both Integrin-Fibronectin
and Eph-Ephrin systems function cooperatively in maintaining somite boundaries. In summary,− 143 −

this study first indicated a molecular basis of the morphological change required for proper
formation of somites.
5. Kawamura, A., Koshida, S., Hijikata, H., Ohbayashi, A., Kondoh, H., and Takada, S.
(2005b) Groucho-associated transcriptional repressor Ripply1 is required for propertransition from the presomitic mesoderm to somites. Developmental Cell, 9, 735-744
The spatial characteristics of somites—e.g., segmental borders and the rostro-caudal
pattern—are established in the anterior region of the presomitic mesoderm (PSM) at regulartime intervals. The establishment of these segmental patterns in the anterior PSM has been
revealed to require a number of processes regulated by many transcription factors and signaling
molecules. Concomitant with the transition from the anterior PSM to somites, the characteristic
gene expression in the PSM is translated into the segmental structure. However, most of theevents accompanying the transition from the anterior PSM to somites had remained obscure. In
this study, we showed that a gene identified by our in situ hybridization screening, ripply1,
encoding a nuclear protein associated with the transcriptional co-repressor Groucho, is required
for this transition. Zebrafish ripply1 is expressed in the anterior PSM and in several newly
formed somites. Ripply1 represses specific gene expression in the PSM through aGroucho-interacting motif. In ripply1-deficient embryos, somite boundaries do not form, thecharacteristic gene expression in the PSM is not properly terminated, and the initiallyestablished rostro-caudal polarity in the segmental unit is not maintained, whereas paraxial
mesoderm cells become differentiated. Thus, we concluded that ripply1 plays two key roles inthe transition from the PSM to somites: termination of the segmentation program in the PSM
and maintenance of the rostro-caudal polarity.
After the publication of this study, we have continuously examined the function of
Ripply family proteins in the development of somites and pharyngeal pouches. In somite
development, we found that Ripply repress the function of Tbx transcription factors regulating
the segmentation of somites with Mesp. Furthermore, based on precise analysis with
Ripply1/Ripply2 double knock-out mice, we proposed that the rostro-caudal pattern is notdefined by a simple read-out of the segmentation clock, but rather is regulated by coordinateddynamic interactions between Notch activity and two Mesp2 domains, which are defined by
the interaction among Notch, Tbx6, and Ripply1/2. We have also showed that Ripply3 isrequired for the segmentation and development of the pharyngeal pouches.
6. Okubo, T., Kawamura, A.,Takahashi, J., Yagi, H., Morishima, M., Matsuoka, R., & Takada,S. (2011) Ripply3, Tbx1 repressor, is required for development of the pharyngeal− 144 −

apparatus and its derivatives in mice Development 138, 339-348
The pharyngeal apparatus is a transient structure that gives rise to the thymus and theparathyroid glands, and it contributes to the development of arteries and the cardiac outflow
tract as well. A typical developmental disorder of the pharyngeal apparatus is known as the
22q11 deletion syndrome (22q11DS), for which Tbx1 is responsible. We had already shownthat Ripply proteins repress the function of Tbx proteins by recruiting the transcriptional
co-repressor Groucho/TLE. In this study, we found that Ripply3, one member of the Ripply
family, is co-expressed with Tbx1 in the pharyngeal endoderm. Ripply3 suppresses thetranscriptional activation by Tbx1 in in vitro luciferase assays. Ripply3-deficient mice exhibit
abnormal development of pharyngeal derivatives, including ectopic formation of the thymus
and the parathyroid gland, as well as cardiovascular malformation. Corresponding with these
defects, Ripply3-deficient embryos show hypotrophy of the caudal pharyngeal apparatus.
Ripply3 represses Tbx1-induced expression of Pax9 in in vitro luciferase assays, andRipply3-deficient embryos exhibit up-regulated Pax9 expression. Together, our results showedthat Ripply3 plays a role in the pharyngeal development probably by regulating Tbx1 activity.

4. Future Research Plans
Overview: Goals of My Research Projects
The body and tissues of the developing embryo are repeatedly divided into sub-regions
specified by characteristic gene expression and morphology. The process that gives rise to these
sub-regions along some defined pattern is called “pattern formation” or “patterning.” The mostpopular model to explain the patterning process is the “morphogen gradient and threshold” theory.
Actually, many genetic results indicate that secreted signal proteins such as Wnt, BMP, andHedgehog, function as morphogens in many aspects of patterning processes. However, in spite of
the accumulation of genetic evidence, the biochemical characteristics, including modification andhigher order structure, of morphogens remain to be elucidated. Thus, one of our major goals is toreveal the real image of morphogens and molecular mechanisms underlying the formation ofmorphogen gradients, including secretion and extracellular transport of these morphogens.
In contrast, the segmental sub-regions of the paraxial mesoderm, or somites, appear not to be
simply directed by the morphogen gradient and threshold, but by a unique mechanism proceeding
periodically. Somites are sequentially generated in an anterior-to-posterior order by converting
oscillatory gene expression into periodical structures. However, the molecular mechanism
underlying this conversion and morphological segmentation has not yet been fully understood.
Thus, another goal of our current studies is to reveal the molecular mechanism of this other and− 145 −

unique mode of patterning that underlies the periodical and sequential sub-division in somite
formation.
1. Molecular basis of the formation of a signaling field in vertebrate development
For establishment and maintenance of the proper structures and functions of tissues in
multicellular organisms, communication among cells is important. Secreted signal molecules playroles in the cell-to-cell communication in embryogenesis and tissue homeostasis as well. During
the development of vertebrates, a number of secreted signal proteins, including Wnt, Fgf, Tgf, andHedgehog, play roles in multiple processes, e.g., cell proliferation, cell differentiation and cell
movement. Given that these processes appear to be highly reproducible between individual bodies,
the number of cells regulated by these signals, or their action range, should be tightly controlled.
These action ranges appear to be mainly defined by the interaction between the signal proteins andmolecules in the extracellular space.
To understand this interaction, the biochemical property and higher order structure of thesignal proteins should be characterized. In the case of Wnt proteins, many researchers haveattempted to reveal their molecular characteristics since the discovery of their founder member,
Wnt1.

One of the most successful attempts seems to be the characterization of Drosophila Wnt

proteins. In the imaginal disc of Drosophila, Wg proteins are associated with lipophorins, theDrosophila counterpart of apo-lipoproteins, and form a low-density complex. Thus, at least someWnt proteins appear to be transported in the extracellular space by lipoprotein particles. However,
it is still unclear whether most of the Wnt proteins are similarly transported in different tissues.
On the other hand, recent studies have revealed that Wnt proteins require specific molecules
for their secretion. Wntless/Evi/Sprinter, a seven-pass membrane protein, is required for
intracellular transport of Wnt proteins, the retromer complex is required for recycling ofWntless/Evi/Sprinter from the plasma membrane back to the Golgi apparatus, and Porcupine, amember of the family of membrane-bound O-acyltransferases, catalyzes modification with a fatty
acid, palmitoleoylate (C16:1), at a conserved serine residue in the ER. Although the reason why
such specific machinery is required for the secretion of Wnt proteins has remained unclear, it seems
possible that some of these specific molecules are required for the investment of characteristics
affecting the extracellular movement of Wnt proteins.
To gain insight and understanding of the extracellular trafficking of Wnt proteins, as well asof their interaction with extracellular molecules, including its receptors, precise characterization of
secreted Wnt proteins in many different contexts seems to be indispensable. In addition, it seems
interesting to see whether and how Wnt proteins are endowed with their characteristics, which are− 146 −

likely to affect their action range, in the process of their secretion. Furthermore, it also seems
important to assess the effect of possible variability in the structure of Wnt proteins and/or that ofmolecules affecting them during their secretion process. To address these questions, I am planningthe following projects.
(1)

As a basis to understand the property of Wnt proteins, we will reveal the 3D structure of

secreted Wnt proteins.
(2)

To examine whether Wnt proteins are variable in terms of their structure, function, anddiffusion, we will perform structural and functional analyses of different Wnt proteins produced
by different types of cells.
(3)

To assess the difference of various forms of Wnt proteins in vivo, we will compare theseWnt proteins in embryos by live imaging. We also plan to investigate the effect of molecules in
Wnt secretion pathway in a similar way.
2. Study of various metameric structures in vertebrates
Metameric structures are known as one of key motifs underlying the body designs ofvertebrates. During the early embryonic stages, in which the basal design of the body is established,several metameric structures are transiently formed. Interestingly, the development of some ofthese structures is unique in term of temporal regulation. The best example of these metameric
structures is the somite. Somites are gradually and repeatedly generated in an anterior to posterior(A-P) order. Prior to morphological segmentation, a segmental pre-pattern is established in the
PSM. This process is driven by a molecular oscillator, referred to as the segmentation clock, and by
a molecular converter that translates the temporal periodicity into the spatial pre-pattern.
One of our immediate goals is to reveal the molecular basis of this converter. We and othergroups have already proposed several models to explain this process. We proposed that Mesp and
Ripply genes, both of which are periodically regulated by the segmentation clock, define thesegmental border and the rostro-caudal patterning within a somite through repression of Tbx. To
examine whether this model is appropriate, we will test it using mouse and zebrafish embryos
focusing on the interactions among Mesp, Ripply and Tbx.
In addition to somites, I am also focusing on the segmentation of the pharyngeal pouches.
The pharyngeal pouches form gradually in an anterior-to-posterior fashion although the molecularmechanism of this segmentation has been little understood. Interestingly, we found that Ripply3,
one of the three Ripply genes, is expressed in a segmental fashion in the development ofpharyngeal pouches. Because the other two ripply genes play roles in the segmentation of somites,
this expression pattern of Ripply3 suggests its involvement in the segmentation of pharyngeal− 147 −

pouches. Actually, Ripply3-deficient mouse embryos exhibit a lack of segmentation of the posterior
pouches. To gain insight into the Ripply3-mediated mechanism of segmentation, we have examined
the regulation of Ripply3 expression in the pharyngeal pouches. We have already identified acis-element of the Ripply3 gene that is required to recapitulate the segmental expression pattern of
this gene. Based on this element, we will find the molecule that regulates Ripply3 expression andreveal the whole mechanism of pharyngeal pouch segmentation.

− 148 −

3-4 小林 悟教授在職１０年業績評価
Ａ委員による評価
Dr. Kobayashi is a leader in the field of germ line development in Drosophila. He and his teamhave made several seminal contributions to the field during the last ten years. In the following I
will summarize some of these recent discoveries:• Dr. Kobayashi demonstrated an important role for the nanos gene in Drosophila primordial
germ cells, he extended these studies in collaboration to show a more global role of nanos inother species, such as the mouse (Asaoka-Taguchi et al, Nat. Cell Biol. 1999, Tsuda et al.,Science 2003, Hayashi et al., PNAS 2004, Sato et al, Dev. Growth and Diff., 2006, Sato et al.,PNAS 2007).
• Dr. Kobayashi made important contributions to the nature and function of the germplasm and its
role in instructing germ cell fate. Nakamura et al.
(Development 2001) first identified the conserved translation regulator Me31b. In Amikura andKobayashi (PNAS 2001), Amikura et al. (Mech. Dev 2001 and 2005), Dr. Kobayashi provided
evidence for a role of mitochondria in the initial formation of germ cell and, more specifically,suggested a role of mitochondrial ribosomes in the germ plasm in the process. A structural
study on the Vasa protein provided important insight in how the ATP dependent helicase Vasa
may be involved in unwinding RNA (Cell, 2006).
• Dr. Kobayashi has had a long-standing interest in understanding how germ cell expression isregulated during early development. He used direct promoter analysis as well as microarray
analysis from sorted germ cells to identify the control elements and transacting factors that
regulate germ cell expression (Sano et al Mech. Dev. 2002, Shigenobu et al Dev. Growth Diff
2006, Mukai et al Gene Expr Patterns 2006, Yatsu et al., Int. J. Biol 2008.
• In recent experiments Dr. Kobayashi identified signaling pathways that regulate theestablishment of the germ line stem cells niche (Kitadate Dev. Cell 2007, Kitadate et al. PNAS
2010.)• Finally in a recent study published in Science (2011), Dr. Kobayashi demonstrated a previously
unanticipated role for the Sex lethal protein, the master regulator of somatic sex determination,in embryonic germ cells.
As this brief summary outlines, the contributions of Dr. Kobayashi in a number of different
aspects of germ cell development have had high impact in the field of germ line biology. His
thinking has influenced the studies of germ line biology beyond Drosophila. Dr. Kobayashi isfrequently asked to present his research at international meetings. I always find his presentationinteresting and thought-provoking.
In summary, Dr. Kobayashi has been highly productive during the last 10 years and his creative
work has greatly contributed to our understanding of the mechanism that govern germline
development.

− 149 −

Ｂ委員による評価
Kobayashi seeks to understand 1) how Drosophila germ cells are specified by pole plasm, 2)
how germ cells undergo sex-specific differentiation, 3) how germline stem cell niches form that
can arrest and control primordial germ cell development, and 4) how particular genes expressed ingerm cells contribute to gamete formation. The first three are highly significant questions withpotential implications for the foundations of biology and with possible applications in stem cell andreproductive medicine. Consequently, these areas are challenging, competitive, and internationallyvisible.
Kobayashi’s group has been consistently productive during the last 10 years. The capstone ofthis decade is undoubtedly the work reported recently in Hashiyama et al (2011). Understanding
how male and female germ cells are differentially programmed had been a major roadblock to thefield for many years. Kobayashi and his colleagues discovered that Sxl lethal (Sxl), the master
regulator of Drosophila somatic sex determination, also specifies female germline sex
determination beginning early in embryogenesis. This is a very logical and satisfying outcome, but
one which had been rejected by other workers. Characteristically, Koyabashi re-examined,
extended and corrected some previous work to uncover this pathway, exercising judgment,
experimental skill and daring. While this research breaks a major logjam, it is quite recent. Its fullsignificance and most of the mechanistic details remain to be worked out. How does Sxl act inearly female germ cells, and how does this pathway relate to germline sex determination in otherorganisms, including mammals? This will be an area of major focus in the future.
Another important contribution of Kobayashi’s research has been to help elucidate the role
played by Nanos. Earlier, his group helped establish the paradigm that Nanos acts to prevent
premature gene expression in embryonic germ cells, a situation that causes germ cells to
misdifferentiate, fail to migrate to the gonads, and to undergo apoptosis. He went on to show that amajor action of Nanos is to repress expression of apoptotic inducer genes such as hid (and tocharacterize other genes in this pathway). He helped document that a requirement for Nanos ingerm cells is widely conserved. Studies of how Nanos, Pumilio, Vasa and other key proteinsregulate translation in germ cells became a focus of most top laboratories during this period. Not
only were patterning determinants such as bicoid, oskar and gurken intensely studied, but it wasalso realized that many other mRNAs, perhaps most, are similarly controlled. Kobayashi and his
student Akira Nakamura characterized mRNA-containing RNP particles in oocytes and embryos tobetter understand how the decision to initiate translation is regulated through activation of eIF-4E.
Kobayashi’s group has long been interested in how the polar granules within germ plasm specify
embryonic nuclei to take on a germ cell fate. Kobayashi’s proposal that mitochondrial ribosomes
play a critical role in germ plasm function in both Drosophila and several other organisms remains
well known. He further developed and supported this idea, by showing at the electron microscopelevel that small ribosomes are found on the surface of Drosophila polar granules prior to pole cell
formation (Amikura et al. 2001). Although, Kobayashi’s group has put forward an impressive andvaried body of evidence in support of his proposal, I think it is fair to say that the field as a wholeremains unconvinced. No clear function for mRNA translation on mitochondrial ribosomes outside
the mitochondria has been identified, no specific target mRNAs are known, and there are manyquestions regarding how such translation could be accomplished given the differences in the
mitochondrial and cytoplasmic translational systems (including their genetic codes). Further studies− 150 −

are not mentioned in Kobayashi’s stated future plans.
A great deal of interest in the germ cell field during the last 10 years has been focused on thestem cell niches that maintain germline stem cells in both the adult Drosophila ovary and testis.
Kobyashi’s team analyzed how niche size is controlled during embryonic testis development. Hubdifferentiation is stimulated in all somatic gonadal cells by Notch signaling, but repressed inposterior somatic gonadal cells. Repression is mediated by a pathway involving both Egfr-mediatedsignaling and in a novel role, the boss/sev receptor tyrosine kinase pathway best known for its rolein photoreceptor development. Ligands for both pathways are expressed in germ cells. In anotherimportant insight, Kobayashi and collaborator H. Nakato, demonstrated important roles of theheparinsulfate glycoproteins Dally and Dally-like in limiting niche size in both female and maleniches.
Finally, Kobayashi’s group made additional worthwhile contributions to germ cell biology. For
example, they carried EST sequencing of a cDNA library generated from FACs purified embryonicgerm cells to identify candidate genes these cell express. They identified a germline transcription
factor, MAMO, and subsequent functional studies showed that it must be maternally inherited forgerm cells to enter meiosis.
Clearly, Kobayashi has been an important contributor to the field of germ cell biology during thelast ten years, a time when the field has thrived. He is widely respected and would be on any list of
the field’s major architects. Kobayashi’s leadership capability has never been in doubt. His
development of the mitochondrial ribosome hypothesis over a twenty-year period has shown that
he can conceive and develop a novel theory, even though it has yet to bear full fruit. Currently,
there is no single major advance that is associated primarily with his name. However, his recent
work on the role Sxl lethal plays in germline sex determination could well prove to be just such asignature breakthrough. For that to transpire, the initial observations must be followed up with anaction mechanism that clarifies the differences between germ cell and somatic pathways.
In sum, I strongly endorse Dr. Kobayashi’s accomplishments during the last ten years andexpress optimism that his productivity will continue at an equal level during the decade to come.

Ｃ委員による評価
Over the past three decades, Prof. Satoru Kobayashi has established himself as a one of theleaders in the field of germline development, using the fruitfly Drosophila melanogaster as his
main model organism. Starting as a graduate student with Prof. Masukichi Okada, his research was
focused on identifying the active principle of the posterior pole cytoplasm (pole plasm), which isendowed with the capacity to induce the formation of the Drosophila germ cell precursors, the polecells. In this period, Satoru Kobayashi’s technically challenging biochemical fractionation/injection
experiments drew some attention, as they revealed that mitochondrial ribosomal RNAs, encoded by
the mitochondrial genome, were involved. This early, pioneering work was carried out at the time
when large-scale genetic screens aimed at identifying the essential genes and mechanisms
underlying Drosophila development were ongoing and revealing their power. It was therefore
received with moderate enthusiasm, in large part because the findings could not be confirmed
simply by classical genetics. Realizing both the strengths and the weaknesses of his approach,
Satoru Kobayashi began to add genetics to his repertoire. This had two immediate consequences: it− 151 −

allowed him to strengthen his findings and gave him a powerful new tool with which to address
germ cell formation and maintenance.
In the past ten years, Prof. Kobayashi has both continued to analyze the role of the mitochondrial
ribosomal RNAs in pole plasm function and take on new questions. The evidence that he and hiscolleagues have provided, indicating that mitochondrial-type ribosomes are associated with polar
granules and that drugs that inhibit mitochondrial translation affect pole cell formation points to an
important role played by mitochondrial ribosomes in this process, quite likely by controlling thetranslation of key pole plasm mRNAs.
One of the main topics on which Prof. Kobayashi has focused his recent research is the role of
Nanos protein in the germline. His lab was the first to show that Nanos, best known for its function
in abdominal patterning in Drosophila, has a second, arguably more important role, in survival of
the primordial germ cells as they migrate towards and colonize the somatic gonadal tissue. In the
more recent period, he has provided strong evidence that Nanos represses translation of theproapoptotic hid mRNA, and that, in the absence of Nanos, under conditions where apoptosis isblocked, the mutant germline cells become somatic cells, showing that Nanos controls both thesurvival and maintenance fate of the germ cells.
Prof. Kobayashi’s research has also expanded to analysis of the germline stem cell niche and thesignalling events that govern its formation and homeostasis. In a high-profile publication, he andhis colleagues have demonstrated that, in the male germline, it is the reception of Boss signal
produced by the germ cells, by the Sev-expressing somatic cells at the posterior of the gonad that
represses the expression of niche markers in these somatic cells and restricts niche formation to theanterior of the gonad.
In another recent high-profile publication, Prof. Kobayashi’s laboratory has answered along-standing question, namely the nature of the cue leading to the differentiation of primordial
germ cells into female gametes in Drosophila. Their identification of Sxl as the cue responsible forthe sexual differentiation of migrating pole cells in females has now resolved this issue. The
analysis Kobayashi and colleagues performed to reach their conclusions is an especially elegant
one that additionally will open exciting new avenues of investigation for the Kobayashi lab.
Indeed, in the future, Prof. Kobayashi plans to focus his efforts along three major lines ofinvestigations, all natural continuations of his ongoing research. These include identification of thetargets of Sxl in the germline and analysis of the conservation of the pathway in other species, theidentification and characterization of RNAs regulated by Nanos, and identification of the targets ofthe maternal protein, Ovo, a transcriptional regulator that – as Prof. Kobayashi’s lab has recently
shown - has an important role in germline development.
Prof. Satoru Kobayashi’s productivity in the last ten-year period has been excellent and his
research has expanded into new areas to which he has already made several important contributions.
A distinctive feature and great strength of Kobayashi’s scientific research lies in the variety of
approaches he applies, whether in the initial discovery phase or the more detailed dissection of
mechanisms, combining genetics, molecular biological, and high-throughput methodologies. He
has been engaged in several highly productive collaborations, within Japan and abroad, and is a
widely sought collaborator, both for his expertise in germline development and his collegiality.
In summary, the past ten years have been a very productive period for Prof. Kobayashi, in terms− 152 −

of the quality of his research, its breadth and the original, important contributions he has made. All
the lines of ongoing and future research he describes are highly pertinent and I believe he is in an
excellent position to continue make breakthroughs on all these fronts.

Ｄ委員による評価
Prof. Kobayashi has been working of development of germ cells in Drosophila, and for the last
decade, he has published a number of outstanding findings including the Sxl functions on germ cellsex determination and control of size and location of germ line stem cell niche.
Since he started his study concerning Drosophila germ cell development, he always publishedmanuscripts with high novelty. He first reported in the early 1990s, that the essential functions ofmitochondrial ribosomal RNA (mtrRNA) present outside mitochondria for pole cell formation in
Drosophila embryos. This finding was quite surprising because nobody could suppose functions of
mtrRNA outside mitochondria. In addition, it was a pioneer study concerning molecularmechanisms of germ cell determination. His group has continued this study, and he has publishedthe related manuscripts in the last ten years, including the manuscript clearly showing presence of
mitochondrial ribosome in germ plasm.
He has also focused on another key molecule, nanos, for germ cells formation since the late
1990s. He found that nanos was essential for correct transcriptional activation in pole cells andtheir subsequent proper differentiation. In the last ten years, his group further demonstrated thatnanos repressed apoptosis of germ cells. In addition, nanos-deficient pole cells underwent somatic
cell differentiation when apoptosis of pole cells was suppressed by the mutation of the proapoptotic
genes, indicating that nanos also prevents pole cells form following somatic cell fates. This finding
is quite interesting, because it indicates that pole cells have a potential to differentiate not only togerm cells, but also to somatic cells.
In addition to the above-mentioned Prof. Kobayashi’s historical studies, his group started
researches in new directions, and also published beautiful manuscripts for the last decade. He wasinterested in a bit later stages of germ cell development in Drosophila embryos, and studied
molecular mechanisms of the establishment of the niche, microenvironment regulating stem cellmaintenance, of the germline stem cells in the embryonic testis. His group found that Boss andSpitz, the factors produced by pole cells inhibited the niche cell differentiation via binding to heir
receptor, Sev and Egfr, respectively, on somatic gonadal cells in embryonic testis, and that thosesignaling pathway controlled anterior-specific location of the niche cells 8hub cells) and their
number. The results indicated the importance of a feedback mechanism between germ cells and theniche cells to generate and maintain appropriate number of the germline stem cells. Because theimportance of niche for stem cells in various tissues has been widely recognized, their findings
including the involvement of the signal of opposite direction, i.e., from stem cells to the niche cells
in proper maintenance of stem cells, should be generally interesting.
His group also started to work on sex determination of germ cells. Previous studies demonstrated
that Sxl induced female sexual development of the gonadal somatic cells, but it has been believedthat Sxl is not involved in germ cell sex determination and that a male gonadal environment induces
male gem cell fate in Drosophila embryos as in mammalian embryos. However, it has been still
obscure how female germ cell fate is autonomously controlled in Drosophila as well as in− 153 −

mammalian. His group first found that cell-autonomous function of Sxl in female primordial germ
cells was necessary for them to differentiate to female germ cells and subsequently to functional
eggs. The results show a novel aspect of molecular mechanisms regulating female sexual
determination of germ cells.
It is likely that more of key genes are involved in germ cell formation in Drosophila, and his
group applied genome wide analysis to identify genes expressed in pole cells or in the gonadal
somatic cells. The results of their transcriptome analysis should be a useful resource for researchers
working on germ cell development. By this analysis, they identified ovo gene encoding azinc-finger protein among pole cell-specific genes and have obtained experimental evidence
showing its functions in germ cell development. Prof. Kobayashi supposes that ovo may function asa transcription factor to induce the expression of genes required for germ cell development, andplans to identify the downstream genes of ovo.
Dr. Kobayashi is eager not only to his own research, but also to support young students tounderstand developmental biology and its research. He gave lectures and provided an opportunityof experiments of developmental biology to high school students and their teachers. It is quite
impressive that the results of the experiments that his students had done were published in aninternational scientific journal.
In summary, his researches in the last ten years were very excellent, published a number ofoutstanding manuscripts in the high-impact scientific journals and contributed to construct novel
concepts of the mechanisms of germ cell development.

Ｅ委員による評価
Prof. Satoru Kobayashi has been conducting active research on germ cell development using D.
melanogaster as a model organism. The research of Prof. Kobayashi covers many aspects ofgerm cell development in Drosophila, including the analysis of the role of mitochondrial ribosomal
RNAs (mtrRNAs) in pole cell (primordial germ cells in Drosophila) formation, the function ofmaternal Nanos (Nos) protein in pole cell fate/survival, comprehensive analysis of genes expressedin pole cells and gonadal somatic cells, germline stem cell niche formation in the male gonads, andsex determination of PGCs, among many other focuses. Especially, the research on mtrRNAs,
Nanos and the mechanism of sex determination has a widespread impact on germ cell research inother model organisms.
The finding by Prof. Kobayashi that the mtrRNAs are involved in the translation of mRNAs
localized in the pole plasm is a fascinating finding and provides a paradigm on the importance of
mitochondria in pole plasm formation/function. Recently, in the mouse, an enzyme localized in
mitochondria was found critical to the function of the pole-plasm counterpart in the mouse. The
research by Prof. Kobayashi on Nanos in Drosophila has led to the identification of the mammalian
homologues of Nanos and exemplifies an evolutionary conservation of a key mechanism regulating
germ cell development. His recent finding that the sex of the female pole cells is determinedcell-autonomously by Sxl at an early stage is striking and will provide an impact on the mechanismof sex determination in other organisms.
As a consequence of these outstanding research achievements, Prof. Kobayashi has been

− 154 −

regarded as one of the leading scientists in germ cell research in Drosophila. This is reflected by
the fact that Prof. Kobayashi has been invited three times during the last ten years to the Cold
Spring Harbor Meeting on “Germ Cells”, which is one of the top meetings in germ cell biology,
held once in every two year.
It is also noticeable that Prof. Kobayashi has been leading a research program of Grant-in-Aid
for Scientific Research on Innovative Areas, “Regulatory Mechanism of Gamete Stem Cells”,
which appears to be a very successful program with many outstanding publications. Furthermore,
Prof. Kobayashi organized the 52nd NIBB Conference on “Strategy of Reproduction” and isorganizing the 60th NIBB Conference on “Germline: Specification, Sex and Stem Cells”.
Additionally, Prof. Kobayashi conducted a teaching activity for high-school students and theirteachers on fundamental concepts in developmental genetics and laboratory experiments.
Remarkably, Prof. Kobayashi prepared a manuscript reporting their finding on left-right asymmetry
in the gut of Drosophila embryos.
Overall, Prof. Kobayashi’s research over the past ten years is productive and leading the germ
cell research of the world. Also, Prof. Kobayashi is very interactive and is influencing otherresearchers and has a good contribution to science education for general public.
Prof. Kobayashi is planning to continue his research on Drosophila germ cell development.
His main focuses include how somatic fate is repressed by maternal Nanos protein in pole cells,
how and what germ-line specific genes are induced by maternal Ovo protein, and how the female
sex is induced by Sxl in pole cells. These are important questions and based on his achievement
over the past ten years, it is expected that Prof. Kobayashi will provide critical answers to thesequestions. One concern that may be worth for consideration would be that the Drosophila may
not be the leading model organism for germ cell research in the next ten years as was in the past ten
years. For example, the research on germ cells and stem cells in mammals has advanced
remarkably over the last ten years and further advancement in mammalian germ cells and stem
cells will be expected in the coming years. Obviously, the advantage of the research in mammals
is that it may lead to some practical application to biotechnology/reproductive technology andmedicine, and therefore would attract the interests of younger scientists and medical doctors as well
as of general public in coming years. It is also becoming evident that the Drosophila rather bears
species-specific mechanisms in many aspects in its development, indicating that somedevelopmental mechanisms apply only to the Drosophila. It may therefore be worthwhile, for the
next ten years, for Prof. Kobayashi to consider possibly extending his research into the mechanismof germ cell development in other model organisms, while keeping research on Drosophila as amain activity. This might provide an evolutionary perspective and further enhance the importanceand attractiveness of Prof. Kobayashi’s research.

− 155 −

基礎生物学研究所長によるまとめ
小林教授は岡崎統合バイオサイエンスセンターおよび基礎生物学研究所教授として発生遺伝学研究部門を主宰し、国際的な研究リーダーとして生殖細胞の形成機構についての研究を展開し、高い評価を受けている。ショウジョウバエの系を駆使した母性因子による制御機構、生殖細胞系維持の機構、生殖幹細胞ニッチの形成機構の解析を精力的におこなって多くの優れた成果を得た。また、近年はシステムバ
イオロジーの導入を試みるなど、新たな展開を図っている。 一方、2010 年より生物機能解析センター長として共同利用・共同研究のための基盤整備に尽力している。
また、総合研究大学院大学基礎生物学専攻の副専攻長として学生の教育に貢献した。
さらに、スーパーサイエンスハイスクールに認定された岡崎高校および近隣の高校における授業や実習を担当して高校生の生物科学のレベルアップにも努力してきた。2011 年 3 月の東日本大震災の際には、ショウジョウバエ系統維持が困難になった筑波大学の研究者を支援するために、自ら車を運転して赴き、多数の系統を持
ち帰って遺伝資源の喪失を防ぐなど精力的な行動を示した。今後も引き続き国際的リーダーとしての活躍と基礎生物学研究所への助力を期待する。

Summary by the Director-General of NIBB
Prof. Kobayashi is head of the Division of Developmental Genetics at the Okazaki
Institute for Integrative Bioscience and the National Institute for Basic Biology, and hasreceived widespread praise for his work as a global leader in researching the formation
mechanisms of germ cells. He has produced a large number of excellent research results
through his spirited analyses of control mechanisms in fruit flies that use the maternal factor,
maintenance mechanisms in germ cell systems, and the mechanisms of stem cell nicheformation. In addition, in recent years he has been working towards new researchdevelopment through adoption of techniques such as systems biology. From 2010, he has
been dedicating himself to supporting collaborative research and collaborative facility use
through his role as head of the Functional Genomics Facility. He has also contributed to theeducation of students through his role as Vice-Department Head of the Basic Biology
program at the Graduate University for Advanced Studies. In addition, he has been active inholding classes and practice sessions designed to increase the understanding of biology
among high-school students in schools designated as Super Science High Schools, such as
Okazaki High School, and other nearby schools. He showed great spirit and initiative after
the earthquake on March 11, 2011: when Tsukuba University was having difficulty
maintaining their fruit fly genetic lines, Prof. Kobayashi personally drove to the university,in order to take samples back to NIBB to better preserve them for future researchers. I havegreat expectations of him as an international research leader, and as a contributor to NIBB.

− 156 −

Research Activities of Satoru KOBAYASHI for 2001-2011
1. Curriculum Vitae of Satoru KOBAYASHI
a. NameSatoru Kobayashi

b. Date of Birthc. Office Address
Okazaki Institute for Integrative Bioscience, National Institute for Basic Biology,
National Institutes of Natural Sciences,
Higashiyama, Myodaiji, Okazaki 444-8787, Japan.

d. Research Area

Tel:

+81-564-59-5875

Fax:+81-564-59-5879

E-mail:skob@nibb.ac.jp

Developmental Biology

e. Education
04/1983-10/1988 Graduate Student
Doctoral program in Biological Sciences, University of Tsukuba
04/1979-03/1983 Undergraduate Student
College of Biological Sciences, University of Tsukuba
f. Professional Experience
04/2004-Present

Professor
Okazaki Institute for Integrative Bioscience,
National Institute for Basic Biology,
National Institute of Natural Sciences

04/2001-Present

Adjunct Professor
School of Life Sciences,
The graduate University of Advanced Studies

04/2001-03/2004

Professor
Center for Integrative Bioscience,
National Institute for Basic Biology
Okazaki National Research Institutes− 157 −

08/1993-03/2001 Assistant Professor
Institute of Biological Sciences, University of Tsukuba
06/1990-07/1993 Research Associate
Institute of Biological Sciences, University of Tsukuba
11/1988-05/1990 Research AssistantInstitute of Biological Sciences, University of Tsukuba
g. Awards
10/2005

The Zoological Society Prize,
Zoological Society of Japan

02/1997

The Tsukuba Young Investigator Award,
The Science and Technology Promotion Foundation of Ibaraki

09/1996

The Zoological Society Young Investigator Award,
Zoological Society of Japanh. Professional Societies
Member of Zoological Society of Japan
Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB)
The molecular Biology Society of Japan (MBSJ)− 158 −

i. Publications
Research Articles (2001--2011)
K. Hashiyama, Y. Hayashi and S. Kobayashi (2011) Drosophila Sex lethal gene initiates
female development in germline progenitors.
Science 333, 885-888.
M. Mukai, K. Kato, S. Hira, K. Nakamura, H. Kita and S. Kobayashi (2011) Innexin2 gap
junctions in somatic support cells are required for cyst formation and for egg chamberformation in Drosophila.
Mech. Dev. 128, 510-523.
Y. Ohhara, Y. Kayashima, Y. Hayashi, S. Kobayashi and K. Yamakawa-Kobayashi (2011)
Expression of β-adrenergic-like octopamine receptors during Drosophila development.
Zoological Science in press
Y. Kitadate and S. Kobayashi (2010) Notch and Egfr signaling act antagonistically toregulate germline stem cell niche formation in Drosophila male embryonic gonads.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 107, 14241-14246.
T. Kondo, S. Plaza, J. Zanet, E. Benrabah, P. Valenti, Y. Hashimoto, S. Kobayashi, F. Payre,
Y. Kageyama (2010) Small peptides switch the transcriptional activity of shavenbaby
during Drosophila embryogenesis.
Science 39, 336-339.
R. Niwa, K. Ito, T. Namiki, Y. Shimada-Niwa, M. Kiuchi, S. Kawaoka, T. Kayukawa, Y.
Banno, Y. Fujimoto, S. Shigenobu, S. Kobayashi, T. Shimada, S. Katsuma, and T.
Shinoda(2010)

Non-molting

glossy/shroud

encodesashort-chain

dehydrogenase/reductase that functions in the "Black Box" of the ecdysteroid
biosynthesis pathway.
Development 137, 1991-1999.
Y. Hayashi, S. Kobayashi and H. Nakato (2009) Drosophila glypicans regulate the germline
stem cell niche.
J. Cell Biol. 187, 473-480.
T. Maezawa, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2009) Expression of the apoptosis
inducer gene head involution defective in primordial germ cells of the Drosophila
embryo requires eiger, p53 and loki function.
Develop, Growth and Differ. 51, 453-461.
K. Hashiyama and S. Kobayashi (2009) Expression of genes involved in sumoylation in the
Drosophila germline.
Gene Expression Patterns, 9, 50-53.
J. Yatsu, M. Hayashi, M. Mukai, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2008)
Identification of maternal RNAs encoding transcription factors required for
germline-specific gene expression in Drosophila embryos.
Int. J. Dev. Biol., 52, 913-923.

− 159 −

Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi (2007) Boss/Sev signaling from
germline to soma restricts germline-stem-cell-niche formation in the anterior region of
Drosophila male gonad.
Dev. Cell, 13, 151-159.
K. Sato, Y. Hayashi, Y. Ninomiya, S. Shigenobu, K. Arita, M. Mukai and S. Kobayashi(2007) Maternal Nanos represses hid/skl-dependent apoptosis to maintain the germ line
in Drosophila embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 104, 7455-7460.
M. Mukai, Y. Hayashi, Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi (2007) MAMO,a maternal BTB/POZ-Zn-finger protein enriched in germline progenitors is required forthe production of functional eggs in Drosophila.
Mech. Dev., 124, 570-583.
Y. Nakamura, T. Kagesawa, M. Nishikawa, Y. Hayashi, S. Kobayashi, T. Niimi and K.
Matsuno (2007) Soma-dependent modulations contribute to divergence of rhomboid
expression during evolution of Drosophila eggshell morphology.
Development, 134, 1529-1537.
M. Mukai, Y. Kitadate, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2006) Expression of
meiotic genes in the germline progenitors of Drosophila embryos.
Gene Expr. Patterns 6, 256-266.
S. Shigenobu, K. Arita, Y. Kitadate, C. Noda and S. Kobayashi (2006) Isolation of germline
cells from Drosophila embryos by flow cytometry.
Develop. Growth Differ. 48, 49-57.
T. Sengoku, O. Nureki, A. Nakamura, S. Kobayashi and S. Yokoyama (2006) Structural Basisfor RNA Unwinding by the DEAD-Box Protein Drosophila Vasa.
Cell 125, 287-300.
S. Shigenobu, Y. Kitadate, C. Noda and S. Kobayashi (2006) Molecular characterization ofembryonic gonads by gene expression profiling in Drosophila melanogaster.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 103, 13728-13733.
K. Sato, N. Shibata, H. Orii, R. Amikura, T. Sakurai, K. Agata, S. Kobayashi and K.
Watanabe (2006) Identification and origin of the germline stem cells as revealed by theexpression of nanos-related gene in planarians.
Develop. Growth Differ. 48, 615-628.
R. Amikura, K. Sato and S. Kobayashi (2005) Role of mitochondrial ribosome-dependenttranslation in germline formation in Drosophila embryos.
Mech. Dev. 122, 1087-1093.
M. Hayashi, H. Aono, J. Ishihara, S. Oshima, H. Yamamoto, Y. Makazato and S. Kobayashi(2005) Left-right asymmetry in the alimentary canal of the Drosophila embryo.
Develop. Growth Differ. 47, 457-460.
Y. Hayashi, M. Hayashi and S. Kobayashi (2004) Nanos suppresses somatic cell fate in
Drosophila germline.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 10338-10342.

− 160 −

K. Hanyu-Nakamura, S. Kobayashi and A. Nakamura (2004) Intrinsic and extrinsic lipid
phosphate phosphatase defines cell viability that promotes directional migration of
Drosophila germ cells.
Development 131, 4545-4553.
S. Unezaki, M. Nishizawa, E. Okuda-Ashitaka, Y. Masu, M. Mukai, S. Kobayashi, K.
Sawamoto, H. Okano and S. Ito (2004) Characterization of the isoforms of MOVO zincfinger protein, a mouse homologue of Drosophila ovom as transcription factors.
Gene 336, 47-58.
M. Tsuda, Y. Sasaoka, M. Kiso, K. Abe, S. Haraguchi, S. Kobayashi and Y. Saga (2003)
Conserved role of nanos proteins in germ cell development.
Science 301, 1239-1241.
H. Sano, A. Nakamura and S. Kobayashi (2002) Identification of a transcriptional regulatory
region for germline-specific expression of vasa gene in Drosophila melanogaster.
Mech. Dev. 112, 129-139.
S. B. Inoue, M. Shimoda, I. Nishinokubi, M. C. Siomi, M. Okamura, A. Nakamura, S.
Kobayashi, N. Ishida and H. Siomi (2002) A Role for the Drosophila Fragile X-Related
Gene in Circadian Output.
Current Biology 12, 1331-1335.
M. Kashikawa, R. Amikura and S. Kobayashi (2001) Mitochondrial small ribosomal RNA isa component of germinal granules in Xenopus embryos.
Mech. Dev. 101, 71-77.
R. Amikura, K. Hanyu, M. Kashikawa and S. Kobayashi (2001) Tudor protein is essential forthe localization of mitochondrial ribosomal RNAs in polar granules in germ plasm ofDrosophila embryos.
Mech. Dev. 107, 97-104.
R. Amikura, M. Kashikawa, A. Nakamura and S. Kobayashi (2001) Presence of
mitochondrial-type ribosomes outside mitochondria in germ plasm of Drosophila
embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98, 9133-9138.
A. Nakamura, R. Amikura, K. Hanyu and S. Kobayashi (2001) Me31B silences translation ofoocyte-localizing RNAs through the formation of cytoplasmic RNP complex during
Drosophila oogenesis.
Development. 128, 3233-3242.
H. Sano, M. Mukai and S. Kobayashi (2001) Maternal Nanos and Pumilio regulate zygotic
vasa expression autonomously in the germline progenitors of Drosophila embryos.
Develop. Growth & Differ. 43, 545-552.

− 161 −

Research Articles (1986--2000)
K. Mochizuki, H. Sano, S. Kobayashi, C. Nishiyama-Fujisawa and T. Fujisawa (2000)
Expression and evolutionary conservation of Hydra nanos related genes.
Develop. Genes and Evolution. 210, 591-602.
T. Iida and S. Kobayashi (2000)

Delocalization of polar plasm components caused by

grandchildless mutations, gs(1)N26 and gs(1)N441 in Drosophila melanogaster.
Develop. Growth & Differ. 42, 53-60.
M. Asaoka-Taguchi, M. Yamada1, A. Nakamura, K. Hanyu and S. Kobayashi (1999)
Maternal Pumilio acts together with Nanos in germline development in Drosophila
embryos.
Nature Cell Biol. １, 431-437.
M. Mukai, M. Kashikawa and S. Kobayashi (1999)

Induction of indora

expression inpole cells by the mesoderm is required for female germ-line development in Drosophilamelanogaster
Development 126, 1023-1029.
M. Ogawa, R. Amikura, K. Akasaka, T. Kinoshita, S. Kobayashi, and H. Shimada (1999)
Asymmetrical distribution of mitochondrial rRNA into small micromeres of sea urchin
embryos.
Zoological Science 16, 445-451.
M. Kashikawa, R. Amikura, A. Nakamura and S. Kobayashi (1999) Mitochondrial small
ribosomal RNA is present on polar granules in early cleavage embryos of Drosophilamelanogaster.
Develop. Growth & Differ. 41, 495-502.
A. Nakamura, I. Yoshizaki and S. Kobayashi (1999) Spatial expression of Drosophila
Glitatione-S-transferase-D1 in the alimentary canal is regulated by the overlying
visceral mesoderm.
Develop. Growth & Differ. 41, 699-702.
T. Oka, R. Amikura, S. Kobayashi, H. Yamamoto and H. Nishida (1999) Localization of
mitochondrial large ribosomal RNA in myoplasm of the early ascidian embryo.
Develop. Growth & Differ. 41, 1-8.
S. Kobayashi, R. Amikura, and M. Mukai (1998) Localization of mitochondrial large
ribosomal RNA in germ plasm of Xenopus embryos.
Current Biology 8, 1117-1120.
M. Asaoka, H. Sano and S. Kobayashi (1998) Maternal Nanos regulates zygotic gene
expression in germline progenitors of Drosophila melanogaster.
Mech. Dev. 73, 153-158.
S. Hanai, M. Uchida, S. Kobayashi and M. Miwa and K Uchida(1998) Genomic organizationof Drosophila Poly(ADP-ribose) Polymerase and distribution of Its mRNA during
development.
J. Biol. Chem. 273,11881-11886.

− 162 −

T. Iida and S. Kobayashi (1998) Essential role of mitochondrially-encoded large rRNA for
germ line formation in Drosophila embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95, 11274-11278.
K. Endo, Y. Matsuda and S. Kobayashi (1997) Mdes: a mouse homologue of the Drosophila
degenerative spermatocyte gene is expressed during mouse spermatogenesis.
Develop. Growth & Differ. 39, 399-403.
S. Kobayashi, M. Yamada, M. Asaoka and T. Kitamura (1996) Essential role of the posteriormorphogen nanos for germline development in Drosophila.
Nature 380, 708-711.
T. Kitamura, S. Kobayashi and M. Okada (1996) Regional expression of the transcript
encoding sterol carrier protein X-related thiolase and its regulation by homeotic genes in
the midgut of Drosophila embryos.
Develop. Growth & Differ. 38, 373-381.
R. Amikura, S. Kobayashi , H. Saito and M. Okada (1996) Changes in subcellular
localization of mtlrRNA outside mitochondria in oogenesis and early embryogenesis of
Drosophila melanogaster.
Develop. Growth & Differ. 38, 489-498.
K. Endo, T. Akiyama, S. Kobayashi and M. Okada (1996) degenerative spermatocyte, anovel gene encoding a transmembrane protein required for the initiation of meiosis in
Drosophila spermatogenesis.
Mol. Gen. Genet. 253, 157-165.
Y. Saga, N. Hata, S. Kobayashi, T. Magnuson, M. F. Seldin and M. Taketo (1996) MesP1: A
novel basic helix-loop-helix protein expressed in the nascent mesodermal cells during
mouse gastrulation.
Development 122, 2769-2778.
A. Nakamura, R. Amikura, M. Mukai, S. Kobayashi and P. F. Lasko (1996) Requirement fornoncoding RNA in Drosophila polar granules for germ cell establishment.
Science 274, 2075-2079.
S. Kobayashi,

R. Amikura, A. Nakamura, H. Saito and M. Okada (1995) Mislocalization ofoskar product in the anterior pole results in ectopic localization of mitochondrial largerRNA in Drosophila embryos.
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M. Miwa, S. Hanai, H. Masuda, Y. Koyama, T. Hayashi, Y. Yoshida, O. Poltroni, K.
Maeshima, S. Kobayashi and M. Okada (1995) Analysis of biological function ofpoly(ADP-ribosyl) ation in Drosophila melanogaster.
Biochemie. 77, 466-471.
S. Kobayashi, H. Saito and M. Okada (1994) A simplified and efficient method for in situ
hybridization to whole Drosophila embryos, using electrophoresis for removing
non-hybridized probes.
Develop. Growth & Differ. 36, 629-632.

− 163 −

S. Kobayashi and M. Okada (1993 ） A double staining technique using 5-bromo,
4-chloro-3-indolyl-�-D-galactopyranoside (X-gal) and immunoperoxidase in whole
Drosophila embryos.
Biotechnic & Histochemistry 68, 237-239.
S. Kobayashi, T. Kitamura, H. Sasaki and M. Okada (1993) Two types of pole cells present in
the Drosophila embryo, one with and one without splicing activity for the third
P-element intron.
Development 117, 885-893.
T. Kitamura, S. Kobayashi and M. Okada (1993) Developmentally regulated splicing of thethird intron of P element in somatic tissues in Drosophila embryos.
Develop. Growth & Differ. 35, 67-73.
S. Kobayashi, R. Amikura and M. Okada (1993) Presence of mitochondrial large ribosomal
RNA outside mitochondria in germ plasm of Drosophila melanogaster.
Science 260, 1521-1524.
R. Amikura, S. Kobayashi, K. Endo and M. Okada (1993) Nonradioactive in situ
hybridization methods for Drosophila embryos detecting signals by immuno-silver or
immunoperoxidase method for electron microscopy.
Develop. Growth & Differ. 35, 617-623.
S. Kobayashi and M. Okada (1990) Complete cDNA sequence encoding mitochondrial large
ribosomal RNA of Drosophila melanogaster.
Nucleic Acids Res. 18, 4592.
S. Kobayashi and M. Okada (1989) Restoration of pole-cell-forming ability to u.v.-irradiatedDrosophila embryos by injection of mitochondrial lrRNA.
Development 107, 733-742.
S. Kobayashi, H. Mizuno and M. Okada (1988) Accumulation and distribution ofpoly(A)+RNA in oocytes and early embryos of Drosophila melanogaster.
Develop. Growth & Differ. 30, 251-260.
S. Togashi, S. Kobayashi and M. Okada (1986) Functions of maternal mRNA as acytoplasmic factor responsible for pole cell formation in Drosophila embryos.
Develop. Biol. 118, 352-360.

Review Articles (2001--2011)
S. Kobayashi, K. Sato and Y. Hayashi (2005). The role of mitochondrial rRNAs and Nanos
protein in germline formation in Drosophila embryos. Zool. Sci., 22, 943-954.

(12 review articles in Japanese)(6 book chapters in Japanese)− 164 −

Review Articles (1986--2000)
S. Kobayashi, R. Amikura, A. Nakamura and Lasko, P. F. (1998) Techniques for analysing
protein and RNA distribution in Drosophila ovaries and embryos at structural andultrastructural resolution.
In "A comparative methods approach to the study of oocytes and embryos", Edited
by Joel D. Richter, Oxford University Press
M. Okada, R. Amikura and S. Kobayashi (1996) Mitochondrial large ribosomal RNA
localized in germinal granules and its participation in pole cell formation.
In "RNA localization",

Molecular Biology Intelligence Unit. Austin: R.G.Landers

Company.
M. Okada, R. Amikura, T. Kitamura, K. Endo and S. Kobayashi (1994) Molecular analysis ofgerm line formation in Drosophila embryos.
Proc. Arthropod. Embryol. Soc. Jpn. 29, 1-6.
S. Kobayashi, R. Amikura and M. Okada (1994) Localization of mitochondrial large rRNA in
germinal granules and the consequent segregation of germ line.
Int. J. Dev. Biol. 38, 193-199.
S. Kobayashi and M. Okada (1988) Molecular analysis of a cytoplasmic factor essential forpole cell formation in Drosophila embryos.
Cell Differ. and Develop. 25 (supplement), 25-30.
M. Okada and S. Kobayashi (1987) Maternal messenger RNA as a determinant of pole cell
formation in Drosophila embryos.
Develop. Growth and Differ. 29, 185-192.

(16 review articles in Japanese)(5 book chapters in Japanese)j. International Symposium Presentation (Invited) (2001--2011)
K. Hashiyama and S. Kobayashi "Mechanism regulating sex determination of the germline
progenitors in Drosophila embryos" Satellite symposium to the SDB and JSDB joint
meeting, Germ Cells, (New Mexico), 08/2010
Y. Kitadate and S. Kobayashi "Notch and Egfr signaling act antagonistically to regulate
germline stem cell niche formation in Drosophila embryos" 43rd Annual Meeting for
the Japanese Society of Developmental Biologists, (Kyoto), 06/2010.
Y. Kitadate and S. Kobayashi "Germline-stem-cell niche formation in Drosophila malegonads" 41st Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists,(Tokushima), 05/2008.
S. Kobayashi “Formation of the germline-stem-cell niche in Drosophila male gonads”
NAIST GCOE International Symposium, (Nara), 01/2008.

− 165 −

M. Mukai, Y. Hayashi, Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi “MAMO, amaternal BTB/POZ-Zn-finger protein enriched in germline progenitors is required forthe production of functional eggs in Drosophila” EMBO workshop, 8th European
Meiosis Meeting in Japan (Shonan Village, Hayama), 09/2007
S. Kobayashi “Signaling from germline to soma restricts stem cell niche formation in theanterior region of Drosophila male gonad” 4th NIBB-EMBL meeting (Okazaki),
05/2007.
S. Kobayashi “Boss/Sev signaling from germline to soma restricts formation of germline
stem cell niche in the anterior region of Drosophila male gonad” The 7th MBSJ Spring
Symposium (Awaji), 04/2007.
S. Kobayashi “Signaling from germline to soma restricts germline-stem-cell-niche formationin the anterior region of Drosophila male gonad” CDB Symposium 2007 (Kobe),
03/2007.
Y. Kitadate, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi, “Boss/Sev signaling from germline tosoma specifies the germline stem cell niche in Drosophila male gonads” Cold Spring
Harbor Meeting (New York), 10/2006.
S. Kobayashi, “The mechanism underlying pole cell formation and differentiation in
Drosophila embryos” 52nd NIBB Conf. “Strategy of Reproduction” (Okazaki), 01/2006
S. Kobayashi “Role of Nanos protein in germline development in Drosophila embryos”
���L/NIBB meeting (Heidelberg) 07/2005
S. Kobayashi, Yu Kitadate, Kayo Arita and Shuji Shigenobu “Identification of zygotic genes
expressed in the gonads of Drosophila embryos” International Symposium on
Dynamics of Developmental Systems (Kazusa), 11/2005.
S. Kobayashi “A global profile of germline gene expression in Drosophila embryos” Cold
Spring Harbor Meeting (New York) 10/2004
S. Kobayashi “Role of mitochondrial rRNAs in pole cell formation in Drosophila” FASEB
Summer Research Conference (Snowmass Village, Colorado) 06/2003
Y. Hayashi, M. Asaoka-Taguchi, K. Sato, M. Mukai and S. Kobayashi “Developmental fateof pole cells lacking maternal Nanos protein in Drosophila embryos” Cold Spring
Harbor Meeting (New York) 10/2002
S. Kobayashi “Role of mtrRNA in germline formation in Drosophila” 14th International
Congress of Developmental Biology (Kyoto) 07/2001

k. Organization of International Symposium
01/2006

52nd NIBB Conf. “Strategy of Reproduction” (Okazaki),
Co-organizer

07/2001

14th International Congress of Developmental Biology (Kyoto),“germ cell” session organizer− 166 −

l. Grant Awards
2009-2011

Funding Source: Grant-in-Aid for Scientific Research (B), The
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Project title: Determination of germline fate and sex in
Drosophila embryos
Role: PI
Total Costs: 14,300,000 yen

2008-2012

Funding Source: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative
Areas, The Ministry of Education, Culture, Sports, Science andTechnology
Project title: GSC/niche system in Drosophila ovary and testis
Role: PI
Total Costs: 159,100,000 yen

2008

Funding Source: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority
Areas, The Ministry of Education, Culture, Sports, Science andTechnology
Project title: Signal transduction for specification of male GSC
niche in Drosophila embryos
Role: PI
Total Costs: 3,000,000 yen

2007--2008

Funding Source: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority
Areas, The Ministry of Education, Culture, Sports, Science andTechnology
Project title: Mechanism regulating germline sex difference inDrosophila embryos
Role: PI
Total Costs: 6,000,000 yen

2006-2007

Funding Source: The Mitsubishi foundation
Project title: Gene regulation during germline development in
Drosophila embryos
Role: PI
Total Costs: 5,000,000 yen

2005-2006

Funding Source: The Uehara memorial foundation
Project title: Mechanism of germline maintenance in Drosophila
embryos
Role: PI
Total Costs: 5,000,000 yen− 167 −

2000-2005

Funding Source: The Japan Science and Technology Agency (JST)Project: Core Research for Evolutional Science and Technology(CREST)
Project title: Conserved mechanism of germline formation in
animals
Role: PI
Total Costs: 259,000,000 yen

m. Professional Activities
2007-2010

Board member of Japanese Society of Developmental Biologists

2003-2004
2000

Board member of Japanese Society of Developmental Biologists
Member of the selection Committee, International Prize for Biology

n. Teaching Experience
Adjunct professor
04/2004-Present

School of Medicine, Fujita Health University

Adjunct lecturer
04/2009-present
04/2007-03/2008
04/2004-03/2005
04/2003-03/2004
01/2003-03/2003
11/2002-03/2003
04/2001-03/2002
04/2001-03/2002

Graduate School of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
Department of Natural Science, Kochi University
Faculty of Science, Kyushu University
Faculty of Science, Niigata University
Graduate School of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
School of Engineering, Nagoya University
Graduate School of Science and Faculty of Science,
Tohoku University
Faculty of Medicine, The University of Tokushima

Special lecture for high school students
2010--2011

Jishuukann High School

2009--present
2008--present
2002--present
2002--2007

Okazaki-Kita High School
Ichinomiya High School
Okazaki High School
Junior and Senior High School at Komaba,
University of Tsukuba− 168 −

2. Summary of Achievements (2001-2011)
Germ cells are specialized cells that can transmit genetic materials from one generation
to the next in sexual reproduction. All of the other cells of the body are somatic cells. This
separation of germ and somatic cells is one of the oldest problems in developmental biology.
In many animal groups, a specialized portion of egg cytoplasm, or germ plasm, is inherited by
the cell lineage which gives rise to germ cells. This cell lineage is called germline. The
germline progenitors eventually migrate into the gonads, where they differentiate as germline
stem cells (GSC) to form eggs and sperm when the organisms are physically matured. Ourlaboratory aims to find the molecular mechanisms regulating germline segregation, germline
sex determination and GSC niche formation in Drosophila.

a. Role of Mitochondrial Ribosomal RNAs in Pole Cell Formation
Ultrastructural studies have shown that the germ plasm is basically composed of polar
granules and mitochondria. While the primary roles of the mitochondria are oxidative
phosphorylation and biosynthesis of many metabolites, it has now become evident that they
are also involved in germline formation. In Drosophila, pole cell formation requires thefunction of mitochondrial ribosomal RNA in germ plasm. We have previously reported thatmitochondrial large rRNA (mtlrRNA) and small rRNA (mtsrRNA) are both transported frommitochondria to polar granules (Kobayashi et al., 1993). This transportation occurs during
early embryogenesis, when mitochondria are tightly associated with polar granules in germ
plasm. Reduction of the extra-mitochondrial mtlrRNA amount results in the failure to form
pole cells (Iida and Kobayashi, 1998) and injection of mtlrRNA is able to induce pole cells inembryos whose ability to form these cells has been abolished by uv-irradiation. Theseobservations clearly show that the extra-mitochondrial mtlrRNA on polar granules has an
essential role in pole cell formation, presumably cooperating with mtsrRNA.
We have found that mitochondrial rRNAs form mitochondrial-type of ribosomes on polar
granules, cooperating with mitochondrial ribosomal proteins (Amikura et al., 2001). Thissuggests the possibility that the protein(s) essential for pole cell formation is produced by the
mitochondrial-type of ribosomes. To address this issue, we examined the effect ofChloramphenicol and Kasugamycin on pole cell formation. Chloramphenicol andKasugamycin are known to inhibit mitochondrial (prokaryotic)-type of translation. Whenthese antibiotics were injected into the posterior pole region of early embryos, pole cell
formation was severely affected (Amikura et al., 2005). These observations strongly suggestthat the mitochondrial-type of translation system must be intact for the embryos to form polecells. In addition, we have found that one of the target RNAs translated on the
mitochondrial-type of ribosomes is germ cell-less (gcl) mRNA, which is stored in polar
granules and encodes a protein required for pole cell formation.

− 169 −

b. The role of maternal Nanos (Nos) protein
In many metazoans, the germline forms early in development and is maintained until thedifferentiation of gametes in the adult gonads. Although genetic analyses have identified
several mutations that eliminate pole cells, how pole cells are maintained during development
is unclear. Several components of germ plasm have been identified. One of these components
is maternal nos RNA. Nos protein in the germ plasm is inherited by pole cells at theblastoderm stage and is detectable in these cells throughout embryogenesis. In the absence ofmaternal Nos, pole cells undergo apoptosis during their migration to the embryonic gonads(Kobayashi et al., 1996; Asaoka et al., 1999; Hayashi et al., 2004; Sato et al., 2007). Although
Nos also plays important roles in repressing mitosis and somatic cell fate in pole cells, theprimary role for Nos appears to be repressing apoptosis in the germline, because Nos is anevolutionarily conserved protein that is required for germline survival (Tsuda et al., 2003).
Apoptosis is mediated by caspases, a family of cysteine proteases that cleave diverse
substrates to destroy cellular structure and integrity. Critical regulators of apoptosis function
by antagonizing inhibitor of apoptosis protein (IAP) that directly blocks caspase action. In
Drosophila, four proapoptotic genes, reaper (rpr), head involution defective (hid), grim andsickle (skl), encode members of a family of related proteins that bind to and inactivate the IAP.
They are also referred to as RHG genes. We have demonstrated that maternal Nos represses
apoptosis of pole cells by suppressing translation of hid RNA. In the absence of Nos activity,translation of hid mRNA yields a protein product that induces apoptosis (Sato et al., 2007). In
addition, we provide evidence that a maternally-provided protein kinase, Tao-1, is required toinduce apoptosis in nos pole cells by promoting skl expression. Maternal tao-1 RNA isenriched in the germ plasm and inherited by pole cells. Tao-1-dependent skl expression
sensitizes pole cells to induction of apoptosis by hid. We propose that pole cells express the
RHG genes hid and skl, and become competent to undergo apoptosis during normal
development. However, maternal Nos represses hid translation to inhibit apoptosis of polecells for their survival. These findings provide the first evidence that the germline ismaintained through the regulated expression of RHG genes.

c. The role of maternal Mamo in meiosis
Meiosis is an obligatory step to produce haploid gametes that can transmit the genetic
materials from one generation to the next. However, little is known about how the germline
progenitors acquire the ability to undergo meiosis. We have found that a novel maternal factor,
Mamo is essential for meiosis (Mukai et al., 2007). Mamo is a member of widely conserved
BTB/POZ-zinc finger proteins, which are known to function as transcriptional regulators byaltering chromatin structures. Maternal Mamo is enriched in pole cells, and a reduction in its
activity prevents meiosis. We propose that Mamo is the maternal molecule that regulates a− 170 −

genetic pathway leading to meiosis. Thus, our current findings provide the basis for theunderstanding of a novel epigenetic mechanism that regulates the meiotic cell cycle inDrosophila.

d. Comprehensive analysis of genes expressed in Drosophila gonad
To further explore the regulatory mechanism of germline development, we haveidentified genes expressed in pole cells and/or in somatic cells within the gonad by acomprehensive approach (Shigenobu et al., 2006). From the embryos carrying EGFP-vasa
transgene that express GFP only in pole cells, we isolated the gonads by using
fluorescence-activated cell sorting (FACS), and constructed a gonad cDNA library. Each
cDNA clone was sequenced from both 5’ and 3’ ends, and these Expression Sequence Tags
(ESTs) were computationally condensed into sequence clusters, which were then subjected towhole-mount in situ hybridization (WISH). Approximately 20,227 of ESTs were generated,
and were clustered into 2900 distinct genes. The WISH analysis identified more than 101
genes that were expressed predominantly in the gonads. Furthermore, we have identified
genes expressed predominantly in pole cells, using DNA microarray technique.

e. Role of maternal Ovo protein in the germline of Drosophila embryos
It has been proposed that germline-specific gene expression is initiated by the function ofmaternal factors that are enriched in the germ plasm. However, such factors have remained
elusive. Here, we describe a genome-wide survey of maternal transcripts that encode fortranscription factors and are enriched in the germ plasm. We isolated pole cells (primordial
germ cells; PGCs) from blastodermal embryos by fluorescence-activated cell sorting (FACS)
and then used these isolated cells in a microarray analysis. Among the 835 genes in the Gene
Ontology (GO) category “transcription regulator activity” listed in FlyBase, 68 were found to
be predominantly expressed in PGCs as compared to whole embryos. As the early PGCs are
known to be transcriptionally quiescent, the listed transcripts are predicted to be maternal inorigin. Our in situ hybridization analysis revealed that 27 of the 68 transcripts were enrichedin the germ plasm. Among the 27 transcripts, 6 were found to be required for
germline-specific gene expression of vasa and/or nanos by knockdown experiments using
RNA interference (RNAi) (Yatsu et al., 2008).
Among the 6 transcripts, we focused on ovo. The ovo gene encodes for a DNA-binding,
C2H2 Zn-finger protein that is involved in oogenesis and in epidermal development. The ovo
gene produces at least three alternate isoforms. Ovo-A and Ovo-B function as a negative anda positive transcriptional regulator in the germline, respectively. Ovo-Svb is expressed in theepidermal cells and is required for their differentiation (Kondo et al., 2010). We found that
Ovo-B is the major isoform expressed in PGCs during embryogenesis. To know its function,
we over-expressed the Ovo-A repressor only in PGCs, and examined their developmental fate.

− 171 −

Our data shows that the reduction in maternal Ovo-B activity results in a decrease in thenumber of primordial germ cells during post-embryonic stages, which thereby causes sterility
in both female and male adults. Thus, maternal Ovo-B has an essential role in germline
development in both sexes.

f. Germline stem cell niche formation in male gonad
The germline stem cell (GSC) niche in Drosophila testes has emerged as a useful model
system for studying stem cells. In the apical tip of the adult testes, the GSCs lie in intimatecontact with somatic hub cells, known collectively as the niche cells, which causes the stem
cells to retain self-renewing potential. GSCs divide to produce one daughter cell that remains
associated with the hub cells, while the other daughter cell detaches and initiates
spermatogenesis.
Hub cells are derived from a subset of somatic gonadal cells (SGCs) that are located in
the anterior region of male embryonic gonads. However, it remains unclear how the proper
niche size and location are regulated within the developing gonads. We have demonstrated
that a receptor tyrosine kinase, Sevenless (Sev), represses hub development in the anterior
region of male embryonic gonads. Sev is expressed by SGCs within the posterior region of
the gonads, and is activated by a ligand, Bride of sevenless (Boss), which is expressed by polecells, to prevent ectopic hub differentiation in the posterior SGCs (Kitadate et al., 2007).
We further found that Notch signaling induces hub differentiation (Kitadate andKobayashi, 2010). Notch is activated in almost all of the SGCs within male embryonic
gonads, suggesting that the posterior SGCs, as well as the anterior SGCs, have the capacity tocontribute to hub differentiation. Since hub differentiation is restricted in the anterior SGCs,
the posterior SGCs should be repressed to become hub cells. We showed that epidermal
growth factor receptor (Egfr) is activated in the posterior SGCs to repress hub differentiation.
In the absence of Egfr activity, ectopic niche differentiation is evident in the posterior SGCs.
Moreover, hub differentiation which is normally observed in the anterior SGCs was repressedby expressing a constitutively active form of Egfr throughout SGCs. These observations showthat Egfr is both required and sufficient to repress hub differentiation (Kitadate andKobayashi, 2010).
Egfr is activated in the posterior SGCs by Spitz ligand emanating from pole cells, while aligand for Notch, Serrate, is expressed in SGCs. This implies that varying the number of polecells alters the niche size. Indeed, a decrease in the number of pole cells causes ectopic hub
differentiation, which consequently increases their chance to recruit pole cells as GSCs. Whenectopic hub differentiation is repressed, the decreased number of pole cells fail to become
GSCs. Thus we propose that SGCs sense PGC number by the signaling from PGCs to SGCs
to modulate niche size, and this serves as a mechanism securing GSCs.

− 172 −

g. Mechanism regulating sex determination of PGCs
"Sex reversal" leads to infertility, because the soma and germ cells become incompatible;
male gonads are not able to deliver eggs, and vice versa. Various genetic conditions result insex change in the soma, but in these cases germ cells retain their original gender, and how sex
is determined in germ cells has remained unclear. It is widely accepted in mammals andDrosophila that male sexual development is imposed in PGCs by the sex of the gonadal soma,
and that PGCs assume a female fate in the absence of a masculinizing environment. How
PGCs initiate female development, however, is a long-standing question in reproductive anddevelopmental biology.
In the soma, sex determination is controlled by the Sex lethal (Sxl) gene, which is firstexpressed at the blastodermal stage. Sxl encodes an RNA binding protein involved inalternative splicing and translation. In the soma of female (XX) embryos, it functions throughtransformer (tra) and transformer-2 (tra-2), which in turn regulate alternative splicing of the
doublesex (Dsx) gene to produce a female-specific form of Dsx. In male (XY) embryos, thispathway is turned off and a male-specific form of Dsx is produced by default. These Dsx
proteins determine the sexual identity of somatic tissues. Previous reports, however,suggested that Sxl does not induce female sexual development in the germline, as it does inthe soma. Although Sxl is autonomously required for female sexual development, constitutive
mutations in Sxl (SxlM) that cause XY animals to undergo sexual transformation from male tofemale does not necessarily interfere with male germline development. Moreover, tra, tra-2,
and dsx are not required for female germline development. Finally, female-specific Sxl
expression has been detected later in gametogenesis, but not in early germline development.
Contrary to the previous observations, we found that Sxl was expressed in XX, but not
XY PGCs, during their migration to the gonads. Furthermore, we found that the SxlM1
mutation does not result in Sxl expression in XY PGCs, as early as in XX PGCs. To determine
whether Sxl induces female development in XY PGCs, we then induced Sxl expression in XY
PGCs using nanos-Gal4 and UAS-Sxl. We transplanted three types of XY PGCs, eachcharacterized by a different duration of Sxl expression: (i) XY PGCs in which Sxl was
expressed from stage 9 until stage 16/17 using maternal nanos-Gal4 (XY-mSxl), (ii) XY
PGCs in which Sxl was expressed from stage 15/16 onward using zygotic nanos-Gal4(XY-zSxl), and (iii) XY PGCs in which Sxl was expressed from stage 9 onward using bothmaternal and zygotic nanos-Gal4 (XY-mzSxl). We found that XY-mzSxl and XY-mSxl PGCs
entered the oogenic pathway and produced mature oocytes in XX females. These oocytes
contributed to progeny production. In contrast, XY-zSxl PGCs did not enter the oogenic
pathway. These observations demonstrate that Sxl expression in XY PGCs during
embryogenesis induces functional egg differentiation in the female soma.
In contrast, Sxl-specific double-stranded RNA (UAS-SxlRNAi) under the control of− 173 −

maternal nanos-Gal4 was then used to reduce Sxl activity in XX PGCs during embryogenesis.
Introducing UAS-SxlRNAi resulted in tumorous and agametic phenotypes in female adults,
indicating that the XX germline lost female characteristics.
Our findings provide powerful evidence for Sxl as a master gene that directs a female
germline fate. XX PGCs initiate female sexual identity based on their Sxl expression, while,lacking Sxl expression in XY PGCs, male sexual fate occurs primarily by a signal fromgonadal soma.

h. Mechanism regulating left-right asymmetry in Drosophila embryos(Collaboration with Senior High School, University of Tsukuba)
In 2001 and 2003, I gave lectures to teach high school students and their teachers about
the wonders and outstanding questions addressed in studies of developmental biology. In
2003 and 2004, collaborating with a high school teacher (biology), I have introduced newlaboratory exercises that teach fundamental concepts in developmental genetics. This
includes experiments and discussions in the laboratory. The positive outcomes of these
efforts have been noted in the final reports from these students, where they are clearly muchbetter at designing and performing experiments and discussing their results. I have prepared
the manuscript reporting their finding on left-right asymmetry in the gut of Drosophila
embryos. Our results demonstrate that inversion of antero-posterior (AP) polarity does notaffect left-right (LR) asymmetry of the gut, and implies that LR asymmetry is specified inrelation to the AP and dorso-ventral polarities. This has been published in the international
journal, Develop. Growth Differ., 47, 457-460 (2005).

− 174 −

3. Representative Papers○K. Hashiyama, Y. Hayashi and S. Kobayashi (2011) Drosophila Sex lethal gene
initiates female development in germline progenitors.
Science 333, 885-888.
[Highlighted in This week in Science (Science 333, 801), Perspectives (Science
333, 829-839), World of Reproductive Biology (Biology of Reproduction, 85,
427-428)]
Y. Kitadate and S. Kobayashi (2010) Notch and Egfr signaling act antagonistically toregulate germline stem cell niche formation in Drosophila male embryonic gonads.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 107, 14241-14246.
T. Kondo, S. Plaza, J. Zanet, E. Benrabah, P. Valenti, Y. Hashimoto, S. Kobayashi, F.
Payre, Y. Kageyama (2010) Small Peptides Switch the Transcriptional Activity of
Shavenbaby During Drosophila Embryogenesis.
Science 39, 336-339.
Y. Hayashi, S. Kobayashi and H. Nakato (2009) Drosophila glypicans regulate thegermline stem cell niche.
J. Cell Biol. 187, 473-480.
J. Yatsu, M. Hayashi, M. Mukai, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2008)
Identification of maternal RNAs encoding transcription factors required for
germline-specific gene expression in Drosophila embryos.
Int. J. Dev. Biol., 52, 913-923.
○Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi (2007) Boss/Sev signaling from
germline to soma restricts germline-stem-cell-niche formation in the anterior regionof Drosophila male gonad.
Dev. Cell, 13, 151-159.
[Evaluated by Fuculty of 1000 Biology] [Highlighted in PaperPicks of Dev. Cell]
K. Sato, Y. Hayashi, Y. Ninomiya, S. Shigenobu, K. Arita, M. Mukai and S. Kobayashi(2007) Maternal Nanos represses hid/skl-dependent apoptosis to maintain the germline in Drosophila embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 104, 7455-7460.
M. Mukai, Y. Hayashi, Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi (2007)
MAMO, a maternal BTB/POZ-Zn-finger protein enriched in germline progenitors is
required for the production of functional eggs in Drosophila.
Mech. Dev., 124, 570-583.
○ S. Shigenobu, Y. Kitadate, C. Noda and S. Kobayashi (2006) Molecularcharacterization of embryonic gonads by gene expression profiling in Drosophilamelanogaster.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 103, 13728-13733.
[Evaluated by Fuculty of 1000 Biology]− 175 −

T. Sengoku, O. Nureki, A. Nakamura, S. Kobayashi and S. Yokoyama (2006) Structural
Basis for RNA Unwinding by the DEAD-Box Protein Drosophila Vasa.
Cell 125, 287-300.
[Evaluated by Fuculty of 1000 Biology]
R. Amikura, K. Sato and S. Kobayashi (2005) Role of mitochondrial ribosome-dependenttranslation in germline formation in Drosophila embryos.
Mech. Dev. 122, 1087-1093.
○Y. Hayashi, M. Hayashi and S. Kobayashi (2004) Nanos suppresses somatic cell fatein Drosophila germline.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 10338-10342.
M. Tsuda, Y. Sasaoka, M. Kiso, K. Abe, S. Haraguchi, S. Kobayashi and Y. Saga (2003)
Conserved role of nanos proteins in germ cell development.
Science 301, 1239-1241.
[Evaluated by Fuculty of 1000 Biology]
R. Amikura, K. Hanyu, M. Kashikawa and S. Kobayashi (2001) Tudor protein isessential for the localization of mitochondrial ribosomal RNAs in polar granules ingerm plasm of Drosophila embryos.
Mech. Dev. 107, 97-104.
○R. Amikura, M. Kashikawa, A. Nakamura and S. Kobayashi (2001) Presence of
mitochondrial-type ribosomes outside mitochondria in germ plasm of Drosophila
embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98, 9133-9138.

4. List of Publications (2001-2011)
K. Hashiyama, Y. Hayashi and S. Kobayashi (2011) Drosophila Sex lethal gene initiates
female development in germline progenitors.
Science 333, 885-888.
M. Mukai, K. Kato, S. Hira, K. Nakamura, H. Kita and S. Kobayashi (2011) Innexin2
gap junctions in somatic support cells are required for cyst formation and for egg
chamber formation in Drosophila.
Mech. Dev. 128, 510-523.
Y. Ohhara, Y. Kayashima, Y. Hayashi, S. Kobayashi and K. Yamakawa-Kobayashi(2011) Expression of β-adrenergic-like octopamine receptors during Drosophila
development.
Zoological Science in press
Y. Kitadate and S. Kobayashi (2010) Notch and Egfr signaling act antagonistically toregulate germline stem cell niche formation in Drosophila male embryonic gonads.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 107, 14241-14246.

− 176 −

T. Kondo, S. Plaza, J. Zanet, E. Benrabah, P. Valenti, Y. Hashimoto, S. Kobayashi, F.
Payre, Y. Kageyama (2010) Small Peptides Switch the Transcriptional Activity of
Shavenbaby During Drosophila Embryogenesis.
Science 39, 336-339.
R. Niwa, K. Ito, T. Namiki, Y. Shimada-Niwa, M. Kiuchi, S. Kawaoka, T. Kayukawa, Y.
Banno, Y. Fujimoto, S. Shigenobu, S. Kobayashi, T. Shimada, S. Katsuma, and T.
Shinoda(2010)
Non-molting
glossy/shroud
encodesashort-chain
dehydrogenase/reductase that functions in the "Black Box" of the ecdysteroid
biosynthesis pathway.
Development 137, 1991-1999.
Y. Hayashi, S. Kobayashi and H. Nakato (2009) Drosophila glypicans regulate thegermline stem cell niche.
J. Cell Biol. 187, 473-480.
T. Maezawa, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2009) Expression of theapoptosis inducer gene head involution defective in primordial germ cells of the
Drosophila embryo requires eiger, p53 and loki function.
Develop, Growth and Differ. 51, 453-461.
K. Hashiyama and S. Kobayashi (2009) Expression of genes involved in sumoylation in
the Drosophila germline.
Gene Expression Patterns, 9, 50-53.
J. Yatsu, M. Hayashi, M. Mukai, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2008)
Identification of maternal RNAs encoding transcription factors required for
germline-specific gene expression in Drosophila embryos.
Int. J. Dev. Biol., 52, 913-923.
Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi (2007) Boss/Sev signaling from
germline to soma restricts germline-stem-cell-niche formation in the anterior regionof Drosophila male gonad.
Dev. Cell, 13, 151-159.
K. Sato, Y. Hayashi, Y. Ninomiya, S. Shigenobu, K. Arita, M. Mukai and S. Kobayashi(2007) Maternal Nanos represses hid/skl-dependent apoptosis to maintain the germline in Drosophila embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 104, 7455-7460.
M. Mukai, Y. Hayashi, Y. Kitadate, S. Shigenobu, K. Arita and S. Kobayashi (2007)
MAMO, a maternal BTB/POZ-Zn-finger protein enriched in germline progenitors is
required for the production of functional eggs in Drosophila.
Mech. Dev., 124, 570-583.
Y. Nakamura, T. Kagesawa, M. Nishikawa, Y. Hayashi, S. Kobayashi, T. Niimi and K.
Matsuno (2007) Soma-dependent modulations contribute to divergence of rhomboid
expression during evolution of Drosophila eggshell morphology.
Development, 134, 1529-1537.

− 177 −

M. Mukai, Y. Kitadate, K. Arita, S. Shigenobu and S. Kobayashi (2006) Expression of
meiotic genes in the germline progenitors of Drosophila embryos.
Gene Expr. Patterns 6, 256-266.
S. Shigenobu, K. Arita, Y. Kitadate, C. Noda and S. Kobayashi (2006)Isolation of
germline cells from Drosophila embryos by flow cytometry.
Develop. Growth Differ. 48, 49-57.
T. Sengoku, O. Nureki, A. Nakamura, S. Kobayashi and S. Yokoyama (2006) Structural
Basis for RNA Unwinding by the DEAD-Box Protein Drosophila Vasa.
Cell 125, 287-300.
S. Shigenobu, Y. Kitadate, C. Noda and S. Kobayashi (2006) Molecular characterizationof embryonic gonads by gene expression profiling in Drosophila melanogaster.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 103, 13728-13733.
K. Sato, N. Shibata, H. Orii, R. Amikura, T. Sakurai, K. Agata, S. Kobayashi and K.
Watanabe (2006) Identification and origin of the germline stem cells as revealed by
the expression of nanos-related gene in planarians.
Develop. Growth Differ. 48, 615-628.
R. Amikura, K. Sato and S. Kobayashi (2005) Role of mitochondrial ribosome-dependenttranslation in germline formation in Drosophila embryos.
Mech. Dev. 122, 1087-1093.
M. Hayashi, H. Aono, J. Ishihara, S. Oshima, H. Yamamoto, Y. Makazato and S.
Kobayashi (2005) Left-right asymmetry in the alimentary canal of the Drosophila
embryo.
Develop. Growth Differ. 47, 457-460.
Y. Hayashi, M. Hayashi and S. Kobayashi (2004) Nanos suppresses somatic cell fate in
Drosophila germline.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 10338-10342.
K. Hanyu-Nakamura, S. Kobayashi and A. Nakamura (2004) Intrinsic and extrinsic lipid
phosphate phosphatase defines cell viability that promotes directional migration of
Drosophila germ cells.
Development 131, 4545-4553.
S. Unezaki, M. Nishizawa, E. Okuda-Ashitaka, Y. Masu, M. Mukai, S. Kobayashi, K.
Sawamoto, H. Okano and S. Ito (2004) Characterization of the isoforms of MOVO
zinc finger protein, a mouse homologue of Drosophila ovom as transcription factors.
Gene 336, 47-58.
M. Tsuda, Y. Sasaoka, M. Kiso, K. Abe, S. Haraguchi, S. Kobayashi and Y. Saga (2003)
Conserved role of nanos proteins in germ cell development.
Science 301, 1239-1241.
H. Sano, A. Nakamura and S. Kobayashi (2002) Identification of a transcriptional
regulatory region for germline-specific expression of vasa gene in Drosophilamelanogaster.

− 178 −

Mech. Dev. 112, 129-139.
S. B. Inoue, M. Shimoda, I. Nishinokubi, M. C. Siomi, M. Okamura, A. Nakamura, S.
Kobayashi, N. Ishida and H. Siomi (2002) A Role for the Drosophila Fragile
X-Related Gene in Circadian Output.
Current Biology 12, 1331-1335.
M. Kashikawa, R. Amikura and S. Kobayashi (2001) Mitochondrial small ribosomal
RNA is a component of germinal granules in Xenopus embryos.
Mech. Dev. 101, 71-77.
R. Amikura, K. Hanyu, M. Kashikawa and S. Kobayashi (2001) Tudor protein isessential for the localization of mitochondrial ribosomal RNAs in polar granules ingerm plasm of Drosophila embryos.
Mech. Dev. 107, 97-104.
R. Amikura, M. Kashikawa, A. Nakamura and S. Kobayashi (2001) Presence of
mitochondrial-type ribosomes outside mitochondria in germ plasm of Drosophila
embryos.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98, 9133-9138.
A. Nakamura, R. Amikura, K. Hanyu and S. Kobayashi (2001) Me31B silencestranslation of oocyte-localizing RNAs through the formation of cytoplasmic RNP
complex during Drosophila oogenesis.
Development. 128, 3233-3242.
H. Sano, M. Mukai and S. Kobayashi (2001) Maternal Nanos and Pumilio regulate
zygotic vasa expression autonomously in the germline progenitors of Drosophila
embryos.
Develop. Growth & Differ. 43, 545-552.

− 179 −

5. Future (On-going) Research Plan
Our final goal is to find the genetic networks regulating germline segregation andgermline sex determination in Drosophila embryos. We would like to address the importantquestions, a) how somatic fate is repressed by maternal Nanos protein in the primordial germ
cells, b) how and what germline-specific genes are induced by maternal Ovo protein, and c)
how the sex difference (female fate) is induced by Sxl gene in the germline. Moreover, we aretrying to clarify the regulatory network of the genes expressed in the primordial germ cells byusing mathematical and statistical methods.

a. Genome-wide search for RNAs of which translation is regulated by Nanos
in the germline of Drosophila embryos
Nos acts as a translational regulator for specific RNAs in the pole cells. Maternal Nos
represses apoptosis and mitosis of pole cells by suppressing translation of cyclin-B and head
involution defective RNA, respectively. Moreover, Nos is required for the repression ofsomatic cell fate in the pole cells and for the germline development within the gonads,
presumably via regulating unidentified RNAs. Thus, we started a genome-wide identificationof RNAs of which translation is regulated by Nos in pole cells. Nos is known to function
together with the Pumilio (Pum) protein, which directly binds to distinct sequence in 3'-UTRof the target mRNAs. Gerber et al. have reported genome-wide identification of 165
Pum-binding RNAs. Based on this data, we started a systematic screen to identify target
mRNAs for Nos/Pum-dependent translational regulation in pole cells. We expressed hybrid
mRNAs containing GFP-coding region and 3'-UTR sequence from the Pum-binding RNAs,
and then examined GFP expression in the pole cells with or without maternal Nos activity.
Among twenty hybrid mRNAs, six were translationally repressed by Nos. In addition, we
found that translation of two mRNAs were up-regulated by Nos. We are now examining theroles of these mRNAs in pole cell development.

b. Identification of downstream genes of maternal Ovo
Our data shows that the reduction in maternal Ovo activity results in a decrease in thenumber of primordial germ cells during post-embryonic stages, which thereby causes sterility
in both female and male adults. Thus, maternal Ovo has an essential role in germline
development. Since ovo gene encodes for a DNA-binding, C2H2 Zn-finger protein, we expectthat maternal Ovo induces the expression of the genes required for germline development.
Thus, we are trying to identify the downstream genes of maternal Ovo by using ChIP-seq andmicroarray techniques.

− 180 −

c. Identification of downstream targets of Sxl in the germline
Our findings have shown that Sxl acts as a master gene that directs a female germline fate.
XX PGCs initiate female sexual identity based on their Sxl expression, while, lacking Sxl
expression in XY PGCs, male sexual fate occurs primarily by a signal from gonadal soma.
One remarkable example of germline-autonomous regulation of sexual dimorphism has beenreported in a primitive animal, cnidarian Hydra. In this animal, the germline sex is not
influenced by the surrounding soma, and the germline determines the phenotypic sex of thepolyp. Thus, germline-autonomous regulation of sex has likely been present throughout theevolution of animals, and somatic control may have evolved with the emergence of
mesodermal tissues, including gonadal soma. Sxl does not appear to play a key role in sex
determination in non-drosophilid animals. Nevertheless, future studies should determine
whether Sxl homologs are expressed in the germline of non-drosophilids. Moreover, it would
be of particular interest to identify downstream targets of Sxl in the Drosophila germline, andtest whether these genes have a widespread role in germline sex determination.

− 181 −

− 182 −４．基礎生物学研究所外部点検評価会議
議事録

平成 23 年度基礎生物学研究所外部点検評価会議

議事録

１．基礎生物学研究所の概要について ............................ 187
２．学術研究の推進について .................................... 189
３．共同利用・共同研究に関する活動について、
国際連携および広報に関する活動について .................... 206
４．若手研究者の育成に関する活動について ...................... 218
５．新領域の開拓及び将来計画（平成 25 年度概算要求）について ... 228− 185 −

平成 23 年度基礎生物学研究所外部点検評価会議
日時

平成 24 年４月 25 日（水）13:00～16:00

場所

自然科学研究機構（岡崎）事務センター棟３階

第１会議室

出席者
山本
島本

正幸（かずさＤＮＡ研究所・所長）
功（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）

島崎研一郎（九州大学大学院理学研究院・教授）
武田洋幸（東京大学大学院理学系研究科・教授）

森和俊（京都大学大学院理学研究科・教授）

岡田清孝（基礎生物学研究所・所長）

山森

哲雄（基礎生物学研究所・副所長）

西村幹夫（基礎生物学研究所・教授）

野田昌晴（基礎生物学研究所・教授）

小林悟（基礎生物学研究所・教授）

長谷部光泰（基礎生物学研究所・教授）
児玉隆治（基礎生物学研究所・准教授

記録担当）

資料 （６．外部点検評価会議および外部点検評価アンケート関連資料 参照）
資料１ 基礎生物学研究所 平成 23 年度実績の概要と将来計画
資料２ Annual Report 2011
資料３ 基礎生物学研究所の概要
資料４ 外部点検評価アンケート
資料５ 平成 22 年度外部評価報告書の概要
資料６ 平成 23 年度基礎生物学研究所プレスリリース− 186 −

（岡田）今日は本当にお忙しい中を来ていただいてありがとうございました。この評価

会議というのは、毎年われわれの大学共同利用機関法人に課せられている外部点検評価活動の中の大きなイベントの一つとして開催していまして、基生研に所属しておられない、
外部の先生方に来ていただいていろいろご意見をお聞きしたり、われわれの研究所の活動に対する批判をお願いすると同時に、基生研に対する期待や希望についてもお聞きするというものです。
今日は５名の先生方においでいただきましたが、まず基生研の運営会議の委員の中からお２人の先生方にお願いしています。これは島本さんと山本さんにお願いいたしました。
それから、さらに少し外側から見ていただいていろいろなご意見を伺いたいということで、島崎さんと武田さんと森さんにお願いしました。この会議については、お手元にご用意した「外部点検評価報告書 2010」という冊子と同様のものをこの後１～２カ月の間に作って関係者の方々にお送りするということになるのですが、その中に、評価会議議事録という形で、録音して文書化したものを載せるということをこれまで数年やってきています。いろいろなご意見をそのまま載せて、われわれの反省材料あるいは発奮材料にしようということですので、ぜひよろしくお願いいたします。

（西村）

それでは、評価会議を始めさせていただきます。今日の評価会議ですが、私が進行をさせていただきますので、よろしくお願いいたします。
それでは最初に、基礎生物学研究所の現状についてということで、所長からご説明いた
だきたいと思います。

１．基礎生物学研究所の概要について（岡田）

それでは、資料がいろいろあるのですが、まず資料３「基礎生物学研究所の概要」と、資料１「平成 23 年度実績の概要と将来計画」というもの、あとはほかの資料を適宜使いながら説明させていただきます。
まず資料３の P.1 は基礎生物学研究所のミッションについて書いています。二つありま
すが、一つは基礎生物学という大きな枠の中で新たな研究領域を開拓し、国際的な発展をけん引するということで、これはわれわれの研究者としての立場を示しています。２番目
は、研究分野です。遺伝子の働き、細胞の働きと環境に適応した能力などについて調べていくということで、生物に共通した基盤的な部分と多様性の部分とを共に研究対象として− 187 −

考えています。
P.2 は沿革で、既にご存じかと思いますが、1977 年５月に創設されまして、今年で 35
年になります。2004 年の段階で組織改編が行われまして、大学共同利用機関法人となったと同時に、自然科学研究機構という新たな機構ができまして、国立天文台や核融合科学研
究所、生理学研究所および分子科学研究所という４つの研究所と一緒に機構のメンバーになって、現在につながっております。少し戻りまして 1988 年 10 月には総研大が創設されましたが、そのときからその中のメンバーの一つとして、基礎生物学専攻という形で大学
院教育を行っています。このように、これまで多少曲折はありながら、基礎生物学研究所という名前とそのミッションは変わらないままずっと来ていると言えると思います。
P.3 ですが、これは現在の組織・人員です。右側の下にある円グラフが人数でありまして、今年の４月１日現在で 311 名、これは大学院生、研究員等の非常勤職員等も含んだ数です。左側の組織表ですが、所長以下幾つかの共通の組織がありまして、運営会議というのが研究所のさまざまな活動についての決定をする会議ですが、その下にいわゆる領域というのが七つあります。これはそれぞれのいわば大学の研究科で言いますと教室に当たる
わけですが、各々の研究分野によって分けています。顔写真があるのは、ここ２年ぐらいの間に新たに教授として赴任された若い先生方の名前と顔をお示ししています。その下の研究施設は、所内外の共同研究および、いわゆる大学共同利用機関としてのミッションの共同利用にきちんと対応するために、それまでは分析室であるとか動物飼育室であるとかばらばらな組織であったものを、2010 年にモデル生物研究センターと生物機能解析センターという二つのセンターにまとめました。基礎生物学の研究においては、使う生き物をきちんと管理して、遺伝的にもきっちりしたものを常にそれぞれの実験に一番適した形で育てる、あるいは細胞ならば培養するということが重要なので、生き物をきちんと管理して、それを共同利用に供するという目的で、モデル生物研究センターというのを立ち上げて運営しているわけです。また、生き物についてさまざまな形での先端的な機能解析や機器分析というのが必要だということで、そちらの部分を生物機能解析センターというふうにまとめています。大きく二つの目的に沿って、互いに非常に密接につながった二つのセンターにまとめました。一番下にある大学連携バイオバックアッププロジェクトセンターというのは今年度立ち上げる方針になっていて、後でまた詳しく申し上げますが、生物遺伝資源のバックアッププロジェクトを基生研の共同利用の大きな柱の一つに立ち上げるということになりましたので、そのための組織を作ろうとしています。

− 188 −

P.4 はそれぞれの研究部門の中にある各教授および准教授のＰＩの人たちの名前と研究部門の名前です。具体的な研究内容に関しては、基生研のパンフレットですとか要覧を見ていただければということで、今は省略いたします。
P.5 は財政規模です。この数年ほぼ横ばいですが、22 年、23 年と少し増額になっているというところもあります。ここで、大きな問題といいますか特徴は、外部資金の主要部分である科学研究費補助金が、この棒グラフで一番下のレンガ色の部分ですが、これが全体としては４割近い部分になっていまして、それが研究所のアクティビティーを示しているとも言えるし、逆に、毎年毎年の財政規模の不確定要素ともなっているということになります。
その次の P.6 は、基礎生物学研究所の具体的な活動を五つの方向に整理して、いろいろなところでお話ししているものです。①が学術研究の推進、②が共同利用･共同研究の推進、③が国際連携と広報活動の展開、④が新領域の開拓、⑤が若手研究者の育成というものであります。今日の評価会議におきましては、この五つの方向について活動を説明した後に、それぞれについての皆さんのご意見をお聞きしたいと思います。時間の関係もありますので、①を取り上げてから、②と③をまとめて議論する。それから⑤、最後に④の順で進めます。少し順番が前後しますが、この五つの方向に沿って、ディスカッションをお願いしたいと思います。

２．学術研究の推進について
それでは、まず①の学術研究の推進に関してご説明します。資料１は、平成 23 年度実績の概要と将来計画についてまとめたものですが、P.2 の「I. 学術研究の推進」という章に
この分野に関する実績がまとめられてあり、「資料３

P1－P6」「P7－P10」などという肩のところの文字が、先ほどからご説明している資料３の対応するページを示しています。
資料３の P.7 は基生研から出た論文の引用度指数が長期に渡って国内トップレベルであることを示しています。P.8 は高い Impact Factor をもつ学術雑誌に掲載された論文数の状況です。それから P.9 が平成 23 年度科研費の機関ランキングで、基生研は 48 位でした。
採択件数は少ないのだけれど配分金額は随分多くなっているということで、非常に大型のものをたくさん獲得しています。P.10 は、競争的資金の特に大型のものについて、この数年間の取得状況を示しています。特に最近は新学術領域の代表者として、吉田さん、藤森
さん、山森さん、長谷部さんがやられております。

− 189 −

資料１の「I. 学術研究の推進」という章の後半には、実際の研究成果の主なものが羅列
してありますが、詳しい内容は資料６をご覧下さい。論文が出たときには、主なものに関しては基生研の広報室が書面でプレスリリースするとともに、新聞記者会見をしたり、基生研のホームページに掲載したりしています。資料６はホームページに掲載されたプレス
リリースをまとめたものですので、参考にしていただければと思います。
「学術研究の推進」ということに関して、何かご質問、あるいはコメントがあれば頂戴したいと思います。資料４「外部点検評価アンケート」は、資料１〜３を運営会議の所外委員及び今回ご出席の外部委員の先生方にお送りして、それらに関するご意見を頂いたものがまとめてあります。このアンケート結果も１から６までありまして、５までは先ほどからお話ししている五つの方向というのに対応しております。６は概算要求に関してということで少し別です。資料４の P.1「１）学術研究に関する活動について」というところに、今お話ししている「学術研究の推進」についてのご意見を７名の先生方から頂いたものがここに順不同で並べてありますので、これも参考にしていただいてご意見を頂ければと思います。

（西村）

どうもありがとうございました。研究所でプレスリリースした幾つかについて

ここに担当していた者がおりますので、簡単に紹介させていただきたいと思います。では、最初のシダのゲノムについて長谷部さん、説明をお願いします。

（長谷部）

動物の場合には比較的いろいろな系統のゲノム解析が進んでいるのですが、植物の場合にはこれまで花の咲く植物、動物ですと哺乳類に当たるグループぐらいのゲノ
ム解析しか行われていませんので、進化の研究には障害になっておりました。そこでわれ
われは国際コンソーシアムを作りまして、花の咲く植物と我々が以前に配列決定したコケ植物の間に位置するシダ植物小葉類のイヌカタヒバのゲノムを解読いたしまして、この結果によって植物が陸に上がった後どのよう発生に関わる遺伝子が進化してきたのかということの概略を明らかにすることができました。以上です。

（西村）

どうもありがとうございました。プレスリリース②は私どもの研究室で行っております研究で、ペルオキシソームという植物のオルガネラの形成、それから分化を研究しておりますが、ペルオキシソーム自身を可視化した植物を使いまして、ペルオキシソー
ムにタンパク質が行かなくなる輸送の欠損株を使って輸送にかかわる因子を同定しました。

− 190 −

その因子は植物に非常に特異的で、ほかの生物にはオルソログが存在しません。この因子の欠損株では、発芽が遅れるということとともに、植物の生育のところで大きな影響が出てくるということを明らかにしたものです。
それでは、続いて生殖細胞に関する③は小林さん、お願いします。

（小林）

これは生殖細胞の性を決める遺伝子を見つけたというものです。昔から体細胞の性を決める遺伝子の研究が盛んでした。けれども、生殖細胞の性別を決める遺伝子というのは全く分かっていなかったというのが現状でした。これまで、生殖細胞の性は体細胞の性に依存して決まると考えられていました。しかし、一方で生殖細胞自身が決めている
メカニズムがあるはずだということが昔から言われていました。今回はショウジョウバエを材料にしてその遺伝子を特定したということで、全く新しい研究としていろいろな新聞などで取り上げられました。

（西村）④は TRPV チャネルについて、野田さんお願いします。

（野田）われわれ動物の体液の塩濃度といいますのは、いわゆる生理的食塩水濃度に厳密にコントロールされているわけですが、それは動物が陸上界に進出してきたときの細胞外液の濃度を維持しているという進化的な問題でもあるわけです。脳の中に体液中の塩濃度をモニターするシステムがあります。一つは浸透圧の上昇を感知するシステムですが、どのような受容体が関知しているのかという研究がいろいろなところでなされております。
私どもが見つけましたのは、カプサイシン、熱、あるいは酸といった侵害刺激の受容体である TRPV1 が、体温付近では浸透圧上昇を感知する受容体であること、そしてこの四つの刺激がシナジスティクに働いて TRPV1 を活性化しているということです。
従って、アシドーシスを起こした患者さんが、熱刺激を受けたり、浸透圧刺激を受けると健常者より強い痛みを感じるというのは、こういうリセプター自身の性質から説明ができます。以上です。

（西村）

どうもありがとうございます。まだ幾つかありますが、⑨の「葉が平たい形に成長するメカニズム」について、研究室を兼務しておられる岡田所長にお願いします。

（岡田）

これは、私のラボでの最近の成果の一つです。葉が横に広がって成長する機構− 191 −

を調べたものです。従来の考えでは、葉の表側と裏側の領域がまず決定され、表裏領域の境界部分の細胞が横向きに分裂すると理解されていたのですが、境界部分というだけで、分裂活性が昂進する細胞群が同定されていなかったのです。今回、このような細胞群を同定して中間領域と名付け、中間領域の細胞を規定する遺伝子群を同定して、葉の発生機構についての新たなモデルを提供した仕事です。

（西村） どうもありがとうございました。今ご説明いただいたのが平成 23 年度の主な成果のうちの一部です。このような研究を昨年度は行っているわけですが、さらに所内の研究者の研究水準や研究内容について、それから特に今後生物学にブレークスルーをもたらすような研究を育てて展開していくために研究所がどのようなシステムを持てばいいだろうかという点に関して参考となるようなご意見が頂けましたら非常にありがたいと思います。島本先生、口火を切っていただけますか。

（島本）

非常にいい面白い研究をやっておられて、いいと思います。今日聞きたいと思ったのは、最近５人ぐらい若い先生が教授になられたので、彼らの将来のことです。優秀な方が来ているのはよく理解していいますが、最初の期間はスムーズにいろいろお金のことやシステムや人のことがうまく離陸するといいと思います。その辺り、今日の成果のまとめには若い最近着任された先生のものがまだ出てきていないように思ったのですが、いかがでしょうか。

（岡田）

うまくスタートを切ってもらうために、研究所として何か特別な配慮をしているかということですね。

（島本） ええ、
人のことやラボ− 192 −

の体制づくりというのを、研究所としてはどのようにバックアップしているのですかということです。

（岡田） 人の面、場所、それからお金といろいろあると思うのです。人から言いますと、基生研の場合はいわゆる小講座制度というのをずっと維持していて、ＰＩに当たる教授がいる場合にはそこにあと２人はスタッフをつけることにしています。それは准教授１人、助教１人でもいいし、助教２人でもいしという格好です。大抵若い先生方は助教を２人採りたいと言うわけです。これは、何も若い先生だから特別にそういうことをしているわけではなくてここは全体がそういう方針でして、最近採った人たちも同じシステムを使ってもらってサポートしています。
それだけではなくて、さらに「NIBB リサーチフェロー」という名前で、研究所がサポートしているポスドクを１人は雇用してもいいことにしています。いきなり助教で雇うと、助教は任期がありますが、それにしても 10 年以上雇って一緒にやることになるので、なかなか人柄が分からないときには、最初 NIBB リサーチフェローとして採って、その後助教に移すということもあります。ここ１～２年はそういうシステムでも構いませんということ
で、人を見ながらいいチームを作っていくということができるようにしています。
ですから、「人」という点では、自分以外に研究者が３人、研究所がサポートする人が付くことになります。

（島本）

最初の年からですよね？

（岡田）

もちろんそうです。

それから、さらに技術職員を１人付けようとしています。今はすべての研究室に行きわたるほどではないのですが、技術職員が欲しい、こういう技術的なことを受け持つことができる人が欲しいというときにはその人も考えましょうということになっているので、最大限５人のチームを作ることができるということです。大学院生の絶対数が少ないので、それに代わるものとしてそういうこと仕組みにしています。場所に関しても十分広いスペースを提供しています。
それからお金に関しては、昔の校費、今の運営費交付金というのはそれなりに均等に教授はいくらという形で分けています。特に若い人にということでのサポートはないのですが、立ち上げの最初の年だけは 1000 万円を運営費交付金として出しています。その後は特− 193 −

にはないのだけれど、プロジェクト研究として環境応答に関する大きなプロジェクトを今進めているのですが、所内で提案してもらって審査していいものを選ぶという中に若い人の出したものも入っているので、そちらの方は１件 1000 万円程度出ていますから、そうい
う意味では頑張っていい提案をした方は十分研究を進めていける状況になっていると思い
ます。

（島本）

分かりました。ありがとうございました。

（山本）

島本先生は最初から本質的なところにずばっと切り込まれましたが、話を先ほど西村先生がお話しされたプレスリリースのことに戻します。ここにはプレスリリースの内容が書いてあるのですが、実際にはどれぐらいのメディアで取り上げられていることなのでしょうか。

（西村）

それは、児玉さんの方から。

（児玉）

その点は今回資料を準備しませんでしたが、例えばこの冊子「外部点検評価報

告書 2010」を見ていただきますと、昨年度までのプレスリリースに関しては、それぞれのリリースが、どの新聞の何月何日に取り上げられたかというリストが載っているのと、その記事の一部を画像として張ってありますので、それぞれどれぐらい取り上げられたかというのはお分かりいただけると思います。

（山本）

何ページですか。

（児玉） 265 ページ以降に 2008～2010 年まで３年間のものを載せております。新しいものから順にさかのぼって載せていますので、一番最初が 2010 年 12 月 24 日の高田先生のところからのリリースです。例えばこれで言いますと、47 News Web、中日新聞夕刊、日経産
業新聞と載りまして、そのうちの中日新聞の夕刊の記事をここに示しているというふうにご覧いただければと思います。

（山本）

一般的な印象としては、もちろん基生研からのリリースに限らず、こういう基礎研究というのはなかなかメディアが取り上げてくれないですよね。レベルの高い仕事だ
なと思っても、一般には分からないからとか書きづらいからという理由で取り上げてくれ− 194 −

ないということになりがちで、多分そういうことに何か対策を考えていかなければいけな
いというのは一つの問題提起になると思うのですが。

（岡田）

そうなのです。一つは広報専任として倉田智子特任助教を雇用しているのです

が、彼女はもともと上野教授の研究室で総研大の学生だった人で、博士学位を持っています。彼女がメディエーターのような形で、かみ砕いた形の表現にしてプレスリリースとして新聞記者に提供するということをやってくれています。だから、そこの部分でかなり分かりやすい格好にはなっています。
このプレスリリースの文章そのものは、われわれ研究者が考えて書いているというよりは、むしろ倉田助教の方でかなり書き直して、分からないところは僕らの方にもう一遍聞
いてというふうにやってくれています。ただそのプレスリリースについて、岡崎の記者クラブとしてはそんなにたくさんの会社が入っていなくて、基本的には中日新聞が主になっています。だから、もっとほかの新聞となると、直接顔を見て話す、いろいろ話をしたり質問を受けたりというのはなかなか難しいところはあります。

（小林）

参考までに私のプレスリリース③については、性についての話題ということもあって、全国紙、例えば朝日、毎日、読売などの主要紙と中日は１面に載ったほか、多くの地方紙に配信されました。岡崎の記者クラブは、中日新聞ほか大手の新聞社の方もおられるので、そこで倉田さんが中心となって分かりやすく説明することが非常に重要だと思います。あとは記者クラブの記者さんから、なぜこんな細かいことまで聞くのかと思うぐ
らい質問が来るのですが、それに対してきちんと対応すれば記事として取り上げてくれるというのが僕の印象でした。今まではそんなに取り上げてもらえなかったのですが、そこをほんの少しだけ力を入れてやるといい結果が出るのではないかという感想です。

（西村） 広報の方でプレスリリースの相手先のリストや流し方というのも整備していて、対応できるようになっているという形です。一つ問題は、先ほどから言われているように、名古屋でもなくて岡崎地区ということですので、それが全国区に回るためにはそこからまた例えば東京などに伝えていってもらわなければいけないということがあります。機構の本部が東京にあるので、そういうところを記者会見に使ったらいいではないかという意見
もずっとあるのですが、なかなかそこは臨機応変に対応できない状況にありますので、まだ改善していく余地があると思います。

− 195 −

（岡田）かずさ DNA 研究所でも、いろいろ考えておられるのですか。

（山本）

いや、必要性はあるのですが、そんなには。いろいろご意見を伺って参考にさせていただきたいと思います。

（岡田）

むしろ奈良先端大の方がそういうプレスリリースもすごく進んでいるのではないですか。島本さん、いかがですか。

（島本） ええ。よく似た状況で、今小林さんが言われたように、奈良の支局というと「担当はお寺中心にやっています」という人が来るのです。それで最初は何時間も付き合った
りして大変でしたが、そのうちに、中には大阪からも来るようになり、その人は科学部で、その人たちは格段科学について知っています。ですから、みんなこの頃は丁寧に説明するようになり、記者が分からないのは絶対記事にならないみたいだから、平たく平たく説明するようになりました。大学の名前等が出るというのはわれわれにとって非常に大事なの
で。

（岡田）

基生研に限らず、岡崎の研究者からのそういう成果が新聞に出たりすると、岡崎の市民の人たちは非常に喜んでくれます。

（島本）

それはそうです。大きいです。

（山本）

もちろん新聞に出るだけが目標ではないと思いますし、新聞に出すためにあまり節を曲げてもいけないということもあるので、節度は必要だと思いますが、今言われたように、岡崎の市民の方が「あそこの研究所はあのようなことをやっているのだ」というイメージを持ってもらえるというのは非常に大事だと思うのです。さらに、岡崎だけではなくてもっと広く日本全国で、基生研というのはこのようなことをやっているところなのだというイメージができてくるのは非常に大事だと思っています。しかし、新聞というのはある意味水もの的なところもあるので、世間に理解してもらうためにもう少し何か方法はないかと考えてはいるのですが、あまりいいアイデアがあるわけでもないのです。

（西村）

岡崎ということに関しては、今、「OKAZAKI」という広報誌を出しています。岡崎の３研究所として出していて、その中で新しい研究等の情報を一般向けの形で紹介する− 196 −

ということをしていますが、あれはどれぐらいの頻度で出していますか？

（児玉）

今は年に２回です。以前に比べると随分減りました。最初は近隣住民の方をターゲットにしていましたが、それから高校生をターゲットにしたり、私は昨年度まで編集委員をしていまして、いろいろトライアルをしましたが、今のところは伸び悩んでいる状
況です。

（島本）

岡崎市民というのは結構よく知っていますか。

（岡田） 最近はかなり知ってきたと思います。でも、まだ不十分かもしれません。ただ、
岡崎南ロータリークラブが 20 年ぐらい前から岡崎の３研究所との交流を大変熱心にサポートしてくれているのです。留学生や外国から来ている研究者に対して、夏と冬に餅つき大会やホタルを見る会を開催するなど、いろいろな活動をしてくれています。

（西村）

どうもありがとうございました。ほかに学術研究に関してよろしくお願いしま

す。

（武田）

広報についてになってしまいますが、僕は実は大学で本部の広報を長くやっていたのです。それでこれを見てみるとものすごく分かりやすく書いてあるのですが、大体どのぐらいの頻度でこういうプレスリリースが行われていますか。もちろんこれは論文が出るのに依存しているのでしょうが、例えば東大ですと週に１回ぐらいはプレスリリース
して、それからこういうサマリーは月に４回から週に１回ぐらいは入れ替えて英語を作って、しかもイラストレーターに頼んで挿絵を作って載せるということを最近始めているのです。そうすると、ホームページのアクセスを見ると、出したときに上がるような傾向がだんだん見えてきているのです。つまり、そうするとフォロワーが増えてきている。それからツイッターやその辺に流したりするという努力をすると、確かにアクセスが上がる。
これは参考までに。しかも、最初のタイトルのわきに興味や人目を引くような小さなイラストがあるとものすごく上がるとか、経験的にはそのようなことを始めていて、徐々に効果が出ている。これは私たちの経験の紹介です。
それから研究に関しては、本当に素晴らしい研究が割と継続的に出ていて、本当に問題はないと思います。そこでむしろこちらからお伺いすることかもしれませんが、例えば最− 197 −

近若くして教授になることが多いのです。それは大学も全く同じなのですが、そうすると、就任した時点でこれから二十何年ある、または三十年近くあるという人たちがどんどん教授になっています。その人たちは、逆に言うと、そこでうまく回っていればいいのですが、でも上手く回っていたとしても、組織としてどこかでリシャッフルはあった方がいいかなという点が大学でも問題なのです。教授になってからもうまく移動する、または准教授でうまく仕事したらタイムリーに移るとか、何かそういう流動性が現状では全体的に見られないのが僕自身は気になっているのです。特に最近若くしてＰＩになったり教授になった
りするというのが多いので気になります。
基生研の中というのは、例えば准教授が上手く出るというような、または教授がどこかに移るというような流動性に関してはどうですか。ここが居心地がいいというのは非常によく分かっているので流動性を保つのは難しいかと思いますが、僕なんかは東大に行くま
ではほとんど５年に１回ぐらいずつ移っていて、今東大に移って 10 年ぐらいになるのです
が、そろそろ気分的には移りたいな、そろそろ飽きたなと思っているのですが、そんな感覚の持ち主なので全体の流動性に関して伺いたいのです。

（山森）

それはすごく大事なことで、実はまだ明快なポリシーがある部分とない部分とがあって、例えば助教から准教授、そういうものを同じ研究所の中で昇進を認めるか認めないかということに関して言うと、岡崎の中で三つの研究所があるのですが、それぞれ違うのです。一番厳密にやっているのは分子科学研究所で、それは原則認めないわけです。
生理学研究所も多少の例外はあるとは思うのですが、基本的に認めていないような気がします。基生研の場合は、ルールを作っていないのです。一番いい人を選ぶということなので認めていないということではないのだけれど、極めて少ない。ただ、助教から准教授に例は幾つかあります。准教授から教授にという例は過去１例しかないと思いますが、それは先任の先生が亡くなったという場合なので例外的です。このようなところがルールであり現実です。
今武田先生が言われた点で、では教授はどうなのだということになります。これについては何のルールもありませんし何の原則もないのですが、これまでの例だけを言いますと一つは黒岩先生です。基生研の教授から東大に移られた。それから、諸橋教授が九大の医学部の教授に移ったぐらいなのです。確かに、例えば特に最近は若くしてなる教授が三十年なり二十何年間ずっと基生研にいていいのかどうかというのはぜひいろいろな先生の意− 198 −

見をお聞きしたいと思っています。

（武田）

むしろこれから分かるという感じですよね。

（山森）

それはあからさまにまだ議論したことはないのだけれども、私自身は何人かの教授の先生と話したところ、皆が問題点だと思っている。だから、日本の政策全体の中でどういうふうにシャッフルをしたり、いろいろなミッションをシェアしていくのかというのはすごく重要な問題ではないかと私自身は思っています。これはあくまで個人的意見です。だから、ぜひそういう点についてこれを機会に少し意見をお互い交換できればと思います。日本のレベルでの基礎生物学の発展という点で何か必要な感じはしています。

（西村）

今二つのご質問が出て、一つはプレスリリースの頻度です。これについては、

ここに出てきている９件というのがプレスリリースとして昨年度行った回数です。それに加えて、プレスリリースとして一般公開などいろいろな行事の報告がその倍ぐらいの頻度であるというのが基生研の状況です。生理研は生理研で同じように行っていますし、分子研も行っていますので、ここの三つの研究所としてはかなり多いかもしれません。

（野田）教授が外へ出るかという問題で、私なりに少し考えていることもありますし、

先ほど紹介がなかった点もありますので、少し付け加えさせていただきます。
教授は 10 年ごとに 10 年評価という外部評価を受けて、もし業績が上がっていない等々の低い評価を受けた場合は所長がしかるべき処置を取るという規則になっていまして、所長の裁量権で外へ出ることを勧めるという制度があります。
もう一つの問題は、先ほど島本先生が言われた新しく若くして来た教授のサポート体制
とも少し関連するのですが、最近５年以内に来た先生方を見ていると、学生がたくさん来るということは非常にまれで、むしろ立ち上げに苦労しておられるということが見受けられるのです。確かに研究費は取得していらっしゃるのですが、大学院生がどんどん集まってくるということがないので、ラボの規模がなかなか大きくなっていかないということが、私の目から見ていると言えます。もし、基生研は環境がいいといってそういう状態で長い期間いるとなると、むしろ自分の首を絞めるということが起きてくるのではないかと思うのです。ですから、やはりマンパワーの不足ということを補うためには、むしろ大学へ出た方がいいケースもあるのではないかと思えます。ずっと居ることの方が危険率が高い。

− 199 −

もっと大型の競争的研究費を取って、ポスドクでやるという人はやれると思うのですが・・・。

（島崎）

このプレスリリースのことに関してですが、聞き落としたかもしれないのですが、実際に新聞に出たのはどれぐらいですか。全部出たのですか。

（西村）

全部出ています。

（島崎）

新聞に出るのは、基生研の存在を世の中に知ってもらうという意味でもいいと思うのですが、九州の新聞を見ていると主に病気のことに関する非常に身近なことしか出ないのです。それで、この長谷部さんの Selaginella ゲノムの解読というのは一般の人にとってはほとんど生活に関係ないという感じなのですが、こういうのをたくさん出してほしいと思うのです。うちの家内なんかも全く興味がないのですが、これが面白いのだということを出していただくのは非常にいいと思います。
それから、研究活動の内容とも関係するかと思うのですが、僕の知っている昔の基生研というのは仰ぎ見るような感じだったと思うのです。自分のレベルが低かったせいかもしれないのですが。今野田先生がおっしゃったようにいろいろ問題を伺っていると、一緒に働いてくれる大学院生がいい人が来ないというのが研究を進める上でネックになっているような感じがするのです。だから、そこに力を入れて宣伝もされて、いい学生を採ってくるというのは大事な気がします。さっき諸橋先生のことが少し出たのですが、「なぜ戻ってきたのか」という話をしたことがあるのです。彼は、教育をやりたい、いい学生に教育をやりたいと言うのです。彼ははっきりそう言うのです。
だから、ここの研究のレベルを上げるためにも、その辺のことに力を注ぐのは意味があるのではないかと思います。
あともう一つは、− 200 −

これは今ここで申し上げていいのかどうかよく分からないのですが、2003 年のレベルにく
らべて、指標の取り方が同じでないので直接比べるのは問題があるかもしれませんが、引用度がやや落ち気味に見えます。この理由を考えてみると、研究に特化してここでしかできないいい仕事をするというよりも、日本全体のレベルを上げようということでいろいろなサービスをなさっている。むしろそのことが優秀な先生方には、むしろ負担になっているのではないかという点が心配になります。
いろいろな共同利用やバックアップ体制を作るとかについてお金が付くわけで、研究のみならずついいろいろなところにエネルギーを費やさざるを得なくなる。話が少し先走ったかもしれないのですが、いい学術研究を推進しようとするのならば、研究所の活動について少し焦点を絞られた方がいいという感じを持っています。

（西村）

コンピートするということですね、それぞれの人のエフォートが。

（島崎）

そうですね。人間の数は限られていて働ける量というのは決まっているわけですから、いろいろなことをやられると、すべていいことだと思うのですが、無理が出て来てしまう。僕はそういう印象を持ちました。

（西村）

なるほど。

（山森）

島崎先生が言われた最後のところは私も非常にそう思います。要するに、いろ

いろなことをやらずに、極めて重要な研究をやりなさいということで、それは非常に私もそう思いますし、それは本当にありがたいと思います。
それで、インパクトファクターのことについて要因が二つか三つあります。一つは、前は客員がすごく充実していたのです。ですから、西塚先生を含めて非常に高いインパクトファクターの先生もおられて、山本先生も客員教授をなさっていましたが、それをカウントすると実は世界一だったと思うのです。それに対して、現状では客員講座が実質的にゼロになっています。これは岡田所長の考えで、私どももまた少し増やそうと思っています
が、それが一つ要因としてあります。
それから、ここ３年ぐらいで新しい教授を６人採ったのですが、その間数年間ゼロで来ているのです。だから、その辺のカウントが全くないので、そういう要因が幾つか重なってインパクトファクターには効いてきていると思います。ただ一番重要なメッセージは今− 201 −

言われたとおりなので、研究所として本当に何をやるべきなのか、基礎生物学研究所の一番重要なミッションは何かということは、相当各研究者が所長も含めて肝に銘じないと、その状況にふりまわされて、結局一番重要なことが抜けてしまうということがあり得ると思いますので、そこは非常に重要な指摘だと思うのです。

（西村）

今のご指摘のところは、学生に関する問題であったり、それから連携に関する問題として、またもう一度取り上げさせていただきたいと思います。

（森）

さっきの先生方の少しフォローアップです。プレスリリースに関しては、新聞に載るとわれわれはみんな「よくやった」と思うのかもしれませんが、学生はほとんど新聞を読まないのです。新聞を毎日取っている学生はほとんどいないのではないかと思います。
ネットのニュースをちょこちょこと見て満足している。うちの助教ですら「新聞を取っていません」と言うのです。それで、この前大阪の方で近藤寿人先生が今までの発生のシス
テムはうそだというような論文を書かれて大きく出たのですが、それをセミナーで言っても誰も知らないという感じなのです。
新聞に載っておじさんたちに喜んでもらっても駄目なわけで、学生を集めるためには学部学生にどうやって伝えるかというところの工夫がどこでも必要なのだと思います。やはり大学院生を集めようと思うと、学部学生に「こんな面白いことを研究しているのだよ」ということを伝えることが大事で、例えば動画的なイメージングなんかだったら YouTube
的な動画で出すなど何か工夫しないと、新聞でプレスリリースしたからよく広報しているというのは、学生を集めるという意味ではあまり機能しないかもしれないと一つ思いました。
それから、新しい先生方は助教２人を雇えてポスドクを１人もらえて技術職員もいて５人のチームを組めるというのはすごくうらやましいシステムです。それで、ここの一番最初に書いているように「新研究領域を開拓しブレークスルーを行う」、そういう目的でじっ
くりいこうと研究を始めても、何か適度な刺激を受けないとのんびりでもいいやみたいになってしまうかもしれないという恐れがあります。われわれだと、学生をいかに集めるか、それが内部でのコンペティションとして厳しく働くところがありまして、50 人ぐらいの学生を 25 研究室が取り合うようなやり方をしていますので、少し下手をすると去年なんかは卒研生がゼロになって「これはまずいかな」と思ってシステムを少し変えると今度は６人来るとか、学生は過敏に反応したりするのです。学生が来るかどうかというのがすごく適− 202 −

度な刺激になっていて、教育も一生懸命やって講義も一生懸命やる、実習も一生懸命やる。
そして何かに接するときの態度を「これでいいのか」と自分に問い掛けながらやるというのが刺激になっています。その辺の内部での刺激というのでしょうか、何かそういうのを保ったらアクティビティーも上がるようになって、武田先生の言うように外部に出ることを勧めるような雰囲気にもなるかもしれません。内部間で「じっくりやったらいいよ」と、全くの新研究領域を開拓したり、ブレークスルーを５年後､10 年後に出すというのも意義は大きいのでしょうけれど、そのための刺激も適度に入れる必要があるのかなという気はいたしました。

（西村）

どうもありがとうございました。

（島本）

僕らに最近導入されたのが、報奨金というやつなのです。結構議論を何年もやっていて、ほかの大学はどうか。九大は少し聞いたことがあるのですが、外部から得た研究費の何％ではなくて、それの額によって報奨金を出す。研究に没頭していてそんなお金に興味はないという人にはどうでもいいかもしれないのですが、特に若い人というか准教授の人などは正直言って給料が安いです。それで、100 万円、50 万円、30 万円、20 万円という報奨金を出す。それでどうというのではないのです。だけど、ここは基本的には研究所なので学生ベースの話は少ないです。学生が少ないから比較にはならないと思います。
そのときのインセンティブというか、少し刺激をしたいというのならば、そういうやり方も世の中には結構増えているのではないかと思います。

（西村）

それは給料としても増えているのですか。

（島本）

給料とは別に報奨金として、個人に渡されます。外部資金を獲得した額に応じて僕も少しもらったけれどうれしかった。

（山本）

外部資金の額に応じて、と書いてしまったらまずいのではないですか。

（島本）

いや。書いてあるというか、それは大学のルールです。だからといって、急にいい仕事が出るわけではないのだけれど、例えばそこでやっていることを認めているということがありますよね。

− 203 −

（山本）というか、勤務の査定というのはどこでもやっていると思います。

（島本）

やっています。それとは全く別です。

（山本）

それでボーナスが少し違ってくるとかはあるのですよね。

（島本）

それはもちろん違っています。それはずっとやっています。それとははっきりと別に、外部資金を得た額に対して、幾らから幾らだったらここですというふうにランクがあるんですが、数十万円が１年に１回支給される。邪道かどうかその考え方はいろいろあると思うけれど、もらった人はそれなりに非常にハッピーだし、自分は頑張っているよと実感できる。僕も少しもらったのですが、ちょっとうれしかった。そういうのもアメリカ的だという考えもあるし、中国的だという考えもあるかもしれないのですが、検討する余地はあるかもしれないと思います。僕らの大学もまだ始まったところです。

（西村）

給料ではないのですが、基生研の今の状況では、科研費の間接経費の部分を一部分戻すという意見はあるというところです。

（島本）

それは研究費でしょう？

僕が言っているのは研究費ではないですよ。今のは個人で使うお金ですから。

（西村）

そうなのです。基生研の場合にはいろいろ検討する必要がありますね。

（島本）

いろいろな意味で研究者は聖人でいい仕事をやっていればよくてということでやるという仕組みでこれまでやってきたんですが、学生が来ないとか、企業に流れるとかいろいろな意味でサイエンスに魅力がなくなってくる。新聞を見ても役に立つ研究のことしか出ていないみたいなことになってくると、そういう仕組みを守っていこうとするシス
テムが、あってもいいかなと思うのです。ちょっと外れた話になったかもしれないのですが。

（島崎） その点に関しては一言だけ。僕は 15 万円程度もらったのですが、それで何がよかったかというと、家庭内での自分の立場がよくなるというか、遅くなってもあまり文句を言わなくなるのです。そういうのがあって初めてやっているのだと認めてくれるという− 204 −

感じがあるので、研究が自由にできやすいという面はあると思います。

（西村） 分かりました。非常に参考になります。そういうシステムが本当にありますか。
どのような形でそれでできるかというのを少し調べる必要がありそうですね。

（野田）

幾つかの大学でも実際に始めていますよね。ただ、あまり大声で言っていないから知られていないだけで。

（島本）

それは別に普通にやっています。ほかの大学の状況は知りませんが、できるは

ずです。

（山本）

獲得したお金から幾らかもらっているという形には絶対できないはずです。

（島本）

それとは別だと思う。別です。財政的にどういうお金をどう使ってということを僕は理解していないですが、それはせいぜい１％にならないぐらいだと思います。

（西村）

今の話ですと、少しでも影響が非常に大きいと。

（島本）

それは、非常にお金をもらってもちろんうれしいです。特に若い人の方には影響が大きい。

（西村）

周りの学生が見る目にもだんだん影響がありそうですね。給料がどんどん減っていってしまうような状況で、将来の希望がなくなってくるのかもしれない。それへの対策にもなりそうです。

（岡田）

給料減額の話というものが出てきている時期にまさに大事かもしれないです。

（西村）

ありがとうございました。それでは、いったんここで学術研究については終わらせていただいて、次に共同利用・共同研究に関する活動と国際連携および広報に関する活動についてご意見を頂きたいと思いますので、説明をお願いします。

− 205 −

３．共同利用・共同研究に関する活動について、国際連携および広報に関する活動について（野田） それでは、資料３の P.11 をご覧ください。大学共同利用機関法人としての基生研でありますので、共同利用研究というのは最も大事な事業の一つと位置付けられております。P.11 にもありますように、さまざまな種別の共同研究あるいは共同利用実験というものを公募し採択しております。上の二つ、重点とモデル生物については研究費を、そのほかのものについては来所のための旅費と宿泊費等を助成するというシステムを取っております。
見ていただけるとお分かりになりますように、個別共同利用研究は 22 年度から急速に増えておりまして、24 年度はさらにこれよりも増えるであろうと思います。それから、DSLMと次世代 DNA シーケンサーという二つの共同利用実験を 22 年度から開始しましたが、これも順調に件数を伸ばしているということで、共同利用研究は順調に推移しているのではな
いかと思います。
評価アンケートの中に、「基生研と人的つながりがない研究者にとっても利用しやすいものに」、あるいは「新規の参加者が増えるような工夫が必要と思います」というご意見があったのですが、次の P.12 をご覧いただくとわかりますように、生物機能解析センターに特任の准教授を２人置きまして、そこが窓口になったために、従来の部門の教授とつながりのない人たちにも申し込みやすくなったということもあって、増えているのだと思います。
もう一つは、組織人員のところで紹介がありましたように、ここ数年の間に新任の教員が５人、６人参りましたので、その人たちに対する共同利用研究の申し込みというのがまた増えてきている。それからもう一つ件数が増えている理由は、P.13, 14 にありますように基生研がいくつかのバイオリソースの拠点になっているということです。そのバイオリソースの担当教員に対する共同利用研究が増えているということで、この三つが主な件数の増加の要因になっていると思います。
P.15 は、昨年からですか、植物科学最先端研究拠点という形で、これも共同利用のシステムが出来上がっていまして、これを使っての共同利用研究がこれから増えてくるであろうというふうに考えられます。
P.16 は、震災対応ということで急遽立ち上げたシステムですが、個別共同利用研究を利用して震災で被害を受けた先生方のバックアップをするために、緊急に随時募集・審査し− 206 −

て共同研究としてサポートするという活動をやりました。ここにある６件が緊急性があるということで申し込まれた方々です。
P.17 も震災を契機にした大学連携バイオバックアッププロジェクトとして、生物資源を安全に保管する拠点が必要であるということで、昨年度の補正予算で立ち上がったシステ
ムです。これは、今鋭意、基生研の方でサテライト拠点を含めて制度を設計しているという状況で、これが始まれば、また大学共同利用機関としての新しい存在価値が生まれてくるのではないかと思っております。以上です。

（西村）

加えて連携に関して説明を少しさせていただきます。今の資料３のＰ.18 は基礎生物学研究所が国際連携としてここ数年連携を強めていることが書かれています。一つは EMBL との共同利用研究、それから、マックスプランク植物育種学研究所、その横にありますテマセック生命科学研究所との連携、プリンストン大学との連携というのを始めておりまして、現在いろいろシンポジウム、それから共同研究等を進めております。それからあとでまた出てまいりますが、生物学国際高等コンファレンスというのはこれを使って新領域の開拓を進めることを目指した集会です。それから、最先端の研究に関しては NIBB
コンファレンスという国際会議を基生研創設以来毎年１件あるいは２件行っている。そのような形で現在このグローバルなネットワークを形成しようとしています。
それに関係しまして、アンケートの中にも共同研究等を通じて基生研でも設備を開発していくと非常によいというご意見を頂いていますが、その中の EMBL との共同研究の成果の一例となると思いますが、DSLM という EMBL で開発しましたライトシート型顕微鏡、これは入射の光と解析の光を別々にすることによって解析効率を上げていくというような顕微鏡ですが、それを導入し、更にこの研究所で新たにその中のシステムを変えて、同じようにライトシート型の顕微鏡ですが、今度はレンズの方を動かすことによって試料を動かさないで観察できるというような改良を加えています。これらの設備が確立した後で共同利用を進めていくということになります。P.20 は実際に行っているシンポジウム、コンファ
レンスのタイトルと参加者等のデータです。
大体ここまでが、共同利用・共同研究、それから国際連携および広報に関するご報告ですが、この点に関してご議論いただきたいと思います。

（岡田）

少しだけ付け加えますと、この資料１の P.3 からのところが共同利用・共同研

究の推進ということで昨年度の活動について文章で書いてあります。P.4 には、先ほどの− 207 −

大学連携バイオバックアッププロジェクトということについての現在の状況が書いてありますが、七つの大学にサテライト拠点になってもらって、それらのサテライトと中核拠点である基生研が連携しながらやっていこうということで現在準備を進めています。多分この６月には連携協定を結ぶことになるでしょう。山手地区というもう一つのキャンパスに２階建ての建物を作って、20 基ぐらいの液体窒素の大型のタンクを並べて入れ、更にディープフリーザーと種子などのための低温保存庫を作ろうということを考えているのです。
その建物ができて実際に動き出すのがまだ１年ぐらいかかるものですから、来年の２月か３月ぐらいにはお披露目のセレモニーもできるだろうと思っているところです。
この資料１の P.5 から P.7 までが国際連携と広報活動の展開というところで、P.5 の上にある NIBB コンファレンスに関しては、この３月 10～13 日に「大脳皮質組織化」ということで山森さんが中心に第 59 回のコンファレンスを開きました。それから、第 58 回というのは昨年やるはずだったものが大震災のために延期しているものですが、小林さんと吉田さんの方で「Germline（生殖系列）」というタイトルで今年の７月にやることになっています。
EMBL の方の活動についてはそこに書いてあるような形です。P.6 の上ですが、プリンストン大学とのシンポジウムも昨年の 11 月に開いた。テマセック研究所とマックスプランク
植物育種学研究所との連携の３機関合同のシンポジウムという形で、昨年の 11 月にシンガ
ポールで開きました。今年は基生研で 11 月ごろに開く予定になっています。
こういった形のものは、基生研の研究者や大学院生だけが参加するのではなくて、半数程度の参加者は日本のいろいろな大学の方からの希望者を公募して一緒に行っていただくようにしています。
プラクティカルコースに関しては、昨年の 11 月に岡崎でメダカ研究に関するコースを開催しまし− 208 −

たが、今年の６月にはシンガポール大学で開き、基生研の人たちも講師として参加して、両機関が責任機関となってやろうと考えています。
それから P.7 には、広報活動の具体的な内容がたくさん書いてあります。web マガジンを始めている、研究室紹介ビデオを作ってそれも web ページに載せている、YouTube のチャンネルを作って基生研の１日を 60 秒間で見せる動画などを掲載しているのですが、そういう活動を非常に活発にやっています。あとは印刷物として要覧や英文パンフレットの発行、理科教育に関しては、岡崎高校あるいはそのほかの高校や小中学校向け、さらにそれらの理科の先生向けの授業などをこの 20～30 年間ずっと続けています。
また、大学生向けの広報イベントとして、「夏の実習」という企画をしました。これは総研大の学生集めにつながることを期待しているけれども、大学院説明会ではなくて、大学の１年生・２年生を中心に３日間実験を体験してもらう企画です。これとは別に「体験入学」があり、数日間実際に研究室に入って、研究の現場というのはこういうものだと見せる催しもあって、そこに来た学生が総研大を受験するケースも結構ある状況になっています。
そういったところですが、NIBB コンファレンスに関しては山森さん、何か一言あります
か。

（山森）

これは、資料３の P.21 に載っていますが、NIBB コンファレンスは、とにかく非常に由緒正しい国際的なコンファレンスです。基生研ができた当初から、先ほど島崎先生が言われたように、わが国の代表的ないろいろなコンファレンスをやってきたと思うのですが、それはずっと継続しておりまして、基本的に毎年１回やることにしております。
基本的に基生研の専任の教授が担当してやりますが、私自身はこれで３回目です。2000 年に１回やって、２年前に第 56 回、そして今回もう１回やらせていただきました。
今回はなぜやったかというと、私は新学術領域の代表なのでそこの国際会議がメインだ
ったのですが、それと合わせて基生研の NIBB コンファレンスとして共催という形でお願いいたしました。今年のコンファレンスに関して言いますと、大脳皮質の形成に関して分子・細胞レベルからフォーカスを当てたという点では国際的にも非常に新しいフロントなので、そういう点では外国の参加者にはまず非常に好評だったし、それから特に国内の参加者にはそういう領域というものをお互い再確認して今後新しい展開をするという意味では非常に有益な会ではなかったかと思っております。

− 209 −

（西村）

どうもありがとうございました。それでは、一応今基生研の方での共同利用研

究、それから国際連携・広報に関しての現状をご説明いたしました。これに関してご意見を伺いたいと思います。

（森） 細かいことなのですが、資料３の P.13 のメダカバイオリソースです。このバイオリソースは非常によくやっていただいて、サービスも速やかに対応していただいて、成瀬
先生から「cDNA 25 万クローンができました」とかメーリングリストを通じて、定期的に情報をアップデートしていただいて非常によいのです。所蔵リソースリストの一番最後に「ゲノム断片 29 万クローン」というのがありまして、これは「ほぼ」メダカ全ゲノムをカバーしているのですが、これをなるべく早く「すべて」カバーしていただきたい。まだ、時々配列がちゃんとしないところに当たるとトラブって、PCR を組めないとか TILLING もできないのです。その後 TILLING でここも何かサービスしているみたいですが、配列が決まっていないと人工ヌクレアーゼ（TALEN）による遺伝子改変ができないので、メダカゲノ
ムをなるべく早く完全に読むということにしていただきたい。今、ゼブラフィッシュに比べてメダカがいいのは、ゲノムのアプローチが進んでいるということです。最近ゼブラも近交系ができたという話もあってそちらにばばっとやられるとまたそちらに人が移るので、なるべく早くゲノムは全部終わりにしていただきたいと思っています。

（西村） はい。これは成瀬先生に所長の方から伝えていただくことにしたいと思います。

（岡田）

これはメダカのバイオリソース関係というか、メダカのソサイエティーとしてはやろうということになっているのだと思うのですが、違うのですか。

（森）

そうだと思いますが、どういう体制かは別として早く整備していただきたいと思

います。

（西村）

（森）

TILLING とかは共同研究でもサポートしているのではないですか。

今、亀井さんの共同研究の説明を読むと TILLING もサービスを開始しましたというふうになっていますが、われわれのときはまだなかったので、私は京大の武田先生とか阪大の藤堂先生のところに行ってまだやっています。

− 210 −

（西村）ということで、徐々に進めておりますので、よろしくご支援をいただきたいと思います。

（島本） これは個人的な興味ですが DSLM というライトシート型顕微鏡というのは、もう少し何ができるか説明していただけますか。今までできなかったことが、どういうことが見えるようになるのですか。簡単で結構ですが。

（小林） では、私から説明します。資料３の P.19 です。これは、基本的には透過型の顕微鏡だと１点に励起光を当てて、その１点をスキャンしていくので時間がかかる。しかも、励起光はその１点だけに当たるわけではなくて、光路となる上下の部分にも光が当たるわけです。これに対して、DSLM は面で励起光を当てて、いっぺんに画像を取るので、当てている時間も少なくて光毒性も少ないという利点がある。
今までと同じ像がそれで取れてもしょうがないので、それを利用してどういう新しい画像が取れているかというと、ここにはアメーバが出ていますが、アメーバを共焦点顕微鏡
でスキャンして取ると、動きが速いので、完全なきちんとした動きがトレースできないけ
れど光シート型だとかなり速く取れる。あとはずっと観察しても光毒性がないので、継続してその動きを観察できる。そうすると、例えば障害物があるとか餌があるとかそういうときにレスポンスがどうなるのかといったことを詳細に見ることができます。

（島本）

時間的にはどのような感じですか。何時間という単位ですか。１日とかでできるのですか。

（小林）

これは試料にもよると思うのですが、例えばマウスの発生で１個１個の細胞の動きを追うということになると、生かしておける時間がありますので、生体内と同じような環境における期間ぐらいの出来事はトレースできるようになっていると思います。アメーバですと、多分これは数時間、せいぜい長くてもそれぐらいの範囲のレスポンスだと思います。
ただ先ほども少しお話が出ていましたが、これまでは試料の方を動かしていきますので、
例えば試料の湿度や温度というのを保ちながら動かすというのが今までがかなり難しかったので、試料固定でレンズを動かすような工夫をしています。

− 211 −

（西村）

そういうことができてこのアメーバが撮れたのですね。

（小林）

はい。工夫をしてこれができるようになったということです。それともう一つは、これに２光子を導入したいというふうにも考えております。

（島本）

蛍光たんぱくなどの観察も可能なのですね。

（小林）

はい、そうです。

（島本）

分かりました。ちょっと興味がありましたのでお聞きしました。ありがとうご

ざいました。

（西村）

使えるようでしたら、共同利用研究などもご検討ください。

（島本）

何か面白そうかなと思いました。

（岡田）

これはまだ市販のものというのではなくて、ここに写真で示しているような状

況です。

（島本）

はい、開発しているのですよね。

（岡田）

そうそう。光路もかなり長いのだけれども、防振台の上に並ぶような格好なので、むしろこういう目的でこういう試料をこのくらいの時間やりたいということであれば、個別の目的に合わせて組み直すということができると思います。

（武田） 共同利用とかその辺について少しコメントをしたいと思います。最初は、「感謝しています」ということですが、私自身は、例えば資料３の P.12 にあるように、重信さんには大変お世話になって一緒に研究させていただいているし、LEGO も DSLM も実際に両方使ってやっていますし、出てきたシーケンスデータなどの情報処理もやっていただいているのです。私としてはものすごく助かっていて、実費を払うだけというような状況です。

− 212 −

そう思っているのですが、こういう解析をずっとアップトゥデー
トで続けていくというのは、逆を言うと大変かなと思います。これ
らの機械がどういうお金で入っているのかというのはちょっと分からないのですが、こういうシーケンサーというのはどんどん新しくなるし、手法も新しくなる。それで、一方でもう一つ理研のような組織があって、そちらとも共同研究が簡単にできるのです。基生研がこういうものすごくお金がかかる、またはものすごく進歩の速い領域のサービスを常に提供するのはいいのですが、それをずっと続けるためのリソースを常に確保しながらやるのは大変だろうと思います。サービス自体はありがたいのですが、いろいろな機関が国内でもある中で、その辺をどう仕分けているのか、共同利用機関という名前が付いているのでやらざるを得ないのかもしれませんが、所内的にはどういうコンセンサスがあって、こういうサービスをずっと提供し続けるのか、どんなリソースを回しているのかというようなことが少し気になっています。
それからもう一つ同様に、NBRP のようなプロジェクトというのは、大学だと先生が代わったりするので非常に難しい面があるので基生研は適任なのですが、これも同じように相当なリソースを割かれているかなと思います。一方、前のセクションでのお話のように非常に高い研究レベルを維持していただきたいという周りからの要求と研究所自身の目的もあるので、その辺の折り合いというのが恐らくいろいろなところで議論になると思うのです。それと、理研なんかも似たようなサービスをずっと提供していて、オープンになっていないかもしれませんが実質的にアクセスできるような状況になっている。それから、いろいろなコンファレンスも、例えば理研 CDB に関していえば、毎年非常に高いレベルのコ
ンファレンスをやっている。
その辺の、基生研の研究とサービスと学術の関係、基生研のあるべき立ち位置というの− 213 −

はどのように今議論されているのか、大きなテーマになってしまいますが、伺いたいです。

（西村）

先ほどの島崎先生からも関連して質問が出ていましたように思います。

（岡田） それは、まさにそのとおりだと思います。バランスが大事だということですね。
一番基本で言いますと、しっかりとした研究をやる、そして世界先端の研究をするというのがここにいる研究者としてはそれを一番に願っているわけだし、そのためにここに来ているのだというのがあるわけです。それはしっかりやってもらわないといけない。しっかりやることによって科学研究費もしっかり取ってもらって、それがこの研究所の運営にもフィードバックしていくといういい正のスパイラルを続けてもらいたいというのがあります。
もう一つは、これは武田さんも少し言われたのだけれども、大学共同利用機関法人という大きな枠があって、これはある意味で非常に脆弱な構造なのです。それで、６年ごとに中期目標・中期計画を出しているのだけれど、それも毎年出すたびに、こういう構造がいいのかどうか、もっと大きく入れ替えたりする必要はないか、極端なことを言えば理研が今度は成果目標達成型の法人になると言われていますが、両方とも文部科学省に入っているわけだから、そういうものと一緒にやったらどうかといった議論は常に付いて回ってきています。ですから、私たちとしてはこの大学共同利用機関の「大学共同利用」というところが大事であって、それに対しては多少痛みというとおかしいけれど、われわれもいろ
いろなリソースも使いながらそれをやっていますよということをアピールしないと組織としては持たないところがあると思います。
ただ、逆に言うと、研究とサービスの二つは全く違う方向ではなくて、一つのものとす
ることがわれわれの理想です。いい仕事をすればそれに対して周りからリスペクトもされるし共同研究もできるでしょうということで、ある程度成功していると思っているのですが。ですから、研究所の活動を多目的に合わせるような格好になるべく持っていきたいと思うわけです。そういうような運営をできるだけ心掛けてきました。
例えば先ほどのいろいろな研究会やシンポジウムにしても、単に会を開催するだけではなくて、新しく来て教授になった先生が自分のこれから展開していこうとする分野を考えたときに、その分野にちょうど合うような人たち、しかも新しい分野を作っていく意欲がある人たちを集めてシンポジウムを開くということを目指してほしいと思っています。そうすると、研究所での研究にもつながるし、大学共同利用という格好にもつながるわけだ− 214 −から、その両方の目的にかなう格好のアクティビティーであれば研究所としてサポートしますという形を取ってきていますし、これからも多分そういう格好になっていくと思います。

（西村） 基生研は資料３の P.12 に書かれていますように、生物機能解析センターとモデ
ル生物研究センターというのを新たに組織化して、そのためにそこに特任の准教授を雇用して共同利用研究を推進しています。生物機能解析センターのセンター長であります小林さんから今の点についてお願いします。

（小林）

では、武田先生のご質問に少しお答えしたいと思います。一つは、このような先端機器といわれる次世代シーケンサーなどをどうやって維持するのか。実際には、アップグレードを毎年２～３回しています。主にその原資となるのは運営費交付金、もしくはその中では概算要求して取ってきたプロジェクト経費を使っております。さらに、将来にわたっては概算要求等の設備要求でそういう機器を更新していこうと思っています。
それと、理研などがいろいろなサービスをしております。あと、受託でも企業に DNA 断片を渡す、もしくはライブラリーを渡してシークエンスしてもらう、もしくはライブラリ
ーから造ってくれて全部シークエンスしてもらうというサービスもあります。実際には、海外に出すとそちらの方が安い場合もあります。だけども、それとわれわれのこのセンターの分析室が一線を画すのは、膨大なデータをストレージし、計算機を用いた生物学的な解析を全面的にバックアップすることによって、論文をある程度作るところまでサポートするところです。
将来的にわたって考えますと、いつかは、企業等に受託する方が安くなる時代が多分来ると思います。しかし、その情報をいかに解析するか、生物学的な意義を踏まえた上でどう解析したらいいのかというのがより重要になってきますので、そういうときこそわれわ
れのセンターが提供するサービスの質という意義が出てくるのかなと思います。

（武田）

私もそう感じて利用させていただいているのです。重信さん、それから亀井さん、両方とも実は最終的には共同研究になっているという理想形なのです。逆にそうやって見ると、彼らはそういう面と業務の面ですごく大変だというのは感じていて、どんどん彼らに対してもサポートしてあげたいな、あげてもらえばいいなというのは個人的な感想です。

− 215 −

（小林） 実際のエフォートとすると、50％がこの共同利用の業務、あとの 50％がご自身の研究ということで、もちろんお二方ともご自身の研究というのをやっておられます。ただ、時間的にそうなっているのかいろいろ難しい点はありますので、研究所の方から例えば NIBB リサーチフェローを付けて研究の面をサポートするとか、あとは業務の方をサポートする技術支援員等を付けて業務の方の重みを減らすとかそのような配慮を所としては行っております。

（西村）

加えまして、大型計画に関連して山森さんから説明をお願いします。

（山森） 資料３の P.27 を見ていただきたいのですが、今小林先生の方から説明がありましたゲノム解析と光学解析というのは、実は岡田所長になってからある種改組して一から立ち上げて、基本的には自助努力でやっています。最近概算要求が少し認められましたが、もともとの出発点は基生研として自助努力であります。ただ、そうは言ってもこれはいつまでも自助努力というわけにはいきませんし、われわれとしては重信さんや亀井さんが50％、50％の中でキャリアパスを切り開いて新しいところに転出していくというのは当然想定しておりますので、次に何をするかということは当然問題になってきます。
それと、基生研のミッションというのはなかなか難しくて、先ほど島崎先生が言われたこととも関係するのですが、研究だけをやっていたら基生研というのは存在意義があるのかというと、皆さん大学の先生方にとっては多分ないと思います。やはり基生研として生
物学コミュニティに何らかの貢献をしないといけないと思うのです。そして多分それ以外には存在意義はないと思う。だから、非常に高いレベルの研究をやりながら全国の生物学
コミュニティに入って共同で新しいものを作っていきたいと思っています。
P.27 に書いてあるのはそのための一つの提案でありまして、岡田所長が学術会議で大型の施設計画の一つとして提案したものであり、評価としてはｂａ、つまり内容的にはすごくいいのだけれども連携が足りない、全国の大学なり、あるいは研究者との話し合いがもう少し必要だという評価を受けております。ですので、基生研なり遺伝研を含めて、大学の主だった中核機関と協力しながら、どういう機器が本当に必要であって、そういうセン
ターなり解析装置を整備し、更にはお互いが必要としている技術をどういうふうにより発展させていけるのかという議論がどうしても必要だと思うのです。これを来年度もう一度見直しをやりますので、岡田所長が中心になって各大学にお諮りすると思います。
先ほど言いましたように、バイオバックアップのシステムというのはあくまでリソース− 216 −

に関する部分に過ぎないのですが、それを一つの土台にして、できれば解析センターを含めて全国的な研究者がお互いに必要なネットワークができればいいなと思っていますので、その辺もぜひいろいろな意見を頂ければありがたいと思っております。

（西村）

概算要求に絡んでこれは最後の項目で出てまいりますので、またそこのところで議論していただきたいと思います。基生研にとっては共同利用とそれぞれの研究室の研究というのが両輪のような形になっており、大学共同利用機関という立場というものがある以上、いろいろなせめぎ合いも避けがたい部分もありますので、そこをうまくいろいろ
工夫をしながら進めていくということが基本になっております。またいろいろご意見を頂きたいと思います。ほかに。

（島崎）

そのことに関してですが、このライトシート型顕微鏡を使って「これでないと観察できない」という現象をつかまえて、まず第１番目に基生研から論文を出してもらいたいと思います。
それから、例えばこの次世代 DNA シーケンサーシステムを使ったときに、長谷部さんはイヌカタヒバのゲノム解読をサイエンスに出されて、大きな貢献をされていると思います。
こういうのが多分役に立つのだと思うのですが、裸子植物はまだ分かっていないですよね。
何かそういう材料を使って基生研の大きな仕事として核になるように出していただくとこのシーケンサーそのものの宣伝にもなると思います。どちらの場合も装置を開発して、まず基生研でいい仕事をされたらいいのではないかと思います。

（西村） DSLM に関して私が聞いておりますことは、アメーバが動くときに仮足という足をぎゅっと出す、そのときの膜がどこから出てくるか、それを非常に高速にいろいろな蛍
光ラベルを膜に入れて、どこからどういう形で出てくるか調べる。それと、仮足が出るときに、アメーバの場合にゲル・ゾルシフトというのがあって、そこにアクチンがかかわっているのですが、それが仮足の出てくる原因になっている。だけれども、このような形で非常に高速の解析がされている例はないのだそうです。ですから、そこのところに切り込
みたいというのがこのプロジェクトをやっていらっしゃる方の話でした。それからもう一
つは、長谷部さんの方に。

（長谷部）

de novo のシーケンスは、基生研にあるシーケンサーだけでは難しいのです− 217 −

が、それ以外の次世代シーケンサーの利用として、シロイヌナズナの突然変異の原因遺伝子を特定することなどが可能になっています。あとはセンチュウについてもそのような方向で原因遺伝子の特定を進めていく研究を、熊本大学の澤先生が中心になって行っている
重点共同利用研究を通して、重信先生が行っていまして、そういう意味で基生研発の非常にコストパフォーマンスの高い原因遺伝子の検証法というのを彼らは開発しています。

（西村）

ほかはよろしいでしょうか。それでは次に若手研究者の育成に関する活動について、長谷部さん、説明をお願いします。

４．若手研究者の育成に関する活動について（長谷部） 資料３の P.25 をご覧ください。基礎生物学研究所は、総合研究大学院大学の生命科学研究科基礎生物学専攻という専攻を持っておりまして、総研大というのは全国にあります国立の共同利用機関が合同して作っている大学院大学です。生命科学研究科には、遺伝学研究所の遺伝学専攻、生理学研究所の生理科学専攻、それと基礎生物学専攻の三つの専攻があります。５年一貫制と博士後期課程からの編入学が可能な二本建てのシステムです。５年一貫制は、現在 22 名で、博士後期課程に編入してきた者が 12 名いるという状態です。それから、委員の方のご意見に幾つかあったのですが、定員が少ないのではない
かという感じを持たれるかもしれませんが、基本的にはあまり定員に縛られずに選考を行っております。ただ、どちらかというと志望者があまり多くない、従って大学院生が多くないという実情です。これは、この後もお話ししますが、かなり努力はしているのですが、もう 10 年来全然増えないので手詰まりだという状況なので、ぜひ皆さまから名案がございましたら、教えていただけるとありがたいと思います。
実際の教育内容としましては、研究環境ですとか教員数が多いということをうたっております。あとはＲＡ制度（リサーチアシスタント制度）で大体授業料相当分の年間 70 万円の経済的支援を行っております。昨年度の評価で、これをもう少し前面に出して宣伝した
らどうかというご指摘がありましたので、これは現在ホームページでも書き込んであります。
その他の特徴としまして、実践的な英語教育で、これは総研大の全学共同事業の支援を受けまして、ネイティブスピーカーの先生を１人この岡崎で雇用しまして、学生のプレゼ
ンテーションですとか日常的な会話についての教育を行っています。それと国際コンファ− 218 −

レンスですとか授業科目などにつきましては、随時開講してやっています。それと生命科
学研究科の３専攻と、葉山にある先導科学研究科にも生物系の専攻がありますので、合わせて４専攻合同で毎年１回学生・教員が集まってリトリートを行っております。また、今年からは名大のリーディング大学院に参画することになりまして、今後名大との交流というのがより盛んになっていくのではないかと考えております。
それから、EMBL とは研究所としての交流を行っておりますが、学生についても EMBL に大学院生を派遣して向こうで合同のシンポジウムを行うとか、あちらの学生を呼ぶなどの交流を行っています。P.25 の下にあります特別共同利用研究員は、いわゆる受託学生です。
受託学生については、大体新しい新任の先生がいらっしゃったときに増える傾向があるのですが、現在は６名おりまして、これらの学生についても総研大の学生と同じようにＲＡ
経費を支援しております。
P.26 にありますように、大学院生の数を増やすための方策としましては、幾つかのことを行っておりまして、一番上が大学院説明会・オープンキャンパスです。これは現在オープンキャンパスを４月の初めに１回、それから大学院説明会を東京で行っておりますが、２回開いております。説明会については、過去 10 年ぐらいいろいろな場所で開催したのですが、結局東京でやるのが一番効率的だということで現在そのような形に落ち着いております。オープンキャンパスについては、大体 20～30 人くらいが岡崎に集まってきていただ
いています。体験入学とインターンシップですが、体験入学は総研大を受験したいという学生、あるいはまだそこまで意志は決まっていないけれども基生研に興味があるという学
生に基生研の研究室に滞在してもらってこちらの様子を知ってもらおうという企画です。
これは旅費・滞在費を負担しています。
NIBB インターンシップは、国外の学生に対して基生研に滞在して、これも受験する、あるいは基生研を知っていただくということで企画しております。昨年度は、体験入学 50
名、NIBB インターンシップ９名が参加しております。国外につきましては、過去５年間国費留学生の特別枠が専攻に１名ずつありまして、研究科全体で３名の留学生が入学しておりました。しかし、特別枠が昨年度で終了してしまいまして、今年度からは留学生を採る
枠が現在ございません。というので、今年度からは研究所で留学生に対して私費留学生の支援という形で年間 200 万円程度の支援をしようということで、一応２名そのような枠を作ろうということを前回の専攻科会議で決めております。ただ、日本人の学生については
先ほどのＲＡしかサポートがなくて、外国人に対してより厚いサポートになってしまいま− 219 −

すので、外国人の受験者の中でもより優秀な学生のみに支援するという形にしようと、現在制度設計しているところです。
３番目が大学生のための夏の実習ですが、これについては先ほど所長の方からお話がありましたように、大学の１～２年生ぐらいの学生にまず基礎生物学研究所を知ってもらおうということでこれを開いておりまして、昨年度は非常に盛況で、40 名近くの学生が参加
しております。以上です。

（西村）

今説明いただきましたのが若手研究者の育成に関する活動ですが、資料１のP.10 にも記述がありまして、今年度に関しては複数指導教員制によって教育するというのを総研大の学生に対しては取り組んでおりまして、２年次、４年次の学生によってポスタ
ー発表会を行い、担当教員に加えて全教員による指導を行うということです。それから他大学との連携ということでは、名古屋工業大学と岡崎３研究所の研究者による合同講演会
を双方で４回開いて、そのうち基生研が参加したのは２回ですが、それで連携と協力の推進に関する基本協定書を締結し、これから連携を始めていくということになっています。
それから留学生に関して研究所の方から２名をサポートするということを最近考えて、今後進めていくということになります。若手研究者の育成ということに関して、ご意見をいただきたいと思います。

（島本）

研究所の方針として、ある程度研究をする人の数を確保してやっていこうという方向を考えておられるのか、あくまで研究所で、先ほどのリソースのこともありますが、教育というのは少しだけ力を割いてやると考えているのか、どちらかだと思うのです。それで、今はすごく学生数が少ないのでちょっと中途半端な感じがします。学生からすれば、院生は少ないし、システムとしてサポート体制とかも不十分に感じるところがあるかもしれない。今多くの大学は学生のサポートにかなり力を入れています。その辺の考え方はどうなっているのでしょうか。

（岡田）

その点は所内でも随分人によって違うのです。もともとは総研大ができたときにも、基生研として入らなくてもいい、つまり研究としてやるのだから教育はもうそんなにやらなくてもいいといった、ある種非常に極端な意見の先生もおられたのです。けれども、その後教育も大事だとか教育経験もキャリアアップのために必要だということもある
ので、やはり教育というのは非常に重要だというふうにどんどん変わってきました。一方、− 220 −

総研大は後継者となるような研究者を育てることを目指しているので、そんなにたくさんの人はなくてもいいいではないかと。ちょっとやせ我慢の気もあるのだけれど、そういうところもあります。
だから、今後学生をどんどん増やしていくという意見が多いとは思えないし、現実的にも非常に難しいだろう。外国からもっと学生を集めるということは魅力的な案だとは思いますが、その辺も含めてこれから考えていくことになるでしょう。

（森）

今、どこも学生を集めるのはなかなか大変で、私たちは理学部生物物理学系で、基幹講座と外部の協力講座からなっています。われわれは基幹講座で講義をやるので学生は来るのですが、そこから少し離れた宇治キャンパスの研究所とは差が出てきます。それはどうするかというのは結構議論なのですが、多分基生研などはすごい研究をよくやられていて、学生に頼らずに研究をできるような体制を十分整えられているので、学生が来な
いと研究が進まないという風にはしていないと思うのです。
そういう意味で、資料３の P.25 の学生募集のポリシー的なものを見ると、白抜きの下のところで「充実した研究環境」、それから「教員数に対して少人数の学生数」、「ＲＡ制度に
より年間 70 万円の経済的支援」とあって、これらはまさに基生研が持っている特徴だと思うのですが、これが学生にとってすごくマイナスに作用しているのではないかと思うのです。というのは、何かこれだと教員からすごく厳しいチェックを受ける、給料をもらうからがつがつ働く働き手として期待しているというようなマイナスイメージを受けます。最近の学生はチェックされるとかそういうのは苦手で、できる・できないという本人の能力とは別個に自分で好きなことをやりたいと思うよ
うな学生の方が多いと思います。だからあまり期待していな
いのだから、自分で− 221 −

のびのびと自由にできますよ的な方が学生にアピールするのではないかと私は思うのです。
去年卒研生がゼロになった後に私が反省したのは、生物学セミナーがありますが、あのときにちょっとうちの論文を読ませすぎて、何か私の書いたのを読ませるように強制しているみたいなのを嫌ったりするのです。そんなことをちらっと言われたものですから今年はやめて、よその論文を主に取り上げて、うちのは一つしか読ませなかったりするとそのまま卒研に残ったりする。結構自分の意志に基づいて自由にやりたい学生が多いので、そのためにいい環境を提供しますよ、自分が思いっきり伸びていきますよ、そのためにサポートはたくさんあるのだけれどやることは自分でやっていけますよ、というふうにした方が興味を持つ学生が多いような最近の風潮です。この最初の３行が労働力を求めているというふうに取られかねないという気がいたしました。

（西村）

もっと自由度を訴えるという方がいいのではないかということですね。

（長谷部）

（森）

森先生のいうアプローチの仕方も必要だと思います。

いろんなパターンがあって、割と自由度があって放任でもやれるシステムがあるみたいなアピールをしてはどうでしょうか。アドバイザーというか指導教員というのがいるのでしょうけれど、それが緩いところもあってもいいし、意欲のある人は自由にやっていけるようなことも言ってもいいかもしれません。それは多分皆さんの許容できる範囲次第でしょうから、学生によってフレキシブルに対応できますというような研究室があってもいいかもしれません。

（岡田）

ホームページの教員一覧のところに、自分は放任から厳密な指導までの段階の何番目かという自己評価を付けておけばいいかもしれないですね。でも、森先生が言われたのは、実は僕らは全然考えていなくて、全く虚を突かれたという感じもあるのです。考
えてみます。ありがとうございました。

（西村）

総研大が最初に設立されたときには、博士課程だけの大学院だったわけです。

その段階で基生研の中では本当にこの大学院教育にかかわっていいかどうかという議論がありました。ところが、その後５年一貫制を併設するかというときにまたかなり議論があったのですが、そのときにはもう学生を採るというのは皆さん同意で、もっと長期間、大− 222 −

学院期間の最初のうちから教育していった方がいいということで５年一貫制に突入したという状況です。
ですから、方向としてはもうそういう意味では、教育をしながら研究を進めていくということになっている。これは研究所の中での人的な流動性とかそういうことも含めて、学生がいた方がいいという判断はほぼ全員がもっているということだと思います。

（島本）

先ほどの長谷部さんの説明で、頑張っているけれどあまり来ないな、残念だなという印象を少し受けたのですが、では学生数をもっと増やすと言い出したらどういうことになるか。僕たちは学部がないので相当の時間と労力のとんでもない量を費やしているのです。どれだけの時間と労力の量当たり１人いい学生が来るかと考えると、企業もそういう話をよくするらしいのですが、非常に膨大な労力を使っているのです。
大学院というのはそれが使命なので、それなしに生きていけないのでとことんやりますが、少し差別化して、ここでしかやっていないやり方みたいなことを少し出してはどうか。
森さんはあのように言っていましたが、少数で「親切に」みたいな言い方を入れておけばいいんじゃないか。ここの「少ない」という個性を出して、丁寧な指導や、神経から植物から細胞生物、遺伝学まで非常にバラエティがあるという魅力を訴えて、その結果そう多くの学生が来なくてもいいんじゃないか。現状あるいはもう少し多いぐらいで良いのではないかと思います。これをやり出すと、とことんになってしまって、本当に僕たちもやる
ところまでやっているのです。その結果、僕たちのところでは、例えば３月に学部学生を対象にインターンシップをやるというと、100 人以上来るのです。だからやればうまくい
くけれど、それを教授が主にやっているのです。若い先生は研究もあってやらせられないということで、教授がとんでもなくやっているので、それを考えると、
僕は労力の無駄という気もします。

− 223 −

ある程度ユニークなところをやってユニークさを強調して労力をかけずに、来る学生をしっかり指導していけば、ある程度の数にとどめておいた方がいいのではないかという気はちょっとします。
（山森）

全くそのとおりだと思います。学生がゼロだと、研究室も成り立たないし、学問的な意味では多分研究所も成り立たないと思うのです。なので、最低必要な数は要ると思います。それはどういう数かというのは研究室の状況によっても違うと思うけれど、２
人か５人か分かりませんが、最低ある研究室に何人かは要ると思います。だけど、一方でそんなにたくさんは必要ないと思います。だから、今島本先生が言われたのは全くそのとおりだと思います。だから、非常に少ないけれども、その研究室の家風、やり方、流儀に合った、研究者を目指すという学生をどうやって採るかということが、必ずしも日本に限らずに、私のところはインドから来ていますがなかなかいいので、そういう非常に少数だ
けれどもラボにとって人材育成ができるということも重要なので、学生を採るような方策というのを何とか考えていかないと、生き残っていけないとは思っています。

（島崎）

その５年一貫制というのは、必ずドクターコースまで行かなくてはいけないということなのですか。

（西村）

基本的には、正式にはそうです。ただ、実際に２年で辞められる人は後で修士号を出すという形にしています。

（島崎）

僕らと同じなのですが、必ず学生はそれを心配するのですよね。そこをはっき

りしておかないと、来る人が少なくなるような感じがします。

（西村）

（長谷部）

そうですね。ありがとうございます。あとは何か。

島本先生がおっしゃった総研大としての特徴なのですが、一応今年のキャッチフレーズとしては「日本最大の生命科学研究科」というので、４専攻ありますので人数は非常に多いのです。それとともに広く研究・学習ができるということで、全学で統合プ
ログラムを作るというのを、今、西村先生・小林先生を中心にされていまして、生命系と物理科学系を合わせたようなプログラムを遠隔講義システムも加えまして受講できるよう− 224 −

な形にしています。
あとは脳科学についても専攻を超えた形で山森先生や野田先生が加わられていて、いろ
いろな専攻間でそういう流動的なプログラムをするということで、一つの方向が見いだせ
ないかなというような。これはコストパフォーマンス的には非常にいい感じで進んでいるのではないかなと思います。

（森）

すごくいろいろなモデル生物がいるというのはほかにない絶対的な基生研の特徴で、東京医科歯科大の水島昇君なんかは、基生研に行っていろいろなモデル生物を見て、あれで非常にいい影響を受けたと言っていますので、いろいろなモデル生物を自分で手がけなくても、どこでどんなことをしてどうやって飼育するのかぐらいは分かるというのはすごい特徴だと思います。

（西村）

その辺りを今概算要求でも要求しておりますので、また次のセクションでご議論をいただきたいと思います。学生に関してはこのような形でよろしいですか。

（野田）

評価アンケート等のところで、山本先生でしたか、書いておられたのですが、「基生研は大学院生よりも大学院を出た後の層の育成に特化して、独立研究者となるための新しいポジションを創設するなどの思い切った方向性は打ち出せないだろうか」と。こ
れはもう少し詳しく、何か具体的なアイデアと申しますか、ありまたしたらおうかがいしたいのですが。

（山本）

現在日本全

体で大学院生の数が少し多すぎるというのは事実だと思うのです。
しかもその上の層が定職にありつけないという状況ために、負のフィードバックがかかってきて、目先の利く学
生はみんな抜けていっ− 225 −

て、どこにも行きようがないから大学院に残っているという感じの人がどんどん増えているというのが、残念ながら一つの現状だと思うのです。ですから、むしろ日本としては今、大学院を出た後ある程度の独立性を持って、本当にＰＩになるためのトレーニングができるようなポジションみたいなものを作ってもいいのではないかなと思ったわけです。そうしたときに、基生研なんかが手を挙げて、まずそういうものを作ってしまうというようなアイデアを出せば、計画として通るのかもしれないと思ったのです。
基生研の現状として大学院生を集めるのにかなり苦労されているし、昔から言われているように、学部で囲い込んでから大学院へ持っていくという方が絶対効率的なので、学部がない基生研がどう太刀打ちするかというのは非常に難しい問題になってくると思うのです。そのような分析から、思い切ったことを打ち出してみたらどうかなというのを一つのアイデアとして出してみました。

（岡田） 先ほどお話しした NIBB リサーチフェローというのは、そういう意味では大学院を出た後の層には当たるわけです。しかしながら、NIBB リサーチフェローというのは既にＰＩがちゃんといる中に組み込むタイプなので、今山本さんがおっしゃったのはむしろ独立したポジションとしてということですか。

（山本）

そのあたりはなかなか難しくて、大学院を出てすぐに独立して何かをやれるというわけでもないのですが、比較的にもう少し独立性の高いものにしてはどうかなと思います。具体的なアイデア次第だと思うのですが、これまでにないようなものを何か作ってみることを考えるのが一つの行き方かなと思ったということです。

（岡田）自然科学研究機構の方でもサバティカルの制度をしっかり導入しようと、その予算化も含めて考えようとしています。今言っているのでは遅いのですが、制度を整備してポジションを増やしていくことになると思います。ただ、若手の人が完全に独立した研
究ポジションでうまくやれるかどうかというところに関して、隣の分子研の話を例にとりますと、分子研では本当に独立した若手の人たち、20 代の人を独立の准教授として採るということを始めてたのです。そうすると、非常にたくさんの応募があって、２人採られたのですが、いずれも理論の人なのです。実験系の人の場合はなかなか難しくて、いきなり若い人を連れてきて独立して数年間やれといっても、実験するためには人も要るし、機器も要るので簡単には採れないというのが分子研の結論だと聞いています。そういう意味で− 226 −

は、基生研はほとんど 100％実験系ですから難しいように思います。

（山本）

東大の化学から割合若い女性が実験系の准教授で分子研に移ったような気がするのだけれど、それは違うのですか。

（岡田）

それはもっと前です。この半年ぐらいの募集では、極めてたくさん応募があったのも事実なので、おっしゃることは大事だと思いますし、新しい制度ができてそれが全体の活性化につながるということがあれば非常にいいと思います。

（野田）

ポスドククラスのそういう育成機関と言いますか、そういうものを作る必要があるという、あるいは若い人からのニーズやそういうアイデアを出したときに文科省が認める可能性というのはどういうふうに思われますか。

（山本）

そこまで深く考えているわけではないのですが、頭の中での思考実験的にでも少し考え始めていかないと、ポスドクの就職難と大学院の質の低下の問題に対して本当にどこにも抜け道がないというか、解決の方法が見いだせないような全体の停滞状況があると感じているので、何か具体的に打ち出していかないと、本当に今の若い人たちを救えな
いのではないかという気がしているのです。

（山森）

全くそのとおりで、先ほど武田先生が言われたこととも関係しているのですが、やはりある種の役割分担がどうしても必要だと私は思っています。要するに基礎生物学研究所の持つメリット、それから予算もありますが、やはり大学の持つ圧倒的な学生の教育なり育成ということもあります。ただ、今山本先生が言われたように、学生が学位を取った後にどこでポジションを見つけて、そのポジションがどのようにターンオーバーして、場合によっては若い研究者を含めてどういうふうに全体的に回っていくのか。これは単に基生研だけの努力では解決のつかない面もありますので、やはり何かいろいろな意見を得ながら必要な措置ができればいいなと思うのです。野田さんも、山本先生の意見に関連して何か考えられないかなということで聞かれたと思うのですが、何かそういうことが必要
かなと思っています。

（武田）

問題解決策ではなくて感想という感じなのですが、例えば学位を取った若いポ− 227 −

スドクがすぐ独立するというのは実験系では無理のような気がするのです。昔のことを思うと、僕は若いときに助手に採用されて、ボスは忙しくて全然顧みてくれなくて、自由にできた。だから、そういうアンブレラがいろいろなところにありました。今は、逆に言うとポスト的には早く昇進させようという感じでＰＩになるのが早かったり、しかも研究室が非常に小さい単位になってしまっている。だから、若い人が入り込むと１対１の対応になってしまっている。だから、基生研の問題だけではなくて、若い人には、全体として昔のような少し大きめの研究室が本当は要るのではないでしょうか。そこで、そのラボの出
身の人が一時でも助教になるということは悪くないと思うのです、その後そこから出て行けば。またそういう若い人のポストを増やすという努力はいろいろなところでしなければいけなくて、しかも今はそれが任期制というものすごく若者にとっては厳しくなっているのです。だから、昔の方が全部よかったというわけではないけれど、ボスがいてアンブレ
ラの中で自由にできるというような環境で僕や多くの人は育ってきたかなと思うんですが、それが今どこにもなくなってしまった。
だから基生研がどうというわけではないのですが、単純に独立ポストを増やせばいいかというと、それは恐らくポストには就いたけどその後続かなくてつぶれていくことが多いだろう。だけど、一時業績が出なくてもサポートするような、または設備やお金などは少しは心配しなくていいような環境が何かできればいいなというのは、常に思っています。

（西村）

どうもありがとうございます。基生研でも、テニュアトラックなどについていろいろ議論していますが、ここでおっしゃられたような大学院を出たレベルのところでどうすればいいかというのについてはまだ具体的な案はできていませんので、今後、またそれについて考えながら進めていくということになろうかと思います。
それでは、次に移らせていただきたいと思います。４番目の「新領域の開拓に関する活動」ということと、実質的に今将来計画として平成 25 年度概算要求を準備しているので、その点についていろいろなご意見を伺いたいと思います。まず説明をお願いいたします。

５．新領域の開拓、将来計画（平成 25 年度概算要求）について（岡田）

新領域の開拓というのは、基生研としては非常に大事なところです。立派ないい論文を出すということも研究者としてはもちろん大事なのですが、それと匹敵する、あるいはそれよりもさらに新たな分野を作っていくという形で自分の研究者としての努力を− 228 −

していくのが基生研としては大事だとずっと考えてきて、そのように合意されています。
そういう意味で資料１の P.8 を見ていただきますと、新領域の開拓について実際に昨年
度どういうことをやったかというまとめになっております。一つは環境適応戦略研究の推進という形で昨年度からお金がついたプロジェクトがあって、これは、生物の環境応答機
構をゲノム科学を基盤として解明していくのだという、このこと自体は特に新味はないのですが、この問題について最先端の研究を所内と所外の研究者による共同研究の形でやっていこうとしています。所内で公募して、４件の研究に対して１件 1000 万円ずつ少なくとも２年間続けるという形の研究を進めています。
それから、P.8 の下にありますのは、バイオイメージングに関する新たな分野の開発を考えるということで、研究会を開いたり新しい機器の開発などをやっています。これは、特任准教授の亀井さんや、野中准教授が中心になってやっているものです。
バイオイメージングは、今多くの大学などでも様々な形で展開しているので、基生研のバイオイメージングをこれからどのように進めていくかという点について、先ほど島本さんからもそういう質問もあったのですが、ちょうど一種の見直しの時期に来ていると思っています。自然科学研究機構にも「新分野創成センター」というバーチャルな研究センターができていて、その中にイメージングサイエンス分野というのがあるのです。そちらは少し目的が違いますが、生物学やほかの自然科学の研究の中でのイメージングサイエンスの将来像を考えているのですが、先月、自然科学研究機構の研究所から数名がアメリカの５、６カ所のイメージング研究施設を巡って視察してきました。今日は残念ながら欠席ですが、基生研の上野さんがこの視察団の代表だったので、視察報告書も参考にして基生研のイメージングの在り方を考えていこうとしています。イメージングというのは皆さんもお使いになっているので、この点についてもご意見を頂ければと思います。
それから P.9 にある生物学国際高等コンファレンス、OBC（Okazaki Biology Conference）というのですが、これは国際会議ですが、できたときから基生研としては非常に思い入れがあって、新しい基礎生物学の研究分野を作るためのコンファレンスを主催しようということでずっと来ています。これまでのコンファレンスのタイトルなどについては、資料３の P.21 の下の表に第１から第８回まで載っています。タイトルを見ていただくと、新分野の意味合いというのが大体イメージしていただけると思いますが、こういう形のものをずっとやってきていました。第８回 OBC に関してはあとで長谷部さんから説明や感想を述べていただきたいと思いますが、そういう形のものを新分野の解析と創成にかかわる活動と− 229 −

して続けています。資料３の P.24 には、OBC の実際の写真等々があります。
新分野の創成に関連しますが、基生研の将来計画については、平成 25 年度の概算要求という形で動いているところなので、それについても続けて説明して、ご意見を承りたいと思います。
資料３の P.28 にあるポンチ絵が、今後少なくとも２～３年は基生研としてこういうことを中心に基礎生物学の研究拠点を立ち上げて確立していきたいと思っているものです。
基礎生物学の分野には細胞学、遺伝学、発生学等々いろいろなものがあって研究の進め方はそれぞれ異なっているし、歴史も異なっているわけですが、基礎生物学の全体を通して見たときの基盤として大事なものが、私は三つあると思うのです。近代の新しい分野、分子生物学を考えてみると、モデル生物を確立してそれを使って研究を進めていくということになっております。ですから、系統のしっかりした、遺伝的にも非常にバックグラウ
ンドのしっかりしたモデル生物を使うというのが一つのポイントだと思うわけです。もう一つは、生物を精密にコントロールした条件下で育てること。きちんと条件を整えた育成
設備なり生育設備あるいは培養設備の中でやるということが大事です。３番目は、そうい
うところで育った生き物あるいは細胞でもよろしいわけですが、最先端の機器を使って詳細に、かつ網羅的な解析をしていくための機器の整備が必要である。その三つが基礎生物学の基盤であると思うのです。
基生研としてそういう基盤の整備を考えたときに、モデル生物が非常に大事であり、それを精密に環境制御した育成設備で育成して、研究を進めようというのが、P.28 の右奥の緑色の柱になっております。このプロジェクトは昨年度から概算要求で認められており、今後数年間の大きな共同研究・共同利用枠の柱の一つとして、これからも続けていきたいと思っている部分です。
黄色の柱は新規モデル生物の開発ということですが、今既にモデル生物として確立しているものは種類としてはごく限られている。新たな研究分野を考えていくときにはそれに合ったモデル生物を開発して、それを確立していくことが必要なわけです。そういった新
たなモデル生物は個々の研究者がそれぞれ努力してやってきておられるわけですが、基生
研ではその努力をもう少しきちんとサポートするための拠点としての活動を今後やっていきたいということで、これは新規の概算要求項目として出そうとしています。昨年も出したのですが、残念ながら通りませんでした。
その下にあります「基盤的設備整備」は設備や機器の整備プロジェクトで、これはさま− 230 −

ざまな物理的な環境要因を長期にわたってコントロールできる生物生育設備と最先端の解析設備、さまざまなシーケンサーであるとかマスであるといったもの、あるいは新たに開発する機器も含めた形での一体化した設備のセンターが必要であろうということで、要求しているものです。
左側の方に赤い柱として示されているバイオバックアッププロジェクトとその下のバッ
クアップ設備は少し性格が違っています。生物資源をバックアップしておく必要性については昨年の大震災等でもいろいろ問題になったところで、先ほど少し話が出ましたが、バックアップのための設備と備品については昨年の補正予算で、運営経費については今年からの概算要求による経費でこのプロジェクトを進めようとしております。
次の P.29 から P.32 はそれぞれの概算要求の説明の書類です。P.29 は、「モデル生物を用いた環境適応戦略の解明を目指す次世代ゲノム研究」という緑色の柱の部分です。実際の活動の内容としては先ほど紹介した四つの所内公募による研究を進める。それ以外には
研究コーディネーターを配置するとか、後でまた少し話が出ると思いますが、客員部門をきっちり置いてそこの部門の手当てをこの部分から出すといったことを考えているものです。
次の P.30 は、バイオバックアッププロジェクトの概算要求であります。七つの大学にサテライト拠点をお願いしていますが、一緒にしっかりとやっていきたい。ただ、どのくらい希望者がおられるか、今のところは 140 万バイアルを二十数基の大型の液体窒素タンクに入れるというのが計画ですが、実際どれだけの数のバックアップ希望が出てくるかまだわかりません。このプロジェクトについてはこれまでメダカのバイオリソースの担当をしていた成瀬准教授に、彼はそちらも兼任なのですが、やってもらうことになりました。
P.31 は、先ほどの黄色の柱に描いていた部分で、新規モデル生物を開発していくということです。何をもってモデル生物というかという定義ははっきりしておりませんが、一つはゲノム解析がきちんとできる、あるいはそれを進めていくということだと思います。もう一つは、遺伝的に厳密な株を打ち立てて、それを育てていく。三つ目は、遺伝子導入が効率よくできるといったことだと思うのですが、そういった技術開発とともに、具体的に基礎生物学のこの分野に対してこの生物種が、あるいはこの生物のこういう系統が大事だということをきっちり押さえていくことが重要です。これは、研究所の中の人だけでは多分不十分で、研究所外の大学の先生方の中でそういう面白いものを持っておられる、あるいはそういうことの将来性をちゃんと指摘できる方と一緒に組んでやっていくことになる− 231 −

と思います。
最後の P.32 は基盤設備についての説明で、これは字ばかりで分かりにくいところがあるのですが、黄緑色のところに書いてあるような形で、精密な環境下で飼育されたさまざまな生き物の環境応答をモニタリングしながら、そういうものが最先端の機器によって解析できるように持っていくというものです。精密な生育装置として光や温度のコントロール
ができるものはさまざまあるのですが、例えば年周期に合わせた長期の制御をするものはなかなかできないし、さまざまな物理的な要因を四つ、五つと組み合わせてその生き物の本来いる生態条件に合わせたような条件を厳密にリピートしながら実験できるというような設備はないのです。そういう設備は非常に大きなお金がかかると思うのですが、そういった設備や施設を整備しておくことが今後の基礎生物学の展開を考えると大事なのではないかと思っているわけです。
しかし、この間も文科省に行ってそういう説明をしたのに対して、「そういう設備や施設が本当に必要だという声はいろいろな大学からまだ聞いていませんよ」と言われたのですが、本当にそういうものが必要という先生方が多いのか、あるいはそういうものは個別に準備するから要らないと言われるのか判断しかねているところもあるので、今ここでいろ
いろ議論していただければと思います。あるいは、こういったものではなくてもっと別の仕組みや施設が大学共同利用拠点としては必要なのだということがあれば、それについても対応できるところは将来計画としてはやっていきたいと思いますので、ぜひよろしくお願いします。以上です。

（西村） どうもありがとうございました。新領域の開拓ということと実際の 25 年度の概算要求事項という、内容的にかなり連携してくるということを考えまして、一緒に続けて説明いただきました。まず新領域の開拓に関してご議論いただきたいと思います。

（武田）

バイオイメージングについてです。これは、今やバイオロジーの中心的な技術になってきているので、非常に大事だと思います。ここで今亀井さんと野中さんが担当ということで挙がっていますが、究極的には企業と組んだりしてはどうか。例えば DSLM でし
たら EMBL で開発しているのですが、本当に開発者とバイオロジストがそばにいないとまずいかなと思う場面がよくありますよね。その辺のイメージングセンターの構想も含めて、それから技術の導入、またはそういう人たちを客員部門で入れたり冠講座を入れるとかそ
ういうような予定やお考えというのはどうでしょうか。

− 232 −

（西村）小林さんの方からありますか。

（小林）

前からそういう構想はあるのですが、例えばディテクターを作っている浜松ホトニクス、あとは光学系、生物学的にこういうものを見たいというときに機器の改良をしてくれるような日本のメーカーと共同で何か一つのものを作る。もしくは、それぞれのプ
ロジェクトに応じた顕微鏡を作り替えるなり、そういうことができたら共同利用もしくは所内の利用にとって一番いいのではないかというのは考えています。

（武田）

そうですよね。製品化された後では遅いということですよね。製品化の前段階でかかわって、それがいち早くほかの研究者にも利用可能になるということが理想だと思うのですが。

（小林）

そこまでは全くいっていないのですが、一つはニコンのブースというのがありまして、もう製品となっているものですが、新しいものを置いてもらって、こういうとこ
ろを変えてほしいという意見を吸い上げるようなシステムというのを今現在作りつつあります。何年間かそのブースがうまく動いていけば、ニコンなどのメーカーともいい関係が築けるし、あとはお金の問題もありますので、大きな予算が例えば概算要求で付いたときには、ここにしかないようなものを作れるという土壌だけは作っておきたいと思っていま
す。

（武田）

それからもう１点、イメージングを突き詰めていくと、恐らく定量生物学や定量化と数理などその辺の分野が必要になってくると思います。そのときに、例えば既に今理研なんかが中心になってキュービック（QBiC：Quantitative Biology Center）などの構想もあるし、それが結構大学まで声を掛けて巻き込もうとしている動きがあります。僕も声を掛けられているのですが、実は本当はこれは基生研の仕事ではないのかなというような気もちょっとします。なぜ理研がやるのかというような疑問も浮かんだりするのです。
そういうときに、例えば実際には世の中で動き始めているこの流れと、この基生研の構想の区別または共同化みたいなことは今はどのようにお考えでしょうか。

（岡田）

今、理研の動きもあるし、それから新学術研究でせっかくネットワークができたのにそれをそのままつぶしてしまうのはもったいないということで、そのネットワーク− 233 −

を維持するためにそのための組織を作ったり、そういうことに科研費の中からお金を出してもいいのではないかという動きがあります。そういった活動は、実は大学共同利用機関
がやることではないのかという議論もあって、これからだんだん動いていくとは思うのです。
ただ、イメージングに関してはわれわれのところで対応が遅れていたのは事実だと思います。様々な顕微鏡の開発に関してもしっかりやらないといけないのですが、自然科学研
究機構では天文台や核融合研究所などはイメージング技術をもっと大きく使って、宇宙の星雲の姿や各融合炉内のプラズマの様子を大きく示すデモンストレーション用に技術を開発していて、生物学で使えないかということを、先ほど言った新分野創成センターの中で議論してきていたのです。デモンストレーション用に開発された技術を使ってすぐに論文が書けるようなイメージング研究ができるかというと難しいという面もあるのですが、シ
ステムやソフトウエアもあるので、うまく生物学に使うことができれば発展が期待できると思います。
ですから、基生研としては今後の動きを注意深く見守りながら、かつ、どこで手を挙げて踏み込んでいくかということだと思います。

（西村）

基生研としてもバイオイメージングに関して将来構想を作っていくということですね。新領域に関して、ほかにどうでしょうか。

（島本） 概算要求の「環境適応戦略」（資料３ P29）ですが、植物に関しては内外の環境に対する応答というのは、歴史的に言って植物科学全体が昔からそうだと言えばそうです。
動物の方もいろいろなものがあるのではないかと思うので、この時代に非常に適したテー
マだとは思うのですが、最後の期待される成果のところに「理論生物学の手法により明らかにする」というのがあるのですが、こういった取り組みというのは計画には入ってくるのですか。というのは、私はそこのところに非常に興味があって、基礎生物学の全体を考えるといろいろなことがモデリングや数理生物学的なところをしっかりやっていかないと、膨大なゲノム情報もそうだし、実験科学のデータも非常に多岐にわたってきているので、非常にいい方向だという感触を持っています。その辺はどうでしょうか。植物系だとすると少し顔が思いつくのですが、専門家を雇うということもあるのですか。

（小林）

一つの例としてお答えしますが、ここに理論生物学と書いてあるのは、例えば− 234 −

環境が変動したときに多くの遺伝子の発現も変動する。それを、１個の遺伝子をそこからピックアップするのではなくて、全体としてとらえるような手法が必要でしょう。それは僕がやっている発生や全体を見る学問にとっても絶対必要だということで、この語句を書いてあります。具体的には、先ほど言いました生物機能解析センターの分析室の重信さん、
あとは私の研究室の助教であります佐藤というのがおりますが、システムバイオロジーをやっていまして、新しい手法を開発してそれを提供していきたい。統計学をベースにしているので、そういうトレーニングコースもやっている。例えば多くの遺伝子が変動するときに、それを一つのパラメーターで表せない。そのかわり、例えば 500 個の遺伝子が変動するときに 500 次元のベクトルを使って、そのベクトルを比較することで、例えば温度を変えたときにどれぐらい変化があるかという全体像をとらえていこうとしています。それによって、例えば温度が何度変わったときにどういう経路でどういう遺伝子の発現が変化するのというのを最終的には構築しようというのがここの時点で頭にあったことです。
ただ、今そのためには何が問題かというと、各遺伝子の動きを非常に精緻にモニタリン
グしなければいけない。ところが、いろいろなところのデータ、例えば基礎生物学研究所
や遺伝研、どこかの大学のデータを集めたのでは比較できないというのが数年前から世界的に言われていまして、同時に一箇所で比較のためのデータを取らなければいけない。そういう研究のベースになるのが、一番最後にあるようなクラスターシステムです。だから、ここできちんと生物を飼育して、いろいろな遺伝子発現の比較やプロテオームの比較を同じところでやって、同じように取ったデータを比較するということです。

（島本）

数学はどうですか。コンピュテーショナルなモデリングとかそういう方向もあるのですか。

（小林）

シミュレーションとかモデリングというよりは、例えば温度のファクターや、どこで取ったデータとかバラつきとか幾つかの連立方程式を幾つものデータから解く。そのパラメーターを明らかにするという、流れとしてはそういう方向です。それによってこの遺伝子とこの遺伝子、もしくはこの操作とこの操作がどういう関係にあるのかというのを見積もるということになります。概略を言うと、そういうことになります。

（西村）

今の佐藤さんというのは、片桐文章さんのところから来られた方です。

− 235 −（島本）はい、知っています。そうですね。今度奈良のシンポジウムにも来てもらうことになっています。

（小林）

前は植物をやっていたのですが、今は動物の方。だからあまり動物、植物の区別はなく、数学ベースでできるということなのです。

（岡田）

彼も参加してトレーニングコースを昨年度おこなって、随分たくさん集まっていただきました。

（森）

さっきの温度や光の量を変えるというような網羅的解析をすれば、それだけデー

タがいっぱい蓄積するとは思うのですが、そういう条件設定をするときに、過去にこういう変化があったというようなパラメーター設定はしないのですか。過去のこういう時代のときはこういうことが起こっていたからこういう変化が起こったというような、実際の生物の歴史に当てはめられるようなことを、私なんかはむしろ知りたいなと思います。１℃
変わったらこうなりますという例を挙げられましたけれども、われわれにとってはデータ
がいっぱい出てきて１℃変わったらどうなりましたというのは頭に入りません。過去の生物が進化したり適応の仕方がぐっと変わった時代は実際はこうでしたとか、こうなってこうだったから適応戦略が変わったのだ、みたいなことがあると、若い高校生なんかでも理解できていいかなと思います。

（小林） 先生が考えておられるほど長期には飼えないかもしれませんが、資料３の P.32のところにありますように、今までは短期的な影響、例えばハエを数時間１℃上げた環境に入れておいたらどうなるかというような反応を見ていましたが、このアイデアでは長期的に、例えば１年とか２年とか、寿命に相当するぐらい長い期間こういうところで飼って、温度による変化などを見る。そういうことが可能になる飼育設備というのは今までにないのではないかというのが一つの新しいポイントです。

（島本）

それは、可能ですか。マウスやさらに大きい動物では結構大変なことにならな

いですか。

（小林）

今考えているのは、マウスや魚、鳥などが年周期でどういうレスポンスをする− 236 −

のかというのがわれわれの知りたいところで、完全に再現できるかどうかはやってみないと分からないところはありますが、例えばマウス等の小動物であったら可能ではないかと
ディスカッションはしております。

（岡田）

多分一番楽な系は水生動物だと思うのです。コントロールしやすいし、そんなに大きなものはなくてもいい。だから、そういったものでパイロット的にやっていくというのをまず申請しようとしています。さきほど山森副所長が言っていた日本学術会議の方の提言は、それこそ何十億円というか 100 億円程度の予算があればもっと大規模な施設ができるだろうし、そういうものがあればもっと皆さん使えるのではないでしょうかということなのです。そういうものが本当に欲しいかどうかという点についてユーザーなりソサ
エティからちゃんと聞いてもらわないといけないと言われているので、むしろどういうものが本当に役立つだろうかということは、逆にご意見を伺いたいのです。

（西村）

議論がもう概算要求の方にだいぶ移ってきておりますので、ここからそちらの方を中心に話を伺いたいと思います。まとめて先ほど概算要求の大きな流れというのは資料３の P.28 を見ていただいて、今基生研が将来的にどういうふうに考えているかということをご説明させていただいたのですが、その中で、先ほど所長が言われたように、日本学
術会議の学術の大型施設計画・大規模計画の「次世代ゲノム科学を基盤とした環境適応戦
略研究拠点の形成」というものを非常に大きな目標として掲げています。
それで確認ですが、この中の三つの柱がありますうちの一番右にある「モデル生物を用いた環境適応戦略の解明を目指す次世代
ゲノム研究」というのは、既に昨年に概算要求の全国共同利
用・共同実施分ということで５年間認められておりまして、
もう走り出して研究を進めております。

− 237 −

それから、左側にあります平成 23 年度補正予算による設備整備ということで、ピンク色で出ております「大学等における生物遺伝資源のバックアップ設備」は昨年度の補正予算で整備されています。実際に入るのは今年度になりますが、「大学連携バイオバックアップ
プロジェクト」というのは、運営経費等は同じ概算要求の全国共同利用・共同実施分ということで今年度から５年間という形で認められて進んでいます。
あとの二つはここで出てきております真ん中の新たなモデル生物を開発していくという「大学間連携による新規モデル生物の開発拠点形成」というのが３本柱の一つになります
が、これと、それのもとになる基盤的な設備整備ということに関しては今年度文科省に 25
年度の概算要求ということで申請するという状況になっています。この概算要求に関してご意見を伺いたいと思っています。大型プロジェクトに関しましては「ｂａ」という評価が出ておりまして、最初の項目というのは連携や実際のコミュニティからの要請がちゃんとうまく連携が取れているかというところがｂ評定です。だから、そういうような点に関しても何かいいアイデアがありましたらこの場でコメントをいただければ非常にありがたいと思っております。

（山本）

全体としては非常にリーズナブルにやっておられると思うし、学術会議などで大型計画についていろいろなディスカッションをしていても、多分生命系はこういう形でいくしかないなというようなコンセンサスですよね。大きなお金を取ってくるには、世の中に対する説明もできないといけないので、対象に環境という言葉が入ってきていると思うのです。だから、それはもう粛々とやっていただくしかないと思います。
私自身分子生物学者で、生命というものをなるべくきちんと論理的に理解できるようにということを目指して仕事をしてきたし、その枠からはみ出るつもりは全くないのですが、あえて言えば、書いてある内容が非常に真面目だと感じます。私は基生研というものの一
番大きい存在価値というのは、「生命というのはこんなに面白いのだよ」という思いが一番基礎にあるからこそ、こういう研究所があるのだと思うのです。例えば温度を変えるにしても、さっき森さんが言われたみたいに、昔地球がどういう変動をしてきてそれと生命がどう関係してきたかという視点で見ていくとか、関西の言葉でいうとけったいな生物がいろいろいるが、そいつらがなぜそういう生き方をしているのかといった疑問が基本にあって、研究に面白みが出てくると思うし、社会に対しても一般の人に対しても面白みを感じてもらえるのではないかなという気がしています。例えばシステムバイオロジーで１℃変− 238 −

えたらこれだけの遺伝子発現がこのようにパターンが変わりましたと言われても、それが何ですか、ということになってしまうのではないかという気がするのです。そこを忘れないようにしてほしいと思います。例えば新規モデル生物を提案するときには、こんな変な生き方をしている生物もいるのですよ、みたいなことをアピールするとか。
私のように分子生物学をやっていると、DNA には融解温度があって何℃以上では解離してという話になってくるのだけれど、生き物は 80℃、90℃でぴんぴんしているやつもいるわけです。なぜだろうということになってしまう。それから、水は０℃になったら凍るけ
れど、零下のところで生きているやつもいる、なぜだろう。これらの例はもう既に質問として立っている問題だけれど、もっと見ていけばもっといろいろけったいなやつがいるのではないかという気がするし、そういうこともひっくるめて理解できるような、面白い研
究プロジェクトを基本的にはやっていただきたいと思っています。ただ、お金を取ってくるときにはいろいろストラテジーが必要なので、今提案として書いておられるようなことを粛々とやるしかないのかなという感じも一方でするというのが私の勝手な感想です。

（山森）

今の点は、実は私どもも説明しながらまさにそう思うところであります。これは、最初は遺伝研の小原所長を含めて説明したときにも全くそのようなことを言われて、そもそも何が知りたいのだと言われてなかなかうまく説明できなかったこともあるし、現
実に今文科省に説明して、向こうは割と政策論的な観点で言ってくるのです。やはり多分
一番重要なことはコアに生物学的な面白さがないといけない。ある具体的な生物がいて、例えば一つでいいと思うのですが、動物なら動物のこういう種がいて、温度を変えていくと全然全く別の生物になるということはないかもしれないけれど、雄雌が変わる例はもちろんありますし、それから生物によっては精巣がまるで変わる、あるいはある温度以上になると精子ができなくなる、いろいろなダイナミックなことはあり得るのです。取りあえず基生研の概算要求としては、この学術会議の大型とは少し相対的に切り離して、まさに今山本先生が言われているように生物学的に面白いといいますか、何かそういうコアな系を見つけないといけないとやっと気付いたところです。実は昨日概算要求の話をしたときにそういう話になって、それに向けて今少し整理をして、具体的な生物でいろいろな外界のパラメーターで面白い変化を示すものはどういうものがあるか、そして、最後に森先生が言われたように、歴史的変化と関連づければ生態学的な意味も非常にありますので、その辺を少し整理をして、要するに、生物学者が読んでこれは面白いと思うものを作らない− 239 −

とあまり意味がないと思っています。それを一つのモデルケースにすれば、それを全国で幾つか作ればテンプレートとして展開できるかなと思っていますので、それはぜひやっていきたいと思っております。

（西村）

どうもありがとうございます。ほかにどうでしょうか。

（島崎）

あまり言いたくないような、言いたいような内容です。このバックアッププロ

ジェクトのことなのですが、まず 140 万バイアルとおっしゃったのですが、東北の生物遺伝資源が毀損・消失したわけです。この遺伝資源の中でも毀損・消失しやすいものを選択
して 140 万バイアルという感じですか。そういうことではなくて、一般的にということであるとすると今からどんどん増えていきそうに思います。
それから、先ほどおっしゃった５年間の概算が通ったということで、その後どうなるかというのもよく分からないのです。最初に僕が申し上げたことなのですが、基礎生物学研
究所の先生方がこういうことで時間をお使いになるというのは、何か割り切れない感じがするのです。確かに大事なことであるとは思うのですが、その辺が少し気になります。

（岡田）

確かにそうなのです。この話も実は昨年の８月のお盆明けに文科省の方からいきなり話が来たのです。それを受けていいのかどうか、非常に大きな負担になるのではな
いかということもあるし、いろいろ所内で議論をしたのです。大学共同利用機関としては受けることがミッションの一つだという議論がありましたが、研究者の方に過度の負担というのは困るので、予算を申請して、この施設のサポートを主にやる人を雇用するお金が別途ちゃんと来るのであれば受けられますという回答をしたのです。
そういうお金も措置されるようになったので、成瀬准教授にバックアップ拠点プロジェ
クトの対応を依頼しました。彼はこういうあらたなプロジェクトの意義を認めて非常にやりがいがあると言ってくれていますし、専任の人の手当てもしているので、この件での影響は非常にミニマムなところで抑えていけると思うのです。
サンプルを預かったときに未来永劫に何十年も預かるということは多分できないと思うので、３年なり５年なり短期に限ってその期間は預かるのだけれど、それが終わったら基
本的には返す。そこでもう一度さらにそれを置いてほしいという希望があれば、その重要性というのをチェックして、そのときにほかにもっと大事なものがあればそちらを優先す
るとか、派生的な資料がたくさんあるのだったら基本的なものだけにしてくれとか、いろ− 240 −

いろな要求を出しながらやっていこうと思っているわけです。
ですから、おっしゃるとおりいろいろな心配もあるのですが、一応対策は立ててあまり影響がないようにしようと思っています。

（西村）

実際にどういうものをバックアップして凍結保存していくかということに関しても、サブ拠点を含んだ計画推進委員会で重要性を確認した上で入れていこうという形になっておりますので、どんどん増えてということにはならないように考えています。

（山森）

非常に悩ましいところでありまして、受けるか、受けないかしかなくて、これは文科省の方から受けますかということで、１日か２日で試算をしなければいけないのです。実際それをやったわけですが、教授会、懇談会での議論は否定的な意見が当然多いわけです。そんなことをやっていたら研究ができない。まさにそのとおりなのですが、ただ一方で今まさに岡田所長が説明されたとおりなのです。一つの所で何かがあったときに、そこの生物資源がなくなったときに、それをどこかで共有しているというバックアップシ
ステムが必要だとすると、やはり私どもとしてはこれを機会に、初めて全国の７大学の生物系の研究者同士がお互い理解し合ってそういうシステムを作るその中心になるべきではないか。基生研はこういうバックアップ専門のセンターになるわけではなくて、基本は先ほどから島崎先生が何回も言っておられますように基礎生物学の世界的な拠点を目指すということなのですが、その一方で、コミュニティの研究者の先生方と一緒にやるということはどうしても必要かなと思うので、そういう意味でもう少しコミュニティの先生方と同じ志を持ってやっていきたいと思いますので、ぜひよろしくお願いいたします。

（西村）

アンケートでご意見を頂いた中に（資料４ P8 意見７)、「概算要求においては「大学間連携」は実現のための重要な視点であり、本学も含む複数の大学とともに要求することが望ましい。そして研究会・ワークショップなどで実現に向けた議論を積み重ね、共同で要求できればと思います」というようなご意見もいただいております。確かにそういうことによって連携やコミュニティからの支援というものを実際に作っていく必要があると思います。もう少し具体的な方向には私どもはまだ十分進めていませんので、いいご意見を頂いてこれも大型プロジェクトに関してもこのような形で進めていきたいと思っております。
ほかに何かこうしたらいいのではないか、こういうところに気を付けた方がいいのでは− 241 −

ないかというようなご意見がありましたら、ぜひお願いしたいと思います。今この場でなくても結構です。またいろいろな段階でご援助いただくことが出てくると思いますので、よろしくお願いしたいと思います。

（岡田）

研究所となると将来計画を常に出すことが要求されているし、特に小さな研究所ですから割合小回りが利くので、逆に研究所として今後５年なり 10 年はこういうふうにしたいとなると、概算要求もかなり出しやすいし通りやすい。大学において研究者が一つ何か思って言ったときから、大学から出て文科省に行くまでのバリアの数を比較すると、それは半分以下だと思うのです。そういう意味では非常に動きやすいところもある。しかしながらそれは逆に中にいる人なり、そのときそのときの所長の思い、考え方というのがかなり色濃く出て、それが例えば所長が代わったらがらっと変わるということでも困るわ
けです。
今年度で私自身の所長の任期が終わりますが、現在の基生研の活動のこの部分は大事だから継続して欲しいということについて所外の先生方からご意見があればぜひともお聞きしておきたいと思います。ある期間での継続性は研究所としては持っていないといけないと思うので、ぜひともお聞きしたいのです。
ここで提案しているようなことが本当に将来役立つかどうかというのもあると思うのです。何十億円もかけてそういうものを作っても役に立たないし、むしろこれからは個別の研究者が自分のやりたい範囲のことをやるんだからそういうものは要らないということであればそれはわざわざ申請する必要もない。金が集中しない方がいいということもあります。将来をどう見るかをわれわれだけが言うと独り勝手なところがどうしても出てきます。

（島本） 話が大きくて、10 年後の日本のバイオロジーに関してどうですかという質問をされても難しい。多分基生研は、共同利用機関なので、遺伝資源などの整備や、その資源をどう扱っていくということも一貫して見ていくというところがミッションとしてしっか
り定まっているのならば、それぞれの先生はそこをしっかり意識して、そのために何％のエフォート使うかを自覚するというのが一つの生きる道でしょう。逆に言えば、研究をやり続けるためにはそういうものがある程度必要なのかなと思います。
こういう概算要求の文書を見るだけでは、何が出てきて何が分かるのか、何が新しいのかというのは、分かりにくいです。ですが、やる中で臨機応変に中味を変えていくなりその時代時代のサイエンスに合わせて変えていけば良いでしょう。遺伝資源をしっかりする− 242 −

とか環境の温度はどうというのを理解するという方向が重要なことは間違いないと思います。
その中で、先ほども山本先生が言われたように、面白いことも、研究をやれば出てくる可能性もある。あまりとらわれずに、お金が来るなら軽くやって、何かが出てきたらまたそこで少し修正しながら研究室としての方向性を柔軟に舵取りしていくのでもいいかなと
思います。

（森）

自分勝手なことですが、温度変化、環境変化を網羅的に解析すれば、そういうデータがいっぱい出るのかもしれないけれど、それがどのように元の現象の説明をするか分からないという可能性もあります。だから、そういう網羅的な新しい解析をするというよ
りも、ある生物種を網羅的に全部解析してしまうということも一つの方法で、例えばメダカの TILLING ライブラリーについていえば、今は約 5770 個体のライブラリーがあって、それを全部次世代ゲノムシーケンサーにかければ全部のシーケンスが出てくるわけです。そうなれば、どの遺伝子にナンセンス変異が落ちている、この遺伝子にはミスセンス変異だというカタログ化ができてしまえばそれは使う人が圧倒的にもっと増えると思います。
酵母だったら今ノンエッセンシャルな遺伝子に関してはすべてライブラリーのようになって、遺伝子破壊株が買えます。買ってすぐやれるから、自分の見たい表現型を出すかど
うか買って調べればいいということになります。それに対して例えばメダカの 5700 ほどのライブラリーでは、メダカの２万いくつかの遺伝子のうち多くはこの中でカバーしていま
すが、カバーしてないものについては、当たるときは一発目で TILLING で当るのですが、当たらないときは学生が５万 PCR ぐらいやってもないという場合もあるわけです。それの労力を全部なくしてしまう。元からないものは TALEN を使うというふうにやると、ノックアウトが速くできて、すぐ自分の見たい表現型に行けるというので、そこはゼブラとは全然違う世界になります。すぐにやれるということになれば、参入してきてメダカを使う人もいっぱい増えるかなと思うので、カタログ化というのも一つの方向ではないかと思いま
す。

（西村）

（森）

ゼブラフィッシュではまだそこはやられていないのですか。

ゼブラフィッシュはゲノムプロジェクトさえ終わっていないところなのです。だから、フォワードジェネティクスをやるときにはゼブラの方が圧倒的にユーザーも多くて− 243 −

いいのですが、リバースジェネティクスでこの遺伝子をつぶしたらどうなるかということをわれわれは見たいと思ったのでメダカを始めました。ゲノムプロジェクトがもう終わっているから、TILLING があるからというのでやり出したのですが、でもそこはまだ手作業で自分で自分の欲しいノックアウトを探していって、うまくいけばできるけれど、うまくいかなかったら１年ぐらいかけても、やはりないという話も出てきたりします。だから、
本当にリソースに徹するという方向性もありかなと思います。

（西村）

そういう森先生のようなご意見を直接ぶつけていただければ、そのバイオリソースの方で対応すると思います。また所長の方からは連絡をしていただくことになりますが。

（森）

今阪大の藤堂先生などは国から次世代シーケンサーを措置してもらってやっているのですが、結構解析が難しいようです。候補遺伝子を 10 個調べてあげますから、その要望を出してくださいというので出したのですが、まだ１回シーケンスを当てたのだけれど、
そこからデータまでにはいかないのです。そこにはまだ技術的なギャップがあるみたいで、あそこの石川助教さんなんかが一生懸命やっているのだけれど、まだわれわれが 10 個調べてくださいとお願いしたデータはまだよく分からないままになっていたりするのです。この場合もう少しさっきの重信さんみたいな専門家の人がそういうのをやったらすごく早く進むような気もいたします。

（西村）

メダカの TILLING ライブラリーを次世代シーケンサーでシーケンシングという話というのはまだ実現していませんか。

（小林）

今おっしゃったように、すべてを網羅するというのはお金と労力が多分ものすごいかかる。だから、何千万円とかそういうレベルではなくて、一けた、二けた上のレベ
ルでの話になりますので、それはそれで新しいプロジェクトになる。だから、メダカだけ
ではなくてほかのいろいろな動物も含めてもっと大きなものとして出した方がいいのかな
とも思います。

（西村）

時間がそろそろ来ておりますので、あと一言ずつお願いしたいと思います。

− 244 −

（武田）最後の概算ですが、やはり僕も、必要なのだけれど先が見えない。
つまり、明るい
先が見えにくい
かな、まだまだ雲の中かなと思ってしまってコ
メントができなかったのです。でも、基本的には今あるモデル化されつつある動物でも、森さんが言った
ように、まだまだ深くやれるところはたくさんあると思うのです。そのような提案の方が何か見えてきている、研究者に訴える力は強いかなと思っていて、ここの新規モデルということになるとまだイメージがわかないというところがあります。ですから、いろいろな
既存のモデル生物を、いろいろな切り口で深く掘り下げていただくのはものすごくコミュ
ニティとしてはありがたい。具体的な要望を聞くと今のようにたくさん出てくると思いますので、そういうところをもっと見える形で盛り込むと、さらに魅力的かなと思いました。

（山本）

私はもうさっき言いたいことを話したので、結構です。

（島崎）

私も感想だけでいいですか。一言だけ。基生研の先生は随分大変なのだなと思いました。知らないこともだいぶありました。

（島本）

全体にということですか。僕はひとつだけ。国際化に関するキーワードが全く入っていないのが気になりました。外国人学生については、会議の始まる前に東南アジアをターゲットにした私たちの取組についてお話ししたので参考にしてください。あとはプ
リンストンであるとかマックスプランクとかいろいろシンポジウムはやられているけれど、人的な交流についても、世界的にやられてはどうか。小さいところから始めるという意味
で、今ではどこでもやっていることかもしれないのですが、外人の研究者であるとか先生であるとか学生とかをもう少し積極的に研究所入れていくことが 10 年、20 年先のための− 245 −

投資になっていくかなという気がしました。

（西村）

ありがとうございます。一つ言い忘れましたが、資料３の P18 の国際連携のところで、EMBL との共同研究を行っているのですが、その中で去年はもう２回目になるのですが学生のシンポジウムというのが EMBL で行われていて、そこにここの総研大の学生、それから全国的に公募して名古屋大学・京都大学の学生も一緒に派遣して、そこでディスカッションするということをしています。これは参加した学生も非常に好評で、研究に関しての独立性というのがドイツと日本の総研大、あるいは京都、名古屋というレベルでは違っていて、かなりインスパイアされたということがあります。ですから、このようなことで国際化というのはかなり特徴を持った形では進めようとしています。

（岡田）

それから、資料５というのに今日は全然触れませんでしたが、これは昨年の同様の会議でお話ししていただいた中でポイントを選んで実際に基生研の運営に使っていますということが書いてあります。今日の会議についても、ぜひとも同様に使わせていただ
きたいと思います。ありがとうございました。

（西村）

どうもありがとうございました。これで会議を閉じさせていただきます。

− 246 −

５．外部点検評価アンケート結果

外部点検評価アンケート
１）学術研究に関する活動について
基生研では、基礎生物学で世界を先導する研究を創成、推進することを目指しています。平成 23 年度の主な成果については資料１、成果の詳細については資料２（年度ではなく年区切りですので若干のずれがあります）を参照していただき、所内研究者の研究水準ならびに研究内容についてご意見をお聞かせ下さい。また、今後生物学にブレイクスルーをもたらす研
究を育て、展開していくために、研究所がどのような仕組みを持つべきか、ご意見がございましたらお聞かせ下さい。

意見１ いくつかの分野において優れた成果が出ている。ただし今後も長く研究所として国内外で認められるためには、目玉となる分野あるいは研究者を意識的に作ってゆくことも考える必要があるかもしれない。
意見２ 学術研究の推進は高い水準を維持している。生物現象を生物多様性の視点（分子から生態系まで）で扱う研究を支援する仕組みを今後望みたい。
意見３ 資料 1、資料 2 に示されているように、研究水準は十分高く評価できます。シダ植物のゲノム解読など、この分野で今後大きな貢献をすると期待できます。
基礎生物学は多くの分野を包含しますが、それに比較し、基生研の教授数は限られているため、基礎生物学の代表的な分野を網羅すること、基礎生物学全体に責任を持つことは現実的ではありません。限られた人数の中、どのような基準で研究分野を決定するかは基生研の理念と深く関係しています。大学では、学部教育の責任があるため、人事を行う上で制約があり、必ずしも自由に研究分野を決めることはできません。基生研はそのような制約がなく、基生研の理念に沿って自由に決めることができます。そのようなことを背景に、外部の人間が基生研に期待することの一
つは、多くの研究者が基盤整備を含め、その発展を求めている研究分野に積極的に参入し、コミュニティーに貢献することです。以前、基生研がシロイヌナズナの遺伝学を開始し、その後の植物科学の発展に寄与しことが、一つの例になると思います。これは、共同利用・共同研究拠点の理念とも一致しており、比較的自由度を持った基生研でしかできない点と考えています。基生研のこのような活動に援助された結果、他の組織の研究者がブレークスルーをもたらしたら、この基生研の活動は「基生研的ブレークスルー」と考えてよいと思います。質問事項に書かれているような「生物学にブレイクスルーをもたらす研究を育て、展開していく」のは大切なことですが、特効薬があるわけでなく、基生研のように、高い研究水準を維持している組織では、ある確率で生まれると考えます。

− 249 −

意見４ 高い水準の研究がなされ、新学術領域研究の代表者が多数在籍するなど、活発に研究がなされていると判断されます。研究機関として、大学の水準を上回る研究成果が求められると思いますので、今後も研究に集中できる環境を維持することが重要であると考えます。
意見５ 国際レベルの研究成果が次々と生まれていることは間違いなく、また所としての研究の方向性も確かなものがあります。頻繁に活動内容や方針を変更することこそ、研究にとってマイナスなので厳に慎むべきだと思います。
意見６ いろいろな数値データを拝見すると、申し分なく研究活動が行われていることが分かります。行政や研究者仲間にはそれで理解してもらえると思いますし、基礎研究をミッションとする組織はそれでよしとすべきであるという考え方も当然ありうるように思います。ただ、国費を使って行う基礎研究の基盤は、突き詰めてしまえば国民の心の中での了解、納得であることを思うと、社会の理解を得るための適度の広報、研究所の「見える化」には常日頃から組織的な対応、戦略が必要かもしれません。これは基生研単独の課題ではなく、今の我が国の基礎研究が抱えているシリアスな問題ですが、サイエンスコミュニケーターの活用などで、基生研の存在がより広く社会に浸透してくれればよいと思います。岡崎市など、地元との関係は良好なものと理解しています。
意見７ 基礎生物学研究所の研究水準については、客観的データが示すように、充分外部からの期待を満たすものかと思います。一方、ブレイクスルーをもたらす研究はその定義からして定量的に判断できるものではないかと思います。これまで、どのようにしてそうした研究が生まれたかを振り返ってみることが大切かと思います。また現在の研究のパラダイムを点検する試みも必要かもしれません。ブレイクスルーというのは困難を見いだすことが最も得難いプロセスかもしれませんが、言うまでもなく、基礎生物学研究所に期待される最も重要なことかと思います。各研究者のこだわりを大切にし、若い人も含め、自由に議論する雰囲気が大切かと思います。

２）共同利用・共同研究に関する活動について
平成 23 年度には、東日本大震災で貴重な生物遺伝資源が消失したことの反省にたち、大学間連携により生物遺伝資源のバックアップを行う「大学連携バイオバックアッププロジェクトセンター」が基生研に設置されることになり、24 年度の建設・運営開始に向けた準備を開始しました。生物機能解析センター所属の最先端機器の共同利用・共同研究を引き続き積極的に推進するとともに、研究者のための実習コース・セミナー開催を通じてサポートを実施しました。また、モデル生物研究センターでは、メダカ及びアサガオバイオリソースの提供を通じて研究者コミュニティにサービスを提供しています。資料１にまとめたこれらの活動に− 250 −

ついてご意見をお聞かせ下さい。また、今後、大学共同利用機関として基生研がどのような役割を果たすべきか、ご意見がございましたらお聞かせ下さい。

意見１ 意義はよく理解できるが、大学共同利用機関としてどれぐらい実質的に日本の生物学研究に貢献できているかをもう少ししっかり把握すべきである。またこれらの事業についてしっかり広報ができているかも検討すべきかもしれない。
意見２ 大学の共同利用、共同研究に大きな貢献をしている。大学に設置されている共同利用、
共同研究拠点との違いが見える方が良い。
意見３ 東日本大震災研究者支援は、基生研が先駆けて行い、他の共同利用・共同研究拠点がこれを参考に取り組みを始めました。拠点としての意識の高さを示しており、極めて高く評価できます。
現在の研究には、多くの先端技術機器を必要としていますが、全国の研究者がこのような技術機器をそろえることは不可能です。リストに挙げられたサービスは、多くの研究者に貢献すると思われます。日本には多くの共同利用・共同研究拠点があります
が、予算の関係から共同利用の機器を整備できる拠点は限られています。基生研は共同利用を提供できる数少ない拠点であり、大きな期待があります。提供しているサー
ビスを、基生研と人的繋がりがない研究者にとっても、利用しやすいものにし、なるべく多くの研究者が利用できる制度にしていくことが重要と思われます。共同利用の利用者のうち、どれだけが継続利用で、どれだけが新規の利用者か判断できませんが、新規の参加者が増えるような工夫が必要とおもいます。
植物科学最先端研究拠点の一つとして、基生研に多くの装置が導入されました。共同
利用・共同研究拠点の利点を生かし、他の大学等の手本となる利用システムの構築を期待します。また、大変難しいことでありますが、装置等の開発をメーカー等と協力
し、新しい技術の開発も行ってほしいと思います。
意見４ 全般としては、本来基生研が自ら担うべき最先端研究とのバランスを考慮したうえで検討するのがよいと思いますが、大型スペクトログラフ、DSLM、次世代シークエン
サーおよびその関連機器などの特殊機器の共有化については、基生研が積極的に行うことに意味があると思います。また、メダカ及びアサガオバイオリソース、バイオバ
ックアッププロジェクトも基生研が担うことが適切であると考えられます。他の国内のリソースプロジェクトとも情報の交換があるとよいと思います。
意見５ 共同利用・共同研究に費やせる労力や資金に限りがある以上、活動内容にメリハリが求められる。最先端機器の共同利用・共同研究の応募が増える一方であるならば、他の活動内容を縮小してでもニーズに応える柔軟性が必要ではないでしょうか。

− 251 −

意見６ この項目は大事なものですので、ぜひ力を入れて進めてくださるようにお願いします。
サポート組織には、研究者の立場からのコミットと、実務の効率的推進の両者が必要で、なかなかバランスのとれた運営は難しいと理解します。現在走っているナショナ
ルバイオリソースプロジェクトが、問題点は抱えつつも、成果を挙げていることなどを参考に、よい体制を築いていただきたいと思います。
意見７ 大震災による被害状況を見れば、その必要性は明白であり、基礎生物学研究所が担当することにも国内の研究者の期待も大きいかと思います。液体窒素を基本とした保存システムは妥当なものかと思いますが、こうしたシステムを有効に稼働するために様々な検討が協力機関とともに進むことが重要かと思います。具体的には、利用形態を良く検討し整理しておくことが、必要かと思います。基本となる研究者の自己管理分とそのサイクル、バックアップセンター所蔵の選別、他のリソースセンターへの移管、など検討を進めて頂くことが大切かと思います。この機会に、量は限られると思いますが、個々の研究者が開発した有用な少数のリソースが定年などで失われず、再利用できるシステムが確立できると希望します。

３）国際連携及び広報に関する活動について
欧州分子生物学研究所(EMBL)、マックスプランク植物育種学研究所、テマセク生命科学研究所、プリンストン大学などの海外の主要研究機関と連携し国際共同研究を実施しました。また、ホームページのリニューアルなど、新しい媒体による広報の強化を行いました。資料１にまとめたこれらの活動についてご意見をお聞かせ下さい。また、今後、基生研は国際連携
及び社会との連携に関わる広報活動をどのように進めるべきか、ご意見がございましたらお聞かせ下さい。
意見１ 他の研究機関と比べ、積極的に海外のトップクラスの研究所と連携し共同研究やシンポジウムの開催を行っている点は高く評価できる。ホームページも見やすく、You
Tube でみられる動画は楽しめるものが多い。プレスリリースを行った新しい研究上の発見についても分かりやすい動画を作って発信してゆくと大きなインパクトがあると思う。
意見２ 国際連携も十分である。広報に関しては、愛知県だけでなく、全国の SSH に対して積極的に門戸を開いてもらいたい。高校生にわかる様なパンフレットがあると良い。
意見３ 多くの研究所、大学と連携し、シンポジウムや共同研究など実質的な活動に結びつけており高く評価できます。NIBB コンファレンスも開催され、連携に積極的に取り組んでおり、この点も評価できます。広報は多くの大学や研究所で取り組まれていますが、必ずしも成功しているわけではありません。多くの資金を費やし、ホームページ− 252 −

や冊子の作成に取り組んでいますが、どれほど効果があるか、今一つはっきりしません。学生・研究者向けには、基生研の活動を正確に伝え、一般の人に対しては、研究の面白さを共有できる広報が望ましいと思いますが、難しい課題でもあります。基生
研のこれからの取り組みに期待したいと思います。
意見４ 国際連携と広報は概ね専門部署によって対応されていると思われますが、国際会議の開催などに際して、教員、特に若手研究者が大きな労力を浪費していないかどうかを若干危惧します。
意見５ もう十分に活動しているので、これ以上この活動に労力を割くと研究の推進に支障がでるではないでしょうか。
意見６ 海外の研究機関との交流は重要ですし、共同シンポジウムの活動も継続していただきたいと思います。それとともに、個別研究プロジェクトにおいて実質的な共同研究が進み、研究者の日常的な交流実績を積み上げていくという方向性もぜひ大事に考えていただきたいと思います。
意見７ 基生研の進めている海外の研究機関との連携は素晴らしいものと思います。若手研究者や大学院生の交流プログラムを充実していただければさらにすばらしいと思います。一方、分野については，生理研、分子研とも連携し、タンパク質の構造面の連携も検討されると良いかと思います。

４）新領域の開拓に関する活動について
新しい研究領域の開拓を目指して、生物の環境適応戦略とバイオイメージングに注目して研究活動を行いました。また、基礎生物学分野で今後発展が期待される分野での研究者コミュ
ニティ形成を目指して開催している生物学国際高等コンファレンス（OBC）については、第５回のテーマ「種分化と適応」の続編として第８回を開催し「環境とエピジェネティックス」
を重点的に取り上げました。資料１にまとめたこれらの活動についてご意見をお聞かせ下さい。また今後、新領域の開拓に関して基生研がどのような役割を果たすべきか、ご意見がございましたらお聞かせ下さい。

意見１ 環境適応戦略のプロジェクトは多くの大学研究所で似たような研究が行われており独創性についてはやや疑問である。もう少し未来的な研究テーマはないのか。
意見２ 進化を視野に入れた新領域開拓がなされているように思う。大型競争的資金の統括などを基生研（のスタッフ）が行うことによる積極的な新領域駆動が望まれる。
意見３ 生物適応戦略を創設し、4 つの項目を掲げ、今後 5 年間行うことを決定しました。

− 253 −

興味深い課題でありますが、新領域の開拓にどのようにつながるか、少し不確定でもあります。バイオイメージングに関しては、技術の開発や共同研究を積極的に進めており、高く評価できます。この活動が、新しい研究領域の開拓とコミュ
ニティーの育成に貢献することを期待したい。OBC は、これまで、研究者コミュニティーの形成に役割を果たしてきましたが、23 年度も取り組まれており、テーマの設定も良いと思われます。
意見４ このまま推進していただいてよいと思います。
意見５ 現在のペースでされるなら結構だと思います。「今後発展が期待される分野での研究者コミュニティ形成を目指す」企画は（しかも１つのテーマについて一週間の日程）容易なことではないと想像するからです。ただ、様々な研究会を開催する場所としてコンファレンスホールを今以上に提供し続ける、招致活動も大変重要だと思います。新領域の開拓は、その延長線上にあると考えるので。
意見６ 基生研サイズの研究所にちょうどふさわしい活動であるような気がします。大学のように大きすぎても、また小グループでもこのような問題に適切な対応はできないでしょう。引き続き独自性の高い活動をして下さるよう望みます。
意見７ 新領域の開拓は先のブレイクスルーの達成と重なりますが、基生研の最も重要な目標であることは間違いありません。ここに挙げられている「種分化と適応」、「環
境とエピジェネティックス」は基礎生物学の根本的課題として意味が大きいと思います。もちろん、OBC コンファレンスを開催することは最も重要な方策です
が、新規の分野であればあるほど、広報活動を強化することが必要かと思います。
「次の論文」にならないことに興味をもつ余裕が無い若手が多いことも事実ですので。内外の研究機関との連携と科学ジャーナルへの働きかけも有効かと思います。

５）若手研究者の育成に関する活動について
総合研究大学院大学の基礎生物学専攻の基盤機関として大学院生教育を実施した他、名古屋大学のリーディング大学院プログラムとの連携活動や、名古屋工業大学と教育・研究に関する連携協定を締結するなど、多様な試みを実施しました。また、国内、国外からの大学院生確保に努めました。資料１にまとめたこれらの活動についてご意見をお聞かせ下さい。また
今後、若手研究者の育成に関して基生研がどのような役割を果たすべきか、ご意見がございましたらお聞かせ下さい。

意見１ 優れた研究プラス言い広報が優れた学生を引き付ける力になると思います。大学− 254 −

院生確保の確保については王道で行くのがやはりいいのではないでしょうか。
意見２ 問題なく行われたと判断する。大学院説明会参加者が意外に少ないように思えた（生態研センターも少ないので、人のことは言えないが）。
意見３大学院教育に関しては、合同セミナーや英語プレゼンテーションに関する教育、複数の研究者による指導など多くの試みがなされ、評価できます。ただ、教員の数に比べ、大学院生が少ないのは気にかかります。定員の問題もありますが、基生研のポテンシャルとしては、もっと多くの院生を迎えることができると思います。基生研のような研究条件のよい環境で、多くの院生が学ぶことは、今後の研究者養成にとって重要であると同時に、院生が在籍することが、教員に対してある種の緊張感をもたらし、研究の発展に重要な契機となります。基生研は、博士
研究員や実験補助・技術職員を多く抱えているため、院生を受け入れる動機が希薄になっているのではないでしょうか。独立した研究所が院生を迎えるのは、極めて困難なことは十分理解していますが、是非とも様々な努力を行い、大学院教育に積極的に取り組んでほしい。
意見４ このまま推進していただいてよいと思います。
意見５ 現在の活動を持続されるとよいと思います。
意見６ 全国的なポスドクのパーマネント職獲得難とそこからのネガティブフィードバックによる大学院の荒廃に晒されていることは基生研も例外ではないと思います。各機関はそれぞれ有効と思う手を打つしかないし、個々の活動を検証していくことは重要と思いますが、例えば、基生研は大学院生よりも大学院を出た後の層の育成に特化して、独立研究者となるための新しいポジションを創設するなどの思いきった方向性は打ち出せないだろうか、とも思います。
意見７ 名古屋大学側の担当者として GCOE プログラムにご協力頂いたことに感謝しています．名大側からみますと、基礎生物学研究所の研究活動が本学の大学院生により広範な研究の機会を提供出来ることが最も重要で、その魅力でより多くの大学院生を引きつけ、将来の成長を期待したいと考えています。一部には折角の院生を取られるのでないか、という消極的なレスポンスもあるのですが、ここ我慢するところです。特に本学は距離的な障害も少ないので、リーディング大学院プ
ログラムでもともに大学院教育を進めて頂きたいと思います。
一方、大学院後期課程への進学者数は低い状況が続いていますが、基礎研究を強く志向する学部学生、院生数は従来とあまり変わりないかと思います。多数の院
生から次世代の研究者を選抜するのではなく、真に研究を志向する若手を大切に育てるということが大切かと思います。

− 255 −

６）将来計画（平成２５年度概算要求）について
基礎生物学研究所は、日本学術会議「学術の大型施設計画・大規模研究計画」として「次世代ゲノム科学を基盤とした環境適応戦略研究拠点の形成」を目指す大規模プロジェクトを申請しており、このプロジェクトを支える 3 つの柱とその基盤設備整備を目指した概算要求を計画しています。資料１にまとめたこれらの計画についてご意見をお聞かせ下さい。また今後、基生研が研究拠点としてどのような役割を果たすべきか、ご意見がございましたらお聞
かせ下さい。
意見１ 他にない研究をやってください。
意見２ 概算要求計画は基生研の趣旨に則ったものであり、問題ない。
意見３ 多くの生物のリソースを整備し、モデル化することは、現在強く求められています。
また、スーパークラスターシステムは、多くの研究者に新しい可能性を提供するものです。これらの試みは、共同利用・共同研究拠点としての理念に沿った、重要なものであり、期待したい。
意見４ 基生研が目指すべき計画として適切であると考えられます。是非、推進していただきたいと思います。
意見５ 「既存のモデル生物により研究されてきた生物の共通原理の枠に収まらない特徴ある生物を新規モデル化し、その多様な生物機能の解明を目指して多層的な研究を展開す
る求心力ある研究拠点を形成する。」の具体像がわかりにくいです。例えば（長寿でガンにもなりにくいと言われる）ハデカデバネズミのような生物種を探し出して、とうことならわかりやすいし私も興味があります。どの種に着目するかのネタはばらせないのかもしれませんが。
意見６ 妥当な計画だと思います。鋭意お進めください。
意見７ 概算要求においては「大学間連携」は実現のための重要な視点であり、本学も含む複数の大学とともに要求することが望ましい。研究会、ワークショップなどで実現に向けた議論を積み重ね、共同で要求できればと思います。

− 256 −

６．外部点検評価会議および外部点検評価アンケート関連資料
資料１

基礎生物学研究所 平成 23 年度実績の概要と将来計画

資料２

Annual Report 2011

資料３

基礎生物学研究所の概要

資料４

外部点検評価アンケート結果

資料５

平成 22 年度外部評価報告書の概要

資料６

平成 23 年度基礎生物学研究所プレスリリース

資料１

平成 23 年度基礎生物学研究所 実績の概要と将来計画（本誌 P.3 に掲載）

− 259 −

− 260 −資料２

2012年６月発行
pdfファイルは、下記URLでダウンロードできます。
http://www.nibb.ac.jp/pressroom/publication.html− 261 −

− 262 −資料３

基礎生物学研究所の概要（本誌 P.19 に掲載）

− 263 −

− 264 −資料４

外部点検評価アンケート結果（本誌 P.247 に掲載）

− 265 −

− 266 −資料５

平成 22 年度外部評価報告書の概要− 267 −

− 268 −資料５
資料５

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平成２３年１１月

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基礎生物学研究所

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基礎生物学研究所の外部点検評価は、（１）研究所全体の活動状況に対する点検評価、および（２）
在職 10 年を経過した教授に対する業績評価を毎年実施している。個々の研究教育職員の研究業績の外
部評価は数年毎におこなうこととしており、今後研究活動の進展状況に応じて所長の指揮の下に、実施する予定である。

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上記（１）については、研究所全体の活動状況が評価の対象となった。学術研究、共同利用・共同研究、国際連携及び広報、新領域の開拓、若手研究者の育成の５つの分野における活動に関する資料を提供し、評価をいただいた。（２）については、在職 10 年を迎えた堀内嵩教授、西村幹夫教授、長
谷部光泰教授が対象となった。

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上記（１）については、基礎生物学研究所点検評価委員会の指揮の下に、運営会議の平成 22 年度所外委員 10 名全員に資料を送付し、これに対する意見を書面で回答を得た。また、運営会議の平成 22 年度所外委員から坂野仁教授（東京大学）、福田裕穂教授（東京大学）、石野史敏教授（東京医科歯科大学）、運営
会議委員以外の外部有識者から長谷部真理子教授（総合研究大学院大学）、見学美根子准教授（京都大学）
を評価委員に選定し、これらの 5 名の委員を招聘して平成 23 年 5 月 10 日に外部点検評価会議を開催し、研究所全体の活動状況に関する評価・意見等を伺った。
（２）については、在職 10 年教授業績評価実行委員会の指揮の下に、各教授の研究分野に近い国内外の所外研究者から匿名の評価委員(国外から 3 名、国内から2 名)を選定して業績資料に基づき評価を実施し、所長が評価結果の取りまとめを行った。また、所長から評価結果を各教授に伝えることにより、研究教育の発展改善に資することとした。

− 269 −

ホ౯⤖ᯝ
（１）研究所全体の活動状況に対する点検評価結果（i）学術研究に関する活動について
多様な生物種を駆使して活発に研究を展開し、大きな成果を上げている。成果のアピール方法
として、外部の指標を利用するばかりでなく、科学的な意義を客観的に示す方法を工夫してほしい。特定の分野を定めず、基礎生物学として重要な研究を行っている若手研究者を採用してきた
ここ数年の人事は評価できる。今後、さらに彼らの研究が発展できるよう研究所としての配慮が必要である。
（ii）共同利用・共同研究に関する活動について
複数の支援施設を二つのセンターに統合し、メダカ等のバイオリソースや次世代 DNA シーケ
ンサー等の最先端機器の共同利用体制を整備し、研究者コミュニティの要望に柔軟に対応できる体制を作ったことによって、実際に多くの利用者を受け入れていることは評価できる。基生研から転出した研究者などが、基生研での共同研究を続けるために共同利用の仕組みを長く利用するのは止めるべきである。
（iii）国際連携及び広報に関する活動について
EMBL 等との国際共同研究や共同シンポジウム開催が活発に実施されている。個人や組織レベルでの連携から深化させ、それぞれの研究機関の特色を生かした具体的な双方向の共同研究など
さらに意義深い連携へ結びつけることが必要である。基生研を国際化するために、基生研が海外研究機関に所属する日本人研究者の受け皿になってもよいのではないか。広報に関しては、ホームページを英語表記にすることに力点を置いて魅力的なものにしていくことが、優秀な留学生を確保するためにも重要である。
（iv）新領域の開拓に関する活動について
生物学国際高等コンファレンス（OBC）は適切に開催されているが、今後テーマの選定法など
一層の工夫が必要である。
（v）若手研究者の育成に関する活動について
留学生の受け入れについては、奨学金の充実、講義の英語化などの課題への対策を進めるべきである。5 年一貫制大学院の 1，2 年からリサーチアシスタント制度による経済的補助がある点はもっと広報すべきである。
（２）在職 10 年を経過した教授に対する業績評価結果について
3 名の教授は、いずれも十分な学術業績を上げ、国際的な高い評価を得ているとの評価結果を基盤として一層の発展を望む。
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自己評価について客観性を確保するために、より多面的な解析に基づく資料を公開する必要がある。
また、その評価手法について議論を開始した。転出した研究者による共同研究については、同一研
究の継続について、その必要性を問うなど、より厳密な審査を行う。国際化については、海外研究機
関に在籍する日本人研究者のデータベースや研究者ネットワークの構築について議論を開始した。また、大学院の国際化を進めるため、国費留学生制度の推薦に間に合うよう外国人受験者の選抜時期や方法を改善したほか、私費留学生にもリサーチアシスタント制度を適用することとした。
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上記（１）
（２）の各点検評価のための資料と評価結果をまとめたものを「外部点検評価報告書 2010」
として発行するとともに、pdf ファイルとして研究所ホームページにおいて公開した。巻末資料として、
2008-2010 に公表された原著論文リスト及び同期間のプレスリリースとそれに基づく新聞報道資料を添付した。

− 270 −

資料６

平成 23 年度基礎生物学研究所プレスリリース− 271 −

− 272 −− 273 −− 274 −− 275 −− 276 −− 277 −− 278 −− 279 −− 280 −− 281 −− 282 −− 283 −− 284 −− 285 −− 286 −− 287 −− 288 −− 289 −− 290 −− 291 −− 292 −− 293 −− 294 −− 295 −− 296 −− 297 −− 298 −７．発表論文資料
１）２００９−２０１１ 発表論文リスト
２）２００９−２０１１ プレスリリースと新聞報道

１）２００９－２０１１発表論文リスト
高次細胞機構（西村研）
2011 年

Goto, S., Mano, S., Nakamori C., and Nishimura, M. (2011). Arabidopsis ABERRANT PEROXISOME
MORPHOLOGY 9 is a peroxin that recruits the PEX1-PEX6 complex to peroxisomes. Plant Cell 23,
1573-1587. （P.328 にプレスリリースと新聞報道を掲載）
Hino, T., Tanaka, Y., Kawamukai, M., Nishimura, K., Mano, S., and Nakagawa, T. (2011). Two Sec13p
homologs, AtSec13A and AtSec13B, redundantly contribute to formation of COPII transport vesicles in
Arabidopsis thaliana. Biosci. Biotechnol. Biochem. 75, 1848-1852.
Mano, S., Miwa, T., Nishikawa, S., Mimura, T., and Nishimura, M. (2011). The Plant Organelles
Database 2 (PODB2): An updated resource containing movie data of plant organelle dynamics. Plant Cell
Physiol. 52, 244-253.
Mano, S., Nakamori, C., Fukao, Y., Araki, M., Matsuda, A., Konod, M., and Nishimura, M. (2011). A
defect of peroxisomal membrane protein 38 causes enlargement of peroxisomes. Plant Cell Physiol. 52,
2157-2172.
Masuda, S., Harada, J., Yokono, M., Yuzawa, Y., Shimojima. M., Murofushi, K., Tanaka, H., Masuda,
H., Murakawa, M., Haraguchi, T., Kondo, M., Nishimura, M., Yuasa, H., Noguchi, M., Oh-oka, H.,
Tanaka, A., Tamiaki, H., and Ohta, H. (2011). A monogalactosyldiacylglycerol synthase found in thegreen sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum reveals important roles for galactolipids inphotosynthesis. Plant Cell 23, 2644-2658.

2010 年

Kanai, M., Nishimura M., and Hayashi, M. (2010). A peroxisomal ABC transporter promotes seedgermination by inducing pectin degradation under the control of ABI5. Plant J. 62, 936-947.
Nakamura, S., Mano, S., Tanaka, Y., Ohnishi, M., Nakamori, C., Araki, M., Niwa, T., Nishimura, M.,
Kaminaka, H., Nakagawa, T., Sato, Y., and Ishiguro, S. (2010). Gateway binary vectors with thebialaphos resistance gene, bar, as a selection marker for plant transformation. Biosci. Biotechnol.
Biochem. 74, 1315-1319.
Shirakawa, M., Ueda, H., Shimada, T., Koumoto, Y., Shimada, T.L., Kondo, M., Takahashi, T., Okuyama,Y., Nishimura, M., and Hara-Nishimura, I. (2010). Arabidopsis Qa-SNARE SYP2 proteins localized todifferent subcellular regions function redundantly in vacuolar protein sorting and plant development. Plant
J. 64, 924-935.
Takahashi, K., Shimada, T., Kondo, M., Tamai, A., Mori, M., Nishimura, M., and Hara-Nishimura, I.
(2010). Ectopic expression of an esterase, which is a candidate for the unidentified plant cutinase,causes cuticular defects in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol. 51, 123-131.

2009 年

Aya, K., Ueguchi-Tanaka, M., Kondo, M., Yano, K., Nishimura, M., and Matsuoka, M. (2009).
Gibberellin modulates anther development in rice via the transcriptional regulation of GAMYB. Plant Cell
21, 1453-1472.
Corpas, J.F., Hayashi, M., Mano, S., Nishimura, M., and Barroso, B.J. (2009). Peroxisomes are requiredfor in vivo nitric oxide (NO) accumulation in the cytosol following salinity stress of Arabidopsis plants.
Plant Physiol. 151, 2083-2094.
Fujimoto, M,. Arimura, S., Mano, S., Kondo, M., Saito, C., Ueda, T., Nakazono, M., Nakano, A.,
Nishimura, M., and Tsutsumi, N. (2009). Arabidopsis dynamin-related proteins DRP3A and DRP3B arefunctionally redundant in mitochondrial fission but have distinct roles in peroxisomal fission. Plant J. 58,
388-400.
Hatsugai, N., Iwasaki, S., Tamura, K., Kondo, M., Fuji, K., Ogasawara, K., Nishimura, M., andHara-Nishimura, I. (2009). A novel membrane fusion-mediated plant immunity plant proteasome subunit
mediates a novel defense strategy against bacterial pathogens. Genes Dev. 23, 2496-2506.
（P.348 にプレスリリースと新聞報道を掲載）

Kamigaki, A., Kondo, M., Mano, S., Hayashi, M., and Nishimura, M. (2009). Suppression of peroxisomebiogenesis factor 10 reduces cuticular wax accumulation by disrupting the ER network in Arabidopsis
thaliana. Plant Cell Physiol. 50, 2034-2046.

− 301 −

Momonoi, K., Yoshida, K., Mano, S., Takahashi, H., Nakamori, C., Shoji, K., Nitta, A., and Nishimura,
M. (2009). A vacuolar iron transporter in tulip, TgVit1, is responsible for blue coloration in petal cells
through iron accumulation. Plant J. 59, 437-447.
Nakano, R.T., Matsushima, R., Ueda, H., Tamura, K., Shimada, T., Li, L., Hayashi, Y., Kondo, M.,
Nishimura, M., and Hara-Nishimura, I. (2009). GNOM-LIKE1/ERMO1 and SEC24a/ERMO2 arerequired for maintenance of endoplasmic reticulum morphology in Arabidopsis thalian. Plant Cell 21,
3672-3685.
Ogasawara, K., Yamada, K., Christeller, T.J., Kondo, M., Hatsugai, N., Hara-Nishimura, I., andNishimura, M. (2009). Constitutive and inducible ER bodies of Arabidopsis thaliana accumulate distinct
β-glucosidases. Plant Cell Physiol. 50, 480-488.
Singh, T., Hayashi, M., Mano, S., Aria, Y., Goto, S., and Nishimura, M. (2009). Molecular components
required for the targeting of PEX7 to peroxisomes in Arabidopsis thaliana. Plant J. 60, 488-498.

細胞間シグナル（松林研）

分子細胞生物学（大隅研）
2009 年

Fujioka, Y., Noda, N.N., Nakatogawa, H., Ohsumi, Y., and Inagaki, F. (2009). The dimeric coiled-coilstructure of Saccharomyces cerevisiae Atg16 and its functional significance in autophagy. J. Biol. Chem.,in press.
Hanada, T., Satomi, Y., Takao, T., and Ohsumi, Y. (2009). The amino-terminal region of Atg3 is essential
for association with phosphatidylethanolamine in Atg8 lipidation. FEBS Lett., 583, 1078-1083.
Kabeya, Y., Noda, N.N., Fujioka, Y., Suzuki, K., Inagaki, F., and Ohsumi, Y. (2009). Characterization of
the Atg17-Atg29-Atg31 complex specifically required for starvation-induced autophagy in
Saccharomyces cerevisiae. Biochem. Biophys. Res. Comm., 389, 612-615.
Kageyama, T., Suzuki, K., and Ohsumi, Y. (2009). Lap3 is a selective target of autophagy in yeast,
Saccharomyces cerevisiae. Biochem. Biophys. Res. Comm., 378, 551-557.
Kamada, Y., Yoshino, K., Kondo, C., Kawamata, T., Oshiro, N., Yonezawa, K., and Ohsumi, Y. (2009).
Tor directly controls the Atg1 kinase complex to regulate autophagy. Mol. Cell Biol., in press.
Okamoto, K., Kondo-Okamoto, N., and Ohsumi, Y. (2009). Mitochondria-anchored receptor Atg32
mediates degradation of mitochondria via selective autophagy. Dev. Cell, 17, 87-97.

（P.353 にプレスリリースと新聞報道を掲載）

Satoo, K., Noda, N.N., Kumeta, H., Fujioka, Y., Mizushima, N., Ohsumi, Y., and Inagaki, F. (2009). The
structure of Atg4B-LC3 complex reveals the mechanism of LC3-processing and delipidation during
autophagy. EMBO J., 28, 1341-1350.
Sekito, T., Kawamata, T., Ichikawa, R., Suzuki, K., and Ohsumi, Y. (2009). Atg17 recruits Atg9 toorganize the pre-autophagosomal structure. Genes Cells, 14, 525-538.
Shin, J.H., Yoshimoto, K., Ohsumi, Y., Jeon, J.S., and An, G. (2009). OsATG10b, an autophagosome
component, is needed for cell survival against oxidative stresses in rice. Mol. Cells., 27, 67-74.
Wada, S., Ishida, H., Izumi, M., Yoshimoto, K., Ohsumi, Y., Mae, T., and Makino, A. (2009). Autophagy
plays a role in chloroplast degradation during senescence in individually darkened leaves. Plant Physiol.,
149, 885-893.
Watanabe, Y., Noda, N.N., Honbou, K., Suzuki, K., Sakai, Y., Ohsumi, Y., and Inagaki, F. (2009).
Crystallization of Saccharomyces cerevisiae alpha-mannosidase, a cargo protein of the Cvt pathway. Acta
Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun., 65, 571-573.
Yoshimoto, K., Jikumaru, Y., Kamiya, Y., Kusano, M., Consonni, C., Panstruga, R., Ohsumi, Y., andShirasu, K. (2009). Autophagy negatively regulates cell death by controlling NPR1-dependent salicylic
acid signaling during senescence and the innate immune response in Arabidopsis. Plant Cell, 21,2914-2927.

− 302 −

神経細胞生物学（椎名 G）
2010 年

Shiina, N., and Tokunaga, M. (2010). RNA granule protein 140 (RNG140), a paralog of RNG105
localized to distinct RNA granules in neuronal dendrites in the adult vertebrate brain. J. Biol. Chem. 285,
24260-24269.
Shiina, N., Yamaguchi, K., and Tokunaga, M. (2010). RNG105 deficiency impairs the dendritic
localization of mRNAs for Na+/K+ ATPase subunit isoforms and leads to the degeneration of neuronal
networks. J. Neurosci. 30, 12816-12830. (P.336 にプレスリリースと新聞報道を掲載)

細胞構造（小川 G）
細胞社会学（濱田 G）
形態形成（上野研）
2011 年

Endo, T., Ueno, K., Yonezawa, K., Mineta, K., Hotta, K., Satou, Y., Yamada, L., Ogasawara, M.,
Takahashi, H., Nakajima, A., Nakachi, M., Nomura, M., Yaguchi, J., Sasakura, Y., Yamasaki, C., Sera,
M., Yoshizawa, A., Imanishi, T., Taniguchi, H., and Inaba, K. (2011). CIPRO 2.5: Ciona intestinalis
protein database, a unique integrated repository of large-scale omics data, bioinformatic analyses andcurated annotation, with user rating and reviewing functionality. Nucleic Acids Res. 39, D807-D814.
Takebayashi-Suzuki, K., Kitayama, A., Terasaka-Iioka, C., Ueno, N., and Suzuki, A. (2011). The
forkhead transcription factor FoxB1 regulates the dorsal-ventral and anterior-posterior patterning of theectoderm during early Xenopus embryogenesis. Dev Biol. 360, 11-29.
Tao, H., Manak, J. R., Sowers, L., Mei, X., Kiyonari, H., Abe, T., Dahdaleh, N. S., Yang, T., Wu, S.,
Chen, S., Fox, M. H., Gurnett, C., Montine, T., Bird, T., Shaffer, L. G., Rosenfeld, J. A., McConnell, J.,
Madan-Khetarpal, S., Berry-Kravis, E., Griesbach, H., Saneto, R. P., Scott, M. P., Antic, D., Reed, J.,
Boland, R., Ehaideb, S. N., El-Shanti, H., Mahajan, V. B., Ferguson, P. J., Axelrod, J. D., Lehesjoki, A. E.,
Fritzsch, B., Slusarski, D. C., Wemmie, J., Ueno, N., and Bassuk, A. G. (2011). Mutations in prickle
orthologs cause seizures in flies, mice, and humans. Am. J. Hum. Genet. 88, 138-149.

（P.331 にプレスリリースと新聞報道を掲載）

Yamada, S., Ueno, N., Satoh, N., and Takahashi, H. (2011). Ciona intestinalis Noto4 contains aphosphotyrosine interaction domain and is involved in the midline intercalation of notochord cells. Int. J.
Dev. Biol. 55, 11-18.

2010 年

Morita, H., Nandadasa, S., Yamamoto, T.S., Terasaka-Iioka, C., Wylie, C., and Ueno, N. (2010). Nectin-2
and N-cadherin interact through extracellular domains and induce apical accumulation of F-actin in apicalconstriction of Xenopus neural tube morphogenesis. Development 137, 1315-1325.
(P.343 にプレスリリースと新聞報道を掲載)

Nojima, J., Kanomata, K., Takada, Y., Fukuda, T., Kokabu, S., Ohte, S., Takada, T., Tsukui, T.,
Yamamoto, T.S., Sasanuma, H., Yoneyama, K., Ueno, N., Okazaki, Y., Kamijo, R., Yoda, T., andKatagiri, T. (2010). Dual roles of smad proteins in the conversion from myoblasts to osteoblastic cells bybone morphogenetic proteins. J. Biol. Chem. 285, 15577-15586.
Shindo, A., Hara, Y., Yamamoto, T.S., Ohkura, M., Nakai, J., and Ueno, N. (2010). Tissue-tissue
interaction-triggered calcium elevation is required for cell polarization during Xenopus gastrulation. PLos
ONE, 5, e8897.
Suzuki, M., Hara, Y., Takagi, C., Yamamoto, T.S., and Ueno, N. (2010). MID1 and MID2 are required for
Xenopus neural tube closure through the regulation of microtubule organization. Development 137,
2329-2339.
Takahashi, H., Hotta, K., Takagi, C., Ueno, N., Satoh, N., and Shoguchi, E. (2010). Regulation of
notochord-specific expression of Ci-Bra downstream genes in Ciona intestinalis embryos. Zool. Sci. 27,
110-118.

− 303 −

Terakubo, H., Nakajima, Y., Sasakura, Y., Horie, T., Konno, A., Takahashi, H., Inaba, K., Hotta, K. andOka, K. (2010). Network structure of projections extending from peripheral neurons in the tunic ofascidian larva. Dev. Dyn. 239, 2278-2287.

2009 年

Goda, T., Takagi, C., and Ueno, N. (2009). Xenopus Rnd1 and Rnd3 GTP-binding proteins are expressed
under the control of segmentation clock and required for somite formation. Dev. Dyn. 238, 2867-2876.
Hida, N., Awais, M., Takeuchi, M., Ueno, N., Tashiro, M., Takagi, C., Singh, T., Hayashi, M., Ohmiya,Y., and Ozawa, T. (2009). High-sensitivity real-time imaging of dual protein-protein interactions in living
subjects using multicolor luciferases. PLoS ONE 4, e5868.
Shindo, A., Hara, Y., Yamamoto, T.S., Ohkura, M., Nakai, J., and Ueno, N. (2010). Tissue-tissue
interaction-triggered calcium elevation is required for cell polarization during gastrulation. PLoS ONE 5,e8897.
Sugiura, T., Tazaki, A., Ueno, N., Watanabe, K., and Mochii, M. (2009). Xenopus Wnt-5a induces anectopic larval tail at injured site, suggesting a crucial role for noncanonical Wnt signal in tail regeneration.
Mech. Dev. 126, 56-67.
Tao, H., Suzuki, M., Kiyonari, H., Abe, T., Sasaoka, T., and Ueno, N. (2009). Mouse prickle1, thehomolog of a PCP gene, is essential for epiblast apical-basal polarity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106,14426-14431. （P.352 にプレスリリースを掲載）
Yakushiji, N., Suzuki, M., Satoh, A., Ide, H., and Tamura, K. (2009). Effects of activation of Hedgehog
signaling on patterning, growth and differentiation in Xenopus froglet limb regeneration. Dev. Dyn. 238,
1887-1896.
Yamada, S., Hotta, K., Yamamoto, T.S., Ueno, N., Satoh, N., and Takahashi, H. (2009). Interaction of
notochord-derived fibrinogen-like protein with Notch regulates the patterning of the central nervous
system of Ciona intestinalis embryos. Dev. Biol. 328, 1-12.

発生遺伝学（小林研）
2011 年

Hashiyama, K., Hayashi, Y., and Kobayashi, S. (2011). Drosophila Sex lethal gene initiates female
development in germline progenitors. Science 333, 885-888. （P.327 にプレスリリースと新聞報道を掲載）
Mukai, M., Kato, K., Hira, S., Nakamura, K., Kita H., and Kobayashi S. (2011). Innexin2 gap junctions insomatic support cells are required for cyst formation and for egg chamber formation in Drosophila. Mech.
Dev. 128, 510-523.

2010 年

Kitadate, Y., and Kobayashi, S. (2010). Notch and Egfr signaling act antagonistically to regulate germline
stem cell niche formation in Drosophila male embryonic gonads. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107,
14241-14246. （P.338 にプレスリリースと新聞報道を掲載）
Kondo, T., Plaza, S., Zanet, J., Benrabah, E., Valenti, P., Hashimoto, Y., Kobayashi, S., Payre, F., andKageyama, Y. (2010). Small peptides switch the transcriptional activity of Shavenbaby during Drosophila
embryogenesis. Science 329, 336-339. (P.340 にプレスリリースと新聞報道を掲載）
Niwa, R., Ito, K., Namiki, T., Shimada-Niwa, Y., Kiuchi, M., Kawaoka, S., Kayukawa, T., Banno, Y.,
Fujimoto, Y., Shigenobu, S., Kobayashi, S., Shimada, T., Katsuma, S., and Shinoda, T. (2010).
Non-molting glossy/shroud encodes a short-chain dehydrogenase/reductase that functions in the "BlackBox" of the ecdysteroid biosynthesis pathway. Development 137, 1991-1999.

2009 年

Hashiyama, K., and Kobayashi, S. (2009). Expression of genes involved in sumoylation in the Drosophila
germline. Gene Expression Patterns 9, 50-53.
Maezawa, T., Arita, K., Shigenobu, S., and Kobayashi, S. (2009). Expression of the apoptosis inducer
gene head involution defective in primordial germ cells of the Drosophila embryo requires eiger, p53 andloki function. Develop. Growth Differ. 51, 453-461.

− 304 −

Yuda, M., Iwanaga, S., Shigenobu, S., Mair, G., Janse, C., Waters, A., Kato, T., and Kaneko I. (2009).
Identification of a transcription factor in the mosquito-invasive stage of malaria parasites. Mol. Microbiol.
71, 1402-1414.
Hayashi, Y., Kobayashi, S., and Nakato, H. (2009). Drosophila glypicans regulate the germline stem
cell niche. J. Cell Biol. 187, 473-480. （P.347 にプレスリリースと新聞報道を掲載）

分子発生学（高田研）
2011 年

Okubo, T., Kawamura, A.,Takahashi, J., Yagi, H., Morishima, M., Matsuoka, R., and Takada, S. (2011).
Ripply3, a Tbx1 repressor, is required for development of the pharyngeal apparatus and its derivatives inmice. Development 138, 339-348. （P.332 にプレスリリースと新聞報道を掲載）

2010 年

Hashimoto, H., Shinohara, K., Wang, J., Ikeuchi. S., Yoshiba, S., Meno, C., Nonaka, S., Takada, S., Hatta,
K., Wynshaw-boris, A., and Hamada, H. (2010). Planar polarization of node cells determines therotational axis of node cilia. Nat. Cell Biol. 12, 170-176.
Katayama, R., Ishioka, T., Takada, S., Takada, R., Fujita, N., Tsuruo, T., and Naito, M. (2010).
Modulation of Wnt signaling by the nuclear localization of cellular FLIP-L. J. Cell Sci. 123, 23-28.
Miyaoka, Y., Tanaka, M., Imamura, T., Takada, S., and Miyajima, A. (2010). A novel regulatory
mechanism for Fgf18 signaling involving cysteine-rich FGF receptor (Cfr) and delta-like protein (Dlk).
Development 137, 159-167.
Nishita, M., Itsukushima, S., Nomachi, A., Endo, M., Wang, Z., Inaba, D., Qiao, S., Takada, S., Kikuchi,A., and Minami, Y. (2010). Ror2/Frizzled complex mediates Wnt5a-induced AP-1 activation by
regulating dishevelled polymerization. Mol. Cell. Biol. 30, 3610-3619.
Takahashi, J., Ohbayashi, A., Oginuma, M., Saito, D., Mochizuki, A., Saga, Y., and Takada, S. (2010).
Analysis of Ripply1/2-deficient mouse embryos reveals a mechanism underlying the rostro-caudal
patterning within a somite. Dev. Biol. 342, 134-145.
Yoshinaga, Y., Kagawa, T., Shimizu, T., Inoue, T., Takada, S., Kuratsu, J., and Taga, T. (2010). Wnt3a
promotes hippocampal neurogenesis by shortening cell cycle duration of neural progenitor cells. Cell. Mol.
Neurobiol. 30, 1049-1058.

2009 年

Agalliu, D., Takada, S., Agalliu, I., McMahon, A.P., and Jessell, T.M. (2009). Motor neurons with axial
muscle projections specified by Wnt4/5 signaling. Neuron 61, 708-720.

初期発生（藤森研）
2011 年

Abe, T., Kiyonari, H., Shioi, G., Inoue, K., Nakao, K., Aizawa, S., and Fujimori, T. (2011). Establishmentof conditional reporter mouse lines at ROSA26 locus for live cell imaging. Genesis 49, 579-590.
Nakagawa, T., Izumino, K., Ishii, Y., Oya, T., Hamashima, T., Jie, S., Tomoda, F., Fujimori, T.,
Nabeshima, Y., Inoue, H., and Sasahara, M. (2011). Roles of PDGF receptor-beta in the structure andfunction of postnatal kidney glomerulus. Nephrol. Dial. Transplant. 26, 458-468.
Shi, D., Komatsu, K., Uemura, T., and Fujimori, T. (2011). Analysis of ciliary beat frequency and ovum
transport ability in the mouse oviduct. Genes to Cells 16, 282-290.
Shioi, G., Kiyonari, H., Abe, T., Nakao, K., Fujimori, T., Jang, C., Huang, C., Akiyama, H., Behringer,
R.R., and Aizawa, S. (2011). A mouse reporter line to conditionally mark nuclei and cell membranes
for in vivo live-imaging. Genesis 49, 570-578.

2010 年

Tissir, F., Qu, Y., Montcouquiol, M., Zhou, L., Komatsu, K., Shi, D., Fujimori, T., Labeau, J., Tyteca, D.,
Courtoy, P., Poumay, Y., Uemura, T., and Goffinet, A.M. (2010). Lack of cadherins Celsr2 and Celsr3
impairs ependymal cilliogenesis, leading to fatal hydrocephalus. Nature Neurosci. 13, 700-707.

− 305 −

Zheng, L., Ishii, Y., Tokunaga, A., Hamashima, T., Shen, J., Zhao, Q.L., Ishizawa, S., Fujimori, T.,
Nabeshima, Y., Mori, H., Kondo, T., and Sasahara, M. (2010). Neuroprotective effects of PDGF against
oxidative stress and the signaling pathway involved. J. Neurosci. Res. 88, 1273-1284.

2009 年

Fujimori, T., Kurotaki, Y., Komatsu, K., and Nabeshima, Y. (2009). Morphological organization of themouse preimplantation embryo. Reprod Sci. 16, 171-177.
Yuri, S., Fujimura, S., Nimura, K., Takeda, N., Toyooka, Y., Fujimura, Y., Aburatani, H., Ura, K.,
Koseki, H., Niwa, H., Nishinakamura, R. (2009). Sall4 is essential for stabilization, but not for
pluripotency, of embryonic stem cells by repressing aberrant trophectoderm gene expression. StemCells 27, 796-805.

生殖細胞（吉田研）
2011 年

Sato, T., Aiyama, Y., Ishii-Inagaki, M., Hara, K., Tsunekawa, N., Harikae, K., Uemura-Kamata, M.,
Shinomura, M., Zhu, X. B., Maeda, S., Kuwahara-Otani, S., Kudo, A., Kawakami, H., Kanai-Azuma, M.,
Fujiwara, M., Miyamae, Y., Yoshida, S., Seki, M., Kurohmaru, M., and Kanai. Y. (2011). Cyclical andpatch-like GDNF distribution along the basal surface of sertoli cells in mouse and hamster testes. PLoS
ONE 6, e28367.

2010 年

Kitadate, Y., and Kobayashi, S. (2010). Notch and Egfr signaling act antagonistically to regulate
germ-line stem cell niche formation in Drosophila male embryonic gonads. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
107, 14241-14246.
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catalysis in water: self-assembly of an amphiphilic palladium pincer complex. Angew. Chem. 50,
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Inada, H., Watanabe, M., Uchida, T., Ishibashi, H., Wake, H., Nemoto, T., Yanagawa, Y., Fukuda, A.,
and Nabekura, J. (2011). GABA regulate the multidirectional tangential migration of GABAergic
interneurons in living neonatal mice. PLoS ONE 6, e277048.
Karahara, I., Takaya, E., Fujibayashi, S., Inoue, H., Weller, J.L., Reid, J.B., and Sugai, M. (2011).
Development of the Casparian strip is delayed by blue light in pea stems. Planta 234, 1019-1030.
Moritoh, S., Sato, K., Okada, Y., and Koizumi, A. (2011). Endogenous arginine vasopressin–positive
retinal cells in arginine vasopressin–eGFP transgenic rats identified by immunohistochemistry andreverse transcriptase– polymerase chain reaction. Mol. Vis. 17, 3254-3261.
Okubo, T., Kawamura, A., Takahashi, J., Yagi, H., Morishima, M., Matsuoka, R., and Takada, S. (2011).
Ripply3, a Tbx1 repressor, is required for development of the pharyngeal apparatus and its derivatives
in mice. Development 138, 339-348.
Osada, H., Yoshitake, Y., Ikeda, T., Ishigaki, Y., Takata, T., Tomosugi, N., Sasaki, H., and Yonekura, H.
(2011). Ultraviolet B-induced expression of amphiregulin and growth differentiation factor 15 in humanlens epithelial cells. Mol. Vis. 17, 159-169.
Shikata, T., Iseki, M., Matsunaga, S., Higashi, S., Kamei, Y., and Watanabe, M. (2011). Blue and red
light-induced germination of resting spores in the red-tide diatom Leptocylindrus danicus. Photochem.
Photobiol. 87, 590-597.

2010 年

Arimoto-Kobayashi, S., Sano, K., Machida, M., Kaji, K., and Yakushi, K. (2010). UVA activation of
N-dialkylnitrosamines releasing nitric oxide, producing strand breaks as well as oxidative damages inDNA, and inducing mutations in the Ames test. Mut. Res. 691, 47-54.
Hayashi, Y., Kobira, H., Yamaguchi, T., Shiraishi, E., Yazawa, T., Hirai, T., Kamei, Y., and Kitano, T.
(2010). High temperature causes masculinization of genetically female medaka by elevation of cortisol
level. Mol. Reprod. Dev. 77, 679-686.

2009 年

Izawa, N., Suzuki, T., Watanabe, M., and Takeda, M. (2009). Characterization of arylalkylamine
N-acetyltransferase (AANAT) activities and action spectrum for suppression in the band-legged cricket,
Dianemobius nigrofasciatus (Orthoptera: Gryllidae). Comp. Biochem. Physiol. B. 152, 346–351.
Suzuki, T., Izawa, N., Takeshima, T., Watanabe, M., and Takeda, M. (2009). Action spectrum for the
suppression of arylalkylamine N-acetyltransferase activity in the two-spotted spider mite Tetranychus
urticae. Photochem. Pyotobiol. 85, 214-219.
Suzuki, T., Watanabe, M., and Takeda, M. (2009). UV tolerance in the two-spotted spider mite,
Tetranychus urticae. J. Insect Physiol. 55, 649-654.

− 324 −

２）２００９－２０１１プレスリリースと新聞報道
2011 年 11 月 23 日
植物ホルモン、ジベレリンの出現の謎を世界で初めて解明 －植物の生殖制御への応用に期待－
Aya, K., Hiwatashi, Y., Kojima, M., Sakakibara, H., Ueguchi-Tanaka, M., Hasebe, M., andMatsuoka, M. (2011). The Gibberellin perception system evolved to regulate a pre-existingGAMYB-mediated system during land plant evolution. Nature Communications 2, article
number 544.
名古屋大学高等研究院の安益公一郎特任助教と基礎生物学研究所長谷部光泰教授を中心とする研究グループは植物ホルモンのジベレリンが植物進化の過程でどのように使われるに至ったかについて世界で初めて解明しました。これにより、今後植物の生長・生殖制御への応用も期待できます。
ジベレリンは植物の生長や生殖を制御すると知られているが、約 4.5 億年前に出現したコケ植物には存在せず、その後に誕生したシダ植物で初めて使われるようになったと考えられていた。今回、研究チームはシダ、コケ、イネの胞子（イネでは花粉）が出来る生殖過程を詳細に調べたところ、この過程はこの 3 つの植物で非常に似ているが、イネとシダはこの過程のスイッチを入れるためにジベレリンが必要であるのに対し、コケ植物はジベレリンなしでスイッチが入ることが分かった。この結果は、本来ジベレリンはコケ植物に既に存在した胞子・花粉の生殖システムを促すスイッチとして、後のシダ植物グループの誕生に伴って登場したことを示しており、植物ホルモンが植物進化の過程でどの様に出現し、つかわれるようになったかを具体的に明らかにした。
新聞報道：11.23 日刊工業新聞 13 面、11.23 中日新聞 3 面、11.24 朝日新聞 32 面、11.23− 325 −

2011 年 7 月 15 日
TRPV1 チャンネルの浸透圧感受性が温度や酸などの異なる刺激によって相乗的に増強されることを発見
Nishihara, E., Hiyama, T., and Noda, M. (2011). Osmosensitivity of transient receptor
potential vanilloid 1 is synergistically enhanced by distinct activating stimuli such astemperature and protons. PLos One 6, e22246.
我々の体液（血液、脳脊髄液等の細胞外液）の浸透圧は常に約 300mOsm/kg に保たれています。この
体液恒常性は生命維持のために必須であり、そのため我々の体は体液の浸透圧を監視する仕組みを備えています。脱水等により体液の浸透圧が上昇した場合には、口渇感を感じて飲水するとともに、脳下垂体から抗利尿ホルモン（バソプレッシン）が血中に放出され、腎臓において尿量を減少させる等の反応が出ることになります。TRPV1 は、トウガラシの辛味成分（カプサイシン）や熱、酸などの浸害刺激に応答して開口するチャンネル分子として有名ですが、TRPV1 遺伝子欠損マウスが体液浸透圧の制御において異常を示すことから、浸透圧センサー分子の候補であるとも言われていました。
今回、基礎生物学研究所・統合神経生物学研究部門の野田昌晴教授らは、TRPV1 チャンネルを発現する細胞株を用いて、TRPV1 が体温付近の温度で浸透圧感受性を示すことを確認すると共に、その応答がカプサイシンや酸によっても相乗的に増強されることを見出しました。今回の成果は、我々の体が体液恒常性を維持する仕組みを明らかにする上で重要な手掛かりとなるものです。また、後述のように、糖尿病患者の多飲行動や、痛みの感知機構の理解にも役立つものです。研究の詳細は米国の科学雑誌
プロスワン(PLoS ONE)誌に発表されました。
新聞報道：7.18 日刊工業新聞 10 面、7.29 科学新聞 2 面− 326 −

2011 年 7 月 8 日
生殖細胞の性別を決める遺伝子の発見
Hashiyama, K., Hayashi, Y. and Kobayashi, S. (2011) Drosophila Sex lethal gene initiates
female development in germline progenitors. Science 333, 885-888.
自然科学研究機構 岡崎統合バイオサイエンスセンター（岡崎統合バイオ）・基礎生物学研究所の橋
山一哉研究員、林良樹助教および小林悟教授は、ショウジョウバエを用いた研究により、生殖細胞のメス化の鍵を握る遺伝子を発見しました。生殖細胞（始原生殖細胞）は、生殖巣から離れた場所に形成され、生殖巣へと移動した後に、卵あるいは精子に分化します。始原生殖細胞が卵に分化するか、それとも精子に分化するかという性別は、体細胞で構成される生殖巣の性に依存すると考えられてきました。この考え方をもとにすると、生殖巣へと移動途中にある始原生殖細胞は、性の区別がないということになります。しかし、研究グループは、この移動中の始原生殖細胞に性差があることを発見しました。Sxl（エス・エックス・エル）と呼ばれる遺伝子が、メスの始原生殖細胞のみで活性化されていたのです。メスの始原生殖細胞において、この Sxl 遺伝子の働きを抑制すると、その始原生殖細胞からは卵が作られなくなりました。さらに、本来 Sxl 遺伝子を発現しないオス始原生殖細胞で Sxl
遺伝子を強制的に活性化し、メス個体の生殖巣に移植すると卵に分化することがわかり、他の実験結果と併せて Sxl 遺伝子が始原生殖細胞のメス化の鍵を握る遺伝子であると結論できました。
この成果は、米国科学雑誌「Science」の電子版にて７月８日（金）に発表されました。
新聞報道： 7.8 朝日新聞 37 面、7.8 中日新聞 1 面、7.8 毎日新聞 24 面、7.8 日本経済新聞 34 面、7.8 日刊工業新聞 21 面、7.8 日経産業新聞 9 面、7.8 東海愛知新聞 1 面、7.8
読売新聞 25 面、7.8 Web Science、7.22 科学新聞 1 面− 327 −

2011 年 6 月 18 日
ペルオキシソームのタンパク質輸送に関わる植物特異的な新規因子を発見
Goto, S., Mano, S., Nakamori C., and Nishimura, M. (2011). Arabidopsis ABERRANTPEROXISOME MORPHOLOGY 9 is a peroxin that recruits the PEX1-PEX6 complex toperoxisomes. Plant Cell 23, 1573-1587.
植物細胞の中には、核や葉緑体など様々なオルガネラ（細胞内小器官）がありますが、これらのうち、ペルオキシソームは植物の発芽や光合成、種子形成に関わり、植物生長に必須なオルガネラです。
しかし、植物細胞におけるペルオキシソーム形成の仕組みはあまり明らかにされていませんでした。
今回、基礎生物学研究所・高次細胞機構研究部門の後藤志野大学院生（総合研究大学院大学）、真野昌
二助教および西村幹夫教授らは、ペルオキシソームのタンパク質輸送に関わる植物特異的な新規因子を発見しました。
研究グループは、ペルオキシソームが緑色蛍光タンパク質（GFP）によって可視化された植物体を用いて、遺伝子をランダムに壊す実験を行い、タンパク質輸送メカニズムに関わる遺伝子、「APEM9」（APEM
は aberrant peroxisome morphology の略でペルオキシソーム形成異常の意）を発見しました。APEM9が働かないと、ペルオキシソームへのタンパク質輸送が滞り、ペルオキシソーム機能を失います。さらに、エネルギー源であるショ糖を人為的に与えてやらないと発芽できなかったり、発芽できても植物体が小さくなったりと、植物の生育にも重大な影響がみられ、APEM9 は植物の生命維持に重要な遺伝子であることがわかりました
この成果は、国際植物学専門誌 The Plant Cell の電子版にて発表されました。
新聞報道： 6.17 科学新聞 4 面、6.17 日刊工業新聞 24 面

− 328 −

2011 年 5 月 6 日
シダゲノムの解読～陸上植物遺伝子の予想外の多様性を発見：遺伝子資源として有用～
Banks, J.A., Nishiyama, T., Hasebe, M., Bowman, J.L., Gribskov, M., dePamphilis, C.,
Albert, V.A., Aono, N., Aoyama, T., Ambrose, B.A., et al. (2011). The Selaginella genome
identifies genetic changes associated with the evolution of vascular plants. Science 332,
960-963.
大学共同利用機関である基礎生物学研究所の長谷部光泰 教授、金沢大学学際科学実験センター遺伝子研究施設の西山智明 助教らは、国内５大学および国外９ヵ国による国際共同研究チームと共同で、シダ植物の一種であるイヌカタヒバのゲノム解読に成功しました。
従来、陸上植物の中で最も複雑な形を持った被子植物と、最も単純な形を持ったコケ植物のゲノムは解読されていましたが、両者の中間に位置するシダ植物はゲノムの大きさが大きく、ゲノム解読が困難でした。今回、ゲノムの大きさが極めて小さいイヌカタヒバを用いることで、シダ植物のゲノム解読に初めて成功し、シダ植物とコケ植物、被子植物のゲノムを比較解析した結果、陸上植物が共通に持つ遺伝子が明らかになりました。また、花の咲く植物（被子植物）と花の咲かない植物（シダ植物）との間で、遺伝子の発現を制御する遺伝子（転写因子）の数が増えており、これが単純な形を持った植物から複雑な形を持った植物への進化を引き起こした可能性が高いことも分かりました。これまで、植物は動物と比べると互いに形が似ていることから、動物よりも遺伝子の進化の程度がずっと少ないだろうと思われてきましたが、今回の研究結果より、陸上植物のゲノムは動物よりも大きく変化していることが明らかになりました。さらに、病気や害虫に食べられないようにしたり花粉を運ぶ
昆虫を引き寄せたりする働きを持つ二次代謝産物や、植物の生育に必要な植物ホルモンの合成酵素遺伝子などは、被子植物・シダ植物・コケ植物でそれぞれ独自に数を増やしたり減らしたりして多様性を産み出していることも分かりました。
本研究成果は、２０１１年５月５日（米国東部時間）に米国科学雑誌「Ｓｃｉｅｎｃｅ」のオンラ
イン速報版で公開されました。
新聞報道： 5.6 中日新聞 14 面、5.6 日本経済新聞 14 面、5.13 日刊工業新聞 23 面、5.7
毎日新聞（石川） 21 面、5.6 Web 共同通信、5.7 Web 時事通信、5.7 Web YAHOO!ニュース、5.20
科学新聞 1 面、6.30 朝日新聞 33 面

− 329 −

2011 年 3 月 28 日
オオミジンコの性決定遺伝子の発見
Kato, Y., Kobayashi, K., Watanabe, H., and Iguchi, T. (2011). Environmental sex
determination in the branchiopod crustacean Daphnia magna: Deep conservation of adoublesex gene in the sex-determining pathway. PLoS Genetics 7, e1001345.
岡崎統合バイオサイエンスセンター・基礎生物学研究所 分子環境生物学研究部門の井口泰泉教授らと大阪大学の研究グループは、オオミジンコのオスを決定する仕組みを明らかにしました。
研究グループは、メスとオスで働いている遺伝子の違いを比較し、オスだけで強く働いている遺伝子、「doublesex1 (ダブルセックス１)」を発見しました。ミジンコの卵内で遺伝子の働きを止める手法（ミジンコにおける RNA 干渉法）を新たに開発し、この方法を用いて、ダブルセックス１遺伝子の働きを止めると、オスになるはずの卵から生まれたミジンコはメスの形態を示しました。また、この遺伝子をメスになる卵に注入するとオスの形態を示しました。これらの結果より、井口らは、ダブルセックス１遺伝子の働き方の違いが、オオミジンコのオスとメスを決めていることを明らかにしました（ダブルセックス１が働くとオスに、ダブルセックス１が働かないとメスになる）。これは、環境性
性決定において、具体的に性を決めている遺伝子が明らかになった世界で初めての例です。
以上の成果は、遺伝学専門誌 PLoS Genetics（プロスジェネテイックス）２０１１年３月号にて発表されました。
新聞報道： 4.8 科学新聞 4 面、4.13 日刊工業新聞 17 面

− 330 −

2011 年 2 月 9 日
てんかん発作に関わる遺伝子の同定
Tao, H., Manak, J.R., Sowers, L., Mei. X., Kiyonari, H., Abe, T., Dahdaleh, N.S., Yang, T.,
Wu, S., Chen, S., Fox, M.H., Gurnett, C., Montine, T., Bird, T., Shaffer, L.G., Rosenfeld, J.A.,
McConnell, J., Madan-Khetarpal, S., Berry-Kravis, E., Giesbach, H., Saneto, R.P., Scott,
M.P., Antic, D., Reed, J., Boland, R., Axelrod, J.D., Lehesjoki, A.-E., Fritzsch, B., Slusarski,
D.C., Wemmie, J., Ueno, N., and Bassuk, A.G. (2011). Mutations in prickle orthologs cause
seizures in flies, mice, and humans. Am. J. Human Genetics 88, 138-149.
基礎生物学研究所の上野直人教授、理化学研究所発生再生科学総合研究センター、およびアイオワ大学医学部の Bassuk 博士らの研究グループは、細胞の極性（形や機能的な非対称性）を決め個体の発生にも重要な役割を担う因子のひとつ Prickle（プリックル）遺伝子の変異が、てんかん発作のおこりやすさに関わることを示しました。研究グループは、Prickle 遺伝子の機能が低下したマウスでは、正常マウスに比べて発作を起こしやすいことを明らかにしました。また、本研究ではマウスだけでなく、魚やジョウジョウバエを用いた実験においても、
Prickle 遺伝子の機能の低下が神経活動の異常を引き起こすことを示しました。これは、Prickle 遺伝子が、幅広い生物種において、中枢神経で主要な機能を持つことを示唆するものです。
この成果は、２月１１日に米国人類遺伝学会誌 The American Journal of Human Genetics で発表されました。
新聞報道： 2.15

日経産業新聞9 面、2.25

科学新聞

1面− 331 −

2010 年 12 月 24 日
心臓や動脈系、胸腺、副甲状腺などの形成に不可欠な遺伝子を新たに発見
Okubo, T., Kawamura, A., Takahashi, J., Yagi, H., Morishima, M., Matsuoka, R., and Takada,S. (2011). Ripply3, a Tbx1 repressor, is required for development of the pharyngeal apparatus
and its derivatives in mice. Development 138, 339-348
岡崎統合バイオサイエンスセンター・基礎生物学研究所の大久保直助教および高田慎治教授らのグループは、東京女子医大との共同研究により、心臓や大動脈、胸腺、副甲状腺などの形成に不可欠な遺伝子を、マウスを用いた実験により新たに発見しました。ヒトやマウスなどの脊椎動物では、心臓の一部である流出路やそれに繋がる大動脈系、ならびに胸腺や副甲状腺などの咽頭部に形成される器官の一部は、胎児の時期に、咽頭弓と呼ばれる組織から発達します。咽頭弓やそこから発達する器官の形成には、Tbx1 と呼ばれる遺伝子が重要であり、この遺伝子の異常によりディジョージ症候群という先天性の多臓器疾患が引き起こされることがすでに知られています。今回、大久保助教らは、Ripply3（リプリー３）と呼ばれる遺伝子の解析を行い、咽頭弓ならびに心臓や動脈系、胸腺、副甲状腺などの器官が正常に形成されるためには、Ripply3 遺伝子が不可欠であることを、マウスを用いた実験により明らかにしました。さらに、Ripply3 が Tbx1 の機能を調節することも同時に示しました。この結果
は、心臓血管系や胸腺、副甲状腺などが形成されるしくみや、ディジョージ症候群のような先天性の多臓器疾患の発症メカニズムの解明に大きく貢献するものと期待されます。この研究の成果は、１２
月２２日に発生生物学専門誌 Development（電子版）において発表されました。
新聞報道：12.25 47News Web、12.25 中日新聞（夕） 3 面、2011.1.6 日経産業新聞 11 面

− 332 −

2010 年 12 月 7 日
蝶類コムラサキ亜科はベーリング海峡を経由して、ユーラシアから新大陸へ繰り返し分布を拡大した
Ohshima, I., Tanikawa-Dodo, Y., Saigusa, T., Nishiyama, T., Kitani, M., Hasebe, M., andMohri, H. (2010). Phylogeny, biogeography, and host-plant association in the subfamily
Apaturinae (Insecta: Lepidoptera: Nymphalidae) inferred from eight nuclear and sevenmitochondrial genes. Mol. Phylogenet. Evol. 57, 1026-1036.
基礎生物学研究所の毛利秀雄名誉教授（元所長）らの研究グループは、日本の国蝶であるオオムラ
サキを含むコムラサキ亜科（タテハチョウ科）の代表的な種を網羅して、核ゲノムにある８つの遺伝
子、ミトコンドリアゲノムにある７つの遺伝子の塩基配列決定を行い、その情報を基に、亜科内の属の類縁関係を明らかにするとともに、コムラサキ亜科はユーラシアから新大陸へ二度分布を拡大した
こと、および、食草を転換した時期を明らかにしました。この研究はこれまで形態によって分類されてきたコムラサキ亜科の分類を再検討することが必要であることを示し、今後、より詳細な形態観察によって、系統を反映した分類体系の見直しが期待されます。この成果は、分子進化学専門誌
Molecular Phylogenetics and Evolution（モレキュラー ファイロジェネティクス アンド エボリューション）電子版にて米国時間２０１０年１１月９日に発表されました。
新聞報道：12.7 時事ドットコム Web その他多数、12.10 中日新聞 26 面、2011.0117
しんぶん赤旗 14 面

− 333 −

2010 年 11 月 20 日
マメ科植物において、根粒の数と植物の形作りを同時に制御する遺伝子を発見
Miyazawa, H., Oka-Kira, E., Sato, N., Takahashi, H., Wu, G. J., Sato, S., Hayashi, M.,
Betsuyaku., S., Nakazono, M., Tabata, S., Harada, K., Sawa, S., Fukuda, H., and Kawaguchi,
M. (2010). A receptor-like kinase, KLAVIER, mediates systemic regulation of nodulation andnon-symbiotic shoot development in Lotus japonicus. Development 137, 4317-4325.
基礎生物学研究所の宮澤日子太大学院生および川口正代司教授らの研究グループは、マメ科植物において、根粒の数と植物の形の両方を制御する遺伝子を発見しました。マメ科植物が養分の少ない荒れ地でも生長できる秘訣は、根に根粒を形成し、内部に根粒菌と呼ばれる微生物を住まわせて共生し、その微生物の能力を上手く利用して空気中の窒素から栄養を作り出すことが出来るからです（この能力は、窒素固定能と呼ばれます）。根粒は、マメ科植物が進化の過程で獲得した特殊な共生器官です。今回の成果は、根粒の数の制御と植物の形づくりの機構を直接つなぐ
重要な知見であり、将来的には荒れ地でも良く育つ植物の開発など、食料問題や環境問題の解決への貢献が期待されます。この成果は、発生生物学専門誌

Development (デベロップメント)電子版にて英国時間２０１０年１１月１９日に発表されました。
新聞報道：12.3 科学新聞 1 面− 334 −

2010 年 11 月 16 日
葉の大きさは細胞間のコミュニケーションにより制御される
Kawade, K., Horiguchi, G., and Tsukaya, H. (2010). Non-cell-autonomously coordinatedorgan-size regulation in leaf development. Development 137, 4221-4227.
種（しゅ）が同じ生物の間では、器官の大きさは非常に均一です。これは、各々の種に特徴的な発生のプログラムが、器官に含まれる細胞の数と大きさを厳密に制御しているからだと考えられています。また近年、植物の器官サイズがどのようにして決まるかの理解は、バイオマス増産という観点からも、その重要性が広く認識されています。しかし、個々の細胞を組織化してできている器官が、いつも均一な大きさに発達するメカニズムは、未だによく分かっていません。東京大学大学院理学系研究科の塚谷裕一教授（基礎生物学研究所 兼任教授）、同研究科博士課程 3
年川出健介および立教大学の堀口吾朗准教授らの研究グループは、葉に含まれる細胞の数と大きさが細胞間のコミュニケーションを通じて統合されていることを、今回明らかにしました。これ
は葉の大きさが、個々の細胞を越えた多細胞レベルで制御されていることを実証した初めての成果であり、国際誌 Development 誌に掲載され、掲載号中の注目すべき論文として紹介されました。

− 335 −

2010 年 9 月 22 日
神経細胞のネットワーク形成には、樹状突起での局所的なタンパク質合成が不可欠
Shiina, N., Yamaguchi, K., and Tokunaga, M. (2010). RNG105 deficiency impairs thedendritic localization of mRNAs for Na+/K+ ATPase subunit isoforms and leads to thedegeneration of neuronal networks. J. Neurosci. 30, 12816-12830.
岡崎統合バイオサイエンスセンター・基礎生物学研究所（神経細胞生物学研究室）の椎名伸之准教授、
東京工業大学大学院生命理工学研究科の徳永万喜洋教授らの研究グループは、マウスの脳神経細胞を用いて、神経細胞の樹状突起での局所的なタンパク質合成が、正常な神経ネットワークの構築に必要であることを明らかにしました。
細胞の核の中の DNA に記録されている遺伝情報は、伝令 RNA に写し取られ、その伝令 RNA を鋳型にしてタンパク質合成が行われます。通常、タンパク質の合成は核の周辺の細胞質で行われるのが普通です。一方、神経細胞は「樹状突起」と呼ばれる長い突起がいくつも飛び出た特殊な形をしており、一部の遺伝情報については、核で写し取られた伝令 RNA が核から遠く離れた突起内に輸送され、樹状突起内にて局所的にタンパク質合成が行われます。しかし、この樹状突起内での局所的なタンパク質合成の生理的な役割についての知見は限られていました。今回、椎名らは、「RNG105(アールエヌジー
105)」と呼ばれる遺伝子に注目して研究を行い、樹状突起への伝令 RNA 輸送とそれに伴う局所的タンパク質合成が、正常な神経ネットワーク構築に必須であることを初めて示しました。
以上の成果は、米国神経科学会誌 Journal of Neuroscience（ジャーナルオブニューロサイエンス）
２０１０年９月２２日号にて発表されました。
新聞報道：10.1 科学新聞 1 面− 336 −

2010 年 8 月 9 日
幹細胞の寿命は意外にも短かった！
～マウスの精子幹細胞は次々と入れ替わる～
Klein, A.M., Nakagawa, T., Ichikawa, R., Yoshida, S., and Simons, B.D. (2010). Mouse germline stem cells undergo rapid and stochastic turnover. Cell Stem Cell 7, 214-224.
精子は、次の世代を作るとても大切な使命を帯びた細胞です。精子を作るおおもととなるのは「幹細胞」です。大切な遺伝情報の原本（オリジナル）を持つ「幹細胞」は精巣の中で一つ一つ大切に守られていると、当然のごとく信じられて来ました。ショウジョウバエなどの場合は確かにその通りなのです。
今回、基礎生物学研究所（生殖細胞研究部門）の吉田松生教授、英国ケンブリッジ大学（物理学科）の Benjamin D. Simons 教授らの研究グループは、マウスの精子幹細胞の運命を１年以上にわたって追跡した結果を数学的に解析しました。その結果は驚くべきものでした。個々の幹細胞は決して特別に守られている訳ではなく、平均してわずか１～２週間の寿命しか持たず、次々と消滅していたのです。
そして、失われた幹細胞は、他の幹細胞から生まれた細胞によって補充されていたのです。更に、数学的解析の結果は、どの幹細胞が消えてどの幹細胞が生き残って増えていくかは、偶然に（確率論的に）決まることを示していました。
このことから、幹細胞のグループがお互いに入れ替わりながら自らの集団を維持すると同時に精子を作る細胞を供給していることが分かりました。一つ一つの幹細胞が厳格に非対称分裂をするという定説に代わる、新しい幹細胞の姿です。以上の成果は、米国科学雑誌 Cell Stem Cell (セル・ステム
セル)２０１０年８月号にて発表されました。
新聞報道：8.20 日経産業新聞 11 面、8.27 科学新聞 1 面− 337 −

2010 年 7 月 26 日
不妊を回避するメカニズムを発見
Kitadate, Y., and Kobayashi, S. (2010). Notch and Egfr signaling act antagonistically toregulate germline stem cell niche formation in Drosophila male embryonic gonads. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA. 107, 14241-14246.
自然科学研究機構 岡崎統合バイオサイエンスセンター・基礎生物学研究所の北舘祐 助教および小林悟 教授は、ショウジョウバエを用いた研究により、雄が不妊を回避するメカニズムを明らかにしました。
生涯を通じて精子をつくり続けるためには精子幹細胞と呼ばれる細胞が必要です。この細胞は、細胞分裂を繰り返すことにより精子を枯渇させることなくつくり続けることができます。精子幹細胞が失われると不妊が引き起こされてしまいます。精子幹細胞が失われる原因として、精子幹細胞を生み出す前駆細胞（始原生殖細胞と呼ばれる）の数が著しく減少することが考えられます。北舘と小林は、始原生殖細胞の数が減少すると、少数の始原生殖細胞から効率よく精子幹細胞を作り出し不妊を回避する調節機構があることをショウジョウバエを用いて明らかにしました。これは、生物の最も重要な性質である「生殖機能」を確保するための巧妙な仕組みといえます。この成果は米国科学アカデミー
紀要電子版で発表されました。
新聞報道：7.27 中部経済新聞 15 面、8.4 日経産業新聞 11 面、8.13 科学新聞 4 面− 338 −

2010 年 7 月 22 日
アヤメやネギがもつ、裏しかない葉「単面葉」の形作りの仕組みを解明
Yamaguchi, T., Yano, S., and Tsukaya, H. (2010). Genetic framework for flattened leaf blade
formation in unifacial leaves of Juncus prismatocarpus. Plant Cell 22, 2141–2155.
葉は光を受けて栄養分を作り出す光合成をおこなう場所です。多くの光を集めて効率の良い光合成をおこなうために、葉はふつう、表側と裏側の性質をもつ平たい形になるのが特徴で、このような葉を「両面葉」といいます。一方、アヤメやネギといった一部の植物は、「単面葉」という裏側の性質しか持たない葉をつくります。この単面葉の形作りの仕組みはこれまで不明でしたが、今回その基本的な仕組みが世界で初めて明らかになりました。基礎生物学研究所の山口貴大助教 と東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻の塚谷裕一教授らの研究グループは、単面葉では、葉の裏側の性質を決める遺伝子が葉全体で働くことで、裏側の性質しかもたなくなることを発見しました。さらに単面葉では、両面葉とは異なる仕組みで平たい形の葉をつくることを明らかにし、DROOPING LEAF (ドゥルーピング
リーフ、略号 DL) という遺伝子が、単面葉を平たくする働きを持つことを発見しました。この成果は、
米科学雑誌 The Plant Cell（プラントセル）誌に掲載されました。
新聞報道：8.4 日経産業新聞 11 面、8.6 科学新聞 1 面− 339 −

2010 年 7 月 16 日
極小ペプチドによる発生制御のしくみを発見～最も小さな遺伝子の驚くべき役割～
Kondo, T., Plaza, S., Zanet, J., Benrabah, E., Valenti, P., Hashimoto, Y., Kobayashi, S., Payre,F., and Kageyama, Y. (2010). Small peptides switch the transcriptional activity of
Shavenbaby during Drosophila embryogenesis. Science 329, 336-339.
イオサイエンスセンター 日本学術振興会特別研究員）、フランス国立科学研究センター トゥールーズ
大学のフランソワ・ペール教授らの研究グループの協力を得て行われました。
本研究成果は、 ＪＳＴ課題解決型基礎研究事業の一環として、自然科学研究機構 基礎生物学研究
所 岡崎統合バイオサイエンスセンターの影山裕二 特任助教らは、真核生物で最も小さなペプチド遺伝子が、遺伝子発現のスイッチとしてはたらいていることを発見しました。
ヒトを含む動植物のゲノムには、普通のたんぱく質よりも小さいペプチド（アミノ酸１００個以下）をコードする遺伝子が多数存在していると言われています。しかし、このようなペプチドが細胞内でどのようなはたらきをしているかについてはよく分かっていませんでした。影山特任助教らは今回、
わずかアミノ酸１１個からなるペプチドをコードするｐｒｉ遺伝子が、ショウジョウバエの胚の発生過程を制御する一群の遺伝子の発現に必要であることを突き止めました。さらに、pri 遺伝子にコードされるペプチドが、転写因子である Shavenbaby たんぱく質を転写抑制型から転写活性化型へと変換することにより、遺伝子発現制御のスイッチとしてはたらいていることを明らかにしました。
今回の発見によって、遺伝子発現という生命の根幹を制御するしくみに小さなペプチドが関わっていることが明らかになりました。この発見が起点となって、さまざまな研究分野で小さなペプチドの研究が促進され、ペプチドの新たな役割の解明や新規ペプチド医薬の開発へとつながるものと期待されます。
本研究は、理化学研究所の近藤武史 研究員（研究当時は、自然科学研究機構 基礎生物学研究所 岡
崎統合バ２０１０年７月１６日（米国東部時間）発行の米国科学雑誌「Science」に掲載されました。
新聞報道：7.16 中日新聞 27 面、7.16 日刊工業新聞 22 面、7.22 日経産業新聞 12 面、7.27
毎日新聞 15 面− 340 −

2010 年 5 月 27 日
原因不明だった高ナトリウム血症の発症機構を解明～脳の体液 Na レベルセンサーに対する抗体が産生される自己免疫疾患だった～
Hiyama, T.Y., Matsuda, S., Fujikawa, A., Matsumoto, M., Watanabe, E., Kajiwara, H.,
Niimura, F., and Noda, M. (2010). Autoimmunity to the sodium-level sensor in the brain
causes essential hypernatremia. Neuron 66, 508-522.
通常、血中ナトリウム(Na)レベルは 145mM 付近に厳密に保たれています。例えば、絶水状態が長時間続くと体液中の Na レベルが上昇しますが、この状態で水と塩水を同時に提示されると、水を大量に摂取すると共に塩分摂取を回避します。また、抗利尿ホルモン(anti-diuretic hormone; ADH)であるバソプレッシンの脳下垂体後葉からの分泌量が増加し、排尿に伴う水分流出が抑えられます。こうした制御は脳内のセンサー分子群により体液の浸透圧や Na レベルが感知され、その情報が水分/塩分摂取行動の制御に関わる神経回路やバソプレッシン産生細胞へ送られることにより実現されています。この制御機構が何らかの理由で破綻すると体液 Na レベルに恒常的な異常が現れます。基礎生物学研究所の野田昌晴教授らは、これまでの研究で電位依存性 Na チャンネルと相同性のある分子 Nax が体液 Na レベルセンサーであることを明らかにしていました。血中 Na レベルが恒常的に高くなる疾患は本態性高 Na 血症(essential hypernatremia)と呼ばれます。脳腫瘍形成や外傷によりバソプレッシン産生細胞のある脳内視床下部領域が損傷を受けてバソプレッシンの分泌能が低下したことが病因であることが多い
ことが知られています。しかし、核磁気共鳴画像法(MRI)を用いて検査を行っても著明な脳の異常が見当たらない症例もあり、その場合は原因不明とされてきました。野田昌晴教授らは、そのような原因不明の本態性高 Na 血症の一症例を解析したところ、患者の体内で Nax に対する自己抗体が産生されていたことを見出しました。この成果は、２０１０年５月２７日に米国科学専門誌ニューロンにて発表されました。
新聞報道：5.27

日経産業新聞13 面− 341 −

2010 年 5 月 21 日
成体メダカの卵巣で卵を継続的につくり出す幹細胞のゆりかごを発見～魚類の高い繁殖能力の基盤も明らかに～
Nakamura, S., Kobayashi, K., Nishimura, T., Higashijima, S., and Tanaka, M. (2010).
Identification of germline stem cells in the ovary of teleost medaka. Science 328, 1561-1563.
生き物にとって、自分たちの子孫を残していく事は最も基本的で重要な事柄です。多くの動物のオスでは、幹細胞が沢山の精子を一生涯にわたって作り続けることが明らかとなっています。一方で、メスが卵を作り出すメカニズムについては、不明な点が多く残されています。基礎生物学研究所の中村修平研究員、田中実准教授らは、メダカを用いた研究により、メダカ成体のメスの卵巣内に、精巣と似た構造があり、その“ゆりかご“に卵を作り出す幹細胞が存在することを発見、幹細胞が卵を継続的に作り出していることを世界で初めて明らかにしました。ほ乳類では、卵の元になる細胞の増殖は出生前に止まる、という考え方が定説です。今回の成果は、脊椎動物で初めて、卵巣内に卵をつくる幹細胞が存在することを示したものです。また、魚類が沢山の卵を作り続けることができる仕組みの謎が明らかになりました。この成果は、２０１０年５月２１日に米国科学雑誌サイエンス（電子版）
にて発表されました。
新聞報道：5.21 毎日新聞 24 面、5.21 中日新聞 3 面、5.21 日刊工業新聞 23 面、5.21 中部
経済新聞 7 面、5.21 日経産業新聞 9 面、5.21 朝日新聞（夕） 6 面、5.21 読売新聞 28 面、
6.4

科学新聞 1 面、5.22 日本経済新聞（夕） 8 面− 342 −

2010 年 3 月 23 日
神経管形成に必要な細胞内のアクチン集積を引き起こす仕組みを発見
Morita, H., Nandadasa, S., Yamamoto, T.S., Terasaka-Iioka, C., Wylie, C., and Ueno, N.
(2010). Nectin-2 and N-cadherin interact through extracellular domains and induce apicalaccumulation of F-actin in apical constriction of Xenopus neural tube morphogenesis.
Development 137, 1315-1325.
神経管形成は、脳や脊髄などの中枢神経系を作り出す重要な過程です。基礎生物学研究所の森田仁
大学院生および上野直人教授は、シンシナティ小児病院医学センターのワイリー教授らとの共同研究で、細胞同士の接着を司るふたつの細胞接着分子の巧妙な働きによって、中枢神経系をつくる神経管が閉じるしくみの一端を明らかにしました。上野教授は「いままで、神経管閉鎖のメカニズムはアクチンなど細胞の中の細胞骨格の制御機構に注目が集まっていたが、今回の研究で細胞外での新たな調節機構が浮き彫りになった」と語っています。この成果は３月２４日に発行予定の英科学専門誌
Development（電子版）にて発表されます。
新聞報道： 3.30 日経産業新聞 11 面、4.9 科学新聞 6 面− 343 −

2010 年 3 月 19 日
多く、長く、精子を作り続ける秘訣〜ほ乳類精子形成における新しい分化モデル〜
Nakagawa, T., Sharma, M., Nabeshima, Y., Braun, R.E., and Yoshida, S. (2010). Functional
hierarchy and reversibility within the murine spermatogenic stem cell compartment. Science
328, 62-67.
ヒト男性の精巣では、一日に１億にもおよぶ精子を約５０年にわたって作り続けます。この、沢山の精子を長い期間作り続けるという、生命にとって極めて重要な営みは、どんな細胞が支えているのでしょうか？従来、精巣の中の、ごく少数の自己複製能力を持つ限られた特別の細胞（幹細胞）だけが、この役目を果たしていると信じられて来ました。今回、基礎生物学研究所の吉田松生教授、京都大学の中川俊徳研究員、鍋島陽一教授らの研究グループは、マウスを用いた研究によりこの問題に挑戦しました。その結果、精子へと変わり始めた細胞が、しばらくの間は自己複製できる潜在能力を保っていて、幹細胞に何かあった時にはいつでも幹細胞に取って代われることが分かりました。実際、精巣が障害を受けた時には、これらの細胞の潜在能力が発揮され、速やかに障害を修復して精子の数を保とうとする事が明らかになりました。このように、従来信じられて来たよりもはるかに多くの細胞のグループが、継続する精子形成を支えているのです。これは、４０年近く信じられて来たモデルを修正するものでした。以上の結果は、２０１０年３月１９日発行の米国科学雑誌サイエンス（電子版）に掲載されました。
新聞報道： 3.19 日刊工業新聞 28 面、3.19 日経産業新聞 11 面、4.2 科学新聞 1 面− 344 −

2010 年 2 月 23 日
世界的な農業害虫「アブラムシ」のゲノム解読に成功
The International Aphid Genomics Consortium. Genome Sequence of the Pea Aphid
Acyrthosiphon pisum. PLoS Biol. 8, e1000313.
理化学研究所、科学技術振興機構（JST）と基礎生物学研究所らは、世界的な農業害虫として知られるアブラムシのゲノム解読に成功しました。これは、理化学研究所の中鉢淳、宮城島進也および基礎
生 物 学 研 究 所 の 重 信 秀 治 ら を は じ め と す る 国 際 ア ブ ラ ム シ ゲ ノ ム 解 析 コ ン ソ ー シ ア ム (TheInternational Aphid Genomics Consortium)による国際共同研究の成果です。
アブラムシは、植物の師管液を餌とする小型の昆虫で、集団で植物の栄養分を奪うばかりでなく、
植物ウイルスを媒介するため、世界中の農作物に深刻な被害を与えています。またアブラムシは、師管液に欠けている栄養分を合成する共生細菌ブフネラを菌細胞に収納して、１億年以上にわたり親から子へと受継いでいるのをはじめ、さまざまな微生物と緊密な関係を持っています。さらにアブラム
シは、環境条件の変化に応じて単為生殖と有性生殖を切換えたり、翅を生やさなかったり生やしたりと、さまざまな表現型の個体を産出します。こうしたきわめてユニークな生物学的特性を持つため、アブラムシは重要な農業害虫であると同時に、基礎生物学的に重要なモデル生物としても注目されています。
今回の国際共同研究による解析では、昆虫として最多となる約 35,000 個の遺伝子をアブラムシゲノ
ムから検出し、①生殖、遺伝子発現調節、シグナル伝達、ウイルス媒介関連など約 2,500 グループ、総数約 13,000 の遺伝子がアブラムシ特異的に増幅している、②ほかの昆虫では保存されている免疫関連の遺伝子が大幅に減少している、③アブラムシの遺伝子セットは、ブフネラと相補的な代謝系を構成する、④10 種類以上の遺伝子が細菌からアブラムシゲノムに水平転移し、その多くが菌細胞で高発現している、といった事実を明らかにすることができました。
本研究成果は、米国のオンライン科学雑誌『PLoS Biology』（2 月 23 日号）に掲載されます。
新聞報道： 2.24 日刊工業新聞 23 面、2.28 読売新聞 27 面、3.2 朝日新聞 29 面、3.4 日経
産業新聞 12 面、3.5 科学新聞 6 面− 345 −

2010 年 2 月 2 日
栄養環境によるオートファジー制御の解明に成功
Kamada, Y., Yoshino, K., Kondo, C., Kawamata, T., Oshiro, N., Yonezawa, K., and Ohsumi,
Y. (2010). Tor directly controls the Atg1 kinase complex to regulate autophagy. Mol. Cell.
Biol. 30, 1049-1058.
基礎生物学研究所の鎌田芳彰助教、大隅良典教授（現東京工業大学）、神戸大の吉野健一助教、米澤一仁教授らの研究グループは、出芽酵母を用いて、細胞のリサイクルシステムであるオートファジーの「スイッチ」として機能するタンパク質の働きを明らかにしました。
オートファジーは、細胞内成分を分解・再利用するリサイクルシステムです。必要以上の細胞内成分の分解は細胞に大きなダメージを与えるので、オートファジーは厳密に制御されなければならない
一方で、細胞が飢餓状態におちいると、オートファジーが誘導され細胞内の不要な構造物の分解物を再利用することにより、飢餓条件下でも生き延びることができます。
今回研究グループは、オートファジーを誘導するスイッチ役のタンパク質を探す目的で、栄養環境の変動に伴ってリン酸化状態が変化する Atg13 タンパク質に注目しました。Atg13 タンパク質のリン酸化部位を特定し、リン酸化が起こらない脱リン酸化型変異体 Atg13 タンパク質を作成しました。このタンパク質を酵母細胞内に作らせると、栄養環境にかかわらずオートファジーが誘導されました。
この結果から、Atg13 タンパク質のリン酸化状態の変化が、オートファジー制御の「スイッチ」として機能していることが証明されました。また、今回の成果は、栄養豊富な環境下で酵母にオートファ
ジーを誘導させることに成功した初めての成果です。
この成果は 2010 年 1 月 27 日発行の米国微生物学会誌 Molecular and Cellular Biology 誌に掲載されました。
新聞報道： 2.4 日経産業新聞 12 面、2.12 科学新聞 2 面− 346 −

2009 年 11 月 20 日
幹細胞の居場所（ニッチ）の広さを決める糖タンパク質の働きを解明
Hayashi, Y., Kobayashi, S., and Nakato, H. (2009). Drosophila glypicans regulate thegermline stem cell niche. J. Cell Biol. 187, 473-480.
私たちの体は数多くの細胞から作られており、それらの細胞は日々、傷害や老化、新陳代謝などにより失われています。それでも私たちの体が無くならない訳は、幹細胞と呼ばれる細胞が元になって、新たな細胞を供給する仕組みがあるからです。岡崎統合バイオサイエンスセンター／基礎生物学研究所の林良樹助教、ミネソタ大学の中藤博志准教授らからなる研究グループは、ヘパラン硫酸プロテオ
グリカン（以下、HSPG）と呼ばれる糖タンパク質が、幹細胞の維持に必須であることを新たに発見しました。HSPG はタンパク質の本体から糖の長い鎖（糖鎖）を複数伸ばした構造をしています。研究グ
ループは HSPG 遺伝子が壊れたショウジョウバエの突然変異体を用いて、精子や卵をつくりだす幹細胞（生殖幹細胞）の様子を観察しました。その結果、HSPG が失われると幹細胞は維持されずに消失してしまうことがわかりました。また研究グループは、HSPG が、幹細胞の維持に必要な拡散性タンパク質の作用範囲を制御しており、この仕組みが幹細胞の居場所（ニッチ）の広さを決めていることを示しました。HSPG はショウジョウバエのみならず、私たち人間を含む多くの動物種において存在しています。本研究の成果は、私たちの体内おける幹細胞維持のメカニズムに重要な知見を提供するものであります。また、幹細胞移植医療において不可欠な、体外での幹細胞の培養や、移植された幹細胞の体内における適切な制御において重要な基礎的知見を提供するものであり、応用医療まで含めた幅広い研究分野において重要な基礎になるものと期待されます。この成果は 2009 年 11 月 17 日（米国時間）、
米国の細胞生物学専門誌 The Journal of Cell Biology に掲載されました。
新聞報道： 12.7 日経産業新聞、12.18 科学新聞

− 347 −

2009 年 10 月 16 日
植物の新しい免疫メカニズムの発見 〜細菌の感染に対抗するための植物の戦略〜
Hatsugai, N., Iwasaki, S., Tamura, K., Kondo, M., Fuji, K., Ogasawara, K., Nishimura, M.,
and Hara-Nishimura, I. (2009). A novel membrane fusion-mediated plant immunity plant
proteasome subunit mediates a novel defense strategy against bacterial pathogens. Genes Dev.
23, 2496-2506.
西村いくこ 理学研究科教授と初谷紀幸 博士研究員（現北海道大学特任助教）、および西村幹夫 基
礎生物学研究所教授らのグループは、細菌に感染した植物が誘導する新しい防御メカニズムを世界で初めて発見しました。植物は外敵である細菌やウイルスの感染に対して、感染を受けた細胞を犠牲にして死滅させることにより、病原体が全身に拡散することを防いでいます。本研究グループは今回、細菌に感染した植物の細胞が、細胞の内側にある液胞と外部とをつなぐトンネルをつくることにより、
液胞内部の抗菌タンパク質を外部に放出して細菌を攻撃すると同時に、自らの細胞を死に至らしめるという防御メカニズムを見出しました。病虫害による食糧損失の軽減は、21 世紀の食糧危機を救う重要課題となっています。薬剤防除技術に頼らない環境に調和した新たな病害防除技術の開発が求められている中、本研究の成果は、植物が本来もつ自己防衛能力を強化させるための技術開発に貢献することが期待されます。本研究成果は、2009 年 10 月 15 日（米国時間）に米国科学雑誌「Genes &Development」のオンライン速報版で公開されました。
新聞報道： 10.15 朝日新聞、10.15 京都新聞、10.15 産経新聞、10.15 日本経済新聞、10.15 中日新聞、
10.16 日刊工業新聞− 348 −

2009 年 9 月 16 日
神経軸索の正しい進路選択には細胞骨格である微小管の安定化制御が必須である
Shintani, T., Ihara, M., Tani, S., Sakuraba, J., Sakuta, H., and Noda, M. (2009). APC2 plays
an essential role in axonal projections through the regulation of microtubule stability. J.
Neurosci. 29, 11628-11640.
発生過程において、神経細胞から発した軸索は、伸長途中の細胞外の軸索ガイダンス分子を感知す
ることによって正しい経路を選択し、最終的に標的となる正しい神経細胞と神経結合を形成します。
軸索ガイダンス分子の情報は、軸索内の細胞骨格を制御することにつながると考えられますが、細胞骨格制御の分子機構の詳細は不明でした。基礎生物学研究所 統合神経生物学研究部門の新谷隆史助教、
野田昌晴教授らの研究グループは、Adenomatous polyposis coli 2 (APC2)という分子が、細胞骨格である微小管の制御を行うことによって軸索ガイダンス分子に対する軸索の応答性を決定していることを明らかにしました。この成果は、これまで不明であった神経回路形成における微小管の制御機構を明らかにした重要な知見です。研究の詳細は、2009 年 9 月 16 日、米国神経科学会学会誌 Journal of
Neuroscience 誌で発表されました。

− 349 −

2009 年 9 月 10 日
遺伝子組換えで生きた化石を作る〜陸上植物の起源に新仮説を提唱〜
Okano, Y., Aono, N., Hiwatashi, Y., Murata, T., Nishiyama, T., Ishikawa, T., Kubo, M., andHasebe, M. (2009). A polycomb repressive complex 2 gene regulates apogamy and gives
evolutionary insights into early land plant evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106,
16321-16326.
基礎生物学研究所生物進化研究部門の岡野陽介研究員、長谷部光泰教授らの研究グループは、科学技術振興機構、金沢大学学際科学実験センターとの共同研究によって、コケ植物のヒメツリガネゴケにおいてポリコーム抑制複合体２（PRC2）遺伝子（以下ポリコーム遺伝子）と呼ばれる細胞の記憶を制御する遺伝子を壊すと、枝分かれをする絶滅した化石植物（前維管束植物）に似た植物体が形成されることを発見しました。従来、陸上植物の祖先は現生コケ植物のような形をしていたと考えられてきました。しかし、今回の発見は、枝分かれ構造を持った前維管束植物が陸上植物の祖先であった可能性もあることを示唆しており、今後、陸上植物の進化過程を再検討する必要が出てきました。この成果は、米国科学アカデミー紀要電子版にて 9 月 10 日（日本時間）に発表されました。
新聞報道： 9.11 日経新聞、9.11 日刊工業新聞、9.12 東海愛知新聞、10.27 朝日新聞

− 350 −

2009 年 9 月 1 日
オオバコの仲間は雑種だらけ〜日本古来のオオバコは、大陸産のセイヨウオオバコの雑種から生じた〜
Ishikawa, N., Yokoyama, J., and Tsukaya, H. (2009). Molecular evidence of reticulate
evolution in the subgenus Plantago (Plantaginaceae). Amer. J. Bot. 96, 1627–1635.
基礎生物学研究所の石川直子研究員、山形大学の横山潤教授、東京大学の塚谷裕一教授からなる研究グループは、道端に生えて、踏まれても踏まれても丈夫に育つことで世界的にも身近な雑草、オオ
バコの仲間について遺伝子解析を行い、日本古来のオオバコは、ユーラシア大陸に広く分布し最近日本への帰化が見られるセイヨウオオバコの雑種から生じた種（しゅ）であることを明らかにしました。
また、広くオオバコ属の類縁関係を調べ、驚くほど多くのオオバコ属植物が、互いに複雑に入り組んだ雑種の関係になっていることを明らかにしました。この成果は、アメリカ植物学会が編集する国際誌、American Journal of Botany 誌 2009 年 9 月号に掲載されます。
新聞報道： 9.2 日経産業新聞、9.7 日刊工業新聞、9.8 中日新聞、9.11 朝日新聞、10.2 科学新聞

− 351 −

2009 年 8 月 11 日
マウス胚組織の内側、外側を決める遺伝子 prickle1
Tao, H., Suzuki, M., Kiyonari, H., Abe, T., Sasaoka, T., and Ueno, N. (2009). Mouse prickle1,
the homolog of a PCP gene, is essential for epiblast apical-basal polarity. Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 106, 14426-14431.
私たちの体の形は、始まりはたった一つの細胞からなる受精卵の丸い形です。細胞の数が増え、複雑な形づくりの過程を経て、それぞれの生き物の形がつくられていきます。基礎生物学研究所 形態形
成研究部門の田尾嘉誉研究員、上野直人教授らの研究グループは、マウスを用いて、prickle1（プリックル１）という遺伝子が、ごく初期(着床直後の頃)の体の形作りに必須であることを明らかにしました。prickle1 遺伝子を破壊したマウスの胚は、発生初期にエピブラスト（原始外胚葉）と呼ばれる組織で通常見られる内側、外側の特徴が失われ、死に至ることが明らかとなりました。本研究は、基礎生物学研究所と理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター動物資源開発室との共同研究により行われました。研究の詳細は米国科学アカデミー紀要(PNAS) 電子版 8 月 25 日号で発表されました。

− 352 −

2009 年 8 月 10 日
ミトコンドリアだけ分別して分解〜細胞内リサイクルシステム“ オートファジー”の分別機構の一端を解明〜
Okamoto, K., Kondo-Okamoto, N., and Ohsumi, Y. (2009). Mitochondria-anchored receptor
Atg32 mediates degradation of mitochondria via selective autophagy. Dev. Cell, 17, 87-97.
基礎生物学研究所 分子細胞生物学研究部門の岡本浩二研究員、岡本徳子研究員および大隅良典教授
らのグループは、細胞内のリサイクルシステムにおいて、細胞小器官の一つ、ミトコンドリアだけを特に分別して処理する機構を明らかにしました。ミトコンドリアは細胞内でエネルギーを作り出す重要な細胞小器官ですが、酸化ストレスにさらされて傷つき、不要になったミトコンドリアは分解される必要があります。研究グループは、酵母で新しく発見した Atg32 タンパク質が、“分別マーク”のような役割を果たすことにより、古くなったミトコンドリアが分別処理される仕組みを初めて明らかにしました。この成果は、科学専門誌 Developmental Cell に掲載されました。
新聞報道： 8.14 日経産業新聞、8.25 日刊工業新聞、9.4 科学新聞

− 353 −

2009 年 7 月 31 日
植物の受精を制御する因子を発見〜植物のオスとメスの協調性は遺伝子の重複によって進化した〜
Miyazaki, S., Murata, T., Sakurai-Ozato, N., Kubo, M., Demura, T., Fukuda, H., and Hasebe,M. (2009). ANXUR1 and 2, sister genes to FERONIA/SIRENE, are male factors for
coordinated fertilization. Curr. Biol. 19, 1327-1331.
異なった種類の植物を交配しても種ができません。この大きな原因の一つは、花粉管からの精細胞（動物の精子に相当する細胞）の放出と雌しべの卵装置での卵細胞の開放が調度良いタイミングで起こらないことにあります。基礎生物学研究所 生物進化研究部門の宮崎さおり研究員らの研究グループ
は、シロイヌナズナ（アブラナ科）を材料として、花粉管側で卵装置を認識する因子を発見しました。
しかも、今回発見した花粉管側（雄側）因子はこれまで報告されていた卵装置側（雌側）因子と、花の咲く植物の雄雌が進化した頃に、同じ祖先遺伝子から進化してきたことがわかりました。雌雄で互いを認識する因子が同じ遺伝子に起源していたという発見は植物の雌雄の協調性がどのように進化するのかを解明する第一歩になりました。また、今回の発見により、異なった種間での交配を可能とする仕組みの研究が進み、将来的には、作物の品種改良への応用が期待されます。この成果は、米国の科学雑誌カレントバイオロジー電子版にて７月３０日（米国東部時間）に発表されました。
新聞報道： 8.4 日経産業新聞、8.28 科学新聞

− 354 −

2009 年 7 月 1 日
霊長類の大脳皮質で両眼視に関わる新しい構造を発見
Takahata, T., Higo, N., Kaas, J.H., and Yamamori, T. (2009). Expression of immediate-earlygenes reveals functional compartments within ocular dominance columns after briefmonocular inactivation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 12151-12155.
私たちの脳は、右眼と左眼それぞれから入力される情報を 1 つの像に統合する情報処理の仕組みを持っています。基礎生物学研究所の高畑亨研究員（現バンダービルト大）と山森哲雄教授らの研究グ
ループは霊長類（マカクザル）を用いて、左右の眼の視覚入力バランスが大きく崩れた時、大脳皮質の一次視覚野で神経活動が変化し、今まで知られていなかった神経ネットワーク構造が可視化されることを新たに発見しました。この構造は、両眼視の情報処理と密接な関連があることが示唆されます。
今後、この成果をきっかけとして、一次視覚野での情報処理ネットワークの全容解明に近づくことが期待されます。また、今回の発見はケガや病気などにより網膜が損傷した際に、脳の情報処理機能にどのような補償が生じるのかを理解する上でも重要な知見となります。この成果は、米国科学アカデ
ミー紀要電子版にて 7 月 1 日〜7 月 4 日までに発表されます。
新聞報道： 6.30 日本経済新聞、7.10 科学新聞

− 355 −

2009 年 5 月 25 日
無脊椎動物の生殖腺刺激ホルモンを世界に先駆けヒトデから発見
Mita, M., Yoshikuni, M., Ohno, K., Shibata, Y., Paul-Prasanth, B., Pitchayawasin, S., Isobe,
M., and Nagahama, Y. (2009). A relaxin-like peptide purified from radial nerves induces
oocyte maturation and ovulation in the starfish, Asterina pectinifera. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 106, 9507-9512.
基礎生物学研究所の長濱嘉孝特任教授と東京学芸大学の三田雅敏教授らの研究グループは、棘皮動物であるイトマキヒトデの放射神経抽出物から無脊椎動物で最初となる生殖腺刺激ホルモンを精製し、構造を明らかにすることに成功しました。驚いたことに、ヒトデの生殖腺刺激ホルモンは、ヒト女性の妊娠や分娩を助ける働きのあるリラキシンと呼ばれるホルモンに良く似た化学構造を持つことがわ
かりました。今後、このリラキシン様ホルモンが他の無脊椎動物にも存在し、同様の働きを示すのかを明らかにすることが必要です。そのような研究を通して、有用な海産無脊椎動物(ウニ、カニ、エビ等)のより詳しい生殖機構が明らかになることが期待されます。研究成果は、米国科学アカデミー紀要
電子版（5 月 21 日号）にて発表されました。
新聞報道： 5.26 中日新聞、5.26 日経産業新聞、5.26 日刊工業新聞、5.26 読売新聞

− 356 −

2009 年 4 月 10 日
長い DNA をコンパクトに収納する〜染色体凝縮の謎にメス〜
Johzuka, K., and Horiuchi, T. (2009). The cis-element and factors required for condensin
recruitment to chromosome. Mol. Cell 34, 26-35.
基礎生物学研究所 ゲノム動態研究部門の定塚勝樹助教と堀内嵩教授は、細胞の核の中の DNA をコンパクトに収納する” 染色体凝縮“と呼ばれる現象において、凝縮に必要な蛋白質複合体(コンデンシン)が染色体 DNA に結合するメカニズムを明らかにしました。研究グループは DNA と蛋白質複合体の結合に不可欠な DNA 配列を明らかにすると共に、リクルーターと呼ばれる蛋白質の役割を明らかにしました。これにより、染色体が形作られる仕組みの完全理解に向けて大きく前進しました。この成果は、2009 年 4 月 10 日発行の米国の科学雑誌「Molecular Cell」に掲載されました。
新聞報道： 4.10 日経産業新聞、4.16 日刊工業新聞、4.24 科学新聞

− 357 −

2009 年 3 月 31 日
大人びた葉の性質をつくる仕組みを発見
Usami, T., Horiguchi, G., Yano, S. and Tsukaya, H. (2009). The more and smaller cells mutantsof Arabidopsis thaliana identify novel roles for SQUAMOSA PROMOTER BINDING
PROTEIN-LIKE genes in the control of heteroblasty. Development 136, 955-964.
基礎生物学研究所 植物発生遺伝学研究部門の塚谷裕一客員教授らの研究グループは、シロイヌナズ
ナというアブラナ科の植物を用いて、植物が年相応の葉をつける、「異形葉性」と呼ばれる現象の背景となる仕組みを新たに発見しました。研究グループは、本来幼弱な 1 枚目の本葉が、より成熟した葉の性質を持つという変異体に注目し、詳しい解析を行いました。その結果、成熟した葉は、細胞数が増えると共に、一つ一つの細胞体積は減っているという、新たな事実を発見し、また、この現象が特
別な RNA によって制御されていることを明らかにしました。この成果は英国の科学雑誌デヴェロップ
メント誌（Development）にて発表されました。
新聞報道： 4.16 日経産業新聞、4.17 科学新聞、5.1 朝日新聞

− 358 −

2009 年 1 月 29 日
上向きと下向きの光の動きを脳へ伝える 2 種類の網膜神経節細胞の同定に成功
Yonehara, K., Ishikane, H., Sakuta, H., Shintani, T., Nakamura-Yonehara, K., Kamiji, N.L.,
Usui, S., and Noda, M. (2009). Identification of retinal ganglion cells and their projections
involved in central transmission of information about upward and downward image motion.
PLoS ONE 4, e4320.
基礎生物学研究所 統合神経生物学研究部門の野田昌晴教授らの研究グループは、専修大学の石金浩
史講師および理化学研究所脳科学総合研究センターの臼井支朗チームリーダーらのグループと共同で、上向きまたは下向きの光の動きに反応する 2 種類の網膜神経節細胞を同定し、それらの細胞の機能と構造および脳への結合様式などの詳細を世界で初めて明らかにしました。これらの成果は、光の動きの方向を感知する視覚系メカニズムおよび眼球運動制御メカニズムの解明につながると期待されます。
研究の詳細は、2009 年 1 月 29 日、米国の科学雑誌プロスワン(PLoS ONE)誌で発表されました。
新聞報道： 1.30 日経産業新聞、2.13 科学新聞

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基礎生物学研究所 点検評価委員会
岡田清孝 委員長
山森哲雄
西村幹夫
野田昌晴
上野直人
井口泰泉
小林 悟
高田慎治
藤森俊彦
川口正代司
児玉隆治
古川和彦
外部点検評価会議 所内出席者
岡田清孝
山森哲雄
西村幹夫
野田昌晴
小林 悟
長谷部光泰
児玉隆治
教授 10 年評価 担当幹事
山森哲雄
井口泰泉
上野直人
外部点検評価報告書 制作
児玉隆治
河口コリン
坂神真理
（敬称略）

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大学共同利用機関法人
自然科学研究機構

基礎生物学研究所

外部点検評価報告書
発行日

平成２４年７月

発行者

大学共同利用機関法人 自然科学研究機構
基礎生物学研究所
点検評価委員会〒444−8585

愛知県岡崎市明大寺町字西郷中38番地