文部科学省

岡崎国立共同研究機構

大学共同利用研究機関

基礎生物学研究所要覧 2003
N AT I O N A L I N S T I T U T E F O R B A S I C B I O L O G YMESSAGE

FROM DIRECTOR-GENERAL

ごあいさつ
基礎生物学研究所

もっと太くすべきものです。技術課と事務部とについては，は，国立の大学共同利

真の支援活動として評価のランクを研究活動への貢献度と用機関のひとつです。

してみる必要があると考えています。その他の人の異動や，「基礎生物学に関する研究活動については，本要覧の中身をお読み下さい。

総 合 研 究 」 を設 置 目

さて，「新しい「国立大学法人」像について」が調査検討的として，昭和 52 年

会議から文部科学大臣に提出され（平成 14 年 3 月），い

（ 1 9 7 7 年 ） に創 設

よいよ，国立大学が，運営組織における教学と経営の分離，されました。創設当初
は生理学研究所ととも

中期目標・計画における各大学の自主性・自律性の尊重，
学長選考への評議会の参加，非公務員型など，これまでとに， 生 物 科 学 総 合 研は大きく異なる制度に変わることが明らかとなりました。

究機構を形成していま

大学共同利用機関は，学術研究機関として，大学とともしたが，昭和 56 年に，に今後も協力して進むべきものと考えられます。我が国が目

分子科学研究所とともに，岡崎国立共同研究機構の研究所標とする「知的存在感のある国」も，「科学技術創造立国」

群の一つとなりました。

も，学術研究の水準が世界的に見て高いことが，目標実現

大学共同利用機関は現在 18 研究所存在します我が国のの前提になるに違いありません。基礎生物学研究所に働く研究所としての位置づけには，それぞれ個性が認められてき私たちは，生物学者コミュニティの支持を得て，自由な高ました（学術審議会昭和 48 年「学術振興に関する当面の基本的施策について」）。

い志による学問の実現を托されているのです。
研究に於いて，最も重要なことは「創造的であること」

１）特定目的研究所です。基礎生物学研究所では，この 24 年間に多くの創造

２）大規模施設・設備を中心とする研究所的研究が行われ，また，共同研究が国内外に展開され，さ３）高等研究所と言うべきもの

らに，原著論文の高い引用率や，文部科学省の科学研究費

４）総合研究所と言うべきもの

補助金の高い獲得件数など，客観的な指数でも評価されて以上の位置づけは，大学付置研究所を含めてのものです

きました。これらの指数が語っていることは，ほんの一部にが，大学共同利用機関は，個別大学では困難な研究や新領過ぎません。レベルの高い岡崎コンファレンスを実施するこ域を開拓する研究を全国の大学研究者コミュニティとともとによって，先導的に研究を進めるという大学共同利用機に行うものとされています。
四半世紀前までは，生物学は生物現象の記載的，記述的

関の最も重要な役割をも果たしてきたと自負するものです。
一方，我が国の不況は深刻であり，そのための開発研究

学問が主流でしたが，物質科学的解析の道も大きく開かれや応用的な研究の推進が国を挙げて語られる状況にありま

つつありました。そこで，動物学，植物学および分子生物す。しかし，どのような開発も，必ず普遍性の高い原理に学者を集めた世界に例を見ない研究所が作られました。

基づいているのですから，その原理の発見の場である基礎生

現在の基礎生物学研究所の組織は，細胞生物学，発生生物学研究所こそ，経済発展の将来にとって，最も重要であ

物学，制御機構の 3 研究系と，形質統御実験施設，培養ることを，益々，事実として知らせる任務があります。それ

育成研究施設，形質転換研究施設，情報生物学研究センタには，世界をリードし，生物学に新しい視点を導入するよーの 4 施設（センター）および技術課から成り立っていま

うな研究成果を目指して，研究に邁進しなければなりませす。
Ｅ地区に展開されている統合バイオサイエンスセンターにん。
生物学の研究は，速度を競ったり，大きさを競ったりすは，基礎生物学研究所を兼務する 4 人（うち客員 1）の教ることが目的ではありません。時に必要なこともありますが，

授と 2 人の助教授が配置されています。また，分子科学研

常日頃は，静かに，落ち着いて，深く考えること，また，究所，生理学研究所との共通施設として，アイソトープ実

お互いに協力して実験をし，寝食を忘れて徹底した討論を

験センター，動物実験センター，計算科学研究センターがし，そして現象の本質を洞察することに尽きるのです。

E 地区に展開しています。さらに，E 地区の今後の建物の最後に自らに課された目的の実現を見失うことのないよ

完成に伴う移動に関しては，3 研究所間の相互の理解と協う，外部評価と自己点検を怠ることなく，生物学研究の中力が充分になされなければなりません。

核としての責務を果たしたいと思います。

ご
あ
い
さ
つ

実験科学に於いては，技術の重要性は測りしれませんが，技術を実施するのは機械ではなく，それを自在に操作できる技術者であります。とかく我が国は，合理化と称して機械を据けば自動的に目的の実験対象を測定出来るものと勘違いした行政的な人員配置がなされがちです。そのような背景から，技術課は定員削減により細りがちですが，本当は基礎生物学研究所長

勝木元

基礎生物学研究所 要覧 2003

也
1

O

UTLINEOF THE INSTITUTE

概要

基礎生物学研究所は大学における学術研究の発展に資するため，基礎生物学に関する総合研究を行うことを目的として設置された。生物現象の基礎的事項の究明を目標とし，動物・植物を対象に，生物の基本単位である細胞の構造・働き・増殖・分化，器官の形成，外界からの刺激に対する生体の反応・制御等について総合的研究を行う。

組織の概要
設置形態

組織

国立学校設置法の一部を改正する法律の施行により，分3 研究系，13 研究部門，3 研究施設（うち 1 施設内

子科学研究所，基礎生物学研究所及び生理学研究所を一に 4 研究部門）及び 1 研究センターと技術課を置いてい体的に運営する文部科学省所轄の大学共同利用機関としる。全国の大学の教員その他の者で，研究所の目的たる研て岡崎国立共同研究機構が設置された。

究と同一の研究に従事する者も利用に供するとともに共同

この機関は，3 研究所がそれぞれ研究目的に則して運営上の独立性を生かしながら，有機的な連携を保つ体制が取研究を行う。

られている。
運営組織
研究所の事業計画その他の管理運営に関する重要事項について所長に助言する評議員会を置き，共同研究計画に関する事項その他の研究所の運営に関する重要事項で，所長

概要が必要と認めるものについて所長の諮問に応じる運営協議員会を置く。
事務組織
研究所の事務は，岡崎国立共同研究機構管理局が処理する。

研究体制の概要
各研究部門における研究
基礎生物学研究所は 3 つの研究系に分かれた 13 の研

生物の形の成り立ち，環境の変化や，外界の刺激に対する究部門（うち 6 は客員研究部門）及び形質統御実験施設

生物の反応など実に多様である。また，この一つ一つの現の 4 つの研究部門および平成 13 年度に設置が認められた象を追求するためには，それらにふさわしい実験システムや情報生物学研究センターを主体に成り立っている。平成12 年度から岡崎国立共同機構全体の共通研究施設とし研究材料が選ばれなければならない。各部門においては，そて，統合バイオサイエンスセンターの設置が認められたが，の取り扱う現象に応じて具体的なプロジェクトを立案し，教授のリーダーシップの下で研究を強力に推進している。

その中の時系列生命現象（発生・分化・再生）ならびに生

しかしながら， ヒトゲノムの解読をみられるような昨今

命環境の研究領域には，基礎生物学研究所と密接な関連の新しい展開に伴って，生物学はいわば新しい統合時代ををもついくつかの分野がある。研究系は，細胞生物学，発迎えつつあるといえる。例えば，形質転換生物の利用や

生生物学，制御機構の 3 つであるが，形質統御実験施設

DNA ・タンパク質のデータベースの活用などによって，そ等を含めこれらを厳密に区分することは学問上困難であり，れぞれの取り扱う現象，実験システムの違いにもかかわらず，

事実相互の関連は連続的なものである。各部門は研究単位アプローチの仕方には共通点が多いのが現状である。また遺であり，いわば研究の現場であるが，それらの研究活動の伝子のシーケンスから，遺伝子産物の働き，さらにはそれら実績と現状は「研究活動」の項に述べてある。設立後 20余年を経た現在，部門の名称と研究活動の内容は必ずしもの統合としての生物現象の理解へと道が拓かれつつある。
このような状況のもとにおいても，生物学に新しい視点を加一致しない。当研究所の目的は，生物現象の営みの基礎とえる発見や理解の方法の創造においては，従来と変わるとなる諸現象について，主として真核生物を対象として，そころのない研究姿勢を堅持しながら，新しい生物学の樹立

れらの物質的な基礎とその作用機構を追求することにある。

に貢献しつつある。

しかし，一口に基礎的な現象といっても細胞の増殖や分化，

2

基礎生物学研究所 要覧 2003

共同利用
全国の大学の教員その他の者で，研究所の目的たる研究と同一の研究に従事する者の利用に供するとともに共同研究を行う。
●グループ共同研究・個別共同研究
研究所の教授又は助教授と共同して行う共同事業で，グ●研究会
基礎生物学及びその関連分野での緊急かつ重要なプロジ

ループ間で行うグループ共同研究と各研究者個人間で行う

ェクトについて現状分析を行うと共に，将来の具体的研究

個別共同研究がある。

計画を討議し，研究推進のための国内及び国際的研究体制確立に寄与する。

●共同利用実験●施設利用

研究所の大型スペクトログラフ，形質統御実験施設，環研究所の施設は個別に利用できる。分析室については，

境耐性植物実験室を用いる特定実験計画に基づく実験・

平成 8 年度からその有する機器をより有効に活用するため，研究であり，大型スペクトログラフは昭和 56 年度から開

公募によっても利用の申し込みを受け付けている。

始し，形質統御実験施設は平成 2 年度から試行し，平成
7 年度から本格的に実施している。また平成 7 年度からは
環境耐性植物共同利用実験が実施されている。

以上の共同研究（グループ共同研究，個別共同研究）及び研究会並びに，共同利用実験，施設利用は年 1 回，研究課題を公募している。
概要

総合研究大学院大学
総合研究大学院大学に参加し，同大学と緊密な連携・

大学院教育協力
大学共同利用機関として，広く基礎生物学及びこれに関協力の下に，国立遺伝学研究所及び生理学研究所ととも連する分野における研究者の共同利用に供されるとともに，に生命科学研究科を組織し，分子生物機構論専攻を担当

研究者の養成に関しては，国・公・私立大学の要請に応じし教育研究を行う。

て「特別研究学生」を受け入れ，大学院における教育に協同大学は，学部を持たない大学院だけの大学である。大学院の課程は現在のところ後期 3 年の博士課程で，平成元年度から学生を受け入れており，また平成 3 年度から理
学博士の学位取得者をだしている。

力を行ってきた。
近年における，研究所の研究活動への大学院学生の参画の重要性に鑑み，平成 9 年度からは当該大学院学生を「特別共同利用研究員」として受け入れ，併せて研究指導を行い大学院教育の協力を行うこととした。

国際交流
基礎生物学の分野の国際的な学術交流を活発化するため，研究者の交流や国際シンポジウム等を開催している。
基礎生物学研究所コンファレンス
平成 9 年度まで特定研究経費により，国際研究集会として「基礎生物学研究所コンファレンス」を毎年開催して40 回に及んだ。しかし特定研究が平成 9 年度限りで打切られたため，平成 10 年度からは国際シンポジウム（COE）及びリーダーシップ支援経費を活用して，年 2 回の「基礎生物学研究所コンファレンス」を続けていくこととなった。すでにこの線に沿って 8 回のコンファレンスが国内外多数の研究者の参加を得て行われている。
平成 14 年度「第 48 回基礎生物学研究所コンファレンス」

基礎生物学研究所 要覧 2003

3

H

ISTORYOF THE INSTITUTE沿革昭和 37 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。

昭和41 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。
昭和48 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。

昭和54 年 4 月 3 研究部門及び 1 研究施設設置。
細胞生物学研究系（細胞内エネルギー変換機
構研究部門）
制御機構研究系（計時機構研究部門，行動制
御研究部門）
アイソトープ実験施設
昭和55 年 4 月 細胞生物学研究系に細胞情報研究部門設置。

昭和50 年 4 月 昭和 50 年度予算に岡崎基礎総合研究所（仮称）調査費が計上された。
昭和50 年 5 月 事務次官裁定により，岡崎基礎総合研究所（仮称）調査会議設置。
昭和50 年12 月 岡崎基礎総合研究所（仮称）調査会議から文部大臣に報告が行われた。

昭和56 年 4 月 岡崎国立共同研究機構創設。
国立学校設置法の一部を改正する法律（昭和56 年法律第 23 号）の施行により，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，昭和 56 年 4 月
14 日をもって総合化され，3 研究所は岡崎国立共同研究機構として一体的に運営。
細胞生物学研究系に細胞増殖研究部門設置。

昭和51 年 5 月 昭和 51 年度予算に分子科学研究所調査室経沿
革費が計上され，5 月 10 日，文部大臣裁定により分子科学研究所に調査室（定員 5 人）及昭和57 年 4 月 発生生物学研究系に形態形成研究部門設置。

び岡崎総合研究機構調査会議設置。

昭和58 年 4 月 発生生物学研究系に発生生物学研究部門設置。

昭和51 年 6 月 岡崎総合研究機構調査会議においては，昭和50 年度の岡崎基礎総合研究所（仮称）調査
会議の報告を踏まえ，岡崎地区における総合研究機構はさしあたり基礎生物学及び生理学置。
昭和63 年10 月 総合研究大学院大学が創設。

の 2 研究所より構成することとし，その具体

基礎生物学研究所に同大学生命科学研究科分的事項について調査検討した。

子生物機構論専攻が置かれる。

昭和52 年 5 月 生物科学総合研究機構（基礎生物学研究所，
生理学研究所）創設。
国立学校設置法の一部を改正する法律（昭和平成 元 年 5 月 遺伝子発現統御研究部門が廃止され，形質統御実験施設（遺伝子発現統御第一研究部門，
遺伝子発現統御第二研究部門）設置。

52 年法律第 29 号）の施行により生物科学
総合研究機構創設。

平成 4 年 4 月 形質統御実験施設に種分化機構第一研究部門

機構に基礎生物学研究所及び生理学研究所設置。基礎生物学研究所創設と同時に 3 研究系，
3 研究部門，1 研究施設及び技術課設置。
細胞生物学研究系（細胞機構研究部門）
発生生物学研究系（生殖研究部門）
制御機構研究系（情報制御研究部門）
培養育成研究施設
技術課
昭和53 年 4 月 分子科学研究所の管理部が管理局となり，生物科学総合研究機構の事務を併せ処理することとなった。3 研究部門設置。
細胞生物学研究系（細胞融合研究部門）
発生生物学研究系（細胞分化研究部門）
制御機構研究系（感覚情報処理研究部門）

4

昭和63 年 4 月 制御機構研究系に遺伝子発現統御研究部門設

基礎生物学研究所 要覧 2003

設置。
平成 8 年 5 月 形質統御実験施設に種分化機構第二研究部門設置。
平成10 年 5 月 形質転換生物研究施設設置。
平成11 年 4 月 生命環境科学研究センター設置。
平成12 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。
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設置。
平成13 年 4 月 情報生物学研究センター設置。

M

ANAGEMENTOF THE INSTITUTE

運

営

評議員会
研究所の事業計画その他の管理運営に関する重要事項について所長に助言する。
評 議 員※◎は会長、○は副会長

池 端 雪 浦黒 木 登 志 夫

東京外国語大学長
岐阜大学長

安 西 祐 一 郎

慶應義塾大学塾長

鈴
海

木
部

昭
宣

憲
男

秋田県立大学長
国立天文台長

日
堀

高
田

敏
凱

隆
樹

総合地球環境学研究所長
国立遺伝学研究所長

渡

邉

興

亞

国立極地研究所長

岩
大

槻
崎

邦

男
仁

放送大学 教養学部 教授
国立学校財務センター 所長

小
郷

川

智
通

子
子

岩手看護短期大学 副学長
長浜バイオ大学 バイオサイエンス学部長

笹

月

健

彦

国立国際医療センター研究所長

関
竹

口
市

睦
雅

夫
俊

鉱工業技術研究組合 生物分子工学研究所長
理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター長

中
西

村
田

桂
篤

子
弘

（株）JT 生命誌研究館 館長
宇宙科学研究所 名誉教授

元紀

慶應義塾大学光寛昭（株）JT 生命誌研究館 常勤顧問
萬有製薬（株）常務取締役 萬有製薬（株）つくば研究所長

星
吉
吉

川
田

理工学部

運
営

教授

運営協議員会
共同研究計画に関する事項その他の研究所の運営に関する重要事項で，所長が必要と認めるものについて所長の諮問に応
じる。
運営協議員

瀬

※◎は会長、○は副会長

原

淳

子

京都大学再生医科学研究所教授

村 上 富 士 夫
相 澤 慎 一大阪大学大学院生命機能研究科 教授
理化学研究所 発生･再生科学総合研究センター グループディレクター

岡

田

清

孝

京都大学大学院理学研究科

黒
米

澤
田

良
好

和
文

藤田保健衛生大学総合医科学研究所
北海道大学大学院理学研究科 教授

教授
教授

近 藤 壽 人相 賀 裕 美 子

大阪大学大学院生命機能研究科 教授
国立遺伝学研究所系統生物研究センター 教授

蓮
町

沼
田

仰
泰

嗣
則

横浜市立大学木原生物学研究所 教授
名古屋大学大学院理学研究科 教授

西

村

幹

夫

細胞生物学研究系

教授

大
長

隅
濱

良
嘉

典
孝

細胞生物学研究系
発生生物学研究系

教授
教授

諸 橋 憲 一 郎
上 野 直 人発生生物学研究系
発生生物学研究系

教授
教授

野

田

昌

晴

制御機構研究系

村
飯

田
田

紀

夫
滋

制御機構研究系 教授
形質統御実験施設 教授

堀
山

内
森

嵩
雄

形質統御実験施設
形質統御実験施設

小林

悟

統合バイオサイエンスセンター 教授

哲

教授

教授
教授

基礎生物学研究所 要覧 2003

5

O

RGANIZATION

OF THE INSTITUTES

組

織岡崎国立共同研究機構
評 議 員 会
機構長
運営協議員会

基 礎 生 物 学 研 究
生 理 学 研 究
分 子 科 学 研 究
共 通 研 究 施
管
理

所
所
所
設
局

基 礎 生 物 学 研 究 所※は客員研究部門

細 胞 生 物 学 研 究 系

細
胞
機
構
研
究
部
門
細胞内エネルギー変換機構研究部門
胞
増
殖
研
究
部
門
※細
胞
情
報
研
究
部
門
※細
細
胞
融
合
研
究
部
門
※

発 生 生 物 学 研 究 系

生
細
形
※発

殖
研
究
部
胞
分
化
研
究
部
態
形
成
研
究
部
生 生 物 学 研 究 部

門
門
門
門

制

感
計
※情
※行

覚 情 報 処
時
機
構
報
制
御
動
制
御

門
門
門
門

組
織

評 議 員 会
所

御

機

構

研

究

系

長

理 研 究 部
研
究
部
研
究
部
研
究
部

運営協議員会形 質 統 御 実 験 施 設

培 養 育 成 研 究 施 設

遺 伝 子 発 現 統 御 第 一 研 究 部 門
遺 伝 子 発 現 統 御 第 二 研 究 部 門
種 分 化 機 構 第 一 研 究 部 門
種 分 化 機 構 第 二 研 究 部 門
細
胞
器
官
培
養
室
人
工
気
象
室
大 型 ス ペ ク ト ロ グ ラ フ 室
実
験
圃
場
電
子
計
算
機
室
下 等 真 核 細 胞 培 養 室
環 境 耐 性 植 物 実 験 室

形質転換生物研究施設
情報生物学研究センター
技

共

機

6

通

構

研

究

施

術

課

設

長

基礎生物学研究所 要覧 2003

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

時 系 列 生 命 現 象 研 究 領 域
戦 略 的 方 法 論 研 究 領 域
生 命 環 境 研 究 領 域

S
所

TAFF

OF THE INSTITUTE

職

員（2003 年 5 月 1 日現在）

長

勝 木 元 也

細胞生物学研究系

林

幹夫
誠

教

太 田 行 人中研 一

岡 田 節 人藤 田 善 彦江 口 吾 郎竹 内 郁 夫

鈴 木 義 昭毛 利 秀 雄上野直人研究主幹（併）細胞機構研究部門
西村

名誉教授

細胞内エネルギー変換機構研究部門
大隅

授

良典

教

授

助教授

鎌田

芳彰

助

手

真野

昌二

助

手

野田

健司

助

手

山田

健志

助

手

水島

昇

助

手

二藤

和昌

学振特別研究員

吉本

光希

非常勤研究員新井裕子

学振特別研究員

関藤孝之

学振特別研究員

吉浦（黒柳）美和 学振特別研究員

鈴木

邦律

学振特別研究員

特別協力研究員

花田孝雄

学振特別研究員

野田佳苗

発生生物学研究系

濱崎

万穂

学振特別研究員

一村義信

産学官連携研究員

久万亜紀子

さきがけグループメンバー

市川

久詞

研究員（科学研究）藤木友紀

研究員（科学研究）馬場美鈴

研究員（科学研究）

細胞増殖研究部門（客員研究部門）
長田

重一

教

授

（大阪大学大学院生命機能研究科）

細胞情報研究部門（客員研究部門）
岡田

典弘

教

授

（東京工業大学大学院生命理工学研究科）

高橋

一彦

助

手

細胞融合研究部門（客員研究部門）
柳田

充弘

教

授

（京都大学大学院生命科学研究科）

職
員

諸橋憲一郎研究主幹（併）生殖研究部門細胞分化研究部門

形態形成研究部門

長濱

嘉孝

教

諸橋憲一郎

教

授

上野

直人

教

吉国

通庸

助教授

石原

悟

助

手（海外）

木下

典行

助教授

小林

亨

助

手

福井由宇子

助

手

中村

真

助

手

手

小川

助

手

高橋

弘樹

助

手

授

授

大久保範聡

助

劉

恩良

非常勤研究員土屋恵

学振特別研究員

三浦純子

非常勤研究員Paul

Bindhu

研究員（科学研究）馬場

崇

学振特別研究員

諸熊淳治

リサーチ・アソシエイト

柴田安司

学振特別研究員

Mohamad Zubair

クレスト研究員

喜多山

篤

リサーチ・アソシエイト

Senthilkumaran, B. クレスト研究員

杉山紀之

クレスト研究員

柴田典人

リサーチ・アソシエイト

松田

クレスト研究員

水崎博文

クレスト研究員

田崎啓

リサーチ・アソシエイト

Wang, Deshou

学振外国人特別研究員

鈴木大河

クレスト研究員

田邉

史生

研究員（科学研究）

Yi, Mei Sheng

学振外国人特別研究員

矢野晶大

特別協力研究員

児玉

隆治

助教授

松田

千香

特別協力研究員

上野

孝治

助教授

大野

薫

高雄

元晴

勝

制御機構研究系

英知

個別研究

助

手

村田紀夫研究主幹（併）感覚情報処理研究部門
野田

昌晴

教

授

加 藤

彰

クレスト研究員

新谷

隆史

助

手

藤川

顕寛

クレスト研究員

作田

拓

助

手

中村

隆弘

クレスト研究員

檜山

武史

助

手

山本

泰憲

クレスト研究員

深田斉秀

非常勤研究員鈴木亮子

学振特別研究員

学振特別研究員

基礎生物学研究所 要覧 2003

7

計時機構研究部門
村田

紀夫

教

情報制御研究部門（客員研究部門）

授

高橋

学振特別研究員

三上

浩司

助教授

金関

悳

研究員（科学研究）

鈴木

石根

助

陸田

径典

研究員（科学研究）

山本

宏

大西

紀和

助

手
手

兼 崎

友

研究員（科学研究）

非常勤研究員Allakhverdiev, Suleyman 研究員（科学研究）

Jogadlhenu, Prakash

学振外国人特別研究員

Ferjani,

Sulpice, Ronan

学振外国人特別研究員

形質統御実験施設

Ali

和田

正三

教

授

（東京都立大学大学院理学研究科）

菊池

一浩

助

小倉

康裕

非常勤研究員

手研究員（科学研究）

山森哲雄施設長（併）遺伝子発現統御第一研究部門

職
員

俊一

種分化機構第一研究部門

授

山森

種分化機構第二研究部門

飯田

滋

教

哲雄

教

授

長谷部光泰

教

寺田

理枝

助

手

小峰由里子

助

手

村田

隆

助教授

星野

敦

助

手

渡我部昭哉

助

手

藤田

知道

助

栂根

一夫

助

手

授
手

木津川尚史

助

手

日渡

祐二

非常勤研究員崔丁斗 Choi, Jeong-Doo 非常勤研究員

司暁輝 Si, Xiaohui

非常勤研究員佐藤良勝

学振特別研究員

朴慶一 Park, Kyeung-Il 学振外国人特別研究員

坂田秀三

研究員（科学研究）青野直樹

研究員（科学研究）

定塚

畑

克 介

研究員（科学研究）西山智明

研究員（科学研究）小松勇介

研究員（科学研究）宮崎さおり

研究員（科学研究）恵世

研究員（科学研究）

WOLF, Paul Gilead 文科省外国人研究員
小林

遺伝子発現統御第二研究部門
堀内

嵩

教

授

小林

武彦

助

手

定塚

勝樹

助

手

ROWE, Carol A.

Ganley, Austen Rawlinson 学振外国人特別研究員

児玉顕一

研究員（科学研究）

培養育成研究施設

野田昌晴施設長（併）大型スペクトログラフ室

細胞器官培養室
濱 田

渡辺

正勝

伊関

峰生

民間等共同研究吉川伸哉

民間等共同研究鈴木武士

民間等共同研究助教授

形質転換生物研究施設
渡辺

英治

義 雄

助

手

長濱嘉孝施設長（併）助教授

情報生物学研究センター 山森哲雄センター長（併）

8

宮田

隆

遠矢

周作

聡子

教授（京都大学大学院理学研究科）

望月

敦史

助教授

非常勤研究員藤田浩徳

特別協力研究員

基礎生物学研究所 要覧 2003

特別協力研究員
特別協力研究員

共通研究施設（基礎生物学研究所関連）
統合バイオサイエンスセンター 北川禎三センター長（併）時系列生命現象研究領域・発生遺伝

時系列生命現象研究領域・分子発生

小林

悟

教

授

高田

慎治

教

授

井口

泰泉

向

正則

助

手

越田

澄人

助

手

渡邉

肇

重信

秀治

学振特別研究員

大林

典彦

非常勤研究員

勝

義直

助

網蔵

令子

クレスト研究員

倉田智子

研究員（科学研究）

曽根清明

非常勤研究員佐藤仁泰

クレスト研究員

川村哲規

研究員（科学研究）河野郷通

特別協力研究員

漆谷博志

特別協力研究員

生命環境研究領域・植物発生
裕一

助教授

堀口

吾朗

助

石川

直子

研究員（科学研究）

圭亨

産学官連携研究員

教

授

助教授
手

生命環境研究領域・生物情報中村

塚谷

生命環境研究領域・生命環境

春木教授（大阪大学たんぱく質研究所）

手

計算科学研究センター 永瀬茂センター長（併）
内山

郁夫

助

手

（基生研電子計算機室担当）

職
員

アイソトープ実験センター 高田慎治センター長（併）
小川

和男

助教授

技術課
服部

宏之

課

長

研究施設技術班
古川和彦

研究系技術班
班長

小林

培養育成技術係
東

形質統御技術第一係

弘子

班

長

細胞生物学研究系技術係

正一

係

長

田中

幸子

係

長

近藤

真紀

係

長

難波千営子

主

任

林

晃司

主

任

壁谷

幸子

主

任

飯沼

秀子

技

官

諸岡

直樹

技

官

西出

浩世

技

官

発生生物学研究系技術係

アイソトープ実験技術係

高木

知世

技

官

岡

早苗

技

官

形質統御技術第二係

松田

淑美

係

長

大澤

園子

係

長

澤田

薫

主

任

住川

直美

技

官

制御機構研究系技術係
山口

勝司

技

官

竹内

靖

技

官

分析技術係
森

友子

生命環境技術係

長

三輪

朋樹

係

長

技

官

水谷

健

技

官

重美

技

官

内海

秀子

技

官

貴宣

技

官

野田

千代

技

官

牧野由美子
高見
中村

係

基礎生物学研究所 要覧 20039

細胞生物学研究系 細胞機構研究部門
西村研究室

西村

幹夫

教 授

林

誠
助教授

真野

昌二

助 手

山田

健志

助 手

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜celmech/jp/

研
究
活
動

発芽子葉は陽にあたると緑化し，また木の葉は秋になる

ことによりペルオキシソーム局在タンパク質の組織別発現マップと紅葉する。こうした植物の営みには，細胞内オルガネラの機能および形態の変動が伴っている。緑化にはエチオプを作成している（文献 5）。更にゲノム配列から予想されるペルラストからクロロプラストへの，また紅葉にはクロロプラス

成し，それを用いて各組織におけるペルオキシソーム局在タンパ

オキシソーム局在タンパク質遺伝子のマイクロアレイを独自に作トからクロモプラストへの転換が生じ，葉の色が変わって

ク質遺伝子発現プロファイルを明らかにしている。これらポスト

いく。このようなオルガネラの変換は，植物細胞の成長・ゲノム解析から，ペルオキシソーム機能分化に関わる未知タンパ

分化に伴って頻繁に観察される現象であり，オルガネラ分ク質の同定，新規代謝系の存在が明らかにされつつある。

化の可塑性として捉えられる。このオルガネラ分化の可塑性こそが植物細胞分化の特徴である柔軟性を支える基本的性質とみなすことができる。本研究部門では，分子から植物個体まで巾広いレベルから高等植物におけるオルガネラ
分化の可塑性を理解することを目指している。

１．ペルオキシソームの機能変換
暗所で発芽させた種子は光照射により緑化し，光合成によって幼植物の生育のエネルギーを得ることになる。この緑化過程には，クロロプラストの発達のみならず，他の構成オルガネラの機能も大きく変動する。一重膜に囲まれたオルガネラであるペルオ
キシソームでは，糖新生に関与するグリオキシソームが光合成に関与する緑葉ペルオキシソームへと変換する。一方，植物を暗所に置いて，セネッセンス（老化）を起こさせると，全く逆のペルオキシソームの機能転換，つまり緑葉ペルオキシソームからグリ
オキシソームへの変換が起こることを見いだし，このペルオキシ
ソームの機能変換が可逆的であることを明らかにしている。このペルオキシソーム機能変換の可逆性を支える新規の機能分子を同定する（文献 1）とともに，この機能変換がペルオキシソーム
酵素の遺伝子発現，mRNA のスプライシング，細胞内輸送，オ
ルガネラ内でのタンパク質分解という各段階で調節されていることが明らかになっている。シロイヌナズナ・ペルオキシソーム機能欠損変異株（文献 2）やペルオキシソーム形態不全変異株（図 1）を用いたペルオキシソーム機能分化の解析や，ペルオキシ
ソーム形成の鍵となるペルオキシンタンパク質群の機能解析を進めている。さらに，シロイヌナズナのペルオキシソーム局在タン
パク質を 2-D ゲルにより分離し，構成成分を網羅的に同定する

10

基礎生物学研究所 要覧 2003

図１ ペルオキシソーム形成変異株 a p m 1 の表現型
apm1 突然変異体では，親株(A)に比べペルオキソームの形が長くなり細胞内の数も減少している (B)。免疫電子顕微鏡でも長大化したペルオキソームが確認される (D)。このペルオキソームの形態異常の結果，apm1 植物体の成長は抑制される (F)。(A, C, E) コントロールの親株，(B, D, F) apm1 突然変異体。バーは，(A)，(B)が50 μ m，(C)，(D)が1 μ m。矢印がペルオキシソームを示す。

また，植物細胞構築の仕組みを解明するために，プラスチド，
ペルオキシソーム等のオルガネラに局在する分子シャペロンに着目し，タンパク質の細胞内輸送，アセンブリー及びオルガネラ分化におけるこれらの分子シャペロンの役割を解析している。その中でクロロプラストには 2 種のシャペロニン型分子シャペロンが存在し，機能分担していることが判明してきている（文献 3）。

2 ．液胞の機能変換
高等植物の液胞は形態的にも機能的にも大きく変動する能力を備えている。一般的に液胞は，分解型液胞とタンパク質蓄積型液胞の 2 種類に分けられる。登熟期の種子には，2S アルブミ
ンなどの貯蔵タンパク質を蓄積するタンパク質蓄積型液胞が存在している。この液胞は，種子の吸水発芽に伴い，分解型液胞へと変化していくことが知られている。これらの液胞の性質を決定する高等植物に特有な機構の解明について研究を進めている。登熟期の種子細胞に存在するタンパク質貯蔵型液胞では，タンパ
ク質輸送に特殊な小胞が関与していることを見出し，PAC（precursor-accumulating）小胞と命名した。最近の研究から，可溶性タンパク質のみならず，膜タンパク質もこの PAC 小胞により液胞へ輸送されることが判明している（文献 4）。また，小研
究
活動

胞体由来の新規オルガネラ，ER ボディを同定した。シロイヌナ
ズナを含むアブラナ科に特異的に見られる ER ボディは長さ 5 μm，幅 0.5 μ m の巨大な葉巻型の構造をしており，細胞死，食害防御等に関与している。小胞体残留シグナルが付加された緑
色蛍光タンパク質（GFP-HDEL）をシロイヌナズナに強制発現させ，ER ボディを可視化することに成功した（図 2）。ER ボディは子葉など，幼植物体の表皮に見られ，ロゼット葉や茎葉などの成長した植物体の器官には見られない。現在，ER ボディの動態から小胞体の多様性を明らかにする目的で ER ボディの誘導，形成，崩壊のメカニズムを解析している。

図２ シロイヌナズナ子葉で発見された新規オルガネラ、E R ボディ
小胞体残留シグナルが付加された緑色蛍光タンパク質(GFP-HDEL)
をシロイヌナズナに発現させた。発芽５日目の子葉の表皮細胞を観察した。(A) GFP-HDEL の蛍光顕微鏡像。5μ m 程の葉巻型をしたERボディが観察される。バーは 10μ m。(B) GFP 抗体を用いて免疫電子顕微鏡観察を行った。ER ボディに GFP-HDEL が蓄積している。
バーは0.5μ m。(C) ER ボディがリボゾームに囲まれていることを示
す電子顕微鏡像。アステリスクは ER ボディを示す。M はミトコンド
リア，G はゴルジ体，V は液胞を示す。バーは0.5μ m。

参考文献
1. Hayashi, H., De Bellis, L., Ciurli, A., Kondo, M.,
Hayashi, M. and Nishimura, M. (1999) A novel oxidase that can oxidize short-chain acyl-CoA in plant
peroxisomes. J. Biol. Chem. 274, 12715-12721.
2. Hayashi, M., Nito, K., Toriyama-Kato, K., Kondo, M.,
Yamaya , T. and Nishimura, M. (2000) AtPex14 maintains peroxisomal functions by determining protein
targeting to three kinds of plant peroxisomes. EMBO
J. 19, 5701-5710.

4. Mitsuhashi, N., Hayashi, Y., Koumoto, Y., Shimada,T., Fukasawa-Akada, T., Nishimura, M. and HaraNishimura, I. (2001) A novel membrane protein that istransported to protein storage vacuoles via precursoraccumulating vesicles. Plant Cell 13, 2361-2372.
5. Fukao, Y., Hayashi, M. and Nishimura, M. (2002)
Proteomic analysis of leaf peroxisomes in greening
cotyledons of Arabidopsis thaliana. Plant Cell
Physiol. 46, 689-696.

3. Koumoto, Y., Shimada T., Kondo M., Hara-Nishimura, I. and Nishimura, M. (2001) Chloroplasts have anovel Cpn10 in addition to Cpn20 as co-chaperoninsin Arabidopsis thaliana. J. Biol. Chem. 276, 2968829694.

基礎生物学研究所 要覧 200311

細胞生物学研究系 細胞内エネルギー変換機構研究部門
大隅研究室

大隅

良典

鎌田

教 授

芳彰

助 手

野田

健司

助 手

水島
助 手

昇

吉本

光希

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜enehen/index-j.html

研
究
活
動

自然界において，生命体は常に栄養の枯渇に晒される危トファジーに関わる分子機構を解明するため，酵母オートファジ

険を伴って生きており，飢餓環境をいかに生き延びるかは，生命にとって死活に関わる問題である。オートファジー

ー不能変異株（apg 変異株）を分離し，それをもとに，オート（自食作用，Autophagy）はそのような栄養飢餓に対する伝子産物（Apg タンパク質）の解析を進めた結果，Apg タンパ

適応機能の１つであり，我々はオートファジーの分子機構

ク質がいくつかの機能群を形成していることが明らかとなった。

解明を目指して研究を進めている。

これらの機能群はユビキチン様のタンパク質修飾システム（後ファジーに関わる 15 個の APG 遺伝子を同定した。これらの遺外界の栄養源が枯渇したとき，細胞は自己の構成成分を述），タンパクキナーゼ複合体，ホスファチジルイノシトール３リリソソーム/液胞内で分解し，その分解産物をリサイクルしン酸キナーゼ複合体などからなり，全ての反応系が正常に動作すて飢餓耐性のための細胞の再構築に用いる。これがオートることがオートファジーの進行に必須である。しかし，それぞれファジーと呼ばれる細胞応答である。オートファジーは真核細胞に普遍的であり，生理的にも重要な役割を担ってい形成に働いているのかはほとんど分かっていない。我々は Apg

る。我々の肝細胞では，空腹時に活発なオートファジーがタンパク質の空間的局在を調べ，多くの Apg タンパク質が Pre-

誘導され，血糖値の維持が計られている。酵母細胞は，窒autophagosomal structure (PAS)と呼ばれる液胞近傍の限局

素源の枯渇を引き金として胞子形成が誘導されるが，このした領域に集積していることを示した。現在，Apg タンパク質間とき既存のタンパク質の大規模な分解が不可欠である。オの機能ネットワークを明らかにすべく，オートファジーに関わる

ートファジーは，このような細胞内のバルクなタンパク質

因子間の遺伝的・物理的相互作用の解析を進めている。

の反応系がどのように相互作用して最終的にオートファゴソーム

分解を担っている。

1 ．モデル細胞・酵母のオートファジー
酵母細胞は栄養飢餓に応答してオートファジーを誘導する（図1）。酵母のオートファジーは窒素（アミノ酸），炭素，イオウ，
リンなど様々な飢餓によって誘導される。
オートファジーをめぐる最大の問題はオートファジーに伴う膜動態の解明である。細胞質の一部を取り囲む二重膜の構造体，
オートファゴソーム膜が何に由来し，どのように形成されるのか，
オートファゴソームがいかにして液胞／リソソームと特異的に融合するのか，オートリソソーム内でなぜオートファジックボディ
膜が容易に分解されるのか，自食作用がどのように制御されているのかなど，興味深い課題に挑戦している。
図 1 飢餓条件下の液胞蛋白分解酵素欠損株のフリーズレプリカ像（上）液胞内に細胞質の一部を囲んだ球形の膜構造，自食体が多数蓄積する。

2 ．オートファジーに関与する APG 遺伝子群
酵母は遺伝学的な手法にすぐれ，細胞内の複雑な現象を分子レベルで理解する上で先導的な役割を果たしてきた。我々はオー

12

基礎生物学研究所 要覧 2003（右）細胞質に形成された二重膜構造，オートファゴソームはその外膜で液胞膜と融合し液胞内にオートファジックボディを放出する。オートファゴソームの膜は，内膜にほとんど膜内粒子が認められない造をしていることが判る。

3 ．オートファジーに必須なユビキチン様タンパク質

4 ．酵母から高等動植物へ

我々は４つの Apg タンパク質が新しいタンパク質の結合反応

オートファジーは多細胞生物ではさらに多面的な生理的意義に関与していることを見出した。Apg12 タンパク（Apg12p）をもつとの予想のもとに，我々は酵母で得られた知見を，哺乳動は C 端の Gly 残基を介して Apg5p の中央にある Lys 残基の側物・種子植物へと発展させた研究も行っている．酵母で同定さ鎖とイソペプチド結合を形成する。この結合体の生成は自食作用れたAPG 遺伝子の多くは，高等動植物にもホモログが存在する。

の進行に必須である。Apg12p はユビキチンと相同性はないが，哺乳動物の Apg8 ホモログである LC3 は，動物細胞オートファ

その反応はユビキチン経路と類似の反応からなっており，Apg7p，ゴソームの初めてのマーカータンパク質として多くの解析に用い

Apg10p はその Apg12p の活性化（E1 酵素）と結合反応（E2られている。また，我々はApg5 ノックアウトES 細胞を構築し，酵素）に関与している（図 2）。さらに最近 Apg8p は，プロテア

Apg12 結合系が哺乳動物でもオートファジーに必須であり，オーゼ Apg4p によって C 末端 Arg が切断された後 Apg7p によっートファゴソームの前構造である隔離膜の伸長に関わっているこて活性化を受け，特異的 E2 酵素 Apg3p に結合した後，最終的とを見いだした。さらに Apg5 を GFP により蛍光標識することにリン脂質ホスファチジルエタノールアミンに結合することが発によって，生きた細胞の中で球状のオートファゴソームが形成さ見された（図 2）。この全く新しいユビキチン様の反応系は真核れていく様子を実時間観察することにも成功した。

生物に広く保存されている。現在この結合体の形成が自食作用のどの過程で機能しているかに解析を進めている。

高等動物におけるオートファジーの意義は未だ不明な点が多い。我々はほぼ全身のオートファゴソームが蛍光標識されるトラ
ンスジェニックマウスを作製し，飢餓応答，発生過程などにおけるオートファジーの状況を網羅的に観察している。APG 遺伝子
破壊マウスの作成・解析も行っており，哺乳動物個体を対象とした研究を進めている。
一方，植物の生活環において，液胞での分解は重要な役割を果たしていることが予想され，実際 APG 遺伝子を欠損したシロ
イヌナズナは，飢餓応答に異常をきたし，枯死の進行が促進されていることが明らかになった。また，植物においても Apg8 ホモ

研
究
活
動

ログを GFP で蛍光標識することによってオートファジーを簡便に可視化する系を確立し，APG 遺伝子欠損植物の表現型解析と組み合わせることにより植物個体におけるオートファジーの生
図２ A p g 1 2 p システムと A p g 8 p システム
Apg12p と Apg8p の C 末端 Gly 残基は，Apg7p によって ATP 依存的に活性化され，それぞれApg10p，Apg3p にチオエステル結合を形成した後，Apg5p の 149 番目の Lys 残基,ホスファチジルエタノール
アミンとアミド結合を作る。

理的意義について解明しつつある。

参考文献
1. Takeshige, K., Baba, M., Tsuboi, S., Noda, T., andOhsumi, Y., (1992) Autophagy in yeast demonstrated
with proteinase-deficient mutants and its conditions
for induction. J. Cell Biol. 119, 301-311.
2. Mizushima, N., Noda, T., Yoshimori, T., Tanaka, T.,
Ishii, T., Gerge, M. D. Klionsky, D. J., Ohsumi, M.,
and Ohsumi, Y., (1998) A novel protein conjugation
system essential for autophagy. Nature 395, 395-398.
3. Ichimura, Y., Kirisako, T., Takao, T., Satomi, Y., Shimonishi, Y., Ishihara, N., Mizushima, N., Tanida, I.,
Kiminami, E., Noda, T., and Ohsumi, Y., (2000) Ubiquitination-like system mediates novel protein lipidation, Nature 408, 488-492.

4. Mizushima, N., Yamamoto, A., Hatano, M.,
Kobayashi, Y., Kabeya, Y., Suzuki, K., Tokuhisa, T.,
Ohsumi, Y., and Yoshimori, T., (2001) Dissection of
autophagosome formation using Apg5-deficient mouseembryonic stem cells. J. Cell Biol. 152, 657-668.
5. Hanaoka, H., Noda,
T., Shirano, Y., Kato, T.,
Hayashi, H., Shibata, D., Tabata, S., Ohsumi, Y.,(2002) Leaf senescence and starvation-induced chlorosis are accelerated by the disruption of an Arabidopsis
autophagy gene Plant Physiol. 129, 1181-93.

基礎生物学研究所 要覧 2003

13

客員研究部門

細胞生物学研究系

岡田

高橋

典弘

教 授
（東京工業大学大学院生命理工学研究科）

細胞情報研究部門
岡田研究室

一彦

助 手

生物の進化を探るにあたって重要なファクターと考えらに普遍的に当てはめることができる。例えば，クジラの祖先が初れるものの一つは，多様化の原動力としての種分化・種形
成のメカニズムである。また，多様化という現象を理解す

めて水中へと進出した際に，前肢の著しい特殊化と後肢の消失（痕跡化）が起こったと考えられるが，それがどのような発生るにあたっては，生物の新奇形質の獲得が遺伝学的・発生「システム」の進化によって生じたのであろうか？本研究室では，学的にどのようなプロセスで起こってきたか明らかにするこ以上のような視点から研究を進めてゆく。

とも必須である。本研究部門では，分子的手法を用いてそれらのメカニズムを明らかにしてゆく。

１．種分化・種形成のメカニズムを探る
アフリカ大陸のタンガニイカ湖，マラウイ湖，ビクトリア湖という三大湖には，それぞれ数百種の固有のカワスズメ科魚類（シクリッド）が生息しており，爆発的な適応放散によって著しい多様性を獲得していることで知られている。しかし，その表現型の

研
究
活
動

多様化の背景となる遺伝子や発生プロセスの進化はまだほとんど明らかにされていない。東工大の岡田研究室では，種分化とその後の諸形質の多様化に関わる形態形成遺伝子を同定・単離し，その遺伝子が分子レベルでどのような影響をシクリッドの種分化に与えてきたかを検証している。本研究室では，この問題へのより発生学的な観点からの新しいアプローチ法を探る。

２．発生プロセスのシステムとしての進化を探る
上述の様に，個々の形態形成遺伝子の進化を探ることはもちろん重要であるが，実際は多くの形態形質は単一の遺伝子によってではなく，複数の遺伝子によって「システム」としてその発生プロセスがコントロールされている。シクリッドの例では，顎，歯，鰭などの多様性が，それぞれのシステムの，どの部分の，どういった変異によって獲得されてきたかは興味深いテーマである。
このような概念は，進化過程における新奇形質の獲得という問題

図 タンガニイカ湖とマラウィ湖のシクリッドに観察される形態的多様性と類似性。シクリッドは爆発的な多様化を示しながらも異なる系
統で似た形質を進化させている。
（Kocher et al. 1993. Mol. Phylogenet. Evol. 2:158-65（Kocher et al. 1993. Mol. Phylogenet.
Evol. 2:158-65 より転載））

参考文献
1. Shimamura M, Yasue H, Ohshima K, Abe H, Kato H,
Kishiro T, Goto M, Munechika I, Okada, N (1997)
Molecular evidence that whales form a clade withineven-toed ungulates. Nature 388:666-70.
2. Takahashi K, Nishida M, Yuma M, Okada N (2001)
Retroposition of the AFC family of SINEs (shortinterspersed repetitive elements) before and during theadaptive radiation of cichlid fishes in Lake Malawi
and related inferences about phylogeny. J. Mol. Evol.
53: 496-507.
3. Takahashi K, Terai Y, Nishida M, Okada N (2001)
Phylogenetic relationships and ancient incomplete lin-

14

基礎生物学研究所 要覧 2003

eage sorting among cichlid fishes in Lake Tanganyika
as revealed by analysis of the insertion of retroposons.
Mol. Biol. Evol. 18:2057-66.
4. Terai Y, Mayer WE, Klein J, Tichy H, Okada N(2002) The effect of selection on a long wavelengthsensitive (LWS) opsin gene of Lake Victoria cichlid
fishes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99:15501-6.
5. Terai Y, Morikawa N, Okada N (2002) The evolutionof the pro-domain of bone morphogenetic protein 4(bmp4) in an explosively speciated lineage of East
african cichlid fishes. Mol. Biol. Evol. 19:1628-32.

客員研究部門

客員研究部門細胞生物学研究系 細胞増殖研究部門

細胞生物学研究系 細胞融合研究部門

長田

柳田

重一

充弘

教 授
（京都大学大学院生命科学研究科）

教 授（大阪大学大学院生命機能研究科）

細胞増殖研究部門では平成 15 年 4 月より大阪大学大学院生

細胞融合研究部門では平成 15 年 4 月より京都大学大学院生

命機能研究科教授長田重一先生を客員教授として迎えた。長田

命科学研究科教授柳田充弘先生を客員教授として迎えた。柳田重一教授はサイトカインによって誘導される細胞の増殖，分化，充弘教授は単細胞真核生物の分裂酵母に早くより注目され，遺死の分子機構，その生理作用などを中心に研究を通じ，これま

伝学，分子生物学，細胞生物学の解析をもとに，遺伝情報伝達

でに数多くの業績を上げてこられた。これらの業績の中にはヒト

において中心的な役割を担う染色体の分配機構に関する研究でインターフェロン遺伝子の単離，ヒト顆粒球コロニー刺激因子遺顕著な業績を上げられている。生物の特性として最も基本的な現伝子の単離などが含まれる。最近の，細胞死の分子機構に関す象を，鮮やかな分子生物学的解析を通して明らかにした。また，る研究は，生化学に対する「死化学」の構築というべきもので，多くの大学院生やポスドクを始め，学問に真剣に取り組む若手

分子生物学に新たな一面を加える大業績である。基礎生物学研

研究者を育て，多くの指導者を，その門下から輩出したことでも究所においては客員教授として研究所の運営，将来計画等に対有名な教授である。基礎生物学研究所においては客員教授としし御助言を頂く。

て研究所の運営，将来計画等に対し御助言頂く。

（文責

勝木元也）

（文責

勝木元也）

基礎生物学研究所 要覧 2003

研
究
活
動

15

発生生物学研究系

長濱

嘉孝

教 授

吉国

通庸

助教授

小林
助 手

亨

生殖研究部門
長濱研究室

大久保範聡

劉

助 手

恩良

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜repbio/

研
究
活
動

生殖研究部門では，魚類を主な材料として，性の決定と雌（XX）の生殖腺では，卵巣分化に先行してエストロゲン生成

生殖腺の性分化，及び配偶子形成を制御する分子種の同定
及びそれら因子の生成と作用の分子機構の解明に重点を置

酵素群の発現が認められる。さらに，孵化直後から内因性エス
トロゲンの生成（ファドロゾール処理）やエストロゲン受容体のき研究を進めている。これまでの我々の研究から，メダカ働きを抑制する（タモキシフェン処理）と，遺伝的雌は機能的雄の性決定遺伝子，精子の形成と成熟，卵の形成と成熟を制に不可逆的に性転換する。従って魚類では，エストロゲンが卵巣御するステロイド性因子が同定された。現在，これらの因の分化に中心的な役割を果たす。一方，遺伝的雄（XY）の性分子の作用機構を中心に研究を進めている。

化期前の生殖腺では，ステロイド代謝酵素の発現は明確ではな
く，かわって，DMRT1 が雄特異的な発現を示すことから， 魚

1 ．メダカの性決定遺伝子
哺乳類の性決定遺伝子 SRY が同定されたのは 1990 年のこと
であるが，哺乳類以外の脊椎動物の性決定遺伝子については不明のまま残されていた。我々は昨年，哺乳類と同じ XX/XY シス
テムで性決定がなされるメダカから脊椎動物で二番目となる性決定遺伝子 DMY を発見した。この遺伝子は，SRY とはまったく構造が異なり，ショウジョウバエと線虫の性発達に関わるDM ド類の精巣分化には DMRT1 が重要な役割を果たすと考えられる。
今後，全雌，全雄ティラピアを用いて，形態的性分化期に先だち起こるステロイド代謝酵素と DMRT1 の雌雄差発現の機構を詳しく解析することで，魚類生殖腺の性分化機構が明らかになるものと期待される。また我々は，生殖細胞の起源や分化の問題についても研究を進めており，Vasa 遺伝子を利用して 光る生殖細胞 をもつトランスジェニックメダカを世界に先駆けてメダカで作製することにも成功した（文献 4）。

メインを持 つことから DMY（ DM-related gene on the Y
chromosome）と命名された（文献 5）。DNY は精巣の形成には不可欠であり、XY 個体でも Y 染色体上の DNY を欠損していれば表現型は雌となり、生殖腺は卵巣を発達させる（図 1）。メ
ダカ野生集団をスクリーニングすることにより，DMY を持つにもかかわらず表現型が雌である突然変異体を見つけたが，これらの DMY 遺伝子には変異がみられた。DMY 遺伝子は性分化期のXY 個体の生殖腺体細胞に強く発現する。DMY はメダカの近縁種であるハイナンメダカには存在するが，ゼブラフィッシュやフグなどには存在しない。この結果は，脊椎動物における性決定遺伝子は多様であることを示唆している。

2 ．生殖腺の性分化
脊椎動物において性決定遺伝子の働きのもとに起こる生殖腺の性分化機構はいまだにほとんど不明である。可塑的な性を示す

16

魚類は，性決定／分化に関する格好な研究モデルとなる。我々

図１ 性決定遺伝子 D M Y を欠損するメダカ変異体
正常 XX 雌：体色白，尻鰭雌型（a），卵巣（d）

は，メダカ，ティラピア，性転換魚（ハワイ産ベラ，オキナワベ

X Y 変異体：体色緋，尻鰭雌型（b），卵巣（e）ニハゼ）などを実験材料に用いて生殖腺の性分化，性転換に関

正常 XY 雄：体色緋，尻鰭雄型（c），精巣（ f ）わる遺伝子の同定と機能解析を進めている。ティラピアの遺伝的スケールバーは50 μ m。

基礎生物学研究所 要覧 2003

3 ．卵の形成と成熟
我々の研究から，魚類の卵形成誘起ホルモン（エストラジオー
ル-17 β）と卵成熟誘起ホルモン（17 α，20 β-ジヒドロキシ-4プレグネン-3-オン，17 α，20 β-DP）が同定された（図 2）。サケ科魚類では，これらの性ホルモンは，生殖腺刺激ホルモン（GTH）の作用で，時期特異的に，濾胞組織を構成する莢膜細胞と顆粒膜細胞の協同作用（2 細胞型モデル）により生成され図３ 卵成熟誘起ホルモンによるキンギョ卵の i n v i t r o 成熟。
A, 未成熟卵； B , 核移動期の卵； C, 成熟卵（M）。比較のための未成熟卵（IM）。D, 排卵中の卵。

る。卵成熟直前の濾胞細胞で起こるエストラジオール-17 βから
17 α，20 β-DP へのステロイド合成系の転換には，顆粒膜細胞

17 α，20 β-DP は卵細胞膜上にある新規の膜ステロイド受容におけるステロイド代謝酵素遺伝子の発現転換（芳香化酵素→

体とそれに連結する抑制性のG 蛋白質を介して作用する。17 α，ステロイド-20 β-水酸基脱水素酵素）が関わる（文献 3）。また，

20 β-DP が卵表に作用すると卵内に新しく卵成熟促進因子

これら 2 つの遺 伝 子 の発 現 は異 なる 2 種 の転 写 制 御 因 子（MPF，cdc2 キナーゼとサイクリンとの複合体）が形成される。

（Ad4BP/SF-1 と CREB）により別々に調節されていると推察

キンギョの未成熟卵には cdc2 キナーゼのみが存在し，サイクリ

される。

ン B は卵に 17 α，20 β-DP が作用して後に新しく合成される。
サイクリンB mRNA は未成熟卵中にすでに存在し，17 α，20 βDP はその翻訳を開始させる。この過程には翻訳抑制因子の不活性化とサイクリン B mRNA のポリアデニル化が関与する。MPF
は受精時に不活性化されるが，この際のサイクリン B の分解に，活性型多機能性プロテアソームが関与することを明らかにした（文献 2）。

研究
活動

4 ．精子の形成と成熟
精子形成の研究には，精原細胞と未発達の体細胞（ライディッヒ細胞とセルトリ細胞）のみからなるウナギの未成熟精巣を利用した器官培養系（精原細胞から精子に至る全精子過程を試験管の中で再現できる世界で唯一の in vitro 実験系）が非常に有効である。我々はこの系を駆使して，生殖腺刺激ホルモン（脳下垂体）→ 11-ケトテストステロン（ライディッヒ細胞）→アクチ
図２

魚類の卵巣における卵形成と卵成熟の制御機構

ビン B（セルトリ細胞）→ CDK（サイクリン依存性キナーゼ）/
サイクリン複合体（精原細胞）からなる精子形成開始の分子カスケードをつきとめた（文献 1）。今後も，この器官培養系を用

卵成熟期になると，卵成熟誘起ホルモンである 17 α，20 βDP が充分に成長した卵に作用して卵成熟を誘起する。この時，いて，核受容体を介したアンドロゲンの作用機構，及び体細胞分裂から減数分裂への移行機構などについて研究を進める。

参考文献
1. Miura, T., Yamauchi, K., Takahashi, H. and Nagahama, Y. (1991) Hormonal induction of all stages ofspermatogenesis in vitro in the male Japanese eel(Anguilla japonica). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88,
5774-5778.
2. Tokumoto, T., Yamashita, M., Tokumoto, M., Katsu,
Y., Horiguchi, R., Kajiura, H. and Nagahama, Y.
(1997) Initiation of cyclin B degradation by the 26S
proteasome upon egg activation. J. Cell Biol. 22,
1313-1322.
3. Guan, G., Todo, T., Tanaka, M., Young, G. and Nagahama, Y. (2000) Isoleucine-15 of rainbow trout carbonyl reductase-like 20 β-hydroxysteroid dehydrogenase is critical for coenzyme (NADPH) binding.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 3079-3083.

4. Tanaka, M., Kinoshita, M., Kobayashi, D. and Nagahama, Y. (2001) Establishment of medaka (Oryzias
latipes) transgenic lines with the expression of green
fluorescent protein fluorescence exclusively in germ
cells: A useful model to monitor germ cells in a live
vertebrate. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 2544-2549.
5. Matsuda, M., Nagahama, Y., Shinomiya, A., Sato, T.,
Matsuda, C., Kobayashi, T., Morrey, C.E., Shibata,N., Asakawa, S., Shimizu, N., Hori, H., Hamaguchi, S.
and Sakaizumi, M. (2002). A Y-specific, DM-domain
gene, DMY, is required for male development in the
medaka (Oryzias latipes). Nature 417, 559-563.

基礎生物学研究所 要覧 200317

発生生物学研究系

諸橋憲一郎
教 授

石原
助 手

悟

細胞分化研究部門
諸橋研究室

福井由宇子
助 手

小川

英知

助 手

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜celdif/jp/

生殖活動は全ての生物種に普遍的な生命活動であり，連

研
究
活
動

胞には発現しないことから，ライディッヒ細胞の分化メカニズム

綿と続く種の存続を支えてきた。その活動は視床下部-脳下
垂体-性腺から構築される功妙な内分泌系によって支配されを理解する上で興味深い因子である。

ているが，この支配は単に生殖腺の分化と機能維持に留まていたが，この疾患の原因は不明であった。この疾者はX 染色体

ることなく脳の性分化や性行動まで，極めて広範囲に及ぶに連鎖性の脳神経系の重篤な異常と，XY 個体の外性器が女性ことで動物個体の生殖活動を調節する。本研究部門では生型を示す。我々の解析によって，この疾患の原因がヒト ARX 遺

殖腺における「性分化の機構」を分子レベルで解明するこ

伝子の変異によることが明らかになった。さらに，この遺伝子をとを主な目的として，分子生物学や発生生物学の手法を用破壊したマウスを解析したところ（三菱生命研の北村邦夫部長

いながら以下の研究を行っている。

との共同研究），そのマウスは患者に酷似した症状を示した。こ遺伝性疾患の一つに「外性器異常を伴う滑脳症」が報告され

１．生殖腺の形成に必要な転写因子の機能
本研究部門では生殖腺の形成に不可欠な転写因子として
Ad4BP/SF-1 を同定してきたが，Ad4BP/SF-1 以外にも Dax1，Sox-9，Wt-1，GATA4，Emx-2，Lhx9，M33 などの転写因子が生殖腺の形成に不可欠であることが知られている。本研究部門では主に核内レセプターファミリーに属する Ad4BP/SF-1とDax-1 の発現と機能, 更にこれら因子をコードする遺伝子の転写調節機構の解析を行っている。これらの解析から分かったことは，Ad4BP/SF-1 は転写活性化因子として，Dax-1 は抑制因子として働くこと，またDax-1 遺伝子の転写はAd4BP/SF-1 によって活性化されること等であった。
これらの転写因子は共に分化した生殖腺のみならず生殖腺原
基にもその発現が認められることや，Ad4BP/SF-1 遺伝子の破壊マウスの生殖腺に異常が認められることなどから，生殖腺の形
成過程で重要な機能を担っているものと推測される。このような観点から，転写因子としての機能調節機構を解明することが不可欠であると思われたため，性分化前後のマウス生殖腺から作製した cDNA ライブラリーを用い，各種転写因子と相互作用する
因子を two hybrid 法で検索してきた。その結果，多くの興味ある遺伝子が単離された。単離された因子の中で，その発現が比較的生殖腺に特異的であるものや，タンパク質としての構造が興味深いものなどを中心に解析を行なっている。これまでにホメオボックスを有するArx と呼ばれる転写因子が胎仔精巣のライディ
ッヒ細胞の分化に不可欠であることを明らかにした。Arx 自身はライディッヒ細胞を取り巻く細胞には発現するがライディッヒ細18

基礎生物学研究所 要覧 2003

図 １ A R X の構 造 と外 性 器 異 常 を伴 う滑 脳 症 患 者 にみられた
A R X 遺伝子の変異
ARX はホメオボックス（ピンクの領域）を介して DNA に結合することで，様々な遺伝子の転写を調節していると考えられる。ホメオボッ
クス以外に特徴ある繰り返し配列（橙色と水色の領域）やアリスタレ
スドメインと名付けられた領域（緑の領域）を有する。患者の ARX遺伝子には図に示すような様々なタイプの変異が見つかった。

れらの研究結果より，この疾患の遺伝子診断が可能となり，その治療や創薬の可能性も広がった。

２．副腎皮質の形成に必要な転写因子の発現調節
副腎皮質は生殖腺と同様にステロイドホルモン産生能を有する組織であるが，その初期発生を調べると生殖腺と極めて密接な関係にあることが明らかとなってきた。例えば本研究室で注目してきた Ad4BP/SF-1 は副腎と生殖腺の原基に発現し，この因子の遺伝子破壊マウスからは副腎と生殖腺が消失する。これらの結果は，副腎と生殖腺の発生学的関連の強さを示唆すると同時に，副腎と生殖腺の原基に発現するAd4BP/SF-1 の重要性を示唆するものであった。そこで，Ad4BP/SF-1 がどのようなメカニズムのもとに副腎皮質と生殖腺に発現するのかを調べる目的で，
Ad4BP/SF-1 の組織特異的エンハンサーを同定する作業を，ト
ランスジェニックマウスを作製することを通じて行なってきた。
これまでに胎仔副腎皮質における発現を制御する領域を同定した。この領域は複雑な構造を有しており，Ad4BP/SF-1 遺伝子の発現開始と発現維持を調節する複数のエレメントから構成されることが明らかになってきた。これらのエレメントを介した転写調節メカニズムの解析は今後の重要な課題である。
従来から指摘されているように，胎仔副腎と成人副腎ではその構造や機能が異なることが知られている。しかしながら，両者を構 成 する細 胞の起 源は明 らかではなかった。 この研 究ではAd4BP/SF-1 遺伝子の発現が胎仔副腎と成人副腎では異なる領

図 ２ A d 4 B P / S F - 1 遺 伝 子 内 に存 在 する胎 仔 副 腎 皮 質 特 異的エンハンサー
Ad4BP/SF-1 遺伝子の胎仔副腎皮質特異的エンハンサー領域を Lac
Z 遺伝子につなぎ，トランスジェニックマウスを作製した。濃青色に染まっているのが胎仔副腎皮質である。この発色は胎仔副腎が成人副腎に置き換わる過程で消失する。一方，この時期の副腎皮質は生殖腺の極近傍に位置し，その区別が難しい。このマウスでは副腎皮質のみをマークすることができるため，副腎皮質と生殖腺の分化過程を調べる上で重要である。

研
究
活
動

域によって制御されること，すなわち異なる制御機構のもとに調節されることを示した。このことは，胎仔副腎と成人副腎が異な織であることを示すものであった。しかしながら各々の細胞を形る刺激のもとに構築されることを示唆するものであり，その異な態的に区別することが難しいため，その性質を明らかにすることる構築機構にはじめて分子的基盤を与えるものであった。分子機が困難であった。この点を克服するためにニワトリ胚を用いた研構の詳細な解析は胎仔副腎と成人副腎の形成過程を理解する上究を，兵庫教育大学の吉岡秀文助教授と進めてきた。前項の胎で，今後の重要な課題である。

仔副腎のみをマークすることができるトランスジェニックマウスの解析と合わせて，ニワトリ胚を用いた研究では生殖腺の形成に

３．生殖腺の形成

不可欠なシグナルの解明が精力的に進められている。

生殖腺と副腎皮質はその原基となる細胞を互いに区別するこ生殖腺形成の初期過程の解明，及び性分化過程の解析は急速とができなかったため，これらの細胞を「生殖腺−副腎原基」とに進んでおり，当研究室が果してきた，また今後果すべき役割は名付けてきた。このことは生殖腺と副腎皮質が極めて関連深い組

大きい。

参考文献
1. Honda, S., Morohashi, K., Nomura, M., Takeya, H.,
Kitajima, M. and Omura, T. (1993) Ad4BP regulating
steroidogenic P-450 gene is a member of steroid hormone receptor superfamily. J. Biol. Chem. 268, 74947502.

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and abnormal development of testes in mice, and Xlinked lissencephaly with abnormal genitalia inhumans. Nature Genet. 32, 359-369.

2. Katoh-Fukui, Y., Tsuchiya, R., Shiroishi, T., Nakahara, Y., Hashimoto, N., Noguchi, K. and Higashinakagawa, T. (1998) Male-to-female sex reversal in M33
mutant mice. Nature 393, 668-692.

4. Suzuki, T., Kasahara, M., Yoshioka, H., Morohashi,
K. and Umesono, K. (2003) LXXLL motifs in Dax-1
have target specificity for the orphan receptors
Ad4BP/SF-1 and LRH-1. Mol. Cell. Biol. 23, 238-249.

3. Kitamura, K., Yanazawa, M., Sugiyama, N., Miura,
H., Iizuka-Kogo, A., Kusaka, M., Suzuki, R., KatoFukui, Y., Kamiirisa, K., Omichi, K., Kasahara, M.,
Yoshioka, H., Ogata, T., Fukuda, T., Kondo, I., Kato,
M., Dobyns, W.B., Yokoyama, M. and Morohashi, K.

5. Mizusaki, H., Kawabe, K., Mukai, T., Ariyoshi, E.,
Kasahara, M., Yoshioka, H., Swain, A. and Morohashi, K. (2003) Dax-1 gene transcription is regulatedby Wnt4 in the female developing gonad. Mol
Endocrinol 17, 507-519.

基礎生物学研究所 要覧 200319

発生生物学研究系

上野

直人

教 授

木下

典行

助教授

中村
助 手

真

形態形成研究部門
上野研究室

高橋

弘樹

助 手

三浦

純子

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜morphgen/

研
究
活
動

動物はひとつの受精卵が細胞分裂を繰り返しながら, 細のように制御されているのか, 細胞自律的なプログラムなのか, 細胞の数を増やし, それぞれの細胞の性質を変えながら, 生物として固有の形づくり（形態形成）を行う。その過程には胞外からの刺激によるものなのか, その分子機構についてはいま細胞同士のコミュニケーション, すなわち細胞間相互作用

機構が少しずつではあるが解析されつつあり, 原腸形成運動は,が必須であることが知られている。細胞間相互作用には細細胞に組み込まれた自律的プログラムと言うよりはむしろ, 細胞

胞増殖因子が介在し, シグナル伝達系を介して転写調節因

外からのシグナルを受けて, それに応答した細胞が正中線に向か子の働きを調節することによって細胞分化, 細胞運動をダって移動することが明らかになってきた。Wnt は Frizzled ファ

イナミックに制御する。我々はこの過程をプログラムとし

ミリーの７回膜貫通型受容体を介してシグナルを細胞内に伝達て理解し, 動物種間で比較することによって, 形態形成メカ

するが, そのシグナル伝達経路は古典的経路（canonical path-

ニズムの共通性, 多様性に迫りたいと考えている。

way）, 非古典的経路（non-canonical pathway）に分類できだに不明な点が多かった。しかし最近, これらの細胞運動の分子る。原腸形成は Wnt11 を引き金とする非古典的経路によって制１．細胞増殖因子による体軸形成のしくみ
細胞増殖因子は初期発生における組織パターン形成を介して,体軸（頭尾, 背腹, 左右軸）の形成にも寄与している。我々はア
フリカツメガエルをモデルとして BMP と呼ばれる細胞増殖因子が, 腹側化因子として背腹軸形成に決定的な役割を担っていることを明らかにした（文献１）。この背腹軸形成システムは無脊椎動物のショウジョウバエにも保存されており, 種を超えて保存されたメカニズムであることが知られている。また, 我々はBMP に
よって初期応答遺伝子として誘導され, BMP シグナルの下流で機能するホメオボックスタンパク質 Msx-1 を同定し機能解析を御されていることもわかりつつある。興味深いことにこの伝達経路は, ショウジョウバエの翅の細胞における極性決定に関わるシ
グナル伝達経路と極めて相同性が高く, 脊椎動物の原腸形成においても細胞の極性決定が細胞運動の方向性決定の基盤となっていることが示唆されつつある。実際に, 我々はショウジョウバエ
極性決定に関わる遺伝子の prickle 相同遺伝子 XPK が脊椎動物にも存在し, アフリカツメガエルの原腸形成に必須の役割を担っていることを明らかにした（文献 6）。また, 我々はプロテインキ
ナーゼ PKC δが非古典的経路に必須であることなどを明らかにし（図 1）, 原腸形成の制御機構の全貌を解明しつつある。さら行った結果, Msx-1 を介したBMP シグナルが頭部抑制に必須であることなどを明らかにした。

２．原腸形成の分子機構
原腸形成は生物の形づくりの根幹をなす必須の生命現象である。原腸形成は単に腸を形成するための細胞運動ではなく, そのダイナミックで協調した細胞運動によって三胚葉をその後の形態形成のために正しく配置させ, 球形の受精卵を頭尾軸に伸長した形態へと導く。この細胞運動は収斂（conversion）と伸長（extension）という大きく分けて２つの細胞運動からなることが知られている。胚の側方（左右）から細胞が正中線に向かって収斂し, 左右からの細胞が互いに挿入し合うこと（intercalation）
が前方に向かって伸長する原動力となる。これらの細胞運動はど

20

基礎生物学研究所 要覧 2003

図１ 原腸形成における細胞同士のインターカレーション
右図は赤と緑で標識された左右の細胞が正中線上で互いに挿入されている正常胚。左図は赤で標識された胚右側の細胞の PKC δ機能が阻害されており, 挿入が全く見られない。

に原腸形成運動を制御する新たな因子の探索を行うために細胞ある。この遺伝子の脊索特異的発現制御領域および下流のター運動を指標とした発現クローニングを開始した。

ゲット遺伝子群を解析することから, 脊索形成の分子機構を明らかにすることを目指している。脊索はその名の由来が示すように

３．脊索形成の分子機構
原始的な脊索動物である尾索動物ホヤでは Brachyury 遺伝子（T-box 転写調節因子）は脊索のみに発現し, 脊索形成に必須で脊索動物を特徴付ける最も重要な形質である。個体発生学的にみて初期発生過程の原腸形成運動を担い神経誘導を引き起こす器官として, また系統発生学的にみて脊索動物門に含まれる動物群を特徴づける最も顕著な形質として, 発生学上非常に重要な器官であるといえる。脊索特異的遺伝子約 40 を Brachyury 下流遺伝子の中から単離し（文献３）, これら遺伝子の脊索における機能解析を進めている。この原始的な脊索動物であるホヤの脊索形成過程の分子機構を解析することは, 脊索動物の起源と進化を明らかにする道にもつながると考えている。

４．ショウジョウバエを用いた新規 TGF- βシグナル
下流因子の遺伝学的探索
遺伝学的相互作用を利用した遺伝子の探索 (Genetic Interaction Screening) はシグナル伝達を解析する上で非常に有効な手段である。我々は, ショウジョウバエの翅形成期に於いて,活性型の TGF-βレセプターを過剰に発現することによって生ずる形態形成異常を抑制する変異体のスクリーニングを行った。ス
クリーニングの結果, 19 種類の変異体を単離し, Suppressorof Constitutively Activated Dpp Signaling: Scad と命名した。19 種類の変異体の中で, 特に我々は 4 種類の Scad 変異体

研
究
活
動

に注目して解析を続けている。興味深いことに, ４種類はすべて核内に存在する転写因子またはその調節因子と考えられるもの
で, ３つの既知遺伝子と一つの新規遺伝子 Scad67 (67 は遺伝
子座の番号)が含まれている。Scad67 はショウジョウバエでは１
種類, 脊椎動物では少なくとも２種類が存在している。現在,
Scad67 の機能をショウジョウバエとヒト培養細胞を用いて調べている。その結果, Scad67 は蛋白質のSUMO (Small Ubiquitin-like Modifier)修飾に重要な役割を果たす因子であること,
培養細胞に於いて, 核内小器官 PML body の形成に関与することが分かった。現在, 遺伝子発現調節に於ける, SUMO 修飾とPML body の役割について解析を続けている。
図２

ホヤ幼生の脊索特異的に発現する遺伝子産物の細胞内局在

参考文献
1. Suzuki, A., Thies, R. S., Yamaji, N., Song, J. J.,
Wozney, J. M., Murakami, K. and Ueno, N. (1994) A
truncated bone morphogenetic protein receptor affects
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4. Morita, K., Flemming, A., Sugihara, Y., Mochii, M.,
Suzuki, Y. Yoshida, S., Wood, B., Kohara, Y., Leroi,
A. M. and Ueno N. (2002) A C. elegans TGF-β ,DBL-1, regulates polyploidization and body length.
EMBO J. 21, 1063-1073.

2. Nishita, M., Hashimoto, M. K., Ogata, S., Laurent, M.
N,. Ueno, N., Shibuya, H. and Cho, K.W. (2000) Interaction between Wnt and TGF-beta signalling pathways
during formation of Spemann's organizer. Nature 403,
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5. Ohkawara, B., Yamamoto, T.S., Tada, M. and Ueno,
N. Role of glypican 4 in the regulation of convergent
extension movements during gastrulation in Xenopus
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3. Takahashi, H., Hotta, K., Erves, A., Gregorio, A. D.,
Zeller, R. W., Levine, M. and Satoh, N. (1999)
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the ascidian embryo. Genes & Dev. 13, 1519-1523.

6. Takeuchi, M., Nakabayashi, J., Sakaguchi, T.,
Yamamoto, S. T., Takahashi, H., Takeda, H. Ueno, N.
(2003) Prickle-related gene in vertebrates is essential
for gastrulation cell movements. Curr. Biol. 13, 674679.

基礎生物学研究所 要覧 200321

発生生物学研究系

児玉

隆治

助教授

個別研究１

児玉

のシンプルさゆえに，形態形成過程を考えるのに適した材料である。この系を使って，成虫翅の輪郭形成過程および，その周辺のメカニズムを調べている。
モンシロチョウを用いた研究により，鱗翅目昆虫の翅においても，脊椎動物の指の形成過程で知られるアポトーシス（細胞死）と類似の現象が起こっていることが示され，この細胞死が成虫翅の輪郭を出現させるメカニズムになっていることが分かった。また，細胞死の時期の前後で，翅の背腹上皮間の接着が強くなり，
この結果，退化域での顆粒細胞による死細胞の貪食が効率よく行われていることがわかっている。
終令幼虫から蛹をへて成虫にいたる過程で，翅には気管およびトラキオール（毛細気管）が何度も進入して，空気供給をおこなうとともに，翅脈の配列や斑紋パターンを形作る因子として作用しているらしい。トラキオールの配列と鱗粉列に注目して，光顕・電顕を併用して詳細に観察している。このような研究は，翅脈依存性の斑紋パターンのなりたちを研究する基礎としても重要である。

図１ 走査電子顕微鏡による，蛹の翅の内部の観察 中央の灰色の筒が気管で，気管から細いトラキオールが伸び出している（白矢印）。背景は鱗粉細胞への分化が進行中の翅上皮細胞。

22

基礎生物学研究所 要覧 2003

孝治

助教授

大野

薫

助 手

隆治

チョウ・ガなどの翅は，単層上皮の袋が封筒のようにたたまれたものであり，幾何学的構造および構成細胞の種類

研
究
活
動

上野

個別研究

参考文献
1. Kodama, R.,Yoshida, A. and Mitsui, T. (1995) Programmed cell death at the periphery of the pupal wingof the butterfly, Pieris rapae. Roux. Arch. Dev. Biol.
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2. Yoshida, A., Arita, Y.,Sakamaki, Y., Watanabe, K.
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to adult wing in Oidaematophorus hirosakianus (Lepidoptera: Pterophoridae). Ann. Entomol. Soc. Am. 91,
892-857.

個別研究２

上野孝治

タンパク質の S-パルミトイル化が動物の発生を制御するメカニズムを解析している。
S-パルミトイル化はG タンパク質などが受ける化学修飾のひとつであり，この修飾が情報伝達の制御に重要な役割をしている。
カイコの胚発生の機構解析で，p260/270 という蛋白質が特定の細胞組織で多量に発現されることを明らかにした。この蛋白質
は，パルミチン酸を転移するS-パルミトイル化酵素である。
マウスの胚で p260/270 のホモログが発現されることやこのタンパク質が脂肪酸合成酵素であることを明らかにした。脂肪酸合成酵素は，マウスの胚の脳や脊髄，及び神経節などで発現され，それらの神経系の神経細胞で多量に発現されていた。この時期の神 経 細 胞 の突 起 伸 長 には Growth Associated Protein 43（GAP-43）が関与しているが，GAP-43 の S-パルミトイル化が突起伸長の制御をしていることがわかっている。脂肪酸合成酵素
が直接 GAP-43 の S-パルミトイル化を行うことやこの酵素の阻害剤が神経突起伸長を抑制することから，この酵素が S-パルミ
トイル化を行うことで神経突起伸長を制御していると考えてい研究活動る。今後も脂肪酸合成酵素による S-パルミトイル化の発生の制
御機構を解析する計画である。

図１ マウスの胚（受精後 1 1 日）の in situ hybridization
脂肪酸合成酵素の mRNA（紫色に染色されている）は前脳（fb）や後 脳 （hb）などの中 枢 神 経 系 や cranial ganglia (gV, gVII/VIII,
gIX/X)などの末梢神経系で多量に発現されていた。

参考文献
1. Ueno, K. and Suzuki, Y. (1997) p260/270 expressed inembryonic abdominal leg cells of Bombyx moricantransfer palmitate to peptides. J. Biol. Chem. 272,
13519-13526.
2. Ueno, K. (2000) Involvement of fatty acid synthasein
axonal development in mouse embryos. Genes Cells.
5, 859-869.

基礎生物学研究所 要覧 200323

制御機構研究系

野田

昌晴

教 授

新谷

隆史

助 手

作田
助 手

感覚情報処理研究部門
野田研究室

拓

檜山

武史

助 手

深田

斉秀

非常勤研究員

研究室 URL :http://niwww3.nibb.ac.jp/

当研究部門では，脊椎動物の個体発生の過程で中枢神経系が形成される仕組みや，完成した成体の脳が機能する仕組みについて研究している。脳・神経系における神経回路
網は動物における情報の受容，認識，統合，記憶，ひいては情動，行動の基盤であり，その基礎研究はライフサイエ
ンスにおける重要な研究分野に位置付けられる。
研究
活動

１．網膜における領域特異化の分子機構
脳・神経系では，領野，神経核等と呼ばれる数多くの領域区
分が存在し，それぞれ独自の機能を担っている。しかしながら，その形成の仕組みは未だ充分に解明されていない。我々は，脳の一部から発生する眼の網膜における領域特異化の問題を取り上げ，網膜において前後軸（鼻耳軸）並びに背腹軸方向の領域特異性獲得の分子機構を明らかにする研究を行っている。既に

図１ B 網膜における領域特異化の遺伝子カスケード
発生段階は左から右へと進む。Ventroptin(VOPT) はまず背腹軸方向に勾配をなして BMP4 と拮抗するが，次に両軸に対して勾配をなして，BMP2 と拮抗する。この２つの連続的 BMP シグナルが領域特異的視神経投射に重要な働きをしている。

RLCS 法によって，ニワトリ胚の網膜において領域特異的に発現する分子群を網羅的に単離・同定する作業を完了した（図1A）。同定した分子は前後軸方向で 33 分子，背腹軸方向で 20

２． 領域特異的神経結合形成の分子機構

分子におよぶが，この中には数多くの転写調節因子，膜分子，神経系では，その発生過程において様々な領域で，ある部域分泌因子，シグナル伝達因子，細胞骨格関連分子等が存在しての神経細胞から発した神経軸索が，別の特定の領域の神経細胞いる。これまでに，CBF-1, -2 等の転写調節因子，RALDH-1,

に対して二次元的相対位置関係を保存した形で正確に対応して-3 等のレチノイン酸合成酵素，Ventroptin と名付けた BMP 中結合する，いわゆるトポグラフィック投射路が形成される。ニワ

和因子等を同定し報告している。引続き，異所的な遺伝子発現，トリの網膜視蓋投射の系では，網膜の鼻側（前側）あるいは耳遺伝子変換マウスの作製等によって，これらの遺伝子の機能と相側（後側）の領域から発した視神経は，視中枢（視蓋）のそれ互関係を解析する（図 1B）。この研究を通して，眼のできる仕ぞれ後側，前側の領域に選択的に神経結合を形成する。同様に，組みと網膜における領域特異化の仕組みを解明したい。

背側からは腹側に，腹側からは背側の領域に投射が起こる。この視神経のトポグラフィックな投射には，上記の網膜の領域特異化が密接に関係している。我々は，網膜において領域特異的な発現を示す転写調節因子等の発現部位を変えることによって，視神経の投射先部域を人意的に変え得ることを示した。ニワト
リとマウスを用いて，視神経が正しい相手と神経結合を形成する
仕組み，特に軸索先端の成長円錐の挙動をコントロールする分子機構を中心に研究を行っている（図 2A）。

図１ A 網膜内で領域特異的に発現する遺伝子群
in situ hybridization による個々の遺伝子の発現部域。それぞれ網膜の前側，後側，背側，腹側で特異的に発現していることが判る。

24

基礎生物学研究所 要覧 2003

３．受容体型タンパク質チロシンホスファターゼζ（Ptprz ）の役割

４．Na x（Na v2 ）チャンネルの機能
Na x イオンチャンネルは，電位依存性 Na チャンネルファミリ

Ptprz は主に中枢神経系に発現するプロテオグリカンに属するー（Na v1）と一次構造上，比較的近い構造を有するものの，そ分子である。Ptprz には 3 つのスプライシングアイソフォームがの機能と役割は明らかになっていなかった。我々は，Na x 遺伝子存在する。我々は Ptprz のリガンド分子として Pleiotrophin と欠損マウスを作製し（図 2C），その解析を通して，このチャンネ

Midkine を同定するとともに，これらリガンドの結合により神経

ルが体液中の塩濃度検知に関わる脳室周囲器官に発現している

細胞分化，細胞移動が誘導されること，また Ptprz が C 末でこと，欠損マウスでは脳室周囲器官の神経活動が活性化されてPSD95 ファミリーと結合していること，Git1 を基質とすることいること，また，食塩水を過剰に摂取することを見い出した。更等を明らかにしてきた。最近，Ptprz 遺伝子ノックアウトマウスに最近，このチャンネルが，細胞外のNa + イオン濃度の生理的範を用いて，本分子が胃粘膜上皮細胞にも発現しており，H.

囲での上昇に応答して開口する Na チャンネルであることを明ら

pylori 菌の分泌する VacA 毒素の受容体として胃潰瘍形成に関かにした（図 3）。今後は，体液塩濃度の恒常性維持に関わる脳与していることを明らかにした。今後，本分子の情報伝達機構

内機構と行動制御機構を明らかにする研究を展開する。

の究明と，脳形成，脳機能における役割に迫る（図 2B）
。

研
究
活
動
図２ 遺伝子変換マウスによる遺伝子機能の研究
A: 網膜神経節細胞に選択的に発現するプロモーターを用いてマーカ
ー分子を視神経に発現したマウスの眼球と脳。視神経が交差して脳へ投射する様子が明瞭に判る。
B: Ptprz 遺伝子をマーカー遺伝子と置き換えたマウスの胎仔。Ptprz
が脳神経系に発現していることが判る。

図３ 脳弓下器官ニューロンの N a + 流入応答
Na x 遺伝子を欠損した細胞あるいは発現していない細胞では，細胞外Na + 濃度上昇に応答したNa + 流入は見られない。

C: Na x 遺伝子をマーカー遺伝子と置換したマウスの胎仔。Na x が脳の一部の領域，三叉神経節，脊髄後根神経節，肺に発現していること
が判る。

参考文献
1. Yuasa, J., Hirano, S., Yamagata, M. and Noda, M.
(1996) Visual projection map specified by expressionof transcription factors in the retina. Nature 382, 632635.
2. Sakuta, H., Suzuki, R., Takahashi, H., Kato, A., Shintani, T., Iemura, S., Yamamoto, T.S., Ueno, N. andNoda, M. (2001) Ventroptin: A novel BMP-4 antagonist expressed in a double-gradient pattern in the retina. Science 293, 111-115..
3. Maeda, N. and Noda, M. (1998) Involvement of receptor-like protein tyrosine phosphatase ζ /RPTP β andits ligand pleiotrophin/HB-GAM in neuronal migration. J. Cell Biol. 142, 203-216.
4. Kawachi, H., Fujikawa, A., Maeda, N. and Noda, M.
(2001) Identification of GIT1/Cat-1 as a substratemolecule of protein tyrosine phosphatase ζ/β by the
yeast substrate-trapping system. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA. 98, 6593-6598.

5. Fujikawa, A., Shirasaka, D., Yamamoto, S., Ota, H.,
Yahiro, K., Fukada, M., Shintani, T., Wada, A., Aoyama, N., Hirayama, T., Fukamachi, H. and Noda, M.
(2003) Mice deficient in protein tyrosine phosphatase
receptor type Z are resistant to gastric ulcer induction
by VacA of Helicobacter pylori. Nature Genet. 33,
375-381.
6. Watanabe, E., Fujikawa, A., Matsunaga, H., Yasoshima, Y., Sako, N., Yamamoto, T., Saegusa, C. andNoda, M. (2000) Na v2/NaG channel is involved incontrol of salt intake behavior in the central nervous
system. J. Neurosci. 20, 7743-7751.
7. Hiyama, T.Y., Watanabe, E., Ono, K., Inenaga, K.,
Tamkun, M.M., Yoshida, S. and Noda, M. (2002) Na x
channel involved in CNS sodium-level sensing.
Nature Neurosci. 5, 511-512.

基礎生物学研究所 要覧 200325

制御機構研究系

村田

紀夫

教 授

三上

浩司

鈴木

助教授

石根

助 手

計時機構研究部門
村田研究室

山本

宏

助 手

大西

紀和

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜celreg/

生物を取り巻く自然環境は常に変化している。例えば温よび遺伝子発現制御因子を同定し，さらにそれらの因子の解析

度は季節の移行に伴う長期的な，あるいは昼夜における短期的な時間経過の中で変動している。当研究室では，植物を行っている。

が「いかに環境の変化を検知し適応しているか」について，コードする）の発現制御の研究から，低温シグナルの検知に関わ我々は低温誘導性遺伝子 desB（ω 3 脂肪酸不飽和化酵素を

高等植物およびそのモデルであるラン藻を用いて，遺伝子る因子として，ヒスチジンキナーゼHik33 を同定した。これは生発現の調節機構の視点から研究している。

物から発見された最初の低温センサーである。さらにHik33 が浸透圧，強光，塩，酸化的ストレス等を検知するマルチストレスセ

研
究
活
動

１．システマティック・ゲノミクスと DNA マイクロアレイ法による環境変化検知機構の解明
全ゲノム塩基配列の決定により，ラン藻 Synechocystis sp.

ンサーであることも明らかにしている。今後は，Hik33 のマルチ
ストレス検知の分子メカニズムを明らかにするとともに，Hik33と相互作用する因子の同定と，それらが構成するシグナル伝達のネットワークについても解明していく計画である。

PCC 6803 には 44 個のヒスチジンキナーゼと 42 個のレスポン

我々はまた，Mn 2+ 濃度変化の検知に関与する膜結合型ヒスチ

スレギュレーターが存在することがわかった。当研究室では，こジンキナーゼManS およびレスポンスレギュレーターManR を同れらのヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーター，さらにセ

定し，この ManS-ManR の二成分制御系が Mn 2+ トランスポー

リン／スレオニン・キナーゼ及びシグマ因子の遺伝子の破壊株をターの遺伝子の発現を負に制御することを明らかにしている。そ

作成し，これらの遺伝子破壊株における全遺伝子発現の変化をの他にも，リン酸欠乏センサー，塩ストレスセンサー等を同定し，DNA マイクロアレイ法で網羅的に解析している。その結果，低その解析を行っている。

温，高温，浸透圧，イオン欠乏等の検知に関与するセンサーお図１ 塩ストレス下におけるシロイヌナズナの花形成はグリシンベタインによって保護される。
NaCl 存在下における花形成を，野生株およびコリ
ンオキシダーゼの遺伝子を導入してグリシンベタインを合成できるようになった形質転換株で比較した。
NaCl 非存在下では両株とも花が形成される。一方，
100 mM NaCl 存在下では，野生株において花の形成が著しく阻害されるが，形質転換株では花が形成
される。

26

基礎生物学研究所 要覧 2003

２．環境ストレスによる光合成能低下のメカニズムの解明

３．グリシンベタインによる植物の環境ストレス耐性能の強化

光合成の機構は光のエネルギーを巧みに捉え，化学的結合エ

当研究室では，グリシンベタイン（耐塩性の微生物や植物の

ネルギーに変換する。しかしながら，この光合成機構は光によっ葉緑体内に高濃度に蓄積する適合溶質）が酸素発生系の失活にて迅速に損傷を受け失活する性質を持っている。この光損傷のメ

対して極めて高い保護効果をもつことを明らかにしてきた。次にカニズムは光化学系Ⅱ蛋白質複合体において詳細に解析されてグリシンベタインを合成するコリンオキシダーゼの遺伝子を，本いる。しかし，光合成生物は直ちに損傷を受けた蛋白質を新規

来グリシンベタインを生合成しないシロイヌナズナやイネなどの合成して光化学系Ⅱ蛋白質複合体を修復し，これによって光合高等植物に導入し，塩，高温および低温耐性の増強した形質転成活性の低下を防いでいる。

換植物を作製することに成功している（図 1）。これらの形質転

我々は光化学系Ⅱ蛋白質複合体の損傷速度および修復速度を

換植物の環境耐性能獲得の分子機構の解析から，グリシンベタ

独立して測定するシステムを開発し，両過程に対する様々な環境

インは環境ストレスで損傷を受けたタンパク質の新規合成を促進

ストレスの効果を調べた。その結果，損傷の速度は光強度だけにし，その結果，光合成の活性を維持することでストレス耐性能を依存して，他の環境ストレス条件による影響を受けないことがわ

賦与していることがわかった。またラン藻 Synechocystis におかった。一方，修復の速度は，種々の環境ストレスにより著しくいて，適合溶質であるグルコシルグリセロールの合成に関与する

低下することが明らかになった。さらに，活性酸素に起因する酸

グルコシルグリセロールリン酸合成酵素の欠損株（Δ ggpS）は，

化ストレスが光化学系Ⅱ蛋白質複合体の修復を阻害することをグルコシルグリセロールを細胞内に蓄積できず，野生株に比べて明らかにし，またこの原因が活性酸素による蛋白質合成の阻害

塩耐性能が低下していた。さらにこの原因が NaCl による細胞分であることを明らかにした。これらの結果は，今までの活性酸素

裂過程の阻害であることを明らかにした（図 2）。この結果，グによる光合成活性の低下が光化学系Ⅱ蛋白質複合体の損傷の促

ルコシルグリセロールが塩ストレス下における細胞分裂機構の保進によるとする考えを覆すものであった。

護に重要な役割を果たしていることがわかった。
図２
塩ストレス下における Synec h o c y s t i s の細胞分裂機構はグルコシルグ
リセロールによって保護される。
20 mM NaCl および 450mM NaCl 存在下で 3日間培養した野生株およびΔ ggpS の細胞を電子顕微鏡により観察した。20 mM NaCl 存在下
では，野生株とΔ ggpS は共に細胞分裂を行い，正常な細胞形態を示すが，450 mM NaCl 存在
下では，野生株はグルコシルグリセロールを細胞内に蓄積し細胞分裂により正常な細胞形態を維持するのに対して，Δ ggpS は娘細胞の分離の阻害により細胞分裂が抑制され，細胞が膨張し，やがて破裂する。矢印は分裂環を示す。

研
究
活
動

参考文献
1. Wada, H., Gombos, Z. and Murata, N. (1990)
Enhancement of chilling tolerance of a cyanobacterium by genetic manipulation of fatty acid desaturation.
Nature 347, 200-203.
2. Suzuki, I., Los, D.A., Kanesaki, Y., Mikami, K. and
Murata, N. (2000) The pathway for perception andtransduction of low-temperature signals in Synechocystis. EMBO J. 19, 1327-1334.
3. Nishiyama, Y., Yamamoto, H., Allakhverdiev, S.I.,
Inaba, M., Yokota, A. and Murata, N. (2001) Oxidative stress inhibits the repair of photodamage to thephotosynthetic machinery. EMBO J. 20, 5587-5594.

4. Yamaguchi, K., Suzuki, I., Yamamoto, H., Lyukevich,A., Bodrova, I., Los, D.A., Piven, I., Zinchenko, V.,
Kanehisa, M. and Murata, N. (2002) A two-component
Mn 2+-sensing system negatively regulates expressionof the mntCAB operon in Synechocystis. Plant Cell 14,
2901-2913.
5. Mikami, K., Kanesaki, Y., Suzuki, I. and Murata, N.
(2002) The histidine kinase Hik33 perceives osmotic
stress and cold stress in Synechocystis sp. PCC 6803.
Mol. Microbiol. 46, 905-915.

基礎生物学研究所 要覧 200327

客員研究部門

制御機構研究系

和田

菊池

正三

教 授
（東京都立大学大学院理学研究科）

一浩

助 手

情報制御研究部門
和田研究室

小倉

康裕

非常勤研究員

私たちは植物の形作りに重要な光の作用をシダやシロイ
ヌナズナを使って研究している。特に光合成が行われる器官である葉緑体が光条件によって葉の細胞内を移動する現象を解析し，そのメカニズムと意義を明らかにしたい。また遺伝子機能の解明に有効な技術の開発にもたずさわっている。

１．葉緑体光定位運動
食物を食べてエネルギーを獲得する動物と違って，植物は太陽
光をエネルギー源として光合成を行い，有機物を自ら合成して自

研
究
活
動

活している。植物の生活にとってもっとも重要な戦略は，いかにして光合成を効率的に行うかである。植物は弱光下では葉緑体
を細胞表面に集め，効率よく光を吸収し，強光下では，葉緑体の傷害をさけるように細胞の脇側の細胞壁に移動する。これらの現象は 19 世紀から知られており，また植物細胞には普遍的な現象であることから，植物にとっては重要な現象であると考えられる。そこで我々は実際に植物にとってどれほど重要な現象であるのか，また光の強弱を関知しているのはどのような色素系であるのかを解析してきた。光受容や移動のメカニズについてはまだ解明されていない部分が非常に多く，今後の我々の研究に託されている。

２．トランスポゾンと遺伝子サイレンシング
遺伝子解析の結果，アミノ酸配列が明らかになったが，機能

図 1 強光下で葉緑体が光から逃避する反応において光強度の察知に働くフォトトロピン2（phot2）が欠損したシロイヌナズナの突然変異
株の葉。葉にバーコードの白黒の縞模様を未着させ，一晩強光を照射した。その結果，光があった部分は葉緑体が傷害を受け，細胞は死んで白くなっている。光の当たらなかった部分は緑色を保ち，細胞は生きている。

がわからない遺伝子が膨大な数に上っている。我々は機能未知の遺伝子作用を明らかにする手法を開拓するために，相同組み換え技術の開発，トランスポゾンの解析，遺伝子サイレンシングの利用法などをイネやシダを使って行っている。新しいトランスポ
ゾンの発見や，シダにおける特異な遺伝子サイレンシングの発見があり，これらの現象の今後の利用に向けて技術の確立を急いで
いる。

参考文献
1. Kagawa, T., T. Sakai, N. Suetsugu, K. Oikawa, S.
Ishiguro, T. Kato, S. Tabata, K. Okada and M. Wada
(2001) NPL1: A phototropin homologue controllingthe chloroplast high-light avoidance response. Science
291: 2138-2141.
2. Kinoshita, T., M. Doi, N. Suetsugu, T. Kagawa, M.
Wada and K. Shimazaki (2001) phot1 and phot2 mediate blue light regulation of stomatal opening. Nature
414: 656-660.
3. Kasahara, M., T. Kagawa, K. Oikawa, N. Suetsugu,
M.Miyao, and M. Wada (2002) Chloroplast avoidance
movement reduces photodamage in plants. Nature
420: 829-832.

28

基礎生物学研究所 要覧 2003

4. Kikuchi, K., K. Terauchi, M. Wada, and H. Hirano(2003) mPING is plant MITE mobilized in anther culture. Nature 421: 167-170.
5. Kawai, H., T. Kanegae, S. Christensen, T. Kiyosue,
Y. Sato, T. Imaizumi, A. Kadota and M. Wada (2003)
Responses of ferns to red light are mediated by anunconventional photoreceptor. Nature 421:287-290.
6. Wada, M., T. Kagawa, and M. Sato (2003) Chloroplast
movement. Annu. Rev. Plant Biol. 54: in press.

研
究
活
動

基礎生物学研究所 要覧 200329

形質統御実験施設

飯田

滋

教 授

寺田

理枝

助 手

遺伝子発現統御第一研究部門
飯田研究室

星野

敦

助 手

栂根

一夫

助 手

崔

丁

斗

Choi, Jeong-Doo

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜gene1/

ゲノム構造は必ずしも安定ではなく，時にダイナミック

離や DNA 再編成に付随する変異など種々の安定化機構が関与に変化して種々の生体機能の発現に影響を与える。ゲノムにダイナミズムを賦与し，種々のDNA 再編成を起こして遺したと思われる変異も見出せた。また，エピジェネティックな遺伝子の発現様式を変える配列としてトランスポゾンが注目子の網羅的解析も行っている。

伝子発現制御が関与する花模様の形成機構や花で発現する遺伝されている。また，DNA のメチル化やクロマチン構造の変化によるエピジェネティックな発現制御もゲノムにダイナ
ミズムを賦与する要因である。当研究室では，主に「アサ

研
究
活
動

ガオ」と「イネ」を材料として，（1）目に見える変異形質からゲノム配列の変化を解明する Genetics ，（2）ゲノ
ム配列が変らないエピジェネティックな発現制御を解明す
る Epigenetics ，（3）相同組換えやトランスポゾンを用いて遺伝子を改変して変異形質を探る Reverse Genetics ，（4） Genomics

による網羅的解析の４方向から

ゲノムダイナミズムと生体機能の解明をめざしている。

これらゲノム動態の解明は，進化や多様性にも重要な知見を提供するであろう。

１．アサガオの易変性変異とトランスポゾン
我々は平賀源内の「物類品隲」（1763）にも記載された「時雨絞（雀斑; flecked）」や19 世紀初頭の文化文政期に出現した「吹掛絞（speckled）」，紫地に青色の絞り花を咲かせる易変性「紫（purple）」変異など花色に関する易変性変異に着目して変異の同定を行った。その結果，江戸時代に花卉園芸化されて多種多様な変異が分離されたアサガオの自然突然変異の大部分は，
我々がアサガオから最初に単離した En/Spm 系の Tpn1 と名付けたトランスポゾンとその類縁因子の挿入変異であることが明らかになってきた。Tpn1 はトランスポゾンがコードしている転移に

図１ 野生型の青花アサガオ（Ａ）と花色と模様に関する自然突
然変異（Ｂ）−（Ｉ）
易変性「雀斑」変異（Ｆ），易変性「吹掛絞」変異（Ｇ），易変性「紫」変異（Ｅ），少なくとも（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｈ）の変異にもTpn1 類
縁因子が関与している。

必要な転移酵素遺伝子が欠損している非自律性因子で，同じ細胞内に共存する自律性因子が作り出す転移酵素が作用して初めて転移脱離できる。多くの自然突然変異も Tpn1 類縁の非自律

30

２．マルバアサガオの易変性変異性トランスポゾンの挿入変異であり，また易変性の変異形質を示

メキシコ原産で 18 世紀頃欧米で園芸化されたマルバアサガオ

さずに安定な変異であると考えられている自然突然変異の中ににも「条斑絞（flaked）」と呼ばれる絞り花を咲かせる易変性変も，挿入された Tpn1 類縁の非自律性トランスポゾンがエピジェ異が知られている。この易変性変異は，Ac/Ds 系のトランスポゾ

ネティックな遺伝子発現の抑制などによって転移脱離できなくな

ン Tip100 が色素生合成系遺伝子に挿入した自然突然変異であって一見安定な変異形質を示すものや，挿入トランスポゾンの脱った。さらに，マルバアサガオの花色に関わる安定な自然突然変基礎生物学研究所 要覧 2003

異の中にも Ac/Ds 系 のトランスポゾンの挿入変異と思われる系
統もあることが明らかになった。これらの結果は，アサガオやマ
ルバアサガオの園芸化や育種の過程に自然突然変異原としてのトランスポゾンが重要な役割を果たしてきたことを示唆するものである。なお，20 世紀中葉に米国で園芸化された鮮やかな青色の花を咲かせるソライロアサガオでも，白色花や白地に青色の絞り模様の花を咲かせる自然突然変異にトランスポゾンの挿入が関与していた。

３．イネの易変性変異
ゲノム配列の解明が行なわれた単子葉植物のイネは，全世界の人口の過半数の主食であり，またトウモロコシなど穀類のモデ
ル植物でもある。しかしながら，トウモロコシの場合とは異なり，イネの易変性変異に関する解析はほとんどないので，トランスポ
ゾンが係る淡黄緑色地の葉に濃緑色のセクターが入る易変性
virescent 変異の同定を試み，このエピジェネティックな発現制御を受けていると思われる興味ある遺伝形質を示す変異をマップ
ベースクローニング法により同定を試みている。

４．相同組換えを利用したイネゲノムの改変
イネのゲノム配列が明らかになるに従い，かなりのイネの遺伝
子のホモログがシロイヌナズナには見出されないことも明らかになってきた。それ故，相同組換えによりゲノム上の内在性遺伝子をあらかじめデザインした配列に正確に改変する遺伝子ターゲテ
ィング法の開発は未知遺伝子の機能解明のための必要不可欠な
Reverse Geneticsの手法と考えられる。従来，高等植物に

図 ２ イネの易 変 性 v i r e s c e n t 変 異 （Ａ ）と相 同 組 換 えにより W a x y 遺伝子が改変されたトランスジェニックイネの葯（Ｂ）と胚乳（Ｃ）
１対のWaxy 遺伝子の片方がターゲットされたイネの約中に１：１で含まれるウルチ性とモチ性の花粉とWaxy 遺伝形質の次世代の胚乳での分離。ヨード染色によりウルチ性は濃く，モチ性は薄く染まる。

研
究
活
動

おいては導入遺伝子の非相同組換えによるランダムなゲノムへの挿入に比べて相同組換えは起こりにくいため，組換えや修復の過しくターゲットされた体細胞相同組換体を多数の形質転換体中程に関わる遺伝子の機能を改変して，相同組換えと非相同組換より探すことにした。そのため，我々は導入ベクターや選抜方法

えの起こる相対的頻度を改善し，ターゲットされた形質転換体をを工夫し，形質転換効率を高めて稀に起きる体細胞相同組換え

得ようとする研究に多くの関心が集まっている。しかしながら，体を効率的に選抜するイネの遺伝子ターゲティング法の開発を試

ゲノム配列の解読後の機能ゲノム学的展開を視野に入れ，相同

み，モチ性や食味に関わる Waxy 遺伝子をモデルとした遺伝子

組換えのための遺伝子導入に伴って再生能や稔性の低下など

ターゲティングに成功した。今後，さらにこの手法を用いて遺伝

種々の遺伝形質に影響を与えることは好ましく無いと考え，ゲノ子発現の制御機構のみならず，ゲノムの動態の解明にも迫りたい

ム解析が進行していたイネ品種 日本晴 を用いて稀に生じる正と考えている。

参考文献
1. Inagaki, Y., Hisatomi, Y., Suzuki, T., Kasahara, K.
and Iida, S. (1994) Isolation of a Suppressor-mutator/Enhancer-like transposable element, Tpn1, fromJapanese morning glory bearing variegated flowers.
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2. Izawa, T., Ohnishi, T., Nakao, T., Ishida, N., Enoki,
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Miyazaki, C., Endo, T., Iida, S. and Shimamoto, K.
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4. Iida, S., Hoshino, A., Johzuka-Hisatomi, Y. and Inagaki, Y. (1999) Floricultural traits and transposable elements in the Japanese and common morning glories.
Annals New York Acad. Sci. 870, 265-274.
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N. and Iida, S. (2000) Colour-enhancing protein inblue petals. Nature 407, 581.
6. Terada, R., Urawa, H., Inagaki, Y., Tsugane, K and
Iida, S. (2002) Efficient gene targeting by homologous
recombination in rice. Nature Biotech. 20, 1030-1034.

3. Habu, Y., Hisatomi, Y. and Iida, S. (1998) Molecularcharacterization of the mutable flaked allele for flower
variegation in the common morning glory. Plant J. 16,
371-376.

基礎生物学研究所 要覧 200331

形質統御実験施設

堀内

嵩

教 授

小林

遺伝子発現統御第二研究部門
堀内研究室

武彦

助 手

定塚

勝樹

助 手

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜gene2/

ゲノムは非常に安定に振る舞う反面，融通無碍（ゆうず

核生物でも成り立つかどうかを調べた。

さな変化まで様々だ。当研究室ではこのようにダイナミッ

２．複製阻害による遺伝子増幅

クに変化するゲノムに焦点を当て，そのメカニズムと生物研究
活動

生物に普遍的な反応である可能性が高いと考え，この関係が真うむげ）に変化する面を合わせ持つ。それはメガ塩基レベ
ルの大きな変化から，「変異」と呼ばれる１塩基レベルの小複製を阻害する部位は，バクテリアばかりでなく真核生物（酵的な意味を明らかにしようとしている。特にゲノム変化の母からヒトまで）のゲノムにも存在する。場所はリボゾームRNA原因となる「複製・組み換え・変異生成」などの分子レベ遺伝子（rDNA と呼ぶ）にある。真核生物の rDNA は，典型的

ルの過程と，「ゲノム進化・遺伝子進化」などの生物的にな「繰り返し（リピート）遺伝子」として知られる。例えば出芽重要な過程の間に存在するであろうダイナミックな関係を

酵母では約 150 コピーの rDNA が 12 番染色体の一個所に集中突き止めたい。

している。このようなリピート遺伝子は，高等動物ゲノムに広く存在するリピート配列と同様不安定で，そのコピー数は常時変動

１．複製阻害による組み換えの活性化している。複製阻害部位（RFB と呼ぶ）は図 1 のように各コピ複製の阻害によって，組み換えが活性化されることを大腸菌でー内に存在し，rDNA の転写方向と逆（つまり左方向）から来見出した。大腸菌ゲノムには複製を阻害する部位が知られている。

る複製のみを阻害する。我々はこの部位での阻害が不能になった

その阻害部位近傍の組み換えが活性化することに気付いた。この変異株を分離し，その原因遺伝子（FOB1）を同定した。次にようにゲノム上に見出される高い組み換え領域を「組み換えのホ

この変異株のrDNA 領域における組み換えを調べたところ，実際

ットスポット」と呼んでいる。つまり複製阻害点はホットスポッ

起こっていなかった。それどころか，この変異株では，通常起こ

トになるが，複製阻害が起こらなくなった変異株では，組み換えっているはずの rDNA コピー数の増加や減少が全く起こっていなは消失し，コールドスポットになった。この現象は，おそらく複かった。この現象の説明は，基本的に大腸菌の複製阻害による製が正常に進行しなくなった時，その回避あるいは突破するため組 み換 えの活 性 化 モデルでうまく説 明 できる（ 詳 しくは
http://www.nibb.ac.jp/ ~ gene2/）。これまでは rDNA を含めリに起こる生物反応の一部であろうと考えた。もしそうであれば，

図１
出芽酵母のリボゾーム RNA 遺伝子（r D N A ）１単位（9.1kb）に２種類のrDNA（5S と35SrDNA）が含まれ，それが約 150 コピー繰り返される。各単位に複製開始点（ARS）と複製阻害点（RFB）が存在する。複製は ARS より両方向に進行するが，右方向の複製のみ RFB において阻害される。この阻害には
FOB1 遺伝子産物（Fob1p）が必要である。この阻害がrDNA の組み換え，コピー数の増減に必須である。

32

基礎生物学研究所 要覧 2003

ピート遺伝子のコピー数の変動の原因と機構は不明のままだった「遺伝子の進化」が先行するだろう。各生物種のゲノム配列決定が，この発見が突破口となりrDNA をモデルとして当研究室で解により，多量で詳細な遺伝子構造間の比較がなされているものの，析が進んでいる。

そこから遺伝子進化の遷移状態や機構がわかることはなさそうで酵母のこの発見から，大腸菌の複製阻害点でも遺伝増幅が起ある。一般には，遺伝子進化（一つの遺伝子から異なる機能をこっている可能性が生じたため，調べたところ図 2 のような結果持つ遺伝子への変化）には，まず遺伝子コピーの増加が先行すを得た。阻害点近傍に 2 コピーの繰り返し DNA を作ると，約るという。次にそれらへの多数の変異が導入された後，選択圧が10 ％の菌で約 400 コピーに増幅していることがわかった。

掛かかり，それら遺伝子集団の中から新しい機能を獲得した遺伝子が選ばれのが一つの考え方であろう。これこそ現在我々が取り３．遺伝子増幅と遺伝子進化組んでいるテーマの延長線上にある，魅力に富んだ手の届きうる「生物の進化」はもちろん生物学の大問題であるが，その前にテーマである。

研究
活動

図２ 大腸菌の複製阻害によるＤＮＡ増幅
右：複製阻害により組換えが活性化される領域（Hot）を人為的に2 コピーのリピート構造にすると菌の一部でHotDNA の爆発的な増幅（強いシグナル）が起こる。
左： 1 コピー株のコントロール。各細胞に1 〜 2 ケの小さなシグナルが見える。共に蛍光標識したHotDNA を用いてFISH 法により観察した。右はハレーションを抑えるため、明るさを左の1/16 に低下させている。

参考文献
1. Kobayashi, T., Heck, J. D., Nomura, M. and Horiuchi,
T. (1998) Expansion and contraction of ribosomal
DNA repeats in Saccharomyces cerevisiae: requirement of replication fork blocking (Fob1) protein andthe role of RNA polymerase I. Genes Dev. 12, 38213830.
2. Kodama, K., Kobayashi, T., Niki, H., Hiraga, S.,
Oshima, T., Mori, H. and Horiuchi, T. (2002) Amplification of Hot DNA segments in Escherichia coli. Mol
Microbiol. 45, 1575-88.

4. Takeuchi, Y., Horiuchi, T. and Kobayashi, T. (2003)
Transcription-dependent recombination and the role offork collision in yeast rDNA. Genes Dev. (in press)
5. 小林武彦, 竹内 靖, 定塚勝樹, 堀内 嵩 (2001) 「ＤＮＡ複製フォークの進行阻害と遺伝子増幅」蛋白質
核酸 酵素 増刊号 『ＤＮＡ修復ネットワークとその破綻の分子病態』46，1004-1012.

3. Johzuka, K. and Horiuchi, T. (2002) Replication fork
block protein, Fob1, acts as an rDNA region specificrecombinator in S. cerevisiae. Genes Cells 7, 99-113.

基礎生物学研究所 要覧 200333

形質統御実験施設

山森
研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜divspe1/

研
究
活
動

哲雄

教 授

種分化機構第一研究部門
山森研究室

小峰由里子

渡我部昭哉

木津川尚史

助 手

助 手

助 手

司

暁輝

Si, Xiaohui

非常勤研究員大脳皮質は，ヒトを含めた霊長類でもっとも顕著に進化

伝子のドラフト配列の発表によっても，ヒトとマウスでは，遺伝しており，その高次脳機能に重要な役割を果たしている。
前世紀の初頭，ブロードマンは，大脳皮質をヒトにおいて子数は殆ど変化していないとされている。しかし，にも拘わらず，

52 の領野に分けた。これが有名なブロードマンの領野であ非常に興味深い。

る。彼の考えが大筋に於いて受け入れられるには，半世紀余りを要したが，現在では，機能的 MRI 法等のイメージン（３）霊長類の大脳皮質領野特異的に発現する遺伝子
私達は，上述した大脳皮質領野特異性の発生と進化の未解決グ手法を駆使した大脳皮質の各領域の機能的極在が詳しくの問題を分子細胞レベルから解明する為には，大脳皮質の発達調べられており，大脳皮質領野という概念は，ヒトを含めした霊長類の大脳皮質領野に特異的に発現する遺伝子を分離した霊長類の高次機能を理解する時，重要な概念の一つとな解析することが極めて有効と考え，研究を開始した。先ず，マクっている。

ロアレイ法により，1088 遺伝子中，ヒトの 3 領野（前頭葉，運

どのようにして大脳皮質領野の急速な拡大が進化上生じたのか

動野，後頭葉）に於いて，どの程度の遺伝子発現の差異が見ら

1 ．大脳皮質領野形成機構（１）大脳皮質領野
大脳皮質領野が発生的にどのようにして決定されるのかということについては，従来より 2 つの異なる考え方がある。一つは，
将来大脳皮質を将来構成する細胞が腦室の分裂層にある時にす
でにその運命が決定されているという考えと，今一つは，視床からの入力によって視覚野，聴覚野等への領域特異性が決定されるという考え方である。この 10 年余りの間に，げっ歯類を材料に用いた研究から，大脳皮質の領域（この場合領野よりは広い）に特異的に発現する遺伝子が幾つか調べられ，それが視床の入力とは独立に遺伝的にその発現が制御されているという考え方が強くなりつつある。しかし，大脳皮質領野の決定がどの程度まで遺伝的にプログラムされており，どの程度まで環境入力によって可変的かは，なお未解決の問題である。
（２）大脳皮質の進化れるのか検討した（那波新潟大脳研教授との共同研究）。その結果，個体差を平均化した上で領野間の差を比較すると，最大 3〜 4 倍の差異を示すものが 1 つ，2 〜 3 倍のものが 1 つある以外
は，全て2 倍以内の差異しかなかった。従って，大脳皮質の遺伝
子発現は，意外な程領野間での差がないことが分った。しかし，
この結果は，領野間での発現パターンが異なるものが存在しないということを意味するものではない。数は少なくとも領野間で顕著な発現の差を示す遺伝子が存在する可能性はある。そこで，Differential Display 法を用いて，霊長類（マカカ属）の大脳皮質の代表的的領野間（前頭葉，運動野，側頭葉，視覚野等）
で発現に顕著な差が見られる遺伝子を探索した。その結果，領野間で最大 10 倍以上の差のある遺伝子を見い出した。そのうちの一つは，視覚野に特異的に発現する遺伝子 occ1（occipital 1）であり，他の一つは，運動野特異的に発現する遺伝子（gdf7）である。更に，連合野や高次感覚野に特異的に発現している遺大脳皮質は，哺乳類，殊にヒトで最も顕著に発達している。
例えば，神経細胞を作る分裂組織や海馬等では，体重比で補正して，食虫類とヒトでは4 〜 5 倍程度の差しか無いにも拘わらず，大脳皮質では 200 倍もの差がある。このことは，哺乳類の脳機能の進化に於いて，大脳皮質の進化が極めて重要であることを示している。ネズミと霊長類の比較解剖学的な対象は，大脳皮質以外の脳構造については，95 ％近くの対応がついているが，大脳皮質については，逆に殆ど対応がついていない。最近のヒト遺図1

34

基礎生物学研究所 要覧 2003

occ1 遺伝子の一次視覚野における特異的発現

伝子も見出している。

子発現を指標に，特に細胞レベルでの脳神経回路の結合様式の

例えば，occ1 は，一次視覚野（V1）に顕著に発現がみられ，変化を研究している。用いている学習システムは 2 つである。一2 次視覚野（V2）では，急激にその発現が低下し，更に前部につは，京都大学文学部の櫻井芳雄教授との共同研究として行っ移行するに従って，その発現量は急速に低下する （図 1）。これている視聴覚弁別学習課題である（図 2）。高音と低音，左右のは，前述したブロードマンの領野に厳密に対応する発現パターン

光源の何れか一つを学習の刺激条件として，他を対照刺激としを示すおそらく最初の例である。従って，occ1 は，大脳皮質のてランダムに呈示し，餌報酬により訓練したラットに於いて，例

視覚野がどのように発生と進化的制御を受けているのかを明らか

えば音刺激条件下での c-Fos の聴覚野と視覚野に於ける発現量にする上で，極めて有効なマーカーとなり得ると考え解析を進めを比較したところ，聴覚野で有意に c-Fos 発現の増大が見られる予定である。

た。更に，この課題依存的な c-Fos の発現が興奮性の神経細胞

更に，興味深いことに，occ1 遺伝子は，片眼にテトロドトキにのみ見られることを明らかにし，電気生理学方法や従来のイメシン（TTX）を注入して，網膜の電気的活動を遮蔽すると，視ージング法では難しい細胞レベルでの神経回路網の変化を知るこ

覚野の眼優位性カラムのうち，TTX を注入した眼より入力を受とが可能であることを示した。

けるカラムに於いてのみ，顕著な低下を見せる。私達は，occ1

今一つは，当研究室で開発した，ホイール走行システムであるやgdf7 等の大脳皮質の領域特異的な顕著な発現パターンを示す（図 3）。これは，ホイール上の足場の形を変化させて回転したと遺伝子は，約 3 万遺伝子の内でも，おそらく 30 個よりかなり少

きマウスがその形に応じて走行できる様になるのに必要な脳内にないと推測しているが，現在，RLCS 法により 20 個程の遺伝子

於ける神経回路を調べるものであり，手続き記憶の脳内経路をを分離しており，このような遺伝子の機能的解析から，哺乳類

細胞レベルで明らかにすることを目指しているが，線状体の介在の大脳皮質の発生と進化の様式を明らかにしたいと考えている。

神経のサブクラスによって，パターン変化時のc-Fos 発現が異なることを見い出している。この知見も従来の電気生理学やイメー

２．学習行動下での遺伝子発現

ジングでは，知られていないものであり，行動解析と結び付けた大脳皮質の機能を解析するには，電気生理的方法やイメージ

遺伝子発現の手法が今後極めて有効であることを示しているが，ング等種々の方法が考案されているが，各々に時間分解能，空更に，生理学的手法と遺伝学的手法も平行して行い，大脳皮質

間分解能の長所と短所がある。当研究室では，c-Fos 等の遺伝や線状体に於ける情報処理の特質を明らかにしたいと考えてい

研
究
活
動

る。

図２

視聴覚弁別課題

図３

マウスの wheel running system

参考文献
1. Tochitani, S., Liang, F., Watakabe, A., Hashikawa, T.
and Yamamori, T. (2001) occ1 is preferentiallyexpressed in the primary visual cortex in an activitydependent manner: a pattern of gene expression related to the cytoarchitectonic area in adult macaue neocortex. Eur. J. Neurosci. 13, 297-307.
2. Watakabe, A., Fujita, H., Hayashi, M. and Yamamori
T. (2001) GDF7, a BMP/TGF beta family member, isenriched in the primary motor area of monkey neocortex. J. Neurochem., 76, 1455-1464.
3. Onishi, A., Koike, S., Ida, M., Imai, H., Shichida, Y.,
Takenaka, O., Hanazawa, A., Komatsu, H., Mikamai,

A. Goto, S., Suryobroto, B., Kitahara, K. andYamamori, T. (1999) Dichromatism in macaque monkeys. Nature 402, 139-140.
4. 山森哲雄，記憶と蛋白合成研究の最近の進歩：小脳LTD 初期過程への蛋白合成の関与，（2001）蛋白質核酸酵素 46, 1962-1969.
5. Sakata, S., Kitsukawa, T., Kaneko, T., Yamamori, T.
and Sakurai, Y. (2002) Task-dependent and cell-typespecific Fos enhancement in rat sensory cortices during audio-visual discrimination. Eur J Neurosci., 15,735-743.

基礎生物学研究所 要覧 200335

形質統御実験施設

長谷部光泰
教 授

村田
助教授

隆

種分化機構第二研究部門
長谷部研究室

藤田

知道

助 手

日渡

祐二

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜evodevo/

研
究
活
動

形の多様性は生物の大きな特徴である。多様な形態はロトプラストの最初の細胞分裂が幹細胞と非幹細胞への不等分

個々の生物に固有の発生プログラムの違いによって生じている。では，発生プログラムはどのように進化し多様化し裂であることに着目し，この不等分裂を制御する遺伝子群の単たのだろうか。どのような遺伝子がどのように変化して発千遺伝子の全長 cDNA を順次プロトプラストで過剰発現し，不生プロセスが進化したか，即ち発生進化の分子機構を解明

等分裂に異常を引き起こす遺伝子の探索を行い，これまでに約することが本研究部門のメインテーマである。

50 個の不等分裂関連遺伝子の単離に成功した。

１．植物細胞の起源

３．細胞から組織への進化

離，解析を行っている。EST 解析によりカタログ化した約 1 万 5

植物細胞は原始真核細胞にラン藻が共生することによって進

植物細胞は動物細胞と異なり細胞壁で囲まれており動けない。

化した。原始真核細胞はどのような分子機構を進化させることに従って，細胞表層微小管系による細胞分裂･伸長方向制御によ

よってラン藻を自由に制御できるようになったのだろうか。葉緑ってその後の組織形態が決定される。我々は表層微小管の端に
γ-チューブリンが存在し，遺伝子サイレンシングで表層微小管

体運動を制御する因子の解析を通して共生進化の分子機構にアプローチしている。

が消失し細胞形態が崩れることを明らかにした。そして，動物･菌類と異なり，植物細胞ではγ-チューブリンが細胞表層にも局２．単細胞から多細胞への進化

在することによって表層微小管系が形成されているのではないかという仮説を提唱した。γ-チューブリンを細胞表層へ局在させ単細胞生物から多細胞生物へと進化する最初のステップは一つの細胞から二つの異なった細胞を作り出すこと，すなわち不等る進化の鍵となったタンパク質の解明を目指している。

分裂である。コケ植物セン類のヒメツリガネゴケから単離したプ

図１ ヒメツリガネゴケプロトプラストの正常な不等分裂（左上。
左下は細胞壁を染色してある）と異常を示すもの（右上，右下）。

36

基礎生物学研究所 要覧 2003

図２ 表層微小管上の γ - チューブリン（上左）は，電子顕微鏡
でみると微小管の端に局在し( 上右) ，タバコの仲間の葉で発現を抑制すると，細胞の形態が異常になる( 下右左) 。

４．分裂組織の形成･維持機構の進化
茎頂分裂組織から無限に茎葉が形成される発生様式は植物の大きな特徴であるが，その分子機構はよくわかっていない。我々

率が良いことから，分子生物学の新しいモデルとして注目されており，本 EST データおよび完全長 cDNA クローンは重要なリソースになると期待される。

は茎頂分裂組織の観察が容易なヒメツリガネゴケで遺伝子トラッ
プ系を作出し，約 2 万ラインをスクリーニングし茎頂分裂組織特異的発現を示す遺伝子の解析をすすめている。また，茎頂分裂組織は陸上植物の中で多様性に富んでいる。そこで，被子植物の茎頂分裂組織形成維持に重要な KNOX，ZWILLE，NAC などの転写因子，オーキシンの極性輸送およびその排出キャリアーであるPIN 遺伝子のシダやコケでの機能を調べることにより茎頂分裂組織の多様性の分子的実態を明らかにしようとしている。

５．花の進化
被子植物の生殖器官である花はホメオティック遺伝子によって形成される。花の起源と進化を調べるためにシャジクモ藻類，コケ植物，シダ植物，裸子植物における花器官形成ホメオティッ
ク遺伝子ホモログ（MADS-box 遺伝子，LEAFY 遺伝子）の機
能解析を行った。その結果，これらの遺伝子は元来，卵，精子形成に関わっており，植物が陸上化した前後に遺伝子重複によって数が増え，増えた遺伝子が機能分化することによって花器官が進化した可能性が高いことがわかった。
螺旋状に花器官をつけるモクレン類，総苞が花弁化したドクダ

図３ ヒメツリガネゴケ M A D S - b o x 遺伝子は卵（a - d ），精子
( e - h ) 形成時に発現している。

ミ，ガク片と花弁の区別が困難な Amborella やスイレン類での

研
究
活
動

花器官形成遺伝子系をモデル植物と比較することにより，花形
態多様性の分子基盤を明らかにしようとしている。

７．種形成の分子機構
生殖的隔離は種形成の第一段階である。精子を含む花粉管が，６．世代の進化

卵を持つ胚珠に正確に誘導されることが生殖に必須であり，このコケ植物と被子植物は4 億年前に分岐した。ヒメツリガネゴケ

誘導機構の改変が生殖的隔離へとつながる。我々が開発したシの完全長 cDNA ライブラリーを作成し，約 8 万の EST シーケン

ロイヌナズナin vitro 授精系を用いて花粉管誘導因子の探索を行スを行い，シロイヌナズナゲノムと比較した。その結果，被子植っている。倍数体化も生殖隔離の大きな要因である。植物の物はコケ植物と大きく形態が異なっているにも関わらずほとんど

70 ％以上は倍数体であり，倍数体化が植物の種形成の重要なモ同じ遺伝子を持っていることがわかった。約 800 程度の遺伝子ードとなっている。倍数体化に伴い巨大化，環境適応能の増大だけがコケ特異的であり，これらは被子植物が進化する過程で失などが生じるがその理由はわかっていない。この変化を引き起こ

われてしまったものや，菌類などから平行伝搬してきたものらしす理由を調べるためにシロイヌナズナの人工倍数体において遺伝い。ヒメツリガネゴケは植物の中で最も遺伝子ターゲティング効

子発現がゲノムレベルでどのように変化しているかを調べている。

参考文献
1. Himi, S., Sano, R., Nishiyama, T., Tanahashi, T.,
Kato, M., Ueda, K. and Hasebe, M. (2001) Evolutionof MADS-box gene induced by FLO/LFY genes. J.
Mol. Evol. 53, 387-393.

4. Hasebe, M., Wen, C.-K., Kato, M. and Banks, J. A.
(1998) Characterization of MADS homeotic genes in
the fern Ceratopteris richardii. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 95, 6222-6227.

2. Hiwatashi, Y., Nishiyama, T., Fujita, T. and Hasebe,M. (2001) Establishment of gene-trap and enhancertrap systems in the moss Physcomitrella patens. Plant
J. 28, 105-116.

5. Hasebe, M., Omori, T., Nakazawa, M., Sano, T., Kato,
M. and Iwatsuki, K. (1994) rbcL gene sequences provide evidence for the evolutionary lineages of leptosporangiate ferns. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91,
5730-5734.

3. Shindo, S., Sakakibara, K., Sano, R., Ueda, K. andHasebe, M. (2001) Characterizatin of a FLORICAULA/LEAFY homologue of Gnetum parvifolium,
and its implications for the evolution of reproductive
organs in seed plants. Int. J. Plant Sci. 162, 11991209.

6. 長谷部光泰 (2002) 発生と進化を結ぶヒメツリガネゴケ.
蛋白質核酸酵素 47, 1494-1499.

基礎生物学研究所 要覧 2003

37

研究施設
培養育成研究施設

渡辺

濱田

正勝

助教授
（大型スぺクトログラフ室）

培養育成研究施設は，良質な研究材料の確保に必要な培

義雄

内山

助 手
（細胞器官培養室）

（

郁夫

助 手
計算科学研究センター
基生研電子計算機室担当

）

人工気象室

養・育成設備及び適正な実験計測・解析のための種々の設

実験植物及び動物を光・温度・湿度等

備からなり，これらを一括して管理運営することにより，を厳密に制御した条件のもとに培養育成

研究の能率化を計ろうとするもので，次の 6 室，1 圃場かするためのインキュベーターや恒温室が整ら構成される。

えられている。特に強光及び極低・高温で培養育成する施設が設置され，順調に大型スペクトログラフ室

http://www.nibb.ac.jp/˜lspectro/

稼動している。これらのうちいくつかは P1 レベルに指定されており遺伝子組換え実験も可能である。

生命現象の光による調節の仕組みを解析するための世界最大・最高性能の分光照射装置であり，全国の研究者に対して開かれた共同利用設備である。毎年，
（1）
研
究
施
設

光情報による細胞機能の制御，（2）光エ
ネルギー変換，（3）生物における空間認識・明暗認識，（4）紫外線による生体機能損傷と光回復，の 4 テーマに関し共同利用実験を公募している（平成 14 年度は 19 件が採択され，そのう
ち 2 件は外国人研究者が参加している）。平成 14 年度の「高度化」により，レーザー照射システムや 2 光子顕微鏡・ DNA アレ
イ解析装置等を導入した。
P 1 温室

実験圃場
実験室では育成できない動・植物実験材料を大量に栽培及び飼育する設備で，大小 2 温室，6 室のファイトトロン，3 室の形
質転換植物用温室，圃場及び管理室などが設置されている。

下等真核細胞培養室
大型スぺクトログラフ照射室

下等真核生物の培養を専門に行う施設で，下等真核細胞を一定の環境条件下で培養，維持するための設備を整えている。

細胞器官培養室
単細胞生物から多細胞生物までの細胞・組織・器官等を種々の物理的（光・38

電子計算機室

http://www.nibb.ac.jp/˜cproom/jp/温度），化学的（ガスの組成）環境条件

UNIX サーバーおよびワークステーショのもとで培養する。さらに，遺伝子解析

ンを中心に周辺機器やパーソナルコンピ

システムを用いての遺伝子のクローニン

ュータを有する。それらは所内の全研究

グや構造解析，またP3 レベルの遺伝子組換実験室では大腸菌を室とネットワーク接続されており，インタ

宿主とする組換え実験をはじめ，ウィルスの分離及び動物細胞へーネット（SINET）を介して所外へもアの外来遺伝子導入などの実験が行われている。

クセスできる。これらを用いてメールや WWW などのネットワー

基礎生物学研究所 要覧 2003

形質転換生物研究施設
http://brain.nibb.ac.jp/

クサービス，データベースなどの情報提供を行っている。一部は所外に向けての情報発信をも行っている。配列解析等コンピュータ利用全般に関する相談，新しいサービスの導入と広報活動にも力を入れている。また，配列モチーフを利用した配列解析法の研究や，ゲノムプロジェクトの成果を取り入れたデータベースの

渡辺

英治

助教授

構築の研究などが行われている。

世界規模で進められてきたゲノムプロジェクトがほぼ完了し，基礎生物学研究は個々の遺伝子機能を解析するポストゲノムの時代に入った。この遺伝子機能の研究で主役を演じるのが，生物個体レベルでの遺伝子改変技術である。これは特定の遺伝子を欠損・改変・挿入することによって，遺伝子機能を生物個体レベルで解明しようとするものである。開発された遺伝子改変生物はライフサイエンスの研究にとって貴重なバイオリソースであり，研究者間で共有することによって遺伝子機能の研究が大きく進展することとなる。
形質転換生物研究施設は，こうした基礎生物学研究に必要な動物や植物の形質転換生物の開発と解析を行うための施設であり，平成 10 年 4 月に設置された。現在研究所内に 4 室を設け，施設長（併任）と助教授（専任）1 名で活動を開始している。
平成 15 年度内には，植物系を含めた専任教官が新たに着任予定
であり，以降植物をも含めた事業を展開していく。また平成 15
電子計算機

年度内には，E 地区にマウスや小型魚類等の形質転換動物を開発・解析する施設棟が竣工予定であり，以降本格的な施設の運

研
究
施
設

用を開始する。現専任教官は，遺伝子改変マウスの開発と解析によって脳神経機能の解明を目指して研

環境耐性植物実験室

究を進めている。特に Na x と呼ばれるナト

低温・高温・乾燥などの環境に対する植物の適応機構の解明，リウムチャンネルの遺伝子ノックアウトマ

また，これらの環境への耐性能を増強した植物の分子育種によるウスを中心に解析を進めており，Na x が脳作製のために名古屋大学農学部と共同研究を行うための実験室。

で体内のナトリウム濃度を検出しているセ形質転換植物の成長制御設備，分子生物学的，生化学的及び生

ンサー分子であり，動物の食塩摂取行動

理学的解析用の実験機材を備える。環境耐性植物に関する国内を制御していることを明らかにしつつある。

及び国際共同研究の拠点の一つとしても機能している。名古屋大学農学部付属農場内に設置されている。

左上：マウスの受精卵に操作するための顕微操作システム。
左中：遺伝子操作を施したキメラマウス。
遺伝子が改変された領域が茶色の毛色にな
っている。

参考文献
1. Iseki, M., Matsunaga, S., Murakami, A., Ohno, K.,
Shiga, K., Yoshida, K., Sugai, M., Takahashi, T.,
Hori, T. and Watanabe, M. (2002) A blue-light-activated adenylyl cyclase mediates photoavoidance inEuglena gracilis. Nature 415, 1047-1051.
2. Kumano, K., Chiba, S., Shimizu, K., Yamagata, T.,
Hosoya, N., Saito, T., Takahashi, T., Hamada, Y. andHirai, H. (2001) Notch1 inhibits differentiation ofhematopoetic cells by sustaining GATA-2 expression.
Blood 98, 3238-3239.
3. Mikami, K., Kanesaki, Y., Suzuki, I. and Murata, N.
(2002) The histidine kinase Hik33 perceives osmotic
stress and cold stress in Synechocystis sp. PCC 6803.
Mol. Microbiol. 46, 905-915.
4. Uchiyama, I. (2003) MBGD: microbial genome database for comparative analysis. Nucleic Acids Res. 31,
58-62.

左下： Na x 遺伝子ノックアウトマウスの行動解析。Na x は，食塩摂取という動物の行動を制御する分子であることが判明した。

参考文献
1. Watanabe, E., Fujikawa, A., Matsunaga, H., Yasoshima, Y., Sako, N., Yamamoto, T., Saegusa, C. andNoda, M. (2000) J. Neurosci., 12, 7743-7751.
2. Hiyama, T.Y., Watanabe, E., Ono, K., Inenaga, K.,
Tamkun, M.M., Yoshida, S. and Noda, M. (2002) Nat.
Neurosci., 5, 511-512.
3. Zubair, M., Watanabe, E., Fukada, M. and Noda, M.
(2002) Eur. J. Neurosci., 15, 807-814.
4. Watanabe, E., Hiyama, T.Y., Kodama, R. and Noda,
M. (2002) Neurosci. Lett., 330, 109-113.

基礎生物学研究所 要覧 200339

情報生物学研究センター

生命の基本システムを研究する基礎生物学において，ゲノム解析から生じた
膨大なデータを生物学本来の目的に添って適切に整理し，円滑に検索・抽出するシステムを構築すると共に，生物諸科学と情報科学を融合した新しいゲノム
科学の創造を目指す。

■宮田研究室２．単細胞原生生物「立襟鞭毛虫」と多細胞性の起源
最近，多細胞動物に最も近縁とされている単細胞の立襟鞭毛虫を培養し，さまざまな遺伝子の単離を試みた。驚いたことに，
多細胞動物になって作られたと信じられていた，細胞間情報伝達に関係する遺伝子がこの単細胞生物に多数見つかった。この生物は多細胞性の起源を遺伝子レベルから研究する上でまたとない
宮田隆

材料となるであろう。

教 授（京都大学大学院理学研究科）

生物が持つ大きな特徴の一つは，数千万種を数える多様

研
究
施
設

な生物の存在であろう。生物多様性の分子機構を理解する
ことは，分子進化学に残された大きな課題の一つである。
われわれはその第一歩として，「生物の進化に伴って，遺伝子の多様化はどう進んだか」という問題について研究を進めている。これは生物進化と分子進化の関連を追求する，
分子進化学の古くて新しい問題でもある。

１．カンブリア爆発と遺伝子の多様性
およそ 6 億年前，様々な形をした動物たちが突如出現し，現在の主要な動物門が形作られたが，まさにこの時期に，形態の爆発的多様化に呼応して，新しい機能を持った遺伝子が一斉に作られたか？原始的な多細胞動物であるカイメンをはじめとして，

図 1 動物特有の遺伝子の多様化パターン
限られた時期に集中して遺伝子の多様化が起こった（2 つの赤丸）。青
丸はカンブリア爆発を示す。

さまざまな動物から細胞間シグナル伝達や形態形成に関与する遺伝子といった多細胞動物に特有の遺伝子を網羅的に単離し，分子進化学的に研究を進めてきた。その結果，動物進化のごく初期の段階で，現在の多細胞動物にみられる多様な基本的遺伝子の創造が完了しており，カンブリア爆発当時遺伝子の生成はむしろほとんどなかったという予想外の結論を得た。このことはまた，カンブリア爆発の分子機構を考える上で，新しい遺伝子を作るという「ハード」の視点ではなく，すでにある遺伝子をいかに利用
してカンブリア爆発を達成したかという「ソフト」の視点が重要であるということを示唆する。

参考文献
1. Miyata, T. and Suga, H. (2001) Divergence pattern ofanimal gene families and relationship with the Cambrian explosion. BioEssays 23, 1018-1027.

40

基礎生物学研究所 要覧 2003

2. 宮田 隆（1998）DNA からみた生物の爆発的進化
波書店

岩■望月研究室

望月

敦史

助教授

遠矢

周作

非常勤研究員

私たちは，計算機や数理的手法を用いて，生命現象に取り組んでいる。特に，時空間中にパターンが展開する過程
である発生・形態形成現象を理解する為には，数理モデルは必要不可欠だと考えている。また，増加し続ける生命科
学の情報を統合して高次生命現象の理解につなげる上でも，数理的手法は有効だと考えている。

１．魚の体表の縞模様
魚類の表皮でみられる縞模様には，なぜか縦縞と横縞が多い。
これを説明するために，鱗の作り出す構造に注目し，皮膚中の空間相互作用にゆがみがあると仮定した偏微分方程式のモデルを，
数値シミュレーションと数学解析により研究した。縞模様形成に関わる複数の物質の間で空間相互作用のゆがみの大きさが異なる時に，縞模様が定方向に作られると分かった。また縦縞と横縞のみに偏る現象は，そのゆがみの方向が因子間で完全に一致して

図１ 空間相互作用のゆがみと得られた縞模様の方向
横軸はActivator，縦軸はInhibitor の空間相互作用のゆがみ。●は垂直な縞，○は水平な縞，×は方向の決まらない縞が得られたことを示
す。

研
究
施
設

いたときのみ，見られると分かった。これらから，魚の縞模様形成に関わる因子の空間伝達のメカニズムについて予想できる。

２．葉脈ネットワークパターン
葉脈は馴染み深いパターンであるが，その形成のメカニズムはまだ明らかでない。葉脈形成を説明する2 つの有力な仮説が提唱されているが，いずれも形態の可変性を十分に説明できない。
我々は，葉の辺縁部で合成された auxin ホルモン を消費しながら葉脈が伸長するという新しいモデルを提案した。計算機シミュ
レーションを行うと，伸長と分岐の繰り返しにより葉脈が作られる一方で，全体として等間隔のネットワークが形成された。このモデルは以前の2 仮説の特徴を合わせ持ち，これらを矛盾無く統合できる。それぞれの仮説で説明できないとされた課題も解決できた。わずかなパラメータ変化で，さまざまな葉脈パターンや，さらには種間多様性も作り出せると期待している。

図２ a u x i n 消費型反応拡散モデルによる葉脈パターン
枝分かれを繰り返し，ほぼ等間隔の葉脈分布を作る。このパターン例
では，主脈を再現していない。

参考文献
1. Honda, H. and Mochizuki, A. (2002) Formation andmaintenance of distinctive cell patterns by co-expression of membrane-bound ligands and their receptors.
Dev. Dyn. 223, 180-192.
2. Mochizuki, A. (2002) Pattern formation of cone mosaic in zebrafish retina: A Cell rearrangement model. J.
Theor. Biol. 215, 345-361.
3. Kurosawa, G., Mochizuki, A. and Iwasa, Y. (2002)
Processes promoting oscillations -- comparative studyof circadian clock models. J. Theor. Biol. 216, 193-208.
4. Tohya, S., Mochizuki, A. and Iwasa, Y. (2003) Random cell sorting can form cone mosaic patterns in fish
retina and explain the difference between zebrafish
and medaka. J. Theor. Biol. 221, 289-300.
5. Shoji, H., Mochizuki, A., Iwasa, Y., Hirata, M.,
Watanabe, T., Hioki, S. & Kondo, S. (2003) Origineof directionality in the fish stripe pattern. Dev. Dyn.
226, 627-633.

基礎生物学研究所 要覧 2003

41

共通施設

基礎生物学研究所および生理学研究所に共通する施設として，現代の生物科学研究を総合的に推進し得るよう，6 室を設置している。これらに，平成 12 年度から機構共通研究施設となったアイソトープ実験センターおよび動物実験センターを含めて，一つの生物科学総合実験研究システムとして機能している。

■基礎生物学研究所に所属する施設
分析室

各種分光分析装置による生体物質の定量分析や分光学的解析を行う。

http://www.nibb.ac.jp/˜analyins/CAI-home.html

５．顕微鏡・画像解析装置
分析室は基礎生物学研究所および生理学研究所に共通する施設として運営され、両研究所において研究を推進するのに必要な分析機器を設置している。約 70 種類の分析機器を備えており、タンパク質・遺伝子の解析、ペプ

共焦点レーザースキャン顕微鏡，超深度形状測定顕微鏡や環境制御型走査電子顕微鏡を備え，組織学的・細胞学的観察および細胞・組織レベルでの解析を行う。またバイオイメージアナラ
イザ，画像解析装置等により，電気泳動像，フィルム等の画像解析および画像処理を行う。

チドの合成、生理活性物質等の分離、精製、同定、構造解析そして画像解析まで広く、基礎生物学および生理学の研

共
通
施
設

究に利用されている。
分析機器は系統的に下記のように 5 つに分類され、それぞれの装置は担当職員が維持管理している。
１．タンパク質・遺伝子解析装置
プロテインシーケンサ，アミノ酸分析計，DNA シーケンサによりタンパク質と核酸の一次構造決定や組成分析を行い，ペプチ
ド合成装置によりペプチドの化学合成を行う。さらに表面プラズ
モン共鳴を利用した生体分子相互作用解析装置により，生体分子間の特異的相互作用を解析する。また核酸やプラスミドの抽出・分離装置，PCR 等も備えている。
MALDI/TOF-MS

２．分離分析装置
高速液体クロマトグラフ，ガスクロマトグラフ等を備え，生体中に含まれる微量物質の分析，定量および分取精製を行う。また各種の分離用遠心機やフローサイトメータを備え，細胞や生体物質の解析や分離調製を行う。

３．物理化学的解析装置
核磁気共鳴装置（NMR），電子スピン共鳴装置（ESR）および質量分析装置（MS）による生体物質の定性・定量分析および構造や機能の解析を行う。特に MALDI/TOF-MS はプロテオーム解析などに活用されている。

参考文献
４．分光分析装置
紫外可視分光光度計，蛍光分光光度計，フーリエ変換赤外分
光光度計，レーザーラマン分光光度計，円偏光二色性分散計，
マイクロプレートリーダー，マイクロプレートルミノメータ等，

42

基礎生物学研究所 要覧 2003

1. Yoshikawa, S., Nagasato, C., Makino, Y., Murakami,A,. Kawai, H,. Ichimura, T. and Motomura, T. (2002)
Nuclear Histone Proteins of Gametes in an Oogamousand two Isogamous Brown Algae J. Phycol. 38, 318324.

洗滌室■生理学研究所に所属する施設

実験に使用されるガラス器具・プラスチック器具等の洗浄・乾燥・滅菌を集中的に行う。

電子顕微鏡室全自動洗浄機，超音波洗浄装置および滅菌装置（ガス滅菌機，電子顕微鏡やレーザー顕微鏡を用い，生物細胞・組織の微細オートクレーブ，乾熱滅菌器）を備え，実験で使用されているガ

構造の観察，細胞内外の三次元像観察，細胞分画の同定，細胞ラス器具等の洗浄・滅菌が効率的に行える施設である。

内分子の形や位置の解析，微細構造内の化学物質の定量と量的分布を解析する。また，写真作画室では生物標本の接写や各種資料のスライド作成を行う。

廃棄物処理室実験で生じた廃液および廃棄物を回収し，研究所内外の機器研究試作室

環境保全を行う。
実験洗浄廃水処理施設の管理および実験濃厚廃液の分別回収を行い，研究所内外の環境の維持に努めている。
廃水処理施設では，両研究所から排出される約 200t ／日の廃NC 放電加工機，精密旋盤などの精密工作機械類を設備し，大型実験装置から小型精密機器に至るまで，各種の研究実験用
機器や電子機器の製作，開発や改良，補修などを行う。

水処理を行い，併せて処理水の水質管理を行っている。また，
平成 14 年度は基礎生物学研究所および生理学研究所の各部
門・施設から約 2,000L の濃厚廃液を回収し，処理を廃棄物処理業者に委託した。

低温・冷凍実験室
生物活性物質の分離調製と試料の保存を行う。

共
通
施
設

共通施設棟Ⅰ
1 階 分析室
2 階 アイソトープ実験センター
地階 電子顕微鏡室および分析室

実験洗浄廃水処理施設

基礎生物学研究所 要覧 200343

機構共通研究施設（基礎生物学研究所関連）
統合バイオサイエンスセンター
時系列生命現象研究領域・発生遺伝
小林研究室

小林

悟

教 授

向

正則
助 手

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜cib1/

機
構
共
通
研
究
施
設

一寸の虫にも生殖細胞がある。次代に生命を残すために

ribosomal RNA (mtlrRNA)を同定した。電子顕微鏡レベルのは卵や精子などの生殖細胞が必要なのである。一方，体細胞と呼ばれる細胞は，筋肉や神経などの体のパーツを作り

in situ ハイブリダイゼーション法により，ミトコンドリア内で転上げ，個体の生存を支えている。しかし，体細胞はやがて質中にのみ観察される極顆粒と呼ばれる構造物に移送され，極個体の死とともにその役割を終えてしまう。このように運細胞形成に関与した後に分解されることを明らかにした。さらに，

命が大きく異なる生殖細胞と体細胞は，1 つの受精卵の細mtlrRNA が，ミトコンドリア small ribosomal RNA (mtsr-

胞分裂により生み出された姉妹同士である。では，どのよRNA) とともにミトコンドリア・タイプのリボソームを極顆粒上

うに生殖細胞への発生運命が決定されるのか？それを解明で形成することも明らかとなった。このリボソーム上で極細胞形写される mtlrRNA が，極細胞質中でミトコンドリアから極細胞するのが私たちの課題である。多くの動物で生殖細胞の形成に関わるタンパク質をコードする mRNA が翻訳されていると成に関わる因子が卵の一部の細胞質に局在することが明らかになっており，この細胞質を取り込んだ細胞が生殖細胞考えられる。現在，このmRNA の同定を試みている。

に，取り込まなかった細胞が体細胞になることが知られている。その中で解析が進んでいるショウジョウバエ（図 1）では，生殖細胞の分化に関わる因子が卵の後極の細胞質（極細胞質）に局在することが示されている（図 2）。当研究室では，生殖細胞の形成に関わる因子を同定し，その機能解析を以下のように行なっている。

図１ ショウジョウバエの成虫
左が雌，右が雄。

1 ．極細胞の形成に関わる因子の解析

44

図２ ショウジョウバエ胚における生殖細胞形成過程
卵割期胚の後極の極細胞質（a 中の矢印）は，胞胚期に極細胞中に取り込まれる（c の矢印）
。極細胞は，やがて生殖巣中に移動し（e 中の矢印），成虫の生殖巣中で配偶子形成過程を経た後，卵や精子に分化する。

2 ．極細胞の分化過程に関与する因子の解析

胚発生過程の初期に形成される極細胞と呼ばれる細胞が，シ正常な発生過程において，形成された極細胞は，生殖巣へとョウジョウバエにおいて生殖細胞に分化できる唯一の細胞である

移動し，生殖巣中で卵や精子である生殖細胞に分化する。この（図 2）。極細胞形成因子の一つとして，ミトコンドリア large

極細胞の分化過程に関わる分子の 1 つとしてナノス（Nanos）

基礎生物学研究所 要覧 2003

と呼ばれるタンパク質を同定した。ナノスは，極細胞質に分布し，極細胞に取り込まれるという挙動を示す。ナノスを欠く極細胞は，生殖巣へと移動できない。このため，この極細胞は最終的に生殖細胞にまで分化することはない。極細胞中で，ナノスは，特定のmRNA の翻訳を抑制する働きを持つことが明らかとなった。私達は，ナノスにより翻訳が抑制される mRNA の一つとして，
Importin α 2 タンパク質をコードするmRNA を同定した。ナノスは，転写因子の核移行に関わる Importin α 2 タンパク質の合成を抑制することにより，極細胞の転写活性を低くおさえていることが明かになった。さらに，ナノスを欠如させた極細胞中では，本来体細胞で発現し体細胞の分化に関わる遺伝子が異所的に活性化するために，極細胞の移動過程が阻害されることも明かとなった。生殖細胞には，体細胞に分化しないように，遺伝子発現をサイレントな状態に維持する機構が備わっていると長い間考えられてきたが，その機能の一端を担う分子がナノスであった。また，ナノスは，極細胞の細胞死を抑制する働きを持つ分子でもある。現在までの知見を総合すると，ナノスは，極細胞の細胞死，さらに極細胞が体細胞に分化することを抑制することで，極細胞の分化過程を正常に進行させる働きがあると考えられる。

3 ．生殖細胞としての決定に関わる因子の解析

図３ 胚をすりつぶし細胞（組織）分取装置により生殖巣を単離する過程

制御機構を明らかにすることにより，生殖細胞としての運命決定

以上の結果は，ナノス・タンパク質以外に，極細胞を生殖細に関わる因子が単離できると考えている。また，突然変異を用い胞に分化させるように決定する因子が存在することを示していた遺伝学的な解析により，生殖細胞の特質を決定する遺伝子のる。おそらく，この因子は，極細胞中で，生殖細胞としての特質

特定もおこなっている。現在のところ，卵形成過程で発現し，遺を決定する機能を持つと予想できるが，現在のところ，このよう伝子産物が極細胞質に存在し，極細胞に取り込まれ，極細胞中な因子は明らかになっていない。

で機能すると予想される遺伝子が単離されている。さらに，この生殖細胞としての決定に関わる因子は，生殖巣に取り込まれ遺伝子の突然変異は，極細胞形成や極細胞の生殖細胞への移動

た極細胞内で生殖細胞特異的な遺伝子の発現を引き起こすと考過程には影響しないのに対し，減数分裂過程に影響を与える。

えられている。そこで，胚から極細胞を生殖巣ごと単離し，そこ減数分裂は生殖細胞の重要な特質の一つであることから，この遺で発現している遺伝子を網羅すること，さらに極細胞特異的に発伝子が生殖細胞の特質を決定する因子をコードしていると考えて現する遺伝子を同定することを試みている。これら遺伝子の発現いる。現在，この突然変異の原因遺伝子の単離も試みている。

機
構
共
通
研
究
施
設

参考文献
1. Kobayashi, S., Amikura, R. and Okada, M. (1993)
Presence of mitochondrial large ribosomal RNA outside mito-chondria in germ plasm of Drosophilamelanogaster. Science 260, 1521-1524.
2. Kobayashi, S., Yamada, M., Asaoka, M. and Kitamura, T. (1996) Essential role of the posterior morphogen
nanos for germline development in Drosophila.
Nature 380, 708-711.
3. Nakamura, A., Amikura, R., Mukai, M., Kobayashi, S.
and Lasko, P. F. (1996) A non-coding RNA component of Drosophila polar granules required for germ
cell establishment. Science 274, 2075-2079.
4. Iida, T. and Kobayashi, S. (1998) Essential role ofmitochondrially-encoded large rRNA for germ line
formation in Drosophila embryos. Proc. Natl. Acad.
Sci. USA. 95, 11274-11278.

5. Mukai, M., Kashikawa, M. and Kobayashi, S. (1999)
Induction of indora expression in pole cells by themesoderm is required for female germ-line development in Drosophila melanogaster. Development 126,
1023-1029.
6. Asaoka-Taguchi, M., Yamada, M., Nakamura, A.,
Hanyu, K. and Kobayashi, S. (1999) Maternal Pumilioacts together with Nanos in germline development in
Drosophila embryos. Nature Cell Biol. 1, 431-437.
7. Amikura, R., Kashikawa, M., Nakamura, A. andKobayashi, S. (2001) Presence of mitochondrial-type
ribosomes outside mitochondria in germ plasm ofDrosophila embryos. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98,
9133-9138.

基礎生物学研究所 要覧 2003

45

統合バイオサイエンスセンター
時系列生命現象研究領域・分子発生
高田研究室

高田

慎治

教 授

越田

澄人

大林

助 手

典彦

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜cib2/

この十数年のあいだに，脊椎動物の形態形成のしくみについてはいろいろなことが明らかになってきた。その過程ではショウジョウバエにおける遺伝学的研究の成果やモデル
脊椎動物の胚を用いた遺伝子操作技術が大きな助けとなってきた。その成果自体は十分に大きなものであるが，同時にこれから解明すべき新たな問題をも提起している。本部
門では，それら新たな課題の中から本質的に異なる２つの

機
構
共
通
研
究
施
設

問題に焦点をあて，チャレンジを行っている。

１．形態形成シグナルの作用の多様性を生み出す分子的基盤の解析
BMP，FGF，Wnt それに Hedgehog といった分泌性のタン

(A)
野生型

W3a ノックアウト

パク質は脊椎動物の形態形成過程でくりかえし使われ，その作用は多彩である。本部門ではこれまでに主に Wnt シグナルに着目し，マウスの発生過程における Wnt-1 ならびに Wnt-3a の機能を変異体を用いて解析してきた。そこで明らかになったことは，
これらシグナルは初期発生過程において体節中胚葉の運命決定（図 1）や個体の前後軸上での各体節のアイデンティティーの形
成，さらに脊髄神経管背側の領域形成（図 2），神経管背側から

体節中胚葉
前駆体

遊走する神経堤細胞の増殖，さらに神経管の両側に位置する体節皮筋板の部域化等，複数の役割を担うということである。
では，「くり返し使われる同じシグナル（単一のインプット）か
らどのようにして受け手の細胞ごとに異なる作用（複数のアウトプット）が生じるのであろうか？」この問題にアプローチする一
つの方法は，個々の現象に特異的に活性化される標的遺伝子に陥入した細胞が体節にならずに
神経管を
形成した

神経管
体節

着目することである。本部門ではマウス ES 細胞を用いた遺伝子トラップ法によりそのような標的遺伝子の探索と機能解析を行っている。また，中胚葉形成過程において Wnt や FGF シグナルの(B)

標的遺伝子として働く T（Brachyury）遺伝子に着目し，シグナルに対する領域特異的応答性に異常を呈する突然変異体をゼ
ブラフィッシュを用いて探索している。

図１ マウス 8 日胚における Wnt-3a の発現と，Wnt-3a 変異体における体節形成の異常(a) マウス８日胚における Wnt-3a の発現。A は胚を背側からみたもの。B-H はその切片象。Wnt-3a は体節前駆細胞が存在している原条
周囲の未分化な外胚葉で発現している。
(b) Wnt-3a 変異体における体節形成の異常。Wnt-3a 変異体では体節前駆細胞が運命転換して神経上皮細胞になり，結果的に神経管が２つできる。

46

基礎生物学研究所 要覧 2003

２．脊椎動物体幹部の形態形成機構の解析
個体や組織の領域形成はショウジョウバエでの遺伝学的研究
や古典的実験発生学による研究からモルフォゲンというシグナルの勾配により一義的に決定づけられるものと考えられてきた。しかしながら，脊椎動物の体幹部における領域形成は時間の経過
とともに後部側の領域が逐次的に付加されていくため，シグナルの勾配とは別の機構で行われていることが予想される。事実，体幹部で最も明瞭な領域をもつ体節の形成には分子時計という特別な装置が必要である。本部門では，体節を含む脊椎動物体幹部の形態形成機構を体系的に解析するため，ゼブラフィッシュの図３

体節に異常を呈するゼブラフィッシュ突然変異体
A 野生型 B 変異体

突然変異体の探索（図 3）と体幹部の形成過程において発現する遺伝子の単離と機能解析を行っている。

機
構
共
通
研
究
施
設

図 ２ Wnt-1/-3a 二 重 変 異 体 における背 側 介 在 神 経 の領 域 特
異化の異常
Wnt-1/-3a 二重変異体においては背側介在神経のうち背側に位置す
る D1,D2 神経細胞の数が減少し，そのかわりにより腹側に位置する
D3 神経細胞の数が増加する。一方，神経管から取り出した組織片に
Wnt-3a タンパク質を加えると，D1,D2 神経細胞の数が増加し，そのかわりに D3 神経細胞の数が減少する。従って，脊髄神経管の最も背側の領域（roof plate）から分泌されるWnt シグナルは背側介在神経の特異化を制御しているものと考えられる。

参考文献
1. Yoshikawa, Y., Fujimori, T., McMahon, A. P. and
Takada, S. (1997) Evidence that absence of Wnt-3a
signaling promotes neuralization instead of paraxial
mesoderm development in the mouse. Dev. Biol. 183,234-242.
2. Ikeya, M., Lee, S. M. K., Johnson, J. E., McMahon, A.
P. and Takada, S. (1997) Wnt signalling required for
expansion of neural crest and CNS progenitors. Nature
389, 966-970.

4. Muroyama, Y., Fujihara, M., Ikeya, M., Kondoh, H.
and Takada, S. (2002) Wnt signaling plays an essential
role in neuronal specification of the dorsal spinal
cord. Genes Dev. 16, 548-553.
5. Ohbayashi, N., Shibayama, M., Kurotaki, Y., Imanishi, M., Fujimori, T., Itoh, N. and Takada, S. (2002)
Fgf18 is required for cell proliferation and differentiation during osteogenesis and chondrogenesis. Genes
Dev. 16, 870-879.

3. Ikeya, M. and Takada, S. (1998) Wnt signaling fromthe dorsal neural tube is required for the formation of
the medial dermomyotome. Development 125, 49694976.

基礎生物学研究所 要覧 2003

47

統合バイオサイエンスセンター
生命環境研究領域・生命環境
井口研究室

井口

泰泉

教 授

渡邊

肇

助教授

勝

義直
助 手

曽根

清明

非常勤研究員

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜bioenv1/index-j.html

機
構
共
通
研
究
施
設

生体を取り巻く化学物質の影響について生命体レベルかルモンや抗ホルモンの投与の影響は生殖器官にとどまらず，ら分子レベルまでの総合的な研究視野から基礎研究を行っている。生物の発生・生殖・成長などの生命活動は棲息環

免疫系，中枢神経系，代謝系，行動など非生殖系の異常も誘起されることが知られている。このような生体に対して境に大きく依存しているが，近年になって，環境中に放出

多様な影響を及ぼすホルモンやホルモン作用を示す化学物

されている多くの化学物質の中にエストロゲン受容体に結質の生体への作用機構を明らかにし，ホルモン感受性の高合してエストロゲン類似作用を示したり，アンドロゲン受

い臨界期について分子レベルで解明することを目的として容体や甲状腺ホルモン受容体に結合してホルモン作用を阻いる。

害する物質（内分泌かく乱物質，ホルモン活性物質）が見いだされ，野生動物やヒトの内分泌系をかく乱している可能性がある。

１．生殖器官への不可逆的な影響
出生時のマウスの生殖器系の発達はヒトの妊娠 3 − 4 ヶ月の胎児の生殖器系の発達段階と相同であることから，周生期のマ
ウスは，ヒトでの胎児曝露のモデルとなりうる。出生直後のマウスへエストロゲンやアンドロゲンを投与すると，本来のエストロゲンに対する反応性を失い，不可逆的な膣上皮の角質化・腫瘍化，子宮の形成不全・扁平上皮化・腫瘍，輸卵管腫瘍，多卵性
卵胞・多核卵，不妊などが誘起される。これらの組織ではガン原遺伝子（c-jun，c-fos） mRNA が発現し，細胞分裂率が高く，
EGF と c-Fos の増加がみられており，加齢とともに膣上皮のエ
ストロゲン非依存性の恒久的な細胞増殖から前ガン病変へと移行する。これらの変化については遺伝子レベルでも解析が進みつ
つあり，エストロゲンにより形態形成遺伝子の Hoxa-10 とWnt7a の発現低下が起こることも明らかになってきている（文献 1）。さらに，このような膣上皮のエストロゲン非依存的な細胞増殖，角質化誘起の分子機構を解析する目的で，ディファレ

図１

周生期の性ホルモン投与によって誘起される変化

ンシャルディスプレイ法を用いて不可逆化に関与する新規遺伝子の探索を行っている。これまでに，不可逆化した膣に特異的に発48

哺乳動物では，特に出生前後（周生期）の臨界期（窓）現しているいくつかの遺伝子のクローニングに成功しており，そにホルモンやホルモン関連物質の影響を受けやすく，生殖器官などに恒久的な分子的変化が誘起されることが知られの遺伝子の発現と機能について解析を行っている（文献 2，3）。

ている。例えば，子宮や膣の細胞分裂・分化は女性ホルモ

なくなると急速に発現が減少するが，不可逆化したマウスではそンのエストロゲンやプロゲステロンによって調節されておの制御が狂い，恒常的な発現が誘発されることが明らかになってり，周生期に性ホルモンを投与された雌マウスの膣や子宮きている。またその特異的な発現から，上皮の角質化に関連してには前ガン病変が誘起され，若い女性の膣明細胞腫の発生いることが予想され，現在その機能解析を進めている。これらのこうした遺伝子の一つは，卵巣除去によりエストロゲンの影響がは胎児期の合成エストロゲン（DES）曝露が原因であるこ

解析は，ホルモン投与による不可逆化誘起の機構解析に繋がるとが 1970 年に明らかにされている。さらに周生期の性ホものと期待される。

基礎生物学研究所 要覧 2003

することにより，エストロゲンや内分泌かく乱物質が遺伝子発現に及ぼす影響を明らかにしている（文献 4，5）
。これらの比較により，エストロゲン本来の遺伝子発現パターンと内分泌かく乱物
質による遺伝子発現パターンが異なっていることを明らかにしてきており，こうした遺伝子の機能を解明していくことにより，内分泌かく乱物質の広範な影響について明らかにしていく。

３．両生類および魚類への影響
発生中の胚に対するエストロゲンの影響はアフリカツメガエル，
海産メダカのマミチョグやゼブラフィッシュで，骨形成の異常や性分化の異常として見いだされている。これらの動物では，エス
トロゲン受容体は胚にも存在し，エストロゲン様物質の影響を受ける可能性がある。エストロゲンおよびエストロゲン様物質の作用機構を解析するために，エストロゲン受容体，エストロゲン応
答遺伝子のクローニングが不可欠であり，現在遺伝子の解析をすすめている（文献 6，7）
。また，アマガエルでは腹側皮膚からの水分吸収をエストロゲン様物質が抑制していることを見いだしており，水分吸収に関与するバソトシンの受容体を腹部皮膚から
図２ 周生期の D E S 投与によって誘起される膣の不可逆的変化
通常，卵巣を摘出すると，アポトーシスが増加するが，周生期にDESを投与されたマウスでは細胞増殖因子（EGF，TGF-α）の mRNA増加や，細胞壊死因子（TNF-α，Fas）の発現の低下が誘導される
ため，アポトーシスが起こらなくなる。さらに ER 発現も低下している。これらの現象と腫瘍化の関連が注目されている。

クローニングしている（文献 8）。

４．受容体の探索
内分泌かく乱物質が全てホルモン受容体に結合して作用する
明確な証拠はなく，むしろそれぞれ固有の生殖毒性や発ガン性な

２．内分泌かく乱物質の作用機序の解明
内分泌かく乱物質の作用機序を明らかにするためのアプローチ

どが報告されていることは，各々の化学物質の標的である生体分子も固有である可能性がある。そこで化学物質からのアプローチの一つとして，遺伝子発現のレベルからの解明を行っている。本

として，化学物質の本来の標的である生体分子を明らかにする取来のステロイドホルモン受容体は転写因子であることから，エス

り組みも行っている。内分泌かく乱物質の直接の標的を同定し，トロゲンや内分泌かく乱物質が転写に及ぼす影響を解析すること

その遺伝子を明らかにし機能について解析を行うことにより，単により，その機能的な共通性と特異性を見出そうとしている。

なるエストロゲン受容体への結合だけでは説明しきれない多様なDNA マイクロアレイを用いて約 1 万の遺伝子の発現状態を解析

影響について分子レベルで解明できる。

機
構
共
通
研
究
施
設

参考文献
1. Iguchi, T., H. Watanabe, Y. Katsu, T. Mizutani, S.
Miyagawa, A. Suzuki, K. Sone and H. Kato: Developmental toxicity of estrogenic chemicals on rodents andother species. Congen. Anorm., 42, 94-105, 2002.
2. Katsu, Y., E. Takasu and T. Iguchi: Estrogen-independent expression of neuropsin, a serin protease in thevagina of mice exposed neonatally to diethylstilbestrol. Mol. Cell. Endocr., 195, 99-107, 2002.
3. Katsu, Y., D. Lubahn and T. Iguchi: Expression ofnovel C-type lectin in the mouse vagina. Endocrinol.
(in press).
4. Watanabe, H., A. Suzuki, T. Mizutani, S. Kohno, D.B.
Lubahn, H. Handa and T. Iguchi: Genome-wide analysis of changes in early gene expression induced by
estrogen. Genes Cells. 7, 497-507, 2002.
5. Watanabe, H., A. Suzuki, M. Kobayashi, D. Lubahn,
H. Handa and T. Iguchi: Analysis of temporal changes

in the expression of estrogen regulated genes in theuterus. J. Mol. Endocr. (in press).
6. Urushitani, H., A. Shimizu, Y. Katsu and T. Iguchi:
Early estrogen exposure induces abnormal development of Fundulus heteroclitus. J. Exp. Zool. 293, 693702, 2002.
7. Urushitani, H., M. Nakai, H. Inanaga, Y. Shimohigashi, A. Shimizu, Y. Katsu and T. Iguchi: Cloning
and characterization of estrogen receptor a in mummichog, Fundulus heteroclitus. Mol. Cell. Endocr. (inpress).
8. Kohno, S., Y. Kamishima and T. Iguchi: Molecularcloning of an anuran V 2 type [Arg 8] vasotocin receptor
and mesotocin receptor: functional characterizationand tissue expression in the Japanese tree frog (Hylajaponica). Gen. Comp. Endocr. (in press).

基礎生物学研究所 要覧 2003

49

統合バイオサイエンスセンター
生命環境研究領域・植物発生
塚谷研究室

塚谷

堀口

裕一

吾朗

助 手

助教授

研究室 URL :http://www.nibb.ac.jp/˜bioenv2/indexj.html【「葉」の研究から植物を理解する】
私たちは＜葉の形態形成＞をキーワードとして，＜植物＞を理解しようと試みている。

機
構
共
通
研
究
施
設

（ 文 献 3） から， AS2 や BOP は， ホメオボックス遺 伝 子 のKNOX の葉における発現を制御する遺伝子であることが判明している。

第１に葉は，植物の最も重要な器官である。花弁，雄ししかし現在，葉の発生過程の複雑さに比べ，判明している事

べ，雌しべ，すべて葉の変形した器官である。したがって，

実はまだわずかである。厚さの制御，あるいは光や重力等の外部

葉の形態形成の仕組みを明らかにすることができれば，植環境因子の作用など，他の側面についての解析をも行なうことで，物の地上部におけるかたち作りの仕組みは，大部分を理解

葉の形態制御系のネットワークを詳細に明らかにしていきたいとできることになる。第２に，光合成の場である葉は，光な考えている。

ど環境シグナルの受容部位であるため，環境適応や可塑性が著しい。したがって葉の制御機構を解明することは，植物の環境適応戦略の理解，あるいは植物のかたちの多様性
形成機構の解明にも必須である。
そこで私たちはシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana(L.) Heynh.）をモデル植物に，この問題の解明をめざしており，これが本研究室の大きな柱である。さらに，葉形に関する基本的な制御系遺伝子が単離できれば，それは植物形態の多様性の遺伝子的背景を理解する上でも，有力な手がかりとなる。そこで，そうした試みにも取り組んでいる。

１．葉の形を制御する遺伝子
これまでの発生遺伝学的解析の結果，世界に先駆け，シロイ
ヌナズナより ROT3，AN，AS1，AS2，BOP 遺伝子等，葉形態形成の鍵となる遺伝制御過程の同定に成功してきた（図 1，
文献 1）。その中でも，シロイヌナズナの葉の全形が，縦方向と横方向との二方向独立に制御を受けている，という事実を明ら

図 1 シロイヌナズナの葉形を制御する遺伝子群とその形態的な作用右半分に示される遺伝子群は，葉の縦あるいは横といった平面上の極性伸長を制御しており，葉の長さや巾の決定に深く関わっている。左半分に示される遺伝子群は，葉の形状の複雑さに深く関わっていると共に，葉原基の分裂組織の制御を行なっている。白矢印は，遺伝子の機能喪失を，紫の矢印は，遺伝子の人為的な構成発現を示す。

かにした業績は，世界的に高く評価されており，海外の教科書にも引用されている。縦の長さを制御する ROT3 はブラシノス
テロイド合成系に関与した遺伝子，また横幅を制御するAN は動50

物の CtBP 遺伝子に類似した遺伝子（文献 2）である。興味深２．葉を構成する細胞数，細胞の形状はどのようにいことに，それぞれ，動物ゲノムにも類似遺伝子が存在するが，制御されているのか植物に特異的なサブファミリーの一員を構成しており，葉の形の葉は，有限成長型の器官という点で，植物が持つ器官として制御系が植物で独自の進化を遂げたことを示唆している。また葉は異例の特徴を持っている。そのためか，細胞分裂回数の低下の有限成長性が異常となった変異体，as2 および bop の解析が起きると，それを補償するかのように細胞体積の増加が起きる

基礎生物学研究所 要覧 2003

ことが多い。そのため，古くから植物の葉では，形態形成のユニットは細胞ではなく葉そのものなのではないか，とするオルガニ
ズマル説さえ提唱されてきた。しかし補償作用を考慮に入れれば，細胞を単位とした形態形成でも十分現在の知見は説明できる。
そこでこの解釈を新細胞説として提唱した（文献 4, 5）が，補償作用の正体，そのメカニズムについては現在，全く不明である。
私たちはそこで，植物に特異的な発生制御過程，補償作用の分子メカニズムも明らかにしようと，葉を構成する細胞数，細胞体積の制御系の変異体の解析も進めている。
それと共に，細胞の増殖過程の遺伝制御を明らかにする目的
で，細胞数の減少を伴う変異体の解析も行なっている。その結果見つかったROT4 は，シロイヌナズナの国際ゲノムプロジェク
トで見逃された遺伝子で，ペプチドをコードする。ペプチド性の生理活性物質が，葉の細胞数の制御をしているという知見はこれが初めてであり，しかもこの遺伝子産物と相同性のあるペプチ
ドは，種子植物以外からは見つかっていない。動物にはない特異な細胞増殖制御系として，植物のボディプラン進化のメカニズムを知る上で，重要な手がかりではないかと期待される。

３．自然界における葉の形の多様性はどのような遺伝子変異によって生じてきたのか

図２ 自然界における葉の矮小化の例
日本に広く分布するツルアリドオシの中には，屋久島で知られるヒメ
ツルアリドオシ（左）のように，ごく小型の葉を付ける系統が知られている。その葉を解剖してみると，個々の細胞のサイズやその配置には，違いが認められない（右下）。つまり，こうしたサイズの変異の場
合，葉を構成する細胞の数のみが変化していると考えられる。

上記のように，シロイヌナズナを用いた解析から，徐々にではあるが，葉の形態を司る基本制御系が明らかになってきた。それを踏まえ，エボデボ的な観点から，自然界における葉の形態の多様性の，遺伝私的な背景を明らかにできないか，という試みも行

小さい変異体を単離すると，細胞が小型化しているケースが非常なっている。野生植物は遺伝子レベルでの解析がシロイヌナズナに多い（文献 4）。しかし自然界での矮小化，あるいは細葉化のに比して難しいため，まだ原因遺伝子の解明につながった例はな

事例を調べてみると，全て細胞の数の減少を示す（図 2，文献 4）。

いが，シロイヌナズナの変異体との比較から，いくつか興味深い

この自然界での葉のサイズ制御に関し，現在，アジア各地域のフ知見が得られている。例えばシロイヌナズナでは，各種環境化で

ィールド調査を軸として，他大学の研究者と共同で，各研究ジの矮小化の際，細胞体積の減少が顕著に認められる。また葉がャンルから総合的に解析を行なっている。

機
構
共
通
研
究
施
設

参考文献
1. Tsukaya, H. (2002) Leaf Development, The Arabidopsis Book, eds. C.R. Somerville and E.M. Meyerowitz,
doi/10.1199/tab.0072,aaaaa
http://www.aspb.org/downloads/arabidopsis/tsukaya.pdf
2. Kim, G.-T.,
Shoda,K., Tsuge, T., Cho, K.-H.,
Uchimiya, H., Yokoyama, R., Nishitani, K. andTsukaya, H. (2002) The ANGUSTIFOLIA gene of Arabidopsis, a plant CtBP gene, regulates leaf-cell expansion, the arrangement of cortical microtubules in leaf
cells and expression of a gene involved in cell-wallformation. EMBO J. 21, 1267-1279.

4. Tsukaya, H. (2002) Interpretation of mutants in leaf
morphology: genetic evidence for a compensatory system in leaf morphogenesis that provides a new link
between Cell and Organismal theory. Int. Rev. Cytol.
217, 1-39.
5. Tsukaya, H. (2003) Organ shape and size: a lesson
from studies of leaf morphogenesis. Curr. Opin. Plant
Biol. 6, 57-62.

3. Ha, C.-H., Kim, G.-T., Kim, B.-C., Jun, J.-H., Soh,
M.-S., Ueno, Y., Machida, Y., Tsukaya, H. and Nam,
H.-G. (2003) The BLADE-ON-PETIOLE gene controls
leaf pattern formation through regulation of meristematic activity. Development 130, 161-172.

基礎生物学研究所 要覧 2003

51

統合バイオサイエンスセンター
生命環境研究領域・生物情報

中村

春木

教 授
（大阪大学たんぱく質研究所）

構造生物学の進展により，蛋白質・核酸・糖等の生体高分子の大量の立体構造が，蛋白質立体構造データベース（Protein
Data Bank: PDB）に整理され蓄積されつつある。本研究部門
では，これら蛋白質立体構造に対する博物学を行って，帰納的に立体構造の構築原理やルールを抽出したり，活性部位の推定を行う。一方，経験的な解析に加え，シミュレーション計算によって，あるアミノ酸配列をもつペプチド鎖が溶媒中でとりうる構造を探索し，アンサンブルを得ることによって，自由エネルギー的に安定なあるいは準安定な立体構造の分布と，その間の障壁の解析によるダイナミクスを解析する。これらの解析によって，人工蛋白質の設計や医薬品の設計等の創薬開発への活用をめざ
している。

機
構
共
通
研
究
施
設

52

基礎生物学研究所 要覧 2003

アイソトープ実験センター
研究室 URL : http://ri.nibb.ac.jp/

小川

和男

助教授

当センターは，主に分子科学，基礎生物学及び生理学研

ウニ精子ダイニンは分子量が 150 万に及ぶ巨大で複雑なタン究のために放射性同位元素で標識された非密封の化合物

パク質である。分子量 50 万の2 つの重鎖，8 万から12 万の3 つ（アイソトープ）を使用するための施設である。

の中間鎖，3 万以下の 6 つの軽鎖よりできている。図 1 はダイニンの研究でよく用いられる緑藻のクラミドモナスとウニの外腕ダ

センター運営は，センター長（併任），助教授（専任）1 名，

イニンを比較したものである。重鎖には酵素活性があり，ATP

技官 2 名，非常勤職員 3 名で行われている。なお、生理研 RI 室のエネルギーを力に変えている。中間鎖にはチオレドキシン活性は、平成 15 年 7 月末に閉鎖する予定である。

があり，重鎖の活性を制御していると考えられている。また軽鎖

承認核種は次のようになっている。

はリン酸化されることでダイニンの活性化に関与していると考え

A 地区実験施設ている。こうした研究を通して鞭毛運動における屈曲波形成と伝共通棟 RI 室： 3H, 14C, 28Mg, 32P, 33P, 35S, 36Cl, 42K,

搬の仕組みを分子レベルで明らかにしようとしている。

45

Ca, 89Sr, 125I

形質統御棟 RI 室： 3H, 14C, 32P, 33P, 35S, 45Ca, 125I

機
構
共
通
研
究
施
設

生理研 RI 室： 3H, 14C, 32P, 33P, 35S, 45Ca, 125I
Ｅ地区実験施設： 3H, 14C, 32P, 33P, 35S, 125I
平成 14 年度の放射線業務従事者数はＡ地区実験施設 140
名，Ｅ地区実験施設 26 名，延べ施設利用者数は A 地区実験施
設 5710 名，Ｅ地区実験施設 1271 名であった。
センター職員は日常の管理業務のほか，アイソトープ取扱いに関する安全技術の開発を行っている。
専任教官は基礎生物学のなかで古くから関心を持たれている
精子の運動機構の研究を行っている。ダイニンは繊毛の運動モーターとして発見されたが，抗体を用いた研究から細胞質にも存在することが明らかになっている。例えば細胞では微小管は中心体より細胞周辺へとのびている。ダイニンは細胞質にあっては周辺部から中心部へと微小管をレールとして物質を運ぶ。同じように精子では頭部より鞭毛がのびている。ダイニンは物質（この場合自分が結合している周辺微小管）を隣の周辺微小管をレールにして頭部へと運ぶ。ただ精子の場合この動きは無制限でなく構造的な制約を受けている。この時に屈曲が形成されると考えられている。

図１

外腕の構成タンパク質

参考文献
1. Ogawa, K. (1991) Four ATP-binding sites in themidregion of the β -heavy chain of dynein. Nature
352, 643-645.
2. Ogawa, K., Kamiya. R., Wilkerson, C.B. and Witman,
G.B. (1995) Interspecies conservation of outer arm
dynein intermidiate chain sequences defines two intermidiate chain subclasses. Mol. Biol. Cell 6, 685-696.

3. Ogawa, K., Takai, H., Ogiwara, A., Yokota, E.,
Shimizu, T., Inaba, K. and Mohri, H. (1996) Is outerarm dynein intermediate chain 1 multifunctional? Mol.
Biol. Cell 7, 1895-1907.
4. Kagami, O., Goto, M., Makino, Y., Mohri, H.,
Kamiya, R. and Ogawa. K. (1998)A dynein light chainof sea urchin sperm flagella is a homolog of mouse
Tctexl, which is encoded by a gene of the t complex
sterility locus. Gene 211, 383-386.

53

技術課
研究室 URL : http://www.nibb.ac.jp/˜techdep/

服部 宏之
課 長

技術課は所長に直属した技術者の組織で，専門技術を通して，ている日常業務に関する技術について，まとめ，発表し情報交換研究所における研究活動を支援している。全ての技官は技術課を行うことにより相互の技術交流を深め，知識の向上に努めていに所属しているが，日常は研究施設又は研究部門へ配属されてる。

技術支援業務を行っている。平成 3 年より定員削減で，漸次メ

3. 課内研修：専門技術の幅を広げるため，新しい技術の取得

ンバーが減っているが，平成 9 年から，COE で研究支援推進員

を目的に相互に技術情報の交換，各種機器の操作法や，実験技を採用し，特に研究施設系で，技官と共に研究支援に重要な役術の実習等を行う。また，業務を遂行する上で必要な安全教育割を担っている。

も行う。平成 13 年度から技術ワークショップを立ち上げ，外部研究施設においては，各種分析機器の保守・管理及び測定，

技術
課

講師等を招き，集中的な研修を企画している。

ラジオアイソトープ施設の管理，大型スペクトログラフや計算機，

4. 生物学技術研究会：他の大学や研究機関の生物学に携わっネットワークの維持管理，実験動物・植物の飼育や栽培，及びている技術者との技術の交流や情報交換を目的に毎年「生物学

細胞・組織の培養等を行っている。また，研究部門においては，

技術研究会」を開催し，技術の向上に努めている。

研究者のもとで種々の実験，実験材料の調製，蛋白質等の精製

平成 13 年度から，隣接の生理学研究所と合同開催することと及び分析，遺伝子の解析，形質転換生物の作成等を行い，幅広なり，平成 14 年度は，平成 15 年 2 月 20 日〜 21 日に，当研究い，高度な技術を通して研究を支援している。また，研究所共所主催の「第 14 回生物学技術研究会」と，生理学研究所主催

通の機器や室の保守・管理等の研究支援も行っている。

の「第 25 回生理学技術研究会」を合同開催した。両研究会の技術課は，業務を円滑にすすめ，技術の向上を図るために下記の活動を行っている。

合同開催は，生物系技術分野における共通技術で，一層幅広く交流できることで好評である。今年度は，全国 29 機関 41 部局

1. ミーティング：毎週月曜日に，課長から教授会議，各種委から 122 名の参加があり，活発な技術交流が行われた。この研員会等の報告を受け，課の運営を議論し，日常業務の連絡や技究会の報告は「生物学技術研究会報告第 14 号」と「生理学技術的な情報交換を行っている。

術研究会報告第 25 号」の合併号として出版される予定である。

2. 課内セミナー：毎週，ミーティング終了後，各自の携わっ

第 14 回

54

基礎生物学研究所 要覧 2003

生物学技術研究会（第 2 5 回生理学技術研究会と同時開催）

■研究施設技術班【培養育成技術係】

古川 和彦

東

正一

班長

難波千営子

【アイソトープ実験技術係】【分析技術係】

松田

森

淑美

澤田

係 長

薫

友子

牧野由美子

係 長

主 任

飯沼

主 任

係 長

西出

浩世
技 官

技 官

高見

重美

中村

貴宣
技 官

技 官

技 官

【形質統御技術第一係】

秀子【形質統御技術第二係】
技
術
課

田中

幸子

林

晃司

係 長

諸岡

直樹

主 任

大澤

技 官

園子

住川

直美

係 長

技 官

■研究系技術班【細胞生物学研究系技術係 】

小林 弘子

近藤

真紀

班長

壁谷

幸子

係 長

【制御機構研究系技術係 】

山口

勝司
技 官

竹内

【発生生物学研究系技術係】

高木

主 任

知世

岡

早苗

技 官

技 官

【生命環境技術係】

靖
技 官

三輪

朋樹
係 長

水谷

健
技 官

内海

秀子

野田

千代

技 官

基礎生物学研究所 要覧 2003

技 官

55

The Graduate University for Advanced Studies

基礎生物学研究所は，総合研究大学院大学の基盤機関のひとつとして生命科学研究科・分子生物機構論専攻の博士課程大学院教育を行っています。恵まれた研究環境で，将来の生物学におけるリーダーを輩出すべく，高度な大学院教育を行っています。

総合研究大学院大学
生命科学研究科
分子生物機構論専攻総合研究大学院大学とは総合研究大学院大学は，基礎学術分野の総合的発展を目指した大学院教育を行うために，学部を持たない大学として 1988 年に設置されました。神奈川県の葉山に本部をもち，18 の基盤機関である国立学術研究機関に学生を分散配置し大学院教育を行っています。生命科学研究科は同じ岡崎にある生理学研究所の生理科学専攻と，静岡県三島市の国立遺伝学研究所の遺伝学専攻との 3 専攻により構成されています。分子生物機構論専攻は，分子生物学を基盤として動植物にかかわる基本的，かつ，高次な生物現象を分子レベルまで掘り下げて解析する高度な研究者の養成課程です。

基礎生物学研究所の素晴らしい研究環境
基礎生物学研究所（基生研）は大学における学術研究の発展に資するため，基礎生物学に関する総合研究を行うことを目的として，1977 年に創設されました。生命現象の基礎的な問題の解明を目指し，動物・植物を対象に，生物の基本単位である細胞の構造・働き・増殖・分化，器官の形成，外界からの刺激に対する生体の反応・制御等について先端的な研究を行っています。基礎生物学研究所は，我が国の生物学研究の中核の一つとして，最先端の施設や設備が整備されているばかりでなく，教授陣は，優れた創造的な研究を発信し続けており，論文の被引用回数は，我が国だけでなく世界でもトップクラスに位置しています。また科学研究費の獲得率でも常にトップクラスです。基礎生物学研究所で学位を取得するためには，総合研究大学院大学（総研大）に入学する必要があります。
引用度

大学・機関別生物医学系論文引用度

25.1

岡崎国立共同研究機構
19.6

国立遺伝学研究所
神戸大学

15.7

宮崎医科大学

15.6
14.6

大阪大学
京都大学

14.0

高エネルギー物理学研究所

13.8

自治医科大学13.2

宇宙科学研究所

13.1

東京大学

13.0
根岸正光，西澤正己，孫 媛，山下泰弘「わが国の大学における論文生産とその引用状況−
国公私立大学の実績」（「情報管理」2000 年 10 月号 Vol.43）より抜粋

56

基礎生物学研究所 要覧 2003

分子生物機構論での大学院生活

少数精鋭の大学院教育
多くの大学では，大学院生数に対して教官数が少他大学ない（国立大学では学生一人あたり約 0.16 人）

本学のに対して，総研大は教官数が圧倒的に多い（約2.6 人）ため，個別指導が希薄になるという問題点

教官

教官

学生

学生

がなく，学生生活実態調査でも 9 割以上の学生の満足度を得ています。現在分子生物機構論でも、大学院生 36 名に対して教官数が 36 名で、まさに「マンツーマン」の教育を行っています。

質の高いセミナー
セミナー風景基礎生物学研究所では各研究部門での研究セミナ
ーはもちろんのこと，所外から著名な講師を招き，
年 10 数回の基生研セミナーを行っています。その懇親会風景

他，部門公開セミナー，所長招へいセミナーなど，誰もが参加できるセミナーが豊富で研究者としての

総
合
研
究
大
学
院
大
学

視野をひろげる良い機会となっています。

高い研究者養成率
過去の進路状況

分子生物機構論では高度な研究者の養成を行っています。過去 5 年間で約 8 割の学位取得者が助手，
ポスドク等研究者として従事しています。

その他
その他
16%

ポスドク

助教授
講師

4% 3%
17%

1%

助手

大学
研究所等
26%

43%

41%
19%

研究者
研究員
講師
助手

先

5% 1%

8%

ポスドク

導科学研究科・生命体科学専攻
総合研究大学院大学の葉山キャンパス（神奈川県三浦郡葉山町（湘南国際村））には，先導科学研究科（http://sendou.soken.ac.jp）の 2 専攻（生命体科学専攻と光科学専攻）が設けられており，基礎生物学研究所の一部教官は併任としてそれら 2 専攻の教育研究活動に寄与しています。

大学院に入学するには基礎生物学研究所の研究に興味を持ち，総研大への入学を希望する方は，総研大ホームページ，
http://www.soken.ac.jp/index.html および基礎生物学研究所ホームページ http://www.nibb.ac.jp/souken/life/ をご覧ください。また，受験にあたっては進学希望研究室の担当教官と事前に連絡をとることが必要です。

基礎生物学研究所 要覧 2003

57

RADUATEISTORYSCHOOLEDUCATION

GH

OF THE INSTITUTE

大学院教育協力
沿 革

基礎生物学研究所は，大学共同利用機関として，広く基礎生物学に及びこれに関連する分野における研究者の共同利用に供されるとともに，研究者の養成に関しては，国・公・私立大学の要請に応じて，「特別研究学生」を受け入れ，大学院における教育に協力を行ってきたが，近年における，研究所の研究活動への大学院学生の参画の重要性に鑑み，平成 9 年度
からは当該大学院学生を「特別共同利用研究員」として受け入れ，併せて研究指導を行い大学院教育の協力を行うこととした。

平成 15 年度特別共同利用研究員

大
学
院
教
育
協
力

氏

名

所属大学院・研究科・専攻等

嶋雄一

九州大学・医学系学府・生殖発達医学専攻

哺乳類生殖腺の発生機構

川 俣

朋 子

神戸大学・自然科学研究科・生命科学専攻

酵母のオートファジーの膜動態に関する分子遺伝学的解析

及 川

和 聡

東京都立大学・理学研究科・生物科学専攻

シロイヌナズナの葉緑体運動欠損遺伝子 chup1 機能の解
析

末 次

憲 之

東京都立大学・理学研究科・生物科学専攻

シロイヌナズナの葉緑体光定位運動制御遺伝子の解析

上 中

秀 敏

東京都立大学・理学研究科・生物科学専攻

ヒメツリガネゴケにおける青色光誘導分枝形成の生理学的
解析

河 合

博 子

東京都立大学・理学研究科・生物科学専攻

ホウライシダにおける赤色光誘導葉緑体光定位運動の機
構解析

須 藤

慶 太

東京都立大学・理学研究科・生物科学専攻

イネプロテイナーゼ遺伝子のジベレリンによる発現制御機
構の解析

池 上 奈通子

攻

花成誘導におけるアサガオ中の無機元素濃度と遺伝子発現の相関解析

東 京 大 学・農 学 生 命 科 学 研 究 科
応

用

生

命

化

学

専

望 月

慈 子

九 州 大 学・生 物 資 源 環 境 科 学 府
生 物 資 源 開 発 管 理 学 専 攻

植食性昆虫の食べ跡の形から見る潜葉虫−天敵間の拮抗
進化の数理的研究

氏 家

義 史

山 形 大 学 ・ 理 工 学 研 究 科
地 球 共 生 圏 科 学 専 攻

遺伝子増幅の分子機構解析

加 藤

英 男

山 口 大 学 ・ 連 合 獣 医 学 研 究 科
基
礎
獣
医
学
専
攻

内分泌かく乱化学物質の生体に及ぼす影響誠

筑波大学・生命環 境 科 学 研 究 科
構
造
生
物
科
学
専
攻

ショウジョウバエ極細胞の詳細な発生運命解析良 文

東 京 大 学 ・ 生 命 科 学 研 究 科
統
合
生
命
科
学
専
攻

脊椎動物の形態形成機構に関する研究

内 田 大 介横浜市立大学・総合理学研究科
自
然
シ
ス
テ
ム
科

ゼブラフィッシュの性分化機構の解析

林

山 口

58

研 究 題 目

基礎生物学研究所 要覧 2003

IBB
ISTORYCONFERENCE

N
H

OF THE INSTITUTE

基礎生物学研究所コンファレンス
沿革当該研究分野の現状分析や研究計画を討議する国際研究集会を，基礎生物学研究所コンファレンスと称して，それぞれの特定研究について毎年開催している。

第 48 回基 礎 生 物 学 研 究 所 コンファレンス

Molecular Mechanisms of Sex Differentiation「性分化の分子メカニズム」
開

催

日

提案代表者

2002 年 10 月 18 日〜 20 日
基礎生物学研究所

諸橋憲一郎

近年，生殖腺の分化，および性分化過程における多くの遺伝子の関与が明らかになってきています。これらの遺伝子は，生殖腺に異常きたす疾患の原因遺伝子として同定されたもの
や，遺伝子破壊マウスを作成することで，その重要性が明らかになったものがあります。これらの結果は，生殖腺の分化，および性分化に不可欠な遺伝子を同定するものでしたが，個々の遺伝子産物がいかなる機能を遂行することで，生殖腺の分化，及び性分化過程に寄与するのかは不明のままでした。これらの遺伝子の多くは転写調節因子や細胞増殖因子をコードすることから，その機能は推測されるものの，胎仔生殖腺におけるこれらの遺伝子の機能を明らかにすることが，生殖腺の分化，及び性分化の諸過程を分子レベルで理解する上では不可欠であります。一方，多くの遺伝子の関与が明らかにされてきたにもかかわらず，これら遺伝子同士の関係も残された問題である。本国際シンポジウムには，これらの最先端の問題を取り上げている研究者が出席し，研究発表と活発な討議が行なわれました。性決定過程に関与する多くの因子の遺伝学的関係は遺伝子破壊マウスの解析から明らかになりつつありますが，これらの解析は今後も続けられることで，性決定を支える分子メカニズ
ムの全貌が明らかにされると期待されます。

招待講演者
Kenn Albrecht

Yoshitaka Nagahama

Andreas Schedl

Giovanna Camerino

Keith Parker

Amanda Swain

Colin Clyne

Manfred Schartl

David Zarkower

Larry Jameson

Craig Smith

Kenneth Korach

Gen Yamada

Ken-ichirou Morohashi

Colin Bishop

Norio Nakatsuji

Bon-chu Chung

The Jackson Laboratory, USA
Universitai di Pavia, Italy

Monash Medical Centre, Australia
Northwestern University Medical School, USA
NIH-NIEHS, USA

National Institute for Basic Biology, Japan
Kyoto University, Japan

Eric Vilain

UCLA School of Medicine, USA

National Institute for Basic Biology, JapanUT Southwestern Med. School, USA
University of Wuerzburg, Germany

Baylor College of Medicine, USA
Institute of Molecular
Academia Sinica, Taiwan

Biology

Vincent Harley

Blanche CapelPeter Koopman

Kenji Fujieda

Anne McLaren

Shigeaki Katoh

Masahisa Nakamura

Robin Lovell-Badge

Francis Poulat

Asahikawa Medical College, JapanThe University of Tokyo, Japan
National Institute for Medical Research, UK

University of Minnesota, USA

Kumamoto University, JAPANMonash University Prince Henry's Institute,
Australia

Duke University Medical Center, USA

Institute of Cancer Research, UK

University of Melbourne, Australia

University of Texas , USA

Richard Behringer

University of Newcastle upon Tyne, UK

基
礎
生
物
学
研
究
所
コ
ン
フ
ァ
レ
ン
ス

The University of Queensland, Australia
CRC Institute, UK

Waseda University, Japan

Institut de Genetique Humaine, France「第 48 回基礎生物学研究所コンファレンス」ポスター

基礎生物学研究所 要覧 2003

59

OOPERATIVEISTORYRESEARCHESCHOF THE INSTITUTE

共同研究活動沿 革グループ共同研究
研究課題

提案代表者名DNA microarray を用いたシアノバクテリア シグマ因子群の機能解析田中寛（東京大学分子細胞生物学研究所）

アサガオの花色発現制御機構の解明

斎藤規夫（明 治 学 院 大 学 法 学 部）

ジャジクモ藻類におけるMADS 遺伝子の解析伊藤元己（東京大学大学院総合文化研究科）

被子植物の初期における花器官進化を引き起こした遺伝子進化の解明

青木 誠志郎（東京大学大学院総合文化研究科）

胃潰瘍発症におけるPTP ζ/RPTP βの役割

野田

昌晴（基 礎 生 物 学 研 究 所）

シジミチョウ科群（アゲハチョウ上科）の系統発生学的研究

三枝

豊平（九

吉田

久美（名古屋大学大学院人間情報学研究科）

州

大

学

）

個別共同研究研究課題
花弁色素細胞の液胞成分と発色に関する研究

共
同
研
究
活
動

60

提案代表者名イネの花粉形成・発達段階に生じる冷温障害の機構および冷温耐性の機構の解明

岩崎 郁子（秋田県立大学生物資源科学部附属生物工学研究所）

酵母のオートファジーに必須な遺伝子の網羅的探索

大隅 萬里子（帝 京 科 学 大 学 理 工 学 部）

酵母ミクロペキソファジー分子の生化学的解析

阪井康能（京 都 大 学 大 学 院 農 学 研 究 科 ）小型魚類におけるcGMP 情報伝達系の役割

鈴木範男（北 海 道 大 学 大 学 院 理 学 研 究 科 ）サイクリンBmRNA 結合蛋白質のアフィニティー精製と分子同定

山下

正兼（北 海 道 大 学 大 学 院 理 学 研 究 科 ）魚類生殖腺刺激ホルモン受容体に関する分子生物学的研究

平井俊朗（帝 京 科 学 大 学 理 工 学 部）

ヒトデ生殖巣刺激物質（GSS）の精製および同定

三田

雅敏（帝

京

短

サイクリン分解の分子メカニズムの解析

徳元

俊伸（静

岡

大

魚類の性転換の生理学的・分子生物学的研究

中村將（琉球大学熱帯生物圏研究センター）

生殖腺の性分化機構吉岡秀文（兵 庫 教 育 大 学 学 校 教 育 学 部 ）アフリカツメガエル高密度 DNA マイクロアレイ法を用いたダイオキシン発生毒性機構の検討

寺岡宏樹（酪 農 学 園 大 学 獣 医 学 部）

トランスジェニックカエルを用いたアポトーシス誘導機構の解明

酒巻和弘（京 都 大 学 ウ イ ル ス 研 究 所）発生および再生を制御する遺伝子の発現と機能の網羅的解析

餅井真（姫 路 工 業 大 学 理 学 部）

dNAT1 の機能解明

山中 伸弥（奈良先端科学技術大学院大学遺伝子教育研究センター）

新規ナトリウムチャンネルαサブユニット遺伝子 Nat/Scnlla のノックアウトマウスの作製および解析

後藤

順 （ 東京大学大学院医学系研究科 ）金魚の視神経再生に関与する分子の探索加藤聖（金沢大学大学院医学系研究科）

小脳皮質形成におけるPTP ζの役割の解明

田中

正彦（藤田保健衛生大学総合医科学研究所）

トランスジェニックマウスによる聴覚脳幹の解析

工藤

基（滋

賀

期
学

医

大
理

科

学

大

学 ）
部）

学）

植物由来脂質不飽和化酵素遺伝子を導入した形質転換動物の脂質解析

大西正男（帯 広 畜 産 大 学 畜 産 学 部）

ストレス下におけるラン藻遺伝子の発現制御

宮入祥夫（産 業 技 術 総 合 研 究 所）

微細藻類におけるアブシジン酸のストレス応答反応誘導機構に関する研究平田收正（大 阪 大 学 大 学 院 薬 学 研 究 科）

酸化ストレスによる修復システムの阻害機構

西山

佳孝（愛

媛

大

学

理

学

部）

大脳皮質の層特異的な遺伝子発現の研究山本亘 彦 （ 大阪大学大学院基礎工学研究科 ）葉に濃緑色のセクターを生ずるアサガオ株における葉緑体形成の易変異性変異に関する研究

佐藤

浩之（東

Ipomoea 属植物のアントシアン合成系遺伝子の解析野口博司（静 岡 県 立 大 学 薬 学 部）

プリン受容体の分子形態学的解析：特にサル生体内 P2X 受容体サプタイムの発現

端川

勉 （ 理化学研究所脳科学総合研究ｾﾝﾀｰ）

嗅覚情報の受容と変換

坂野仁（東京大学大学院理学系研究科）

開口放出関連蛋白質 HPC-Vsyntaxin1A の機能領域の解析

赤川

公朗（杏

霊長類大脳皮質領野特異的遺伝子の同定と機能解析

榊佳之（理化学研究所ゲノム科学総合研究セ）

邦

林

大

大

学

学

理

医

学

学

部）

部）

ヒメツリガネゴケの細胞分裂制御に関わる遺伝子の単離とその解析

東江昭夫（東 京 大 学 大 学 院 理 学 系 研 究 科）

ヒメツリガネゴケFLO/LFY 相同遺伝子の機能解析加藤雅啓（東 京 大 学 大 学 院 理 学 系 研 究 科）

ヒメツリガネゴケ、シロイヌナズナをモデル植物とした、新規グループに属するMADS-box 遺伝子の機能解析

植田邦彦（金沢大学大学院自然科学研究科）

ハエトリソウ（Dionaea muscipula）の捕虫器形成に関与する遺伝子の単離解析

星

良 和 （ 国立有明工業高等専門学校 ）褐藻遊走細胞の鞭毛局在性タンパク質の同定と機能解析

村上明男（神戸大学内海域機能教育研究センター）

基礎生物学研究所 要覧 2003

H

ISTORYOF THE INSTITUTE

沿革マイクロアレイ解析およびリアルタイムRT-PCR を用いた内分泌撹乱物質曝露に応答する遺伝子発現変化に関する研究
マウス生殖器官における ER および転写共役因子発現の経時的変化

森

千 里 （ 千葉大学大学院医学研究院 ）佐藤友 美 （ 横浜市立大学大学院総合理学研究科 ）ダイオキシン受容体（AhR ）核移行のリアルタイム解析とその利用

片岡

正和（信

州

大

学

工

学

部）

アンドロゲン／抗アンドロゲン作用を発現する内分泌かく乱物質の学習および行動に及ぼす影響に関する研究

田村

廣人（名

城

大

学

農

学

部）

マウス乳癌進展機構におけるメタロチオネインの役割に関する研究

太田

康彦（鳥

取

大

学

農

学

部）

軸糸を構築する分子の網羅的・統合的解析

稲葉 一男（東北大学大学院理学研究科附属臨海実験所）

テトラヒメナダイニンの同定

豊島

陽 子 （ 東京大学大学院総合文化研究科 ）陽葉と陰葉の分化に関わるシグナル伝達物質の解析

寺島一郎（大 阪 大 学 大 学 院 理 学 研 究 科）

UV-B 光受容体の同定

植野洋志（奈良女子大学生活環境学部）

窒素源飢餓条件下の酵母のロイシン生合成系の解析大島泰郎（東 京 薬 科 大 学 生 命 科 学 部）

水晶体再生の分子生物学的解析近藤

壽 人 （ 大 阪 大 学 細 胞 生 体 工 学 ｾﾝﾀｰ）

内分泌攪乱化学物質誘導遺伝子の発現を指標としたスクリーニング手法の開発

有薗幸司（熊本県立大学環境共生学部）

酵母のオートファジーにおける膜動態の形態学的解析

大隅正子（日 本 女 子 大 学 理 学 部）

性転換関連遺伝子の網羅的解析

高瀬稔（広島大学大学院理学研究科）

高等植物の細胞内膜系の分化機構

西村いくこ（京都大学大学院理学研究科）

ホヤ胚脊索形成の分子発生生物学的解析佐藤矩行（京都大学大学院理学研究科）

Na イオン感受性 Na チャネルNax の脳内塩分濃度検出機構

稲永

清敏（九

酵母液胞膜輸送タンパク質遺伝子の同定とその機能解析

柿沼喜己（室 蘭 工 業 大 学 工 学 部）

各種ドーパミン受容体欠損マウスの作成と生理機能解析石浦章 一 （ 東京大学大学院総合文化研究科 ）タバコモザイクウイルスの移行タンパク質を利用した原形質連絡タンパク質の解析

渡 辺 雄 一 郎 （ 東京大学大学院総合文化研究科 ）シロイヌナズナの倍数体化における遺伝子発現制御に関する研究

三島美佐子（九 州 大 学 総 合 研 究 博 物 館）

リン脂質の細胞内輸送・リモデリングとオルガネラ膜形成機構の解明

太田

Apg 蛋白質の結晶構造解析

稲垣

冬 彦 （ 北海道大学大学院薬学研究科 ）生殖腺におけるAh Receptor の機能解析

十川

和 博 （ 東北大学大学院生命科学研究科 ）窒素栄養条件の変動に応答したラン藻の遺伝子発現調節の網羅的解析

小俣達男（名古屋大学大学院生命農学研究科）

脊椎動物の眼の初期発生機構の解析古川貴久（（財）大阪バイオサイエンス研究所）

蓮沼

仰嗣（横浜市立大学木原生物学研究所）

州

歯

科

大

学）

明徳（東京大学大学院農学生命科学研究科）

共
同
研
究
活
動

研究会
研究会名
植物および微生物における紫外線／青色光の受容とその応答

提案代表者名青色光生物効果 VI

動物行動プログラムの遺伝・生物学的基盤

八木健（大阪大学細胞生体工学センター）

トキシコゲノミクス国際フォーラム2002

井口泰泉（基 礎 生 物 学 研 究 所 ）

平本

幸男（東

所長招聘研究会
研究会名
岡崎の8 年間−チョウとセミ

提案代表者名
京

工

業

大

学）

大型スペクトログラフ共同利用実験
研究課題
渦鞭毛藻類の光発芽の光受容機構の研究

提案代表者名堀口

健雄（北海道大学大学院理学研究科）

基礎生物学研究所 要覧 2003

61

共
同
研
究
活
動

植物のDNA 損傷光修復酵素の紫外線による誘導の波長依存性の解析

竹内

裕一（北

マウス皮膚における紫外線誘発突然変異の作用スペクトル解析

池畑

広伸（東北大学大学院医学系研究科）

海

シアノバクテリアの走光性の分子機構の解明

池内昌 彦 （ 東京大学大学院総合文化研究科）

ラン藻の光運動反応に及ぼす遠赤色光，紫外光の影響広瀬

正紀（和 歌 山 大 学 教 育 学 部）

太陽光紫外線単独あるいは化学物質共存下でのDNA 障害と突然変異の誘発

根岸

友惠（岡

サケの分光感度特性の行動学的測定に関する研究

長谷川 英一（独立行政法人 さけ・ます資源管理センター）

脊椎動物生物時計の光入力系に関する研究

飯郷雅之（聖 マ リ ア ン ナ 医 科 大 学）

キュウリの成長に及ぼすUV-B の影響

近藤

矩 朗 （ 東 京 大 学 大 学 院 理 学 系 研 究 科）

好熱性ラン藻 The rmo Synechococcus elongatus の走光性に関する研究

真鍋

勝 司 （ 横 浜 市 立 大 学 総 合 理 学 研 究 科）

癌細胞内の光増感反応機構の解明

三好

憲雄（福

紫外線領域におけるアポトーシス誘発の作用スペクトルと皮膚細胞損傷

古澤佳也（放 射 線 医 学 総 合 研 究 所）

二酸化チタン系複合多層薄膜の光触媒機構に関する研究

黒田

真一（群

太陽紫外放射観測ネットワーク用各種 UV 放射計の分光応答度の評価

佐 々 木 政 子 （ 東海大学総合科学技術研究所 ）ポリマーフィルムの光劣化に対する紫外線照射波長の影響
Research on Wavelength Sensitivity and UV-B Damage to Elastomer
and Biopolymer Materials.

大石不二夫（神 奈 川 大 学 理 学 部）
Andrady,Anthony L（Research Triangle Institute ）Action spectra for the synthesis of mycosporine-like amino acids

Gudrun Kräbs （Alfred-Wegener-Institut for
Polar and Marine Science ）ショウジョウバエを用いた光波長識別機能の解析伊藤啓（基 礎 生 物 学 研 究 所 ）研究課題
イネの易変性葉緑素変異体における転移性因子の探索前川雅彦（岡 山 大 学 資 源 生 物 科 学 研 究 所）

新規転移因子による二次代謝系遺伝子の発現制御機構の解明

小関良宏（東 京 農 工 大 学 工 学 部）

PN1type 電位依存性ナトリウムチャンネルのサル・ラットのグリア最奥における発現の検索

一戸紀孝（理化学研究所脳科学総合研究セ）森浩禎（奈良先端科学技術大学院大学遺伝子教育研究センター）

山

井
馬

道

東

大

学

医
大

海

薬

科
学

工

大

学

大
学

学）

部）

学）
部）

形質統御実験施設共同利用実験

DNA マイクロアレイを用いた遺伝子増幅検出法の検討

提案代表者名

環境耐性植物共同利用実験
研究課題
Action spectra for the synthesis of mycosporine-like amino acids in the marine red alga Chondrus crispus.

62

研究者名
Krabs, Gudrun （ドイツ）

Research on Stress Tolerance of Plants.

Madanahally, Kiran （インド）

DNA-Microarray analyses of cyanobacterial gene transcription in response to different light conditions.

Hubschmann, Thomas Divahar （ドイツ）

Characterization of genes expressing in chlorotic leaves of a rice virescent mutant.

Chareerat, Mongkolsiriwatana （ タ イ ）Response regulators involved in cold-signal transduction.

Jogadhenn , Syamasundar Prakash （インド）Overexpression of a tomato phosphoethanolamine N-methyltransferase(PEAMT) in codA transgenic plants
to increase glycinebetaine accumulation.

Chen, Tony （アメリカ）

Elucidation of the in vivo Functions of Possible Photoreceptors in Cyanobacterium Synechocystis sp.PCC
6803 using Cyano Chip Experiments.

Kwon, Ohoak （韓国）

Microarray analysis of gene expression in mutants of response regulators.

Shoumskaya, Maria （ロシア）

Plant stress

Allahverdiyeva, Yagut Mustafa （ハンガリー）Cold-induced desaturation of fatty acids in mutants of cold sensors.

Paithoonrangsarid, Kalyanee （タイ）Microarray analysis of gene expression in water channel mutant of Synechocystis.

Lyukevich, Alexander A. （ロシア）Signal transduction in cyanobacteria

Panichkin, Vladimir Borisovich （ロシア）

Leaf Polarities governed By leaf-specific Genes

Kim, Gyung-Tae （韓国）

Molecular and physiological studies of enviromental stress on microalgae

Ntefidou, Maria （ドイツ）

基礎生物学研究所 要覧 2003

基生研セミナー源（熊本大学・動物資源開発センター）

2 稲垣

冬彦

（北海道大学・大学院薬学研究科）

3 岡田 典弘（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

4 田辺

信介

（愛媛大学・農学部沿岸環境科学研究センター）

5 菊池（広島大学・大学院医歯薬学総合研究科 ）6 島崎研一郎（ 九 州 大 学 ・ 大 学 院 理 学 研 究 院 ）（ 京 都 大 学 ・ 大 学 院 理 学 研 究 科 ）

1 山田

章

7 木村

實

（ 京 都 府 立 医 科 大 学 ・ 医 学 部 ）8 長谷あきら

9 佐野芳雄（北海道大学・大学院農学研究科）

10 柴田

大輔

（ 財 団 法 人 かずさ DNA 研 究 所 理 事 ）

12 曽良

一郎

（東北大学・大学院医学系研究科）

11 武田

俊一

（ 京 都 大 学 ・ 大 学 院 医 学 研 究 科 ）

13 根岸

学

（京都大学・大学院生命科学研究科）

所長招へい
2 二階堂

修

3 Scott F.Gilbert（Swarthmore College ）

4 大島

泰郎

（ 東 京 薬 科 大 学

5 吉岡

享

6 望月

敦史

（九州大学 ・大学院理学研究院）

7 森脇

和郎

（理化学研究所 ・バイオリソースセンター）

8 林

茂生

（理化学研究所・発生再生科学総合研究センター）

9 佐藤

公行

（

）

10 小川

智子

（

1 大森

正之

（東京大学 ・大学院総合文化研究科）（ 早 稲 田 大 学
岡・ 人 間 科 学 部 ）

山

大

学

（

金

沢

岩

手

大

学

看

・

薬

学

部

）

・ 生 命 科 学 部 ）

護

短

期

大

学

）

11 巖佐

庸

（九州大学 ・大学院理学研究院）

12 矢原

徹一

（九州大学 ・大学院理学研究院）

13 河野

重行

（東京大学 ・大学院新領域創成科学研究科）

14 八杉

貞雄

（東京都立大学・大学院理学研究科）

15 松浦

悦子

（ お 茶 の 水 女 子 大 学

16 米田

悦啓

（大阪大学 ・ 大学院生命機能研究科）

18 夏目

徹

（独 立 行 政 法 人 ・ 産 業 技 術 総 合 研 究 所 ）19 古谷（清木）誠 （科学技術振興事業団・近藤誘導分化プロジェクト分化変異体グループ）

20 永田

和宏

（ 京 都 大 学 ・ 再 生 医 科 学 研 究 所 ）

21 星

元紀

（ 慶 應 義 塾 大 学 ・ 理 工 学 部 ）

22 石和

貞男

（ お 茶 の 水 女 子 大 学

23 河田

光博

（

京

都

府

立

医

科

大

学

）

24 高津

聖志

（ 東 京 大 学

25 橋本敬太郎

（

山

梨

大

学

・

医

学

部

）

26 島崎研一郎（九州大学 ・大学院理学研究院）

27 長谷あきら（京都大学 ・大学院理学研究科）

28 徳富

哲

（大阪府立大学・先端科学研究所）

29 飯野

盛利

（大阪市立大学・大学院理学研究科）

30 池尾

一穂

（

国

立

遺

伝

学

研

究

所

）

31 井村

有希

（ 衣 笠 病 院 ・ 健 康 管 理 センター）

32 宇佐美真一

（

信

州

大

学

・

医

学

部

）

33 岡本

宗裕

（

）

34 近藤喜代太郎 （

35 新川

勉

（

放

）

36 関口

37 蘇

智慧

（

J T

）

39 野村

昌史

（ 千 葉 大 学 ・ 園 芸 学 部 ）

41 村路

雅彦

（独立行政法人・農業生物資源研究所）

42 Bocak, Ladislav （ 大 阪 府 立 大 学 ・ 先 端 科 学 研 究 所 ）

43 矢田

脩

（九州大学・大学院比較社会文化研究院 ）

44 斉藤

秀生

（財団法人・自然環境研究センター）

45 加藤

義臣

（

）

46 大澤

省三

（

名

47 三枝

豊平

（

）

47 中澤

透

（

放

49 藤岡

知夫

（

）

50 渡邉

一雄

51 八木

孝司

（大阪府立大学 ・先端科学研究所 ）52 大屋敷亮輔（千葉大学・大学院自然科学研究科）

53 荒谷

邦雄

（九州大学・大学院比較社会文化研究院 ）

54 尾本

惠市

（ 桃 山 学 院 大 学 ・ 文 学 部 ）

55 伊藤

建夫

（

信

州

大

学

・

理

学

部

）

56 鳴海

一成

57 仁木

宏典

（

国

立

遺

伝

学

研

究

所

）

58 宇佐見

59 浅野

雅秀

（

金

沢

大

学

・

医

学

部

）

17 大岡

・ 理 学 部 ）

玲

鳥

国

取

大
生

際

命

基

九
東

海

学

・

送

大

農

大
誌

教

州

大

学

・

部

学

研

督

学
究

大

館

学

学
理

学

部

放

・ 理 学 部 ）・ 医 科 学 研 究 所 ）

送

大

学

）

正幸

（ 国 立 精 神 神 経 セ ン タ ー ）

38 中峰

空

（神戸大学 ・大学院自然科学研究科）

40 桝永

一宏

（ 滋 賀 県 立 琵 琶 湖 博 物 館 ）古屋
送（ 広 島 大 学

（

日

本

原

大
大

学

）

学

）

・ 総 合 科 学 部 ）

子

力

研

究

所

）

健

（京都大学・ 大学院理学研究科）

60 寺島

一郎

（ 大 阪 大 学 ・ 大 学 院 理 学 研 究 科 ）秀明（（大阪府立大学・先端科学研究所）

61 大政

謙次

（東京大学・大学院農学生命科学研究科 ）

62 臼田

63 井上

和仁

（ 神 奈 川 大 学 ・ 理 学 部 ）

64 足達

哲也

65 堀本

勝久

（ 東 京 大 学 ・ 医 科 学 研 究 所 ）

66 油谷

幸代

（九州大学・大学院生物資源環境科学府 ）67 時田恵一郎（ 大 阪 大 学 ・ サイバーメディアセンター）

68 田辺

久美

（ 大 阪 大 学 ・ サイバーメディアセンター）

69 検崎

博生

（ 大 阪 大 学 ・ 大 学 院 理 学 研 究 科 ）

70 勝木

厚成

（大阪大学・ 大学院理学研究科）

71 林田

守広

（京都大学・大学院情報学研究科）

72 中井

謙太

（ 東 京 大 学 ・ 医 科 学 研 究 所 ）73 蒔田由布子（東京農工大学・大学院工学研究科）

74 Natalia Polulyakh（お茶の水女子大学・大学院人間文化研究科）

帝

京

大

共
同
研
究
活
動

学

・

医

学

部

基礎生物学研究所 要覧 2003

）

63

H

ISTORYOF THE INSTITUTE

沿

共
同
研
究
活
動

64

革

75 有田

正規

（独立行政法人 産業技術総合研究所）

76 中西由紀子（インテック・ウェブ・アンド・ゲノム・インフォマティクス株式会社）

77 中垣

俊之

（北海道大学・ 電子科学研究所）

78 高松

敦子

（ 東 京 大 学 ・ 生 産 技 術 研 究 所 ）

79 山田

裕康

（理化学研究所 ・ バイオ・ミメティックコントロール研究センター）

80 土居

智和

（ 奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科）

81 森岡

涼子

（奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科）

82 行縄

直人

（奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科）

83 小林

亮

（ 北 海 道 大 学 ・ 電 子 科 学 研 究 所 ）

84 上田

肇一

（ 北 海 道 大 学 ・ 工 学 研 究 科 ）

85 手老

篤史

（北海道大学・ 大学院理学研究科）

86 菅原真紀子（北海道大学・ 大学院理学研究科）

87 中村

春木

（ 大 阪 大 学

蛋 白 質 研 究 所 ）

88 金子

邦彦

（東京大学・大学院総合文化研究科）

89 古澤

力

（東京大学・大学院総合文化研究科）

90 前田

卓哉

（東京大学・ 大学院総合文化研究科）

91 黒澤

元

（九州大学・ 大学院理学研究府）

92 昌子

浩登

（九州大学 ・大学院理学研究府）

93 藤田

浩徳

（

95 齋藤

成也

（

97 山田

博万

（ 筑 波 大 学 ・

99 牧田

裕道

（

東

101 田代

裕

（

関

・

新
国

潟

立

遺

邦

大
西

）

94 岡田

節人

（

）

96 澤村

京一

（ 筑 波 大 学 ・ 生 物 学 系 ）生 物 学 系 ）

大

伝

学

学
研

学

・

医

科

究

理

学

大

所

京

都

大

学

）

98 斉藤

明子

（ 千 葉 県 立 中 央 博 物 館 ）部）

100 細谷忠嗣（ 京 都 大 学 ・ 大 学 院 理 学 研 究 科 ）学）（ 姫 路 工 業 大 学 ・ 理 学 部 ）102 園部

誠司

隆宏（姫路工業大学・ 大学院理学研究科）

104 林

要喜知

105 高野良治（ 九 州 大 学 ・ 大 学 院 理 学 研 究 府 ）106 内山

安男

（

大

阪

大

学

・

医

学

部

）

107 和栗

聡

（

大

阪

大

学

・

医

学

部

）

103 濱田大）108 柴田昌宏（（甲子園大学・大学院栄養学研究科）

110 小池正人（ 福 島 県 立 医 科 大 学 ・ 医 学 部 ）111 木南英紀（ 順 天 堂 大 学 ・ 医 学 部 ）112 谷田以誠（ 順 天 堂 大 学 ・ 医 学 部 ）113 江崎淳二（ 順 天 堂 大 学 ・ 医 学 部 ）114 上野隆（ 順 天 堂 大 学 ・ 医 学 部 ）115 横田貞記（）

116 山本章嗣（ 関 西 医 科 大 学 ・ 医 学 部 ）117 市川久詞（ 大 阪 大 学 ・ 大 学 院 医 学 研 究 科 ）118 金沢匠（新潟大学・大学院自然科学研究科）

119 川俣

朋子（神戸大学・大学院自然科学研究科）

120 今村優子（広島大学 ・大学院工学研究科）

121 岡田典弘（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

122 二階堂雅人（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

123 佐々木剛（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

124 渡辺麻衣子（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

125 西原秀典（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

126 Oliver Piskurek（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

127 宗正円生（東京工業大学 ・大学院生命理工学研究科）

128 牧野瞳（東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

129 長谷川政美（

130 西本由利子（総合研究大学院大学 ・先導科学研究科）

131 米澤隆弘（東京大学 ・大学院理学系研究科）

132 門田明雄（東京都立大学・大学院理学研究科）

133 山内大輔（姫路工業大学・大学院理学研究科）

134 笠原賢洋（東京農工大学・遺伝子実験施設）

135 鐘ヶ江健（東京都立大学・大学院理学研究科）

136 河合博子（東京都立大学・大学院理学研究科）

137 須藤

統

大

梨

大

計

学

・

学

数

・

理

医

学

医

研

学

究

部

医 学 部 ）

109 吉村健太郎

山阪（ 旭 川 医 科 大 学 ・

部

所

）

慶太

（東京都立大学・大学院理学研究科）

138 上中秀敏（東京都立大学・大学院理学研究科）

139 本山健太郎（東京都立大学・大学院理学研究科）

140 家村俊一郎（独立行政法人・産業技術総合研究所）

141 青木誠志郎（東京大学・大学院総合文化研究科）

142 別所康全（ 京 都 大 学 ・ ウ イ ル ス 研 究 所 ）143 松井誠（徳島大学・大学院人間自然環境研究科 ）144 山中敦子（蒲郡市情報ネットワークセンター・生命の海科学館）

145 平本幸男（

146 鈴木義昭（

147 浅島誠（東京大学・大学院総合文化研究科）

148 伊藤繁（ 名 古 屋 大 学 ・ 理 学 部 ）149 村上富士夫（ 大 阪 大 学 ・ 基 礎 工 学 研 究 科 ）150 押尾茂（

151 神谷律（東京大学・大学院理学系研究科）

152 森沢正昭（東京大学・大学院理学系研究科）

153 石島純夫（ 東京工業大学・大学院生命理工学研究科）

154 奥野誠（東京大学・大学院総合文化研究科）

155 佐野清（ 北 海 道 大 学 ・ 厚 岸 臨 海 実 験 所 ）156 細谷夏実（ 大 妻 女 子 大 学 ・ 社 会 情 報 学 部 ）157 馬渕

一誠（東京大学・大学院総合文化研究科）

東

京

工

基礎生物学研究所 要覧 2003

業

大

学

）

基
帝

礎
京

生
大

物
学

学
・

研
医

究
学

所
部

）
）

F
H

ACILITIESISTORYOF THE INSTITUTES
OF THE INSTITUTE

岡崎国立共同研究機構共通施設
沿
革

情報図書館
情報図書館は，機構の共通施設として，3 研究所の図書，雑誌等を収集・整理・保存し，機構の職員，共同利用研究者等の利用に供している。
主な機能■ライブラリーカードによる 24 時間利用。
■情報検索サービス（Web of Science, Insaide web, DIALOG, NACSIS-IR, SciFinder Scholar 等）
。

図書館建物

岡
崎
国
立
共
同
研
究
機
構
共
通
施
設

図書館内部

岡崎コンファレンスセンター
学術の国際的及び国内的交流を図り，機構の研究，教育の進展に資するとともに，社会との連携，交流に寄与することを目的に平成 9 年 2 月に竣工した。
大会議室 250 名収容，中会議室 150 名収容，小会議室（2 室）各 50 名収容。

岡崎コンファレンスセンター

基礎生物学研究所 要覧 2003

65

H

ISTORYOF THE INSTITUTE

沿

革

大会議室

共同利用研究者宿泊施設
共同利用研究者等の宿泊に供するため，3 研究所及び共通研究施設の共通施設として宿泊施設「三島ロッジ」［個室 51，
岡
崎
国
立
共
同
研
究
機
構
共
通
施
設

特別個室（1 人用）9，特別個室（2 人用）4，夫婦室 10，家族室 20］及び「山手ロッジ」［個室 11，特別個室（2人用）4，家族室 2］があり，共同利用研究者をはじめ外国人研究員等に利用されている。

三島ロッジ

山手ロッジ

66

基礎生物学研究所 要覧 2003

P
H

ROFILEISTORYOF THE INSTITUTE
OF THE INSTITUTE

研究所の概要沿革■ 定員（平成 15 年度）

区

分

所

長

授

助 教 授

1

1

細 胞 生 物 学 研 究 系

2（3）

2（3）

7

11（6）

11（6）

発 生 生 物 学 研 究 系

3（1）

3（1）

7

13（2）

13（2）

制

系

2（2）

2（2）

6

10（4）

10（4）

設

5

9

11

25

御

研

機

構

究

技

研

究

施
術

所

長

教

助

手

小

1

計

技

1

計

12（6）

16（6）

31

計

25

課

合

官

60（12）
※（

28

28

28

88（12））内は客員で、外数である。

■ 予算（平成 14 年度決算額）

区

分

計

人件費
千円

基 礎 生 物 学 研 究 所

物件費千円

1,534,030

千円

645,126

888,904■ 配置図
面積(m 2)

施 設

N① 実験研究棟
A 大型スペクトログラフ室
B 動物実験センター（水生動物室））② 形質統御実験施設棟③ 共通施設棟 I（アイソトープ実験センター 分析室 電子顕微鏡室）④ 共通施設棟 II（洗滌室 機器研究試作室）⑤ 動物実験センター（陸生動物室）⑥ 廃棄物処理施設⑦ 実験圃場（管理棟・温室）⑧ 山手 1 号館（統合バイオサイエンスセンターの一部
計算科学研究センターの一部）⑨ 山手 2 号館（動物実験センターの一部
アイソトープ実験センターの一部）

⑦

A地区

②
A

⑤

基礎生物学研究所

①

④
B

⑤

１１,４８４
２,５７４
３,３４５

研
究
所
の
概
要

６８４
３,１８１
８０
２１０
５,１４８
４,６７３

③
池

正門

⑥

B地区

職員会館

エネルギー
センター

生理学研究所
E地区
図書館
分子科学研究所
管理棟
計算科学
研究センター⑧⑨

基礎生物学研究所 要覧 2003

67

DMINISTRATIONISTORYBUREAUA
H

OF THE INSTITUTE

岡崎国立共同研究機構管理局
沿 革

管 理 局

総 務 部
庶

人

務

事

課

課

研究協力課

岡
崎
国
立
共
同
研
究
機
構
管
理
局

局

長 （法人化準備室員）

森

重

和

子

部

長

久

保

鉄

男

課

長

古

川

聖

登

課
専

長
門

補
職

佐
員

松
藤

永
田

和
浩

雄
正

庶

務

係

長

文 書 広 報 係 長

桑
藤

原
田

博
浩

明
正

企 画 法 規 係 長 （法人化準備室員）
情 報 整 理 係 長

山
山

本
本

寛
利

幸
幸

情 報 運 用 係 長

古

田

克

敏

課
専

門

職

長
員 （法人化準備室員）

内
伊

田
藤

芳
純

男
一

任

用

係

長

小

林

高

士

給
職

与
員

係
係

長
長

遠
廣

藤
川

典
光

子
之

友

課

長

梛

野

研究協力専門員

杉

江

専

門

職

員

廣

岡

専
総

門
務

職
係

員
長

神
廣
行

共 同 研 究 係 長
研 究 協 力 係 長
国際交流課

経 理 部
主

経

建

設

計

理

築

備

課

課

課

課

課

義

谷 良 志
岡
義
田

伊

藤

栄
修

伸

彦
夫
彦
豊
二

長

北

川

専 門 職 員国 際 企 画 係 長

村
杉

木
浦

教
鈴

悦
代

国 際 交 流 係 長

村

木

教

悦

部

長

原

口

正

明

課

博

長

尾

越

和

博

課

長

補

佐 （法人化準備室員）

横

井

益

男

総

務

係

長

福

司 計 第 一 係 長

田

司 計 第 二 係 長

二

村

浩

臣

管

市

川

真

康

課
長
契 約 専 門 員

窪
一

川
柳

友

行
明

経
出

長
長

稲
浅

垣
井

道

雄
誠

情 報 処 理 係 長
用 度 第 一 係 長

古

橋

悟

志

用 度 第 二 係 長

市
古

岡
川

浩
一

之
広

課
総

長
長

加
藤

藤
本

政
和

義
夫

建 築 第 一 係 長
建 築 第 二 係 長

渋
地

谷
中

省

一
剛

課

長

藤

本

恵

夫

長
長

井
浅

川
野

正
一

幸
夫

電
機

財

理
納

務

気
械

係

係
係

係

係
係

長 （法人化準備室員）

井
之

上

豊
裕

治

平成 15 年度 4 月 1 日現在

68

基礎生物学研究所 要覧 2003

基礎生物学研究所へのアクセス●鉄道を利用した場合
東京方面から

名古屋鉄道

至 大阪

東海道新幹線

豊橋駅下車，名古屋鉄道（名鉄）に乗り換えて，
東岡崎駅下車（豊橋−東岡崎間約20分），南（改札出て左側）へ徒歩で約7分。

小牧I.C

東名高速道路春日井I.C

名古屋I.C

大阪方面から名古屋駅下車。名鉄（新名古屋駅）に乗り換え，
東岡崎駅下車（新名古屋−東岡崎間約30分），
南（改札出て左側）へ徒歩で約7分。

名古屋（新名古屋）

環境耐性植物実験室
三好I.C

東岡崎

●自動車を利用した場合
東名高速道路の岡崎I.Cを下りて国道1号線を名古屋方面に約1.5km，吹矢橋北信号を左折。I.Cから約10分。

（名大農附属農場内）

岡崎I.C
音羽蒲郡I.C

三河安城

豊川I.C

豊橋

●名古屋空港から
名鉄バスJR岡崎駅行きを利用，所要約60分，東
岡崎下車，南へ徒歩で約7分。

基礎生物学研究所

至 東京

愛知県岡崎市

研究所周辺のご案内

至 名古屋
岡崎市役所
吹矢橋北

至 豊橋
至 東名岡崎インター

乙川

東岡崎駅

基礎生物学研究所
A地区

六所神社
案内板
古
名
鉄
名

正門

線
本
屋

生理学研究所
岡崎国立共同研究機構

三島ロッジ

管理局

岡崎コンファレンス
センター

分子科学研究所
B地区

至 東京

東門

E地区

統合バイオサイエンス
センター
ローソン

山手ロッジ

平成15年6月

発行

岡崎国立共同研究機構

基礎生物学研究所要覧 平成15年度

http://www.nibb.ac.jp/〒444-8585 愛知県岡崎市明大寺町字西郷中38
TEL 0564-55-7000

FAX 0564-53-7400

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