目 次

Contents

はじめに Introduction …………………………………………………………………………………………………………………3
概要 Outline …………………………………………………………………………………………………………………………4

遺伝研マップ NIG Map ………………………………………………………………………………………………………………6組

織 Organization ……………………………………………………………………………………………………………………8■遺伝研の研究活動
研究活動 Research Activities …………………………………………………………………………………………………………9
知的財産室 Intellectual Property Unit ………………………………………………………………………………………………56
新領域融合研究センター Transdisciplinary Research Integration Center ………………………………………………………58■遺伝研の事業と活動
日本 DNA データバンクの活動 Activity of the DNA Data Bank of Japan ………………………………………………………59
遺伝資源データベースとリソースの提供サービス Materials and Information Services of Genetic Resources …………60
遺伝学電子博物館 Cyber Museum of Genetics ……………………………………………………………………………………61
国際交流 International Activities ………………………………………………………………………………………………………62■遺伝研の教育総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻 Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI ……64
他研究機関からの受け入れ Hosting Scientists from Other Institutions …………………………………………………………69■研究を促進するための活動
研究を促進するための活動と行事 Activities for the Promotion of Research and Events ……………………………………70

運

営 Management …………………………………………………………………………………………………………………71

研究教育職員・研究員・学生 Research Staff & Students ……………………………………………………………………74
管理部と技術課職員 Staff of Administration Department and Technical Section …………………………………………………78
沿革 History …………………………………………………………………………………………………………………………79

予算 Budget…………………………………………………………………………………………………………………………81

科学研究費補助金 Grant-in-Aid for Scientific Research ……………………………………………………………………………81
2010 年に発行された論文一覧 Publications in FY2009 ………………………………………………………………………82
公募による共同研究 Collaborative Research ……………………………………………………………………………………85
民間等との共同研究 Joint Research with the Private Sector ……………………………………………………………………87
受託研究 Commissioned Research …………………………………………………………………………………………………88
研究開発施設共用等促進費補助金 National BioResource Project ……………………………………………………………88
表彰・受賞歴 Awards ・ Honors ……………………………………………………………………………………………………89
知的財産権 Intellectual Property Rights………………………………………………………………………………………………89
情報・システム研究機構 Research Organization of Information and Systems …………………………………………………90
遺伝研へのアクセス Access to the Institute ………………………………………………………………………………………91

2

目次／Contents

はじめにIntroduction

国立遺伝学研究所はDNA二重らせん発見の4年前にあたる1949年に創設されました。60年を越すその歴史は20世紀後半の生命科学の爆発的発展と重なり、本研究所も、分子進化の中立説、mRNAのキャップ構造の発見、DNA複製起点の同定など数々の優れた研究業績を輩出してきました。その後1984年に大学共同利用機関に改組され、遺伝学のナショナルセンターとして機能してきました。
国立遺伝学研究所の使命は生命科学における先端研究とそのための基盤整備、人材の養成、そしてこれらをもとにした共同利用・共同研究の推進です。毎年コンスタントに優れた論文が発表され、国内外の共同研究拠点としても多くの優れた成果をあげてきており、論文引用度や外部研究資金の獲得額も常に高水準を保ってきました。基盤整備ではDNAデータバンク（DDBJ）や生物遺伝資源、最近では大規模DNAシーケンシングセンターを運営し、国際的な拠点として機能するとともに、研究コミュニティとの連携を進めてきました。本研究所にはマウスやイネなど何十年もかけて収集・構築してきた遺伝資源が多くありますが、ゲノムの時代の研究材料として新たな光が当たり始めています。今後とも、
このような長期的な視点での基盤整備を進めていきたいと考えています。人材育成・分野開拓では、新分野
創造センターを拡充し将来を見すえた体制つくりも進めてきましたし、
また総合研究大学院大学・遺伝学専攻を担当し、優秀な研究者を世に送り出しています。このような大学共同利用機関のミッションを果たすべく、39の研究グループ、教職員、学生、
ポスドク、
テクニシャン、SEなど総勢500名近くが三島の地で活動を続けています。
国立遺伝学研究所は2004年に情報・システム研究機構の一員として法人化されましたが、法人化の利点を最大限活用して、今後とも、生命システ
ムの個別メカニズムの解明さらにはその全体像の解明をめざした最先端研究に取り組み、いっそうの発展を期したいと思います。特に、新たなゲノム
研究は生命科学を変えつつありますので、「生命システムを多様なゲノムの解析・比較から明らかにする」
ことをめざした先端ゲノミクス推進センターを

The National Institute of Genetics (NIG) was established in 1949 as thecentral institute to study various aspects of genetics. It was reorganizedin 1984 as an inter-university research institute to promote collaborations with researchers at universities. Since 1988, NIG has been participating in graduate education as the Department of Genetics of the
Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI). NIG also serves
as a center for various genetic resources such as mutant strains, clones
and vectors, and houses DDBJ, the DNA Data Bank of Japan, and a
DNA sequencing center.
The history of NIG overlaps the period of a revolution in the field ofGenetics. Genetics is no longer a discipline to study the rules andmechanisms of heredity, but has become the basis for all fields of life
science. Molecular techniques now allow us not only to decipher theentire genome sequence of organisms including humans, but also tounderstand the details of higher biological phenomena: cell differentiation, morphogenesis, brain function, and evolution --- the history of life
itself. Currently, 39 research groups are actively performing pioneeringand cutting-edge researches in these fields at NIG.
Recent generation of massive information on biological systems andtheir environment calls for new directions in life sciences, such as
bioinformatics, system-level analysis, and theoretical approaches toextract knowledge from databases. In particular, so-called the next
generation DNA sequencing technology will revolutionize a wide rangeof life science. To this end NIG sets up the facilities for thehigh-throughput DNA sequencing and massive data analysis, which areused for collaborations in the research community. NIG has collected
and developed various bioresources (mouse, rice etc.) from wild population for long time, which are now excellent targets in the new genome
era to understand the mechanisms and its evolution and diversity of life.
We would appreciate your continuous support and encouragement to
NIG, and welcome your comments and suggestions on our research
activities and endeavors.
Yuji Kohara, Director-General

今年度立ち上げます。国立遺伝学研究所は常に若返り、改革を続け、そして生命科学を先導する研究所として活動していきたいと考えております。遺伝学・生命科学を作り上げ発展させてきた先輩達の汗と努力に報いるべく、一層の研鑽を重ねていく所存でありますので、今後とも、どうか皆様のご指導・ご鞭撻をよろしくお願いいたします。
所長

小原

雄治

小原雄治
研究分野：分子生物学、
ゲノム生物学略 歴：名 古 屋 大 学 助 手 ( 1 9 8 0 - 1 9 8 9 ) 、英 国 M R C 分 子 生 物 学 研 究 所 客 員 研 究 員(1998-1990)、国立遺伝学研究所・遺伝情報研究センター助教授(1989-1996)、同・
構造遺伝学研究センター教授(1996-1998)、同・生物遺伝資源情報総合センター教授(1998-)、同・副所長(2002-2004)、同・所長(2004-)、情報・システム研究機構理事(2005-)、総合研究大学院大学教授(1996-)、
日本学術会議会員(2005-)
所属学会：日本分子生物学会、
日本遺伝学会、HUGO (Human Genome Organization)

所長 Yuji Kohara Director-General

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

はじめに／ Introduction

3

概

要

遺伝学の最先端研究
CUTTING-EDGE GENETICS RESEARCH

生命科学分野における中核研究機関として国際水準の先端的研究に取り組んでいる。

共同利用

As a core institute of Genetics, NIG is acting foradvanced research in the field of Life Sciences.

RESEARCH COLLABORATIONS

全国の研究者のために共同研究の機会を提供し、またそのための施設の利用に応ずる。

国際交流
INTERNATIONAL COLLABORATION

遺伝学の分野で国際的な学術交流を活発化するため、研究者の交流や国際シンポジウム等を開催する。
This institute strives to promote international
scientific exchanges by sponsoring international
symposia and through the exchange of
researchers.

This institute offers collaborative research
opportunities to researchers throughout Japan.

大学院教育

知的基盤整備事業

EDUCATION FOR GRADUATE STUDENTS

総合研究大学院大学生命科学研究科の遺伝学専攻を担当し、大学院学生の教育を行う。また、その他の大学の大学院教育に協力する。

INTELLECTUAL INFRASTRUCTURE FOR LIFE SCIENCES

生命科学を支える中核拠点として、バイオリソース事業、DDBJ事業、DNAシーケンシング
事業を行っている。

This institute enrolls graduate students as the
Department of Genetics, School of Life
Sciences, Graduate University for Advanced
Studies, and also participates in the educationof students from other universities.

NIG performs Bioresources Center, DNA Data
Bank of Japan (DDBJ) and DNA Sequencing
Center, as a core institute to build theintellectual infrastructure that supports Life
Sciences.

生命科学分野における遺伝学の中核拠点としての先端研究活動
Cutting-edge research at the National Institute of Genetics: a core institute for life sciences

コンピュータ・シミュレーションを利用した紡錘体伸長過程の再現

A developmental
abnormality induced by
activation ofretrotransposon in
Arabidopsis (right).

Computer simulation of spindle
elongation in C. elegans.

シロイヌナズナのトランスポゾン活性化による発生異常（右）正常な個体（左）Nanos2を強制発現したマウスの精巣（右）Nanos2overexpression results in an
extra-accumulation of germline
stem cells in mouse testis (right).

ショウジョウバエ 神 経 細胞における膜タンパク質の軸索内局在Intrinsic
compartmentalization ofaxonal membrane proteinsin Drosophila neurons.

国立遺伝学研究所は、生命科学分野における中核拠点として生命システムの個別メカニズ
ムの解明、さらにはその全体像の解明を目指した国際水準の先端的研究に取り組んでいる。
生命システムは遺伝情報と多様な生体物質が階層性を持つことが特徴である。そのため、遺伝子・ゲノムから生命システム解明を目指し、「 染色体・細胞」、「 エピジェネティクス」、
「 発生・
分化」、
「 生殖」、「 行動」、「 脳科学」、「 ゲノム・大量情報」、「 進化・多様性」などのキーワードで
イネ、シロイヌナズナ、マウス、ゼブラフィッシュ、ショウジョウバエ、線虫、酵母、大腸菌などのモデル生物やデータベースを用いた最先端の研究を行っている。

4

概要／ Outline

老化のrDNA仮説
The "rDNA theory" for aging.
最近のプレスリリースより

NIG is a core institute for advanced research in the field of Life Sciences working to unlock
the mysteries of biological systems and their individual mechanisms. Biological systems arecharacterized by hierarchical structure of genetic information and various biological materials. Therefore, to explore from genes and genomes to biological systems, we perform
cutting edge research using rice, Arabidopsis, mice, zebrafish, fruit flies, nematode, E. coli
and other model organisms, and various databases, with keywords such as“chromosome/cell”, “epigenetics”, “development/differentiation”, "reproduction", “behavior”,“neuroscience”, “genomics and bioinformatics”, and “evolution and diversity”.

Outline

国立極地研究所

極域科学専攻National Institute of Polar Research

Department of Polar Science

複合科学研究科

国立情報学研究所

School of Multidisciplinary
Sciences

National Institute of Informatics

情報学専攻
Department of Informatics

統計数理研究所

統計科学専攻The Institute of Statistical Mathematics

Department of Statistical Science

大学共同利用機関法人

情報・システム
研究機構

生命科学研究科

国立遺伝学研究所

遺伝学専攻

National Institute of Genetics

Inter-University ResearchInstitute Corporation

Department of Genetics
School of Life Science

Research Organization ofInformation and Systems

新領域融合研究センター
国立大学法人Transdisciplinary Research Integration Center

総合研究大学院大学の一部

ライフサイエンス
統合データベースセンター

A part of SOKENDAI

Database Center for Life Science

生命科学を支える知的基盤整備事業の中核拠点としての活動
Activities to build the intellectual infrastructure that supports life sciences

バイオリソース（生物遺伝資源）事業

DDBJ（日本DNAデータバンク）事業

Bioresources Project

DNAシークエンシング事業

DDBJ Project

DNA Sequencing Project
最新のDNA配列決定装置（次世代シークエンサー）

NBRP情報センター NBRP Information Center

The latest DNA Sequencing Machines (Next-Generation Sequencer)

ABI 3730xl

Genome Analyzer IIx

Genome Sequencer FLX

SOLiD3 plus

レコード数
研究プロジェクト数

登録元の地理分布決定した塩基数の累計（ソレクサ）

データ量

Cumulated read base number

H22年度は620件の提供同意書(MTA)を締結

H21年度のNBRP DBへの月平均利用者数は16万件

620 MTAs were processed ina period of April 2010 toMarch 2011.

The DB had 160,000 views permonth on average in a periodof April 2009 to March 2010.

学術研究用の生物系統の開発、収集、提供の中核拠点としてバイオリソース事業を展開している。文科省NBRPの各
種生物の中核代表機関としても活動し、さらに情報センタ
ーとして大学等と連携してバイオリソースデータベースの構築と公開運用を進めている。

D D B J は 、欧 州 の E B I / E M B L - B a n k 、お よ び 米 国 のNCBI/GenBankと３局共同で、「 国際塩基配列データベー
ス（INSD）」を構築・維持・配布している。 INSD データは、目的や国籍に拘わらず閲覧・ダウンロード・改変・再配布が可
能な人類の共有財である。

多細胞生物の全ゲノム解読では国内最大の実績とノウハウを持つ。これまでに〉29機関（大学、研究所）,57グループとの共同により〉44生物種のゲノムや遺伝子解析を行ってきた。学術分野のゲノム情報産出の中核として機能している。

NIG serves as a center for developing, collecting, anddistributing biological resources of various strains ofexperimental organisms for academic research. NIG also
plays an important role as a central institute for the
National BioResource Project and functions as its
information center to promote development of biologicalresource databases in collaboration with universities andother organizations.

Together with Europe’s EBI/EMBL and the U.S.’s
NCBI/GenBank, the DDBJ makes up and administers
the International Nucleotide Sequence Database (INSD).
INSD data can be viewed, downloaded, manipulated,
and redistributed regardless of intended applications or
national boundaries. The INSD data is a shared resource
for all peoples.

NIG is top in the nation for technical knowhow andsuccessat complete sequencing of multicellular organism genomes. NIG has conducted analyses of genes
and genomes of 44 species in collaboration with 29
organizations (universities and research groups. NIG is a
key producer of genomic information for academia andscience.

概要／ Outline

5

遺伝研マップ
テニスコート

実験動物慰霊碑

Memorial Monument for Experimental Animals

Tennis Court

W

K

M
H

V

G

C
B

R
U

J

A

X

S

D

Z
Q

研究員宿泊施設 Guest House
Ａ 本館
Main Building

Ｊ 第２研究実験棟
Laboratory Building II

Ｂ 図書館

Ｋ 第２電子計算機棟

Library

Computer Building II

Ｃ 研究実験棟
Laboratory Building

Ｄ 講堂棟
Lecture Hall

Ｇ 構造遺伝学研究センター
Structural Biology Center

Ｈ RI 実験棟
Radioisotope Laboratory

6

遺伝研マップ／ NIG Map

Ｍ 電子計算機棟

講堂 Lecture HallＳ 系統生物西附属棟
Genetic Strains Research Center West Building

Ｕ ネズミ附属棟
Ｖ 実験圃場管理施設
Administration Building for Experimental Farm

Ｑ 研究員宿泊施設

Ｗ 生命情報・DDBJ 研究センター

Ｒ 系統生物研究センター
Genetic Strains Research Center

生物遺伝資源情報総合センター
Center for Genetic Resource Information〈研究所の敷地と建物〉
土地総面積

Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanＸ 動物飼育実験棟
Animal Research Building

Z 職員宿舎
Official Residence

106,959㎡

Institute Facilities and Grounds

Mouse Breeding Building II

Computer Building I
Guest House

食堂 Dining Room内訳

Details

研究所敷地 96,069㎡
Institute area

宿舎敷地 10,890㎡
Residential area

建築面積15,763㎡

建物延面積

37,490㎡

Building area

(Total floor space)Ī3122༃5ॢ2໲এ੭īNIG Map

研究系・研究センター等の概要 Outline of Departments, Research Centers and Experimental Farm
■分子遺伝研究系
遺伝情報の発現とその制御過程を、染色体構造の構築と機能、その統合性維持の機構に着目して分子遺伝学の方法で研究している。

■細胞遺伝研究系
細胞内で観察される遺伝現象を分子レベルで解明することを目指して、生細胞及び無細胞系を用いた研究を行っている。

■個体遺伝研究系
ヒドラ、ショウジョウバエ、ゼブラフィッシュ、マウスなどのモデル生物を用い、発生や行動など動物のさまざまな生命現象における遺伝子や細胞の役割についての研究を行っている。

■集団遺伝研究系
生物進化の歴史とその機構を解明する目的で、実験的及び理論的手法を用いて、遺伝子やゲノムのレベルから集団のレベルまで幅広く研究している。

■総合遺伝研究系
ヒトの高次表現型のシステム医学、脊椎動物の神経回路形成機構、および植物のエ
ピジェネティック制御に関しての総合的な研究を行っている。

■系統生物研究センター
多様な生物種の遺伝資源に立脚して特色のある先端的研究を進めるとともに、
マウス、
ゼブラフィッシュ、
ショウジョウバエ、
イネ、原核生物の有用実験系統の開発・維持・分譲事業を行っている。

■生物遺伝資源情報総合センター
ゲノム及びバイオインフォマティックス研究とともに、生物遺伝資源委員会の運営及び生物遺伝資源データバンクの構築の業務を行っている。

■構造遺伝学研究センター
分子から多細胞の各レベルで、遺伝学と構造生物学の境界領域で最先端の研究を行うとともに、生体内の構造を観察・解析する様々な手法を開発し、遺伝学に導入している。

■生命情報・DDBJ研究センター
生命情報学の研究拠点として、情報学（インフォマティクス）を駆使して遺伝・進化
を始めとする生 命 現 象 の 解 明に取り組 むとともに、欧 米 の E M B L / E B I 及び
GenBank/NCBIと共同で構築している国際DNAデータバンクを中心とする情報基盤を提供している。

■先端ゲノミクス推進センター
学術分野における超大規模ゲノム情報研究推進の中核として先端ゲノミクス研究を進めるとともに、次世代型ゲノム情報解析パイプラインの提供等による共同利用・共同研究を推進する。

■新分野創造センター
若手の優れた研究者が独立して研究室を運営し、遺伝学とその周辺領域に新しい分野を開拓する研究を行う。これにより、研究共同体の中で重要な役割を果たす人材を育成する。

■放射線・アイソトープセンター
放射線や放射性同位元素を、研究利用するための共同利用施設である。137Csを線源としたガンマー線照射装置を備えている。

■実験圃場

■Department of Molecular Genetics
Molecular genetic studies of gene expression and its control are being carried out,
currently focusing on chromosomal structure and function and maintenance of its
integrity.

■Department of Cell Genetics
Fundamental genetic phenomena are being studied in living cells and in cell-freesystems to explain the phenomena observed at the cellular level in molecular terms.

■Department of Developmental Genetics
We study roles of genes and cells during various biological phenomena of animals
including development and behavior by using model organisms, hydra, Drosophila,
zebrafish and mouse.

■Department of Population Genetics
We are conducting experimental and theoretical studies on the history andmechanisms of organismal evolution from the gene and genome level to the population level using various organisms, such as human, Drosophila and mouse.

■Department of Integrated Genetics
By integrating various approaches in genetics, we study systems medicine oncomplex human traits, neural network formation of vertebrates, and epigenetic
controls of plants.

■Genetic Strains Research Center
This center develops valuable genetic strains of mice, Drosophila, rice, Escherichia coli,etc., and supplies them to researchers in and outside Japan. Each laboratory explores
gene function in organisms using these strains.

■Center for Genetic Resource Information
The mission of this center is 1) to coordinate and reinforce the genetic resource
repositories in Japan through the activity of the Genetic Resource Committee and 2)
to construct the central database for genetic resource information. Large scale
genomics is also performed.

■Structural Biology Center
This center was founded to perform the pioneering researches in the new area
between genetics and structural biology, and to develop new methods andtechniques for the area.

■Center for Information Biology and DNA Data Bank of JapanThe center consists of five laboratories where researchers conduct research on
genetic information by an extensive use of computers. The DNA Data Bank of Japan(DDBJ) is also housed in the center, which is working in collaboration with EBI/EMBL
and NCBI/GenBank.

■Center for Advanced Genomics
This Center is planned to conduct most advanced genomic researches and toprovide resources based on new-generation sequencing pipeline to the community.

■Center for Frontier Research
The Center for Frontier Research provides promising young scientists with independent positions and an opportunity of developing new frontiers in genetics andrelated research fields. The Center thereby brings up scientists who will play crucial
roles in academic fields in the future.

■Radioisotope Center
The Radioisotope Center has facilities for biochemical experiments using radioactive tracers. Irradiation treatment of 137Cs is also available.

■Experimental Farm
The farm is responsible for plant resource generation, management, distribution
and related studies to support research and service in the NIG.

遺伝研における研究と事業支援のための植物遺伝資源作成、管理、分譲及び関連研究を行っている。

遺伝研マップ／ NIG Map

7

組

織

Organization
運営会議

所長
Director-General

Advisory Committee

小原雄治

アドバイザリーボード

KOHARA, Yuji

Advisory Board

総合企画室

副所長
Vice-Director

Office of Strategy Planning and Coordination
分子遺伝研究系

Structural Biology Center

分子遺伝研究部門

深川竜郎

P10

生体高分子研究室

変異遺伝研究部門

山尾文明

P11

超分子機能研究室

分子機構研究室

清野浩明

P12

Mutagenesis

Molecular Mechanisms

FUKAGAWA, Tatsuo
YAMAO, Fumiaki
SEINO, Hiroaki

小林武彦

P14

微生物遺伝研究部門

荒木弘之

P15

KOBAYASHI, Takehiko
ARAKI, Hiroyuki

初期発生研究部門

Molecular and Developmental Biology

Evolutionary Genetics

遺伝子回路研究室

鈴木えみ子

P43

DNA Data Analysis

広海

健

P17

清水

裕

P18

岩里琢治

P19

HIROMI, Yasushi

IWASATO, Takuji

川上浩一

KAWAKAMI, Koichi

P44

P45

データベース運用開発研究室

高木利久

P46

遺伝子発現解析研究室

大久保公策

P47

細胞建築研究室

木村

暁

P48

運動神経回路研究室

平田普三

P49

NAKAMURA, Yasukazu

遺伝子機能研究室
Gene Function

P20

Research and Development of
Biological Databases

先端ゲノミクス推進センター

高野敏行

P23

新分野創造センター明石

P24

AKASHI, Hiroshi

GOJOBORI, Takashi

中村保一

Genome Informatics

P22

裕

五條堀 孝

IKEO, Kazuho
大量遺伝情報研究室

斎藤成也

SAITOU, Naruya

SUZUKI, Emiko

池尾一穂

Gene-Expression Analysis

TAKANO, Toshiyuki
進化遺伝研究部門

P42

SHIRAKIHARA, Yasuo

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

Department of Population Genetics
Population Genetics

白木原康雄

斉

SAWA, Hitoshi

生命情報・DDBJ 研究センター

集団遺伝研究系

集団遺伝研究部門

超分子構造研究室

遺伝情報分析研究室

SHIMIZU, Hiroshi
Neurogenetics

P41

Gene Network

Department of Developmental Genetics

形質遺伝研究部門

澤Multicellular Organization

個体遺伝研究系

Developmental Genetics

多細胞構築研究室

Biomolecular Structure

細胞遺伝研究部門

発生遺伝研究部門

P40

MAESHIMA, Kazuhiro

Molecular Biomechanism

Department of Cell Genetics

Microbial Genetics

前島一博

Biological Macromolecules

細胞遺伝研究系

Cytogenetics

倉田のり

KURATA, Nori

構造遺伝学研究センター

Department of Molecular Genetics
Molecular Genetics

五條堀 孝

GOJOBORI, Takashi

TAKAGI, Toshihisa

OKUBO, Kosaku

Center for Advanced Genomics

Center for Frontier Research
Cell Architecture

総合遺伝研究系

Department of Integrated Genetics

Motor Neural Circuit

KIMURA, Akatsuki
HIRATA, Hiromi

人類遺伝研究部門

井ノ上逸朗

P26

分子機能研究室

鐘巻将人

P50

育種遺伝研究部門

角谷徹仁

P27

多細胞社会研究室

堀川一樹

P51

脳機能研究部門

平田たつみ

P28

共生細胞進化研究室

宮城島進也

P52

生態遺伝学研究室

北野

潤

P53

中心体生物学研究室

北川大樹

P54

野々村賢一

P55

アーンショウ, ウィリアム C.

P13

マルコ , ジョン F.

P13

ブッカ , フレデリック

P16

上田泰己

P16

スターン , ディヴィド L.

P21

キンブル, ジュディス E.

P21

ハートル , ダニエル L.

P25

クラーク,アンドリュー G.

P25

コロー ,ヴァンサン

P29

辻

省次

P29

鈴木睦昭

P56

菅原秀明

P57

研究推進課

P78

Human Genetics

Agricultural Genetics
Brain Function

INOUE, Ituro

KAKUTANI, Tetsuji
HIRATA, Tatsumi

Molecular Function

Multicellular Society

Symbiosis and Cell Evolution

系統生物研究センター

Ecological Genetics

Genetic Strains Research Center

哺乳動物遺伝研究室

城石俊彦

P30

発生工学研究室

相賀裕美子

P31

マウス開発研究室

小出

剛

P32

小型魚類開発研究室

酒井則良

P33

植物遺伝研究室

倉田のり

P34

原核生物遺伝研究室

仁木宏典

P35

Mammalian Genetics

Mammalian Development
Mouse Genomics Resource
Model Fish Genomics Resource
Plant Genetics

Microbial Genetics

無脊椎動物遺伝研究室
Invertebrate Genetics

SHIROISHI, Toshihiko
SAGA, Yumiko

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

上田龍

UEDA, Ryu

Centrosome Biology

実験圃場

Experimental Farm

核酸化学研究部門

Nucleic Acid Chemistry

生物遺伝資源情報研究室

小原雄治

P38

比較ゲノム解析研究室

藤山秋佐夫

P39

Genome Biology

Comparative Genomics

KOHARA, Yuji

FUJIYAMA, Asao

豊田

NONOMURA, Ken-ichi

EARNSHAW, William C.
MARKO, John F.

細胞質遺伝研究部門

P37

KITAGAWA, Daiju

Adjunct Faculty

Cytoplasmic Genetics

YAMAZAKI, Yukiko

KITANO, Jun

客員研究部門Center for Genetic Resource Information

山﨑由紀子

MIYAGISHIMA, Shin-ya

Radioisotope Center

生物遺伝資源情報総合センター

Genetic Informatics

HORIKAWA, Kazuki

放射線・アイソトープセンター

P36

系統情報研究室

KANEMAKI, Masato

BOCCARD, FrédéricUEDA, Hiroki

生理遺伝研究部門

Physiological Genetics

STERN, David L.

KIMBLE, Judith E.
理論遺伝研究部門

敦

Theoretical Genetics

TOYODA, Atsushi

HARTL,Daniel L.

CLARK, Andrew G.
応用遺伝研究部門
Applied Genetics

COLOT, Vincent
TSUJI, Shoji

知的財産室Intellectual Property Unit

プロジェクトResearch Project

SUZUKI, Mutsuaki
SUGAWARA, Hideaki

技術課

Technical Section

管理部

4 月 1 日現在
as of April 1.

Department of Administration

Research Promotion Section

経営企画課

Management Project Section

8

組織／ Organization

研究活動

Research Activities

分子遺伝研究系

Department of Molecular Genetics

分子遺伝研究部門

Division of Molecular Genetics

深川研究室

Fukagawa Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MolGene/index_j.html

深川竜郎

堀

FUKAGAWA, Tatsuo
D. Sci., Professor

HORI, Tetsuya
D. Agr., Assistant Professor

教授

博
（理）

助教

哲也

博
（農）

西野達哉
助教

博
（医）

NISHINO, Tatsuya
D. Med., Assistant Professor

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

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

Shang, W.H., Hori, T., Toyoda, A., Kato, J., Popendorf, K., Sakakibara,Y., Fujiyama, A., and Fukagawa, T. (2010). Chickens possess centromeres with both extended tandem repeats and short non-tandemrepetitive sequences. Genome Res. 20, 1219-1228.
Ohta, S., Bukowski-Wills, J.C., Sanchez-Pulido, L., Alves Fde, L.,
Wood, L., Chen, Z.A., Platani, M., Fischer, L., Hudson, D.F., Ponting,C.P., Fukagawa, T., Earnshaw, W.C., and Rappsilber, J. (2010). The
protein composition of mitotic chromosomes determined using multiclassifier combinatorial proteomics. Cell 142, 810-821.
Amano, M., Suzuki, A., Hori, T., Backer, C., Okawa, K., Cheeseman,
I.M., and Fukagawa, T. (2009). The CENP-S complex is essential forthe stable assembly of outer kinetochore structure. J. Cell Biol. 186,
173-182.

図 ― キネトコアタンパク質であるCENP-WおよびCENP-Tをノックアウトした細胞での染色体像( 青 )とスピンドル形態 ( 緑 )を示している。
コントロールの細胞 (CENP-W ONお
よびCENP-T ON)では、染色体は正常に整列して2極性のスピンドルが観察されるが、
ノッ
クアウト細胞 (CENP-W OFFおよびCENP-T OFF)では、染色体が過凝縮を起こし、染色体配置が異常になっている。
Figure - Chromosome morphology and α-tubulin staining (green) in control (CENP-W ON or
CENP-T ON), CENP-W- (CENP-W OFF) and CENP-T (CENP-T OFF)-deficient DT40 cells. Chromosome was counterstained with DAPI (Blue). Control cells show the normal staining pattern for
α-tubulin (upper two panels). Mis-aligned hypercondensed chromosomes at the metaphase plate
were detected in CENP-W- and CENP-T-deficient cells.

10 研究活動／ Research Activities

Hori, T., Amano, M., Suzuki, A., Backer, C., Welburn, J.P., Dong, Y.,
McEwen, B.F., Shang, W.H., Suzuki, E., Okawa, K., Cheeseman, I.M.,
and Fukagawa, T. (2008). CCAN makes multiple contacts with centromeric DNA to provide distinct pathways to the outer kinetochore. Cell
135, 1039-1052.
Hori, T., Okada, M., Maenaka, K., and Fukagawa, T. (2008). CENP-Oclass proteins form a stable complex and are required for proper kinetochore function. Mol. Biol. Cell 19, 843-854.
Okada, M., Cheeseman, I.M., Hori, T., Okawa, K., McLeod, I.X., Yates
III, J.R., Desai, A., and Fukagawa, T. (2006). The CENP-H-I complex isrequired for the efficient incorporation of newly synthesized CENP-A
into centromeres. Nature Cell Biol. 8, 446-457.

分子遺伝研究系

Department of Molecular Genetics

変異遺伝研究部門

Division of Mutagenesis

山尾研究室

Yamao Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MutaGen/home-j.html

山尾文明
教授

理博

YAMAO, Fumiaki
D. Sc., Professor

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

Post-translational modifications and its rolesin the integrated chromosomal functions.
The ubiquitin system, post-translationally linking ubiquitin to a vast range ofproteins, contributes to a selective proteolysis in eukaryotic cells. Ubiquitin,however, together with other post-translational modification systems, hasbeen expected to play roles other than protein degradation. On the other
hand, the chromosomal functions like replication, separation, damage repair,recombination and epigenetic controls and so on, have been revealed owing
to the post-translational modification systems. Based on our past achievements in ubiquitin research, we pursue the roles of post-translational modifications, especially by ubiquitin system, in the maintenance of chromosomal
integrity, creating new paradigm in the both fields. For this, using fission
yeast, we are carrying the following programs.
1) Identification of ubiquitin pathways specific for dynamics of key proteinsfor cell cycle control.
2) Search and understanding the role of ubiquitin system in the repair ofdamaged DNA.
3) Modifications and dynamics of proteins involved in recombination andrepair of chromosomes.

Natsume, T., Tsutsui, Y., Sutani, T., Dunleavy, E. M., Pidoux, A. L., Iwasaki, H., Shirahige, K., Allshire, R. C., and Yamao, F. (2008). A DNA
Polymerase a Accessory Protein, Mcl1, Is Requiredfor Propagation ofCentromere Structures in FissionYeast. Plos One 3 (5) e2221Akamatsu, Y., Tsutsui, Y., Morishita, T., Shahjahan, M.D., Siddique, P.,
Kurokawa, Y., Ikeguchi, M., Yamao, F., Arcangioli, B., and Iwasaki, H.
(2007). Fission Yeast Swi5/Sfr1 and Rhp55/Rhp57 Deferentially Regulate Rhp51-dependent Recombination outcomes. The EMBO J 26,
1352 - 1362.
Tsutsui, Y., Morishita, T., Natsume, T., Yamashita, K., Iwasaki, H.,
Yamao, F., and H, Shinagawa. (2005). Genetic and Physical Interactions between Schizosaccharomyces pombe Mcl1 and Rad2, Dna2
and DNA polymerase a: Evidence for a Multifunctional Role of Mcl1 in
DNA Replication and Repair. Curr. Genet 48, 34-43.
Kotani, T., Nagai, D., Asahi, K., Suzuki, H., Yamao, F., Kataoka, N., andYagura, T. (2005). Antibacterial Properties of Some cyclic Organobis-

図 ― ヘテロクロマチン形成と維持およびセントロメア構築に必須である分裂酵母のMcl1

muth (III) Compounds. Antimicrob. Agents Chemother 49, 2729-2734.

蛋白質は、
細胞周期依存的に発現し、複製の場に局在する。
Figure - Fission yeast Mcl1 protein, essential for maintenance of heterochromatin and organization of core centromere, is expressed in cell cycle-dependent manner and localized at replication
machinery.

研究活動／ Research Activities

11分子遺伝研究系

分子機構研究室

Department of Molecular Genetics

Molecular Mechanism Laboratory

清野研究室

Seino Group

http://www.nig.ac.jp/section/seino/seino-j.html

清野浩明

助教

博
（理）

SEINO, Hiroaki
D. Sc., Assistant Professor

ユビキチン・システムによる細胞周期制御機構
蛋白質の機能はその合成、
翻訳後修飾に加えて分解によって制御されています。
ユビキチン・プロテアソーム・システムは細胞内の蛋白質分解制御
において重要な役割を担っています。
ここ10年の間にユビキチン・プロテ
アソーム・システムが多岐にわたる生命現象に密接に関わることが明らかになってきました。
私はユビキチン・プロテアソーム・システムと細胞機能、
特に細胞周期制御との関係を遺伝学的解析の方法の確立した分裂酵母を用いて解析しています。
現在、ユビキチン転移酵素に焦点を当て、細胞分裂期の進行に重要な機能を持つユビキチン転移酵素を２つ同定し、その機能を解析しています。
解析の結果、分裂期にユビキチン化される標的蛋白質である分裂期サイクリンが2段階反応でポリユビキチン化される可能性を示す新しい知見が明らかになってきました。
現在、以下のプロジェクトを行っています。
１）
分裂酵母を用いたユビキチン・システムによる細胞周期制御機構の解析

Regulatory mechanisms of cell cycle byubiquitin system
Functions of many proteins are regulated by synthesis, post–translational
modification and proteolysis. Ubiquitin/proteasome system is one of important systems for proteolysis. Recently it is found that ubiquitin/proteasome
system was involved in many biological phenomena. I study the relationshipbetween ubiquitin system and cellular mechanisms, especially cell cycle
using fission yeast. Now I am focusing to two ubiquitin-conjugating enzymes
that are essential for mitotic transition and studying ubiquitin system involved
in mitotic transition.
The projects that we are carrying are below.
1) Analysis of the regulation mechanisms of cell cycle by ubiquitin systemusing fission yeast2) Establishment of the methods for comprehensive elucidation of networksof ubiquitin system２）
ユビキチン・ネットワークの網羅的解明の方法の確立

Seino, H., Kishi, T., Nishitani, H., and Yamao, F. (2003) Two ubiquitinconjugating enzymes, UbcP1/Ubc4 and UbcP4/Ubc11, have distinct
functions for ubiquitination of mitotic cyclin.Mol. Cell. Biol.23,34973505.

図 ― 2つのユビキチン転移酵素変異株において類似した細胞分裂期の進行異常が見られる。
（矢印は典型的な分裂期の異常を起こした細胞を示す）
Figure - Mutant strains of two ubiquitin-conjugating enzymes exhibit similar abnormality in mitotic
transition. (Arrows indicate the typical cells exhibiting abnormal mitosis.)

12 研究活動／ Research Activities

核酸化学客員研究部門

Division of Nucleic Acid Chemistry

Earnshaw 研究室 Earnshaw group

Marko 研究室

アーンショウ, ウィリアム C.

マルコ, ジョン F.

EARNSHAW, William C.
Visiting Professor (Principal Research Fellow of the Wellcome Trust, Professor of Chromosome Dynamics, The University of Edinburgh)

MARKO, John F.
Visiting Professor (Professor, Departments of Molecular Biosciences and Physics & Astronomy, Northwestern University, Evanston IL)

分裂期染色体の機能と構造に関する研究

DNA の作り出す高次構造の物理学「分裂期染色体やキネトコアを構成する構造タンパク質に実体は何であるか?」「キネトコア集合のためにクロマチンのエピジェティック制御がどの、ようにはたらいているのか?」「染色体パッセンジャー複合体
、
（CPC）
が細胞
分裂をどのように制御しているのか?」の3つの研究プロジェクトを行なっている。
1つ目の課題では、Juri Rappsilberとの共同研究によって、プロテオ
ミクスとバイオインフォマティクスを融合させ、新規染色体タンパク質の機能同定や、クローン化されていない100近いキネトコアタンパク質の同定に成功している。
2つ目の課題では、
人工染色体
（HAC）
のキネトコア上のヒストン修飾を解析することでヒストンH3のK4のメチル化がキネトコア維
持に重要であることを見いだした。
3つ目の課題では、
遺伝学手法を用いてCPCの解析を行い、INCENPが AuroraBカイネースの活性を制御して、この活性の向上が細胞分裂の進行に必須であることを明らかにした。

細胞内でのゲノムDNAの読み見出し、修復、複製、分配のプロセスは、DNAの高次構造レベルでの再構築が関与しており、力学的な見地からのみ完全に理解できると考えられる。
私たちのグループでは、
DNA−蛋白質の相互作用やDNA の折り畳み構造を、
ナノメートルレベル･ピコニュートンレベ
ルでの微細操作によって物理的に調べている。
具体的には「磁気ピンセット」
技術を用いて、蛋白質によるDNA の折り畳みを力学的応答によって調べたり、１個の染色体を細胞の超微細顕微手術により単離し、微小な力学測定をおこなっている。
主な研究対象は，染色体の高次構造や、染色体に必須なSMC 蛋白質複合体の機能、ヌクレオソームのダイナミクス、
トポイソメ
ラーゼやリコンビナーゼの作用機序、蛋白質のDNAに対する結合解離の速度論的解析などである。

客員教授（ウエルカムトラスト主任研究者、エジンバラ大学教授）

Studies of mitotic chromosome structure and function
We study three questions: What are the structural proteins of the mitotic
chromosome and kinetochore? How does chromatin provide an epigenetic
landscape permissive for kinetochore assembly? How does thechromosomal passenger complex (CPC) regulate mitosis? In collaboration
with Juri Rappsilber we used a novel approach combining proteomics,
microarray and bioinformatic analyses to group known and unknown
chromosomal proteins into functional clusters. We correctly predicted thefunctions of two novel chromosomal proteins and predicted based on an
unbiased machine-learning analysis that nearly 100 novel kinetochore
proteins remain to be cloned. Epigenetic engineering of the kinetochore
chromatin environment in a synthetic human artificial chromosome (HAC)
revealed that the histone modification H3K4me2 is essential for kinetochore
maintenance. H3K4me2 probably provides a chromatin ‘memory” promoting
low-level transcription of the kinetochore. Lastly, genetic studies of the CPC
revealed that INCENP can act as a rheostat to control the levels of Aurora B
kinase activity and that increasing levels of this activity are required duringmitotic progression.

Marko Group

客員教授（米国ノースウェスタン大学教授）

Physics of large-scale DNA organization
Research Description
The processes by which chromosomes are read, repaired, duplicated andsegregated in cells involve large-scale physical reorganizations that can only
be fully understood in terms of driving forces and mechanical responses.
Our group is focused on the use of nanometer-scale position and piconewton-scale force measurements to analyze the interactions of proteins with
DNA and to study large-scale chromosome folding. We use single-molecule“magnetic tweezers” techniques to analyze folding and processing of individual DNA molecules by proteins via studies of response of protein-DNA
complexes to forces and supercoiling, and we also isolate individual chromosomes using cell microsurgery for micromechanical experiments. Main
directions for our research include studies of large-scale chromosome structure, functions of SMC protein complex, dynamics of nucleosomes in chromatin, mechanisms of topoisomerases and recombinases, and kinetic pathways for protein binding, unbinding, and target search on DNA.

図 ― 左：ヒト分裂期染色体の微細操作。
Sun et al, Phys. Biol. (2011).右：48.5kbのラム
ダDNA 分子に結合した細菌の染色体蛋白質であるgfp-Fisを磁気粒子で引っ張っている。
Graham et al, Nucl. Acids Res. (2011).
Figure - Left: Micromanipulation of human metaphase chromosome. Sun et al, Phys. Biol. (2011).
Right: 48.5 kb -DNA molecule bound by gfp-Fis, a bacterial chromosome protein, pulled by magnetic particle. Graham et al, Nucl. Acids Res. (2011).
Website: http://markolab.bmbcb.northwestern.edu/marko/
Photo: enclosed as separate file

図 ― 左：Random Forest 解析によって染色体タンパク質 ( 赤 )と非染色体タンパク質が分離している。
右および下の円図: 約50の機能未知のタンパク質の局在を GFP 融合タ
ンパク質として発現させ解析した結果、90% 以上の確率で Random Forest 解析で得ら れ た 予 想 と 一 致 し た。
Random Forest 解 析 は、
Rappsilber 研 究 室 の imi-Carlo
Bukowski-Willsによって行われた。
Figure - Left: Random Forest (RF) machine learning analysis separates training sets of chromosomal (red) from non-chromosomal (green) proteins. Right: Fifty unknown proteins run through the
RF analysis were cloned and tagged with GFP. This analysis has an >90% ability to separate
chromosomal from non-chromosomal proteins as shown in the pie charts (Lower). Random forest
analysis performed by Jimi-Carlo Bukowski-Wills in the Rappsilber lab.

研究活動／ Research Activities13細胞遺伝研究系

Department of Cell Genetics

細胞遺伝研究部門

Division of Cytogenetics

小林研究室

Kobayashi Group

http://www.nig.ac.jp/labs/CytoGen/

小林武彦

教授

理博

KOBAYASHI, Takehiko
D. Sc., Professor

飯田哲史

助教

博士
（理学）

IIDA, Tetsushi
D. SC.,Assistant Professor

若返りの分子生物学

Molecular Biology of Rejuvenation

生物は世代交代を繰り返しながら生命の連続性を維持しています。
その過程で、それぞれの個体は老化し細胞のほとんどは死んでしまいますが、生
殖細胞や幹細胞といった細胞を生み出す元となる細胞は生き延び、種の維持、個体の再生に働いています。
当研究室ではこのような「死なない」
細胞の維持機構を、
ゲノムDNAに注目し研究しています。
ゲノム（遺伝情報）
は生物のデザインを決める地球上でもっとも重要な情報です。
しかしゲノムを担う物質であるDNAは紫外線や化学物質などで傷つきやすく、
また長い糸状構造のため物理的な力にも弱く切れやすい性質があります。
ゲノムを安定に保つためにDNAを修復する機構が重要な役割を担っています。
真核細胞のゲノムには特に壊れやすい領域が存在します。
染色体の末端に存在するテロメアやゲノムの約１０％を占める反復配列であるリボソー
ムRNA遺伝子（rDNA）
はその代表例です。
当研究室の最近の研究により
「死
なない」
細胞では、
そのような
「危うい」
領域が重点的に修復されてゲノム全体が安定に維持されていることを発見しました。

Organisms are alternating generations and maintaining their species.
During the life cycle, though most of cells age to die, germ and stem line
cells are kinds of “immortal” cells, and maintain species and individuals. We
study how those cells “rejuvenate” and keep the integrity of genome.
Genome is the most important information on the earth that determines
the design of life. In contrast, DNA that carries genomic information is sensitive to ultra violet and chemicals. In addition, due to its filamentous structure,
DNA is subject to physical shearing.
In eukaryotic cells, the genomic DNA has several “fragile” sites that areespecially unstable. The ribosomal RNA gene repeat (rDNA) is the biggest
one. The repeat occupies ~10% of yeast genome. Recently, we identified
that the repeat is intensively repaired and recovered the capability of cell division in immortal cells.
Research themes
1, Mechanisms to maintain the genome stability
2, The relationship between genome stability, cellular aging and tumorigenesis

主な研究テーマ
１. ゲノムの安定性維持機構
２.細胞再生の分子機構
Ide, S., Miyazaki, T., Maki, H., and Kobayashi, T. (2010). Abundance ofribosomal RNA gene copies maintains genome integrity. Science 327,
693–696.
Ganley, A.R.D., Ide, S., Saka, K., and Kobayashi, T. (2009). The effectof replication iniriation on gene amplification in the rDNA and its relationship to aging. Mol. Cell 35, 683-693.
Iida, T., Nakayama, J., and Moazed, D. (2008). siRNA-mediated heterochromatin establishment requires HP1 and is associated with antisense transcription. Mol. Cell 31, 178-189.
Ganley, A.R.D., and Kobayashi, T. (2007). Highly efficient concerted
evolution in the ribosomal DNA repeats: Total rDNA repeat variation
revealed by whole-genome shotgun sequence data. Genome Res 17,
184-191.
Kobayashi, T., and Ganley, A. R. D. (2005). Recombination regulation

図 ― 若返りの瞬間

by transcription-induced cohesin dissociation in rDNA repeats. Sci-

出芽酵母は分裂時に若返りを起こし、再生した娘細胞を生み出す（右下の小さい細胞）。
一方

ence 309, 1581-1584.

母細胞（左上の大きい細胞）
は分裂の度に老化が進み約２０回の分裂後死んでしまう。
母細胞の丸い輪は娘細胞を生んだ痕。
Figure - The Moment of Rejuvenation
The budding yeast divides asymmetrically. The daughter cell (left, smaller) rejuvenates and immortalizes. While, the mother cell (right, bigger) ages by cell division. The circles on the mother arescars that are traces of budding.

14 研究活動／ Research Activities

Ganley, A.R.D., Hayashi, K., Horiuchi, T., and Kobayashi, T. (2005).
Identifying gene-independent noncoding functional elements in theyeast ribosomal DNA by phylogenetic footprinting. Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 102, 11787-11792.

細胞遺伝研究系

Department of Cell Genetics

微生物遺伝研究部門 Division of Microbial Genetics

荒木研究室

Araki Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MicGen/index.html

荒木弘之

田中誠司

日詰光治

ARAKI, Hiroyuki
D. Sc., Professor

TANAKA, Seiji
D. Sc., Assistant Professor

HIZUME, Kohji
D. Sc., Assistant Professor

教授

理博

助教

博
（理）

助教

博
（理）

真核生物染色体の DNA 複製機構とその細胞周期による調節
染色体DNAは、細胞周期のＳ期に一度だけ正確に複製され、娘細胞に分配されてゆきます。
この機構により、遺伝情報は親から子に過不足無く正確に伝わります。
しかし、
真核生物の染色体DNAの複製がどのように行われ、どうしてＳ期のみに複製されるのか、その詳細はよく分かっていません。
本研究室ではこの問題に答えるため、出芽酵母を真核生物のモデル系として、染色体DNA 複製機構の研究を行なっています。
染色体DNA の複製は、細胞周期により制御されています。
サイクリン依存性キナーゼ（CDK）は、種々のタンパク質をリン酸化することにより細胞周期を制御していますが、染色体DNAの複製においても、その開始を促進
するとともに重複した開始が起こらないようにしています。
我々は、複製タ
ンパク質Sld2とSld3がCDKによりリン酸化されると、もう一つの複製タ
ンパク質であるDpb11と結合して、複製を開始することを示しました。
しかし、この結合がどうして複製を開始させるのかは分かりません。
そこで、複製開始の分子機構を研究する一環として、
CDKによる複製開始の制御機構の研究も行なっています。

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

Muramatsu, S., Hirai, K., Tak, Y-S., Kamimura, Y., and Araki, H. (2010).
CDK-dependent complex formation between replication proteins, Dpb11,
Sld2, Polε and GINS in budding yeast. Genes & Dev. 24, 602-612.
Tanaka, S., and Araki, H. (2010) Regulation of the initiation step of DNA
replication by cyclin-dependent kinases. Chromosoma 119, 565-574.
Suzuki, Y., Higuchi, Y., Hizume, K., Yokokawa, M., Yoshimura, S.H.,
Yoshikawa, K., and Takeyasu, K. (2010). Molecular dynamics of DNA
and nucleosomes in solution studied by fast-scanning atomic force
microscopy. Ultramicroscopy 110, 682-688.
Tanaka, S., Umemori, T., Hirai, K., Muramatsu, S., Kamimura, Y., andAraki, H. (2007). CDK-dependent phosphorylation of Sld2 and Sld3

図 ― DNA 複製の開始。
細胞周期のG1期後期からCDK が活性化するとSld2とSld3がリン酸化されDpb11に結合する。
これらの結合がDNAポリメラーゼを含む複製因子の複製開始領域への集合を促進し複製が開始する。
Figure - Initiation of DNA replication. When CDK is activated from G1/S boundary, Sld2 and Sld3
are phosphorylated and bind to Dpb11. These interactions promote assembly of replication proteins including DNA polymerases to origins and then DNA replication starts.

initiates DNA replication in budding yeast. Nature 445, 328-332.
Tak, Y-S., Tanaka, Y., Endo, S., Kamimura, Y., and Araki, H. (2006). A
CDK-catalysed regulatory phosphorylation for formation of the DNA
replication complex Sld2-Dpb11. EMBO J. 25, 1987-1996.
Walter, J. C., and Araki, H. (2006). Activation of pre-replication complexes. In DNA Replication and Human Disease, M. L. DePamphilis, ed.
(New York, USA: Cold Spring Harbor Laboratory Press), pp. 89-104,.

研究活動／ Research Activities

15細胞質遺伝客員研究部門

Division of Cytoplasmic Genetics

Boccard 研究室 Boccard Group

上田研究室 Ueda Groupブッカ, フレデリック

上田泰己

BOCCARD, Frédéric
Visiting Professor (Directeur de recherche, Centre de Genetique Moleculaire du CNRS)

UEDA, Hiroki
Visiting Professor (Project Leader, RIKEN Center for Developmental Biology)

客員教授（CNRS 分子遺伝学研究センター、
所長）

原核細胞の染色体動態客員教授（理研 CDB プロジェクトリーダー）「時間」のシステム生物学

原核細胞の染色体 DNA は種々の因子の作用により、凝縮されてい哺乳類の体内時計など、最終的に個体の振る舞いとして生物の時間ることが明らかとなってきたが、依然として不明な点もまだ多い。私たを表現する複雑な生命現象をシステム的に理解するために、分子・細胞・

ちは、遺伝学的な研究に蛍光顕微鏡観察による解析を加え、原核細胞

組織・個体の階層縦断的な研究手法・研究戦略 ( 同定・解析・制御・設計 )の染色体構造内にマクロドメインというサブ構造が存在することを見を構築し遂行する。それらの過程で確立した基盤技術・研究戦略を発生・いだした。マクロドメインは約１Mbp の領域から成り、DNA の動態はこのマクロドメインの空間的配置と関係する。マクロドメインの一つは、この内部の配列とこれに結合する MatP タンパク質により維持されていることを発見した。これらの因子の欠損により異常が起る事から、正しいマクロドメインの形成は染色体の維持に重要であることが分かる。私

再生現象のような時間的・空間的な制御を必要とする他の複雑な生命現象にも応用していく。

Systems Biology of "Time"たちの研究の最終目的は、
マクロドメイン形成の分子機構を解き明かし、染色体の維持における意義を明らかにする事である。これを達成すべく、１）Terマクロドメイン形成における MatP、２）その他のマクロド
メイン形成機構、３）マクロドメインの染色体維持における役割、を中心に研究を進めている。

Dynamics of Bacterial Chromosome

One of the major challenges in current biology is system-level understandingof dynamic and complex biological phenomena. The laboratory for systems
biology has specific aims at development of the systems-biological technologies to dissect dynamic and complex biological systems, that covering
atomic-level to molecular-level, cellular/tissue-level and organism-level, andtheir application for system-level understanding of the dynamic and complex
organism-level biological processes such as mammalian circadian rhythm
and early embryogenesis.

The way bacteria compact their chromosome remains elusive even though anumber of factors involved in DNA condensation have been identified. Using
genetics and fluorescence microscopy, we demonstrated the existence ofMacrodomains; large regions of about 1 Mb, and showed that DNA dynamics correlates the macrodomain topography of the chromosome. We identified the factor MatP that, by interacting with a repeated motif, organizes oneof the macrodomain. Proper conformation and organization of macrodomains are important for chromosome management as inactivation of thestructuring factor is highly detrimental. The main goal of our project is tocharacterize the molecular mechanisms used to structure macrodomains
and to identify the role they play in chromosome management. To achieve
this goal, three aspects are studied: i) MatP Structuring of the Ter MD, ii)
Structuring processes of other MDs, iii) role of Macrodomains in chromosome management.

図 ― 哺乳類概日時計の転写制御ネットワーク図
Figure - The transcription network of a mammalian circadian clock

上田研究室のホームページ：http://www.cdb.riken.jp/lsb/jpn/index.html
図 ― 原核細胞の染色体の細胞内構造とその分離•分配
Figure - Conformation and dynamics of the bacterial chromosome

16 研究活動／ Research Activities

個体遺伝研究系

Department of Developmental Genetics

発生遺伝研究部門 Division of Developmental Genetics

広海研究室

Hiromi Group

http://www.nig.ac.jp/labs/DevGen/hiromi.html

広海

教授

健

理博

HIROMI, Yasushi
D. Sc., Professor

浅岡美穂

林

ASAOKA, Miho
D. Sc., Assistant professor

HAYASHI, Takashi
D. Sc., Assistant professor

助教

博
（理）

助教

貴史

博
（理）

器官構築の発生遺伝学
個体発生は受精卵がゲノム情報をもとに複雑な生物個体へと自律的に変化していく高度に秩序立った過程です。
私たちはこの神秘的な現象の本
質的理解に貢献すべく、
以下のような研究を行っています。
１．
神経系では神経細胞同士が長い突起を介して連結し、情報を交換しあっ
ています。
私たちは
「軸索」
と呼ばれる神経細胞の突起が目には見えない「節」
により区画化されていることを明らかにしました
（図A）
。
この軸索の
区画化が神経回路構築に果たす役割について調べています。
２．
いくつかの器官には「幹細胞」と呼ばれる特別な細胞が存在し、寿命や損傷により失われた細胞に代わる新たな細胞を生み出して器官を維持しています。
私たちは生殖巣を例に、通常の細胞からこの特殊な細胞が確立される機構を解析しています
（図B）
。
３．
組織や器官の構築過程では、個々の細胞は内的要因や外部環境に起因した様々な力学的影響にさらされています（図C）。
これら力学的作用が個体発生に及ぼす影響について研究しています。

Developmental genetics oforganogenesis
Construction of an organ requires a number of cellular events, such as proliferation, regional specification, and cell shape change. We are analyzing how
the genomic information orchestrates these events, to discover new principles of organogenesis.
1. Cell-cell communication in the nervous system is achieved by long cellular
processes --- the axon. We discovered that axons are subdivided into
distal and proximal compartments, each containing distinct membraneproteins (Figure A). We are studying how such compartmentalization contributes to neural network formation.
2. Organ maintenance depends on “stem cells”, a specialized cell type that
supplies differentiating cells throughout animal life. We study how stem
cells are established during gonadogenesis of the Drosophila ovary (Figure B).
3. During organogenesis individual cells are continuously exposed to physicalforces of intrinsic and extrinsic origin (Figure C). We study how suchforces affect and contribute to animal development.

Katsuki, T., Ailani, D., Hiramoto, M., and Hiromi, Y. (2009). Intra-axonal
patterning: intrinsic compartmentalization of the axonal membrane in
Drosophila neurons. Neuron 64, 188-199.
Williams, D.W., Kondo, S., Krzyzanowska, A., Hiromi, Y., and Truman,
J.W. (2006). Local caspase activity directs engulfment of dendrites
during pruning. Nature Neuroscience 9, 1234-1236.
Hiramoto, M., and Hiromi, Y. (2006). ROBO directs axon crossing ofsegmental boundaries by suppressing responsiveness to relocalized
Netrin. Nature Neuroscience 9, 58-66.
Kanai, M.I., Okabe, M., and Hiromi, Y. (2005). seven-up controls
switching of transcription factors that specify temporal identities ofDrosophila neuroblasts. Developmental Cell 8, 203-213.
Asaoka, M., and Lin, H. (2004). Germline stem cells in the Drosophila
ovary descend from pole cells in the anterior region of the embryonic
gonad. Development 131, 5079-5089.
Hayashi, T., and Carthew, R.W. (2004). Surface mechanics mediate
pattern formation in the developing retina. Nature 431, 647-52.

図 ― (A) 神経細胞。
軸索が区画化されている。
(B) 正常卵巣と幹細胞が形成されない突然変異体の卵巣。
(C) 複眼の構造（上）と力学モデルに基づいたシミュレーション結果（下）。
Figure - (A) An isolated neuron in culture. The axon is subdivided into two compartments. (B) A
normal ovary and a mutant ovariole lacking germline stem cells. (C) The surface structure of thecompound eye and its computer simulation.

勝木健雄 , 広海健 (2008) 神経回路形成における構造・機能相関- 軸索ガイダ
ンス受容体はなぜ軸索内局在をするのか？蛋白質核酸酵素 53, 537-543.
浅岡美穂 (2008) ショウジョウバエにおける生殖幹細胞ニッチとその形成機
構．
細胞工学 27, 653-658.
林貴史 (2009) ショウジョウバエ視細胞の形態決定過程を支配する分子メカ
ニズムとその数理モデル．
生物物理 49, 290-291.

研究活動／ Research Activities17個体遺伝研究系

Department of Developmental Genetics

発生遺伝研究部門 Division of Developmental Genetics

清水研究室

Shimizu Group

http://www.nig.ac.jp/labs/OntoGen/home.html

清水

助教

裕

工博

SHIMIZU, Hiroshi
D. Eng., Assistant Professor

ヒドラの循環、
消化機能発現機構の解析：進化生理学の創成
生理学は「生命現象を機能の側面から研究する生物学の一分野」
である
が、現実的には医学への応用という観点からほ乳類を対象にした研究がほ
とんどである。
多細胞動物の生理機能が、進化の過程でどのように発達してきたかを明らかにすることは多細胞体制進化の研究にとって重要と考えられるが、そのような観点からの研究はほとんどおこなわれていないと言っ
てよい。
我々は、
発達した神経系をもつ多細胞動物としてもっとも原始的な刺胞動物に属するヒドラを用いて生理機能の進化過程を明らかにする試みをおこなっている。
これまで、拡散によるとされてきた消化、
循環機能発現が、ほ乳類と同様なぜん動や、拍動的な動きに依存することを明らかにした（Shimizu et al., 2003; Shimizu et al., 2004）。
また、それらを制御する
神経系の機能が、高等動物がもつ自律神経系のそれと非常によく似た特徴を有することを明らかにした（Shimizu & Okabe, 2007）。
また最近の研究から、ヒドラの１センチに満たない長さの消化管が、部域に依存して食道的な運動をおこなう部位と、小腸的な運動機能をおこなう部位に領域化していることを明らかにした。
この領域化の機構は未解明であり現在その解析をおこなっている。

Genetic analysis of circulatory and digestive mechanisms in Hydra: creation of evolutionary physiology
How multicellular organisms obtained and developed various physiological
functions is a very important and interesting problem in metazoan evolution.
However, available information about the issue is very much limited because
practical area of research of physiology is restricted to mammals because of
its potential applicability to medical science. Our group has been involved instudying the mechanism of physiology of hydra. The research has yieldedfindings that digestive and circulatory functions of hydra involve movements
such as peristalsis and pumping movements implying that these movements
were invented in the very early stage of metazoan evolution (Shimizu et al.,
2003; Shimizu et al., 2004). Also, it was found that the neural regulation ofdigestive and circulatory functions share basic characteristic features withthe autonomic nervous system of mammals (Shimizu & Okabe, 2007).
Recent research development has revealed that regional specification of thedigestive tract that is a noticeable feature of higher organisms is observed inhydra, and that its genetic background is different from other organisms
involving CnOtx, an orthologue of Otx in hydra. This is in sharp contrast withmammalian digestive tract where Hox orthologues play a major role. The
mechanism of the regional specification is being investigated.

Shimizu, H., and Namikawa, H. (2009). The body plan of the cnidarian
medusa: distinct differences in positional origins of polyp tentacles andmedusa tentacles. Evol Dev. 11, 619-621.
清水 裕、
並河 洋 (2009) クラゲ形の起源と進化 科学 ３月号 398-404.
岩波書店
清水 裕 (2009) ヒドラ共通祖先の体制を垣間みることができる「生きた化石」
細胞工学別冊「バイオリソース＆データベース活用術」
181-183. 学研メディカ
ル秀潤社
Shimizu, H. (2008). Overturning the prejudices about hydra and metazoan evolution. In “Evolutionary biology: from concepts to applications”
Springer.

図 ― ヒドラ体幹から作成した食道組織の給餌後１０分後から３０分後までの変化。
体幹上部組織はヒドラ消化管の中で口に最も近い。
この部分の組織を多数の個体から切り出し、
釣り糸を通して移植した結果、
食道ぜん動能（一方向への物質輸送能）が全域で高い状態を実
現できる。
一方、
体幹下部組織の移植ではこれと異なる小腸的なぜん動がみとめられる。
このように、ヒドラの盲管状で、かつ短い消化管内でもすでに機能的な領域化が起こっており、領域化が比較的高等な動物に特異的ではない事を示している。
Figure - Esophageal reflex movement during 10-30 min. after feeding. The tissue was constructed by excising donut ring of upper body column tissue from many polyps and grafting themin tandem like chain of beads. By this grafting, an animal that functions like esophagus can be
made. If the grafting is performed by using lower body column tissue, intestinal tissue like tube
that has high capacity of peristaltic reflex can be made. These observations demonstrate that
regional specification of the digestive tract which is thought to be specific to relatively higher
metazoans is present already in Hydrozoa of phylum cnidaria.

18 研究活動／ Research Activities

Shimizu, H., Aufschnaiter, R., Li, L., Sarras, M.P. Jr, Borza, D.B., Abrahamson, D.R., Sado, Y., and Zhang, X. (2008). The extracellular matrix
of hydra is a porous sheet and contains type IV collagen. Zoology
111, 410-418.
Shimizu, H., Takaku, Y., Zhang, X. and Fujisawa, T. (2007). The aboral
pore of hydra: evidence that the digestive tract of hydra is a tube nota sac. Dev. Genes Evol. 217, 563-568.
Shimizu, H., and Okabe, M. (2007). Evolutionary origin of autonomic
regulation of physiological activities in vertebrate phyla. J Comp.
Physiol. A 193, 1013-1019.
清水 裕、
岡部正隆 (2007) 消化管の進化的起源 . 蛋白質 核酸 酵素.

個体遺伝研究系

Department of Developmental Genetics

形質遺伝研究部門

Division of Neurogenetics

岩里研究室

Iwasato Group

http://homepage3.nifty.com/iwasato/

岩里琢治
教授

理博

IWASATO, Takuji
D. Sc. Professor

水野秀信

助教

博
（理）

MIZUNO, Hidenobu
D. Sc. Assistant Professor

マウスを用いた神経回路発達の分子から個体までの統合的解析
哺乳類の脳がもつ高度な情報処理能力の基盤となるのは、複雑でありながら精緻に構築された神経回路です。
その発達と機能を、分子から動物個体まで統合的に理解することを目的に、最先端のマウス遺伝学に、
組織学、
invivoイメージング（2光子励起顕微鏡）、
子宮内胎仔脳電気穿孔法、行動解析など幅広い技術を適用し解析をすすめています。
主に、
以下の二つの相互に関連したテーマに取り組んでいます。
1. 脳の正常な発達には、子どもの時期に外界から適切な刺激を受けることが重要です。
その仕組みの分子、細胞レベルでの解明に、マウス類の体性
感覚野にみられる特徴的な組織学的構造である「バレル」
を主要なモデルとして取り組んでいます。
2.神経回路の発達と機能において、アクチン細胞骨格の制御は重要ですが、その機構はほとんど不明です。
我々は最近、
αキメリンによるアクチン制
御が運動系神経回路形成において重要な役割を担うことを発見しました。
αキメリンは、その発現パターンや生化学的性質から、神経回路の発達と機能の幅広い局面で重要な働きをすることが期待されます。
マウス遺伝学を用いて、その解明を目指します。

Neuronal circuit development in themouse brain
To understand development of complex yet sophisticated neuronal circuits
underlying higher brain function of mammals, integrative studies which coverfrom molecules to whole animals are indispensable. By taking advantage ofmouse genetic technologies and resources which have been tremendously
improved in the past decades, we will study mechanisms of development
and function of mammalian neuronal circuits. Specific Aims:
1. In the somatosensory system of the mouse, formation and refinement ofneuronal circuits which connect the peripheral sensory organ and cortex
can be detected morphologically as "barrel" patterning. We have been
studying molecular mechanisms of barrel patterning as a model of activity-dependent circuit maturation, by developing and using mouse genetic
methods.
2. In a wide range of neuronal circuit development, signaling from cell surface
receptors to actin cytoskeleton plays important roles. However, thesemechanisms are poorly understood. We recently identified α-chimerin as
an unexpected key signaling molecule in axon guidance of motor-circuits.
We will study roles of α-chimerin in various aspects of neuronal circuit
development such as axon guidance, synapse formation and activitydependent circuit refinement.

Iwasato, T., Inan, M., Kanki, H., Erzurumlu, R.S., Itohara, S., and Crair,
M.C. (2008). Cortical adenylyl cyclase 1 is required for thalamocorticalsynapse maturation and aspects of layer IV barrel development. J.
Neurosci. 28, 5931-43.
Iwasato, T., Katoh, H., Nishimaru, H., Ishikawa, Y., Inoue, H., Saito,
Y.M., Ando, R., Iwama, M., Takahashi, R., Negishi, M., and Itohara, S.
(2007). Rac-GAP -chimerin regulates motor-circuit formation as a key
mediator of ephrinB3/EphA4 forward signaling. Cell 130, 742-753.
Iwasato, T., Datwani, A., Wolf, A.M., Nishiyama, H., Taguchi, Y., Tonegawa, S., Knöpfel, T., Erzurumlu, R.S., and Itohara, S. (2000). Cortexrestricted disruption of NMDAR1 impairs neuronal patterns in the barrel
cortex. Nature 406, 726-731.
Erzurumlu, R.S., and Iwasato, T. (2006). Patterning of the somatosensory maps with NMDA receptors. In Development and plasticity insensory thalamus and cortex. Erzurumlu, R.S., Guido, W. and MolnerZ. ed. New York, Spinger. 158-182.
岩里琢治
（2009）
中枢神経回路の活動依存的精緻化−マウス体性感覚野に「バレル」が形成される仕組み− . 生物の科学 遺伝 63, 79-85.

図―(A)マウス大脳皮質第4層切片のCO染色。
体性感覚地図（青線）のヒゲ対応領域(wp)に見える斑点が「バレル」。
1個のバレルは1本のヒゲからの入力のみを受ける。
(B)大脳皮質特岩里琢治 (2006) 体性感覚野（バレル野）
発達の分子・細胞メカニズム . 実
験医学（増刊号）
24, 60-67.

異的にCre組換え酵素を発現するマウスの開発。
(C)αキメリン変異マウス（miffy）
は、運動系神経回路が左右混線しているため、両足をそろえて歩く。
Figure ― (A) Barrels are visible in the whisker pad (wp) representation area of the somatosensory
cortex (blue line). A CO-stained tangential section of the cerebral cortex layer 4. Lower jaw (lj),forepaw (fp) and hind paw (hp) representation areas are shown. (B) Cre-mediated cortex-specificgene manipulation. (C) A hopping gait of α-chimerin mutant ( miffy ) mouse.

研究活動／ Research Activities

19個体遺伝研究系

Department of Developmental Genetics

初期発生研究部門 Division of Molecular and Developmental Biology

川上研究室

Kawakami Group

http://kawakami.lab.nig.ac.jp/

川上浩一

教授

浅川和秀

理博

助教

KAWAKAMI, Koichi
D. Sc., Professor

博（理）

ASAKAWA, Kazuhide
D. Sc., Assistant Professor

ゼブラフィッシュ高次生命現象の遺伝学的解析
小型熱帯魚ゼブラフィッシュ（Danio rerio）
は、脊椎動物の発生・器官形
成・行動等の複雑な生命現象を遺伝学的に研究するためのモデル動物として世界中でさかんに用いられています。
しかしながら、
新しいモデル動物であったため、1990年代には効率の良いトランスジェネシス法やトランスポ
ゾン技術が開発されていませんでした。
我々は、メダカTol2 因子が自律的トランスポゾンであることを明らかにし、
Tol2 を用いてトランスジェニックゼブラフィッシュを効率よく作製する方法の開発に成功しました。
さらに、
ゼブラフィッシュにおける遺伝子トラッ
プ法・エンハンサートラップ法・Gal4-UAS法の開発に世界にさきがけて成功してきました。
これらの方法により、さまざまな組織・細胞・器官で、GFPや酵母転写因子Gal4を発現するトランスジェニックフィッシュの大規模な作製が可能になりました。
我々はこれらの方法を駆使して、脊椎動物の行動や、
学習・記憶などの脳のはたらきを制御する神経回路および分子メカニズムを明らかにしようとしています。
我々は、脳や脊髄の特定の神経回路に Gal4を発現する

The genetic basis of development
and behaviors in zebrafish
Zebrafish is an excellent model vertebrate because of high fecundity, rapid
embryonic development, transparency at the embryonic stages and inexpensive and easy breeding procedures. However, there had not been an
efficient transgenesis method and a transposon technology. We identified anautonomous member from the medaka fish Tol2 transposable element, anddeveloped a highly efficient transgenesis method for the first time inzebrafish. Further, we successfully developed the gene trap and enhancer
trap methods and the Gal4-UAS method. By using these methods, we created a large number of transgenic fish that express the GFP reporter geneor the yeast Gal4 transcription activator in specific cells, tissues and organs.
These transgenic fish are valuable resources for studies of developmental
biology and neuroscience. We have applied these methods to the study ofneuroscience. By using transgenic fish that express Gal4 in specific neuralcircuits and the Gal4-UAS system, we visualize structures of specific neuralcircuits, inhibit their functions and detect their activities by calcium imaging.
Thus, studies that aim to understand molecular and cellular mechanisms
underlying complex behaviors of a vertebrate are currently ongoing in ourlaboratory.

トランスジェニックフィッシュを多数作製し、Gal4-UAS 法によりそれら神経回路の機能を阻害し、行動異常の解析を行っています。
また、カル
シウムイメージングによりそれら神経回路の活動を可視化する研究を精力的に行っています。

Kawakami, K. et al.
zTrap: zebrafish gene trap and enhancer trap database.
BMC Developmental Biology 10, 105 (2010).
Asakawa, K., and Kawakami, K.
A transgenic zebrafish for monitoring in vivo microtubule structures
Developmental Dynamics 239, 2695-2699 (2010).
Agetsuma, M. et al.
The habenula is crucial for experience-dependent modification of fear
responses in zebrafish.
Nature Neuroscience 13, 1354-1356 (2010).
Suster, M. L., Sumiyama, K., and Kawakami, K.
Transposon-mediated BAC transgenesis in zebrafish and mice.
BMC Genomics. 10, 477 (2009).
Koide, T., et al.
Olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed bytransposon-mediated gene trap approach in zebrafish.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 9884-9889 (2009).
Urasaki, A., Asakawa, K., and Kawakami, K.
Efficient transposition of the Tol2 transposable element from a singlecopy donor in zebrafish
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 19827-19832 (2008).
Asakawa, K. et al.
Genetic dissection of neural circuits by Tol2 transposon-mediatedGal4 gene and enhancer trapping in zebrafish.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 1255-1260 (2008).

図 ― 遺伝子トラップ・エンハンサートラップ法による細胞・組織・器官特異的GFP発現。
（左
上）
骨格，
（右上）
表皮上の細胞，
（左下）
血管，
（右下）
感覚神経。
Figure - GFP expression in specific cells, tissues and organs by gene trapping and enhancer
trapping. (upper, left) skeleton, (upper, right) cells on the skin, (lower, left) blood vessels, (lower,right) sensory neurons.

20 研究活動／ Research Activities

Nagayoshi, S. et al.
Insertional mutagenesis by the Tol2 transposon-mediated enhancer
trap approach generated mutations in two developmental genes: tcf7
and synembryn-like.
Development 135, 159-169 (2008).
Kawakami, K.
Tol2: a versatile gene transfer vector in vertebrates.
Genome Biology 8, Suppl 1:S7 (2007).

生理遺伝客員研究部門

Division of Physiological Genetics

Stern 研究室 Stern Group

Kimble 研究室 Kimble Group

スターン , ディヴィド L.

キンブル , ジュディス E.

STERN, David L.
Visiting Professor (Professor, Princeton University)

KIMBLE, Judith E.
Visiting Professor (Professor, University of Wisconsin)

客員教授（プリンストン大学教授）

客員教授（ウィスコンシン大学教授）

形態と行動の進化の遺伝的要因

生殖幹細胞とそのニッチの制御

私たちの目標は形態と行動の多様性を作り出した遺伝子とその中の変異座位を見いだすことです。形態、生理、行動や生態に大きな違いがあるキイロショウジョウバエグループのいくつかの種を対象にし、形質進化の分子生物学的解析のためのゲノムリソースや遺伝学的ツールを開発しています。
形態の進化の解析では、形態変化を引き起こしたシス調節配列の変化に着目してきました。単独では小さな効果しかもたない変異が複数のエンハンサー領域で起こり、それらの効果が積み重なることによって大きな形態変化がもたらされることを発見しました。現在、これらのシス調節配列に結合する転写因子の同定を行っています。

私たちの研究室は線虫 C. elegans を用いて動物発生における２つの基本的問題を解析しています。一つは幹細胞がニッチによって維持され、その後分化状態へスイッチする機構です。特に、生殖幹細胞が減数分裂に入って精子や卵に分化する過程に焦点を絞っています。二つめは非対称分裂に関する研究です。生殖幹細胞のニッチを構成する体細胞を産み出す性特異的な非対称分裂を取り上げ、娘細胞間に大きさや運命の違いを作り出す機構を解析しています。これまでに生殖幹細胞が「自己複製」と「分化」を選ぶ過程を制御する分子ネットワークを明らかにし、非対称分裂とニッチ形成を調節するWnt 経路について新しい切り口を開拓しています。

Genetic causes of the evolution of morphology and behavior

Controls of germline stem cells and their niche

Our goal is to identify the genes and, ultimately, the individual nucleotides
that have generated diversity of form and behavior. Much of our work is
focused on a group of closely related species in the Drosophila melanogaster species group. These species display enormous morphological,
physiological, behavioral, and ecological diversity. We are developing a set ofgenomics and genetics tools to accelerate molecular analysis of phenotypicevolution in this group of species.
Our work on the evolution of form has focused on the cis-regulatorychanges that led to morphological evolution between closely related speciesof Drosophila. We have discovered that these morphological changes aroseby the accumulation of multiple cis-regulatory mutations of very small effectthat have accumulated in many independent enhancers. We are now working to identify the transcription factors that bind to these evolving cis-regulatory enhancers.

My lab investigates two basic problems of animal development. First, how
are stem cells maintained within their niche and then controlled to switchfrom a stem cell state to a differentiated state? Our work in this broad area
focuses on controls of germline stem cells and their decision to enter meiosis and differentiate as sperm or oocyte. Second, how is an asymmetric cell
division controlled to generate daughters that are distinct with respect toboth size and fate? Our work in this second area focuses on a sexuallydimorphic asymmetric cell division that generates regulatory somatic cells
that form the niche for germline stem cells in both sexes. We use the nematode C. elegans to investigate these fundamental problems. Our studies
began with genetics and cell biology, but now extend into biochemistry andsystems biology. We have delineated a molecular network that controls thedecision between germline self-renewal and differentiation, and discovered
insights into the Wnt pathway and its control of both asymmetric cell divisions and niche specification.

図 ― ショウジョウバエの shavenbaby 遺伝子のシス調節エンハンサーは、
毛状突起
（緑）
を
分化する細胞の一部の細胞（マジェンタ）でのみ転写を誘導する。
このパターンと重なったり相補的だったりするパターンを誘導するエンハンサーも存在する。
Figure - One of the cis-regulatory enhancers of the shavenbaby gene drives gene expression in
the Drosophila embryo in a subset of the cells (magenta) that differentiate trichomes (green). Other
shavenbaby enhancers drive expression in partially overlapping and complementary patterns.

Stern研究室のホームページ：http://www.princeton.edu/~dstern/

図 ― 上、生殖幹細胞のニッチ（緑）は自己複製分裂のためのシグナルを産生する。
青：核；赤：
ニッチシグナルの受容体であるNotch。
下、生殖幹細胞の自己複製と分化を制御する分子ネットワーク。
赤：自己複製の因子；青：減数分裂の因子；黒：精子形成の因子。
Figure - Top, Distal Tip Cell (green) niche governs germline self-renewal by Notch signaling. Blue, nuclei;
red, Notch receptor. Bottom, network controls decision between germline self-renewal or differentiation.
Red, regulators of self-renewal; blue, regulators for meiotic entry; black, regulators of sperm fate.

研究活動／ Research Activities

21

集団遺伝研究系

Department of Population Genetics

集団遺伝研究部門

Division of Population Genetics

斎藤研究室

Saitou Group

http://sayer.lab.nig.ac.jp

斎藤成也

隅山健太

SAITOU, Naruya
Ph. D., D. Sc., Professor

SUMIYAMA, Kenta
D. Sc., Assistant Professor

教授

Ph. D. 博
（理）

助教

博
（理）

遺伝子／ゲノムレベルにおける生物進化
本研究室では生物の進化を遺伝子とゲノムレベルで、コンピュータ解析と実験の両面から研究している。
興味の中心は人類にいたる霊長類・哺乳類の進化である。
●各進化過程でのゲノム変化：脊椎動物、哺乳類、霊長類などの各進化段階
において、
系統独自の変化をゲノムデータの大規模比較により解析している。
●人類集団のＤＮＡ解析：現代人の遺伝的近縁関係をアジアを中心に調べている。
古代ＤＮＡ解析も進めている。
●ゲノム発掘人類学：X線CTとNMR画像を用いて生体の形態表現型を取得し、それらのゲノム基礎を解明する。
●塩基配列解析法の開発：高速でバクテリアゲノム規模の多重整列を行なうシステムMISHIMAを開発した。
●発生制御の進化：哺乳類における転写調節領域の進化を大規模ゲノムク
ローンの配列解析および遺伝子導入実験により解析している。
●その他の研究テーマ：血液型遺伝子の進化、重複遺伝子の進化、霊長類近縁種間での遺伝子流入。

Evolution of organisms at
genetic/genomic level
We study evolution of organisms at the genetic and genomic levels throughcomputer analyses and wet experiments. We are particularly interested in primate and mammalian evolution toward human. Themes of our study are:● Analysis of genome evolution: Lineage-specific evolutionary changes arestudied at different levels of organism groups, such as vertebrates, mammals, primates, and human.
● Genome exavating anthropology: We obtain morphological phenotypes ofliving humans thorough X-ray CT and NMR and will elucidate theirgenomic bases.
● DNA analysis of human populations: We are studying evolutionary historyof modern humans, in particular, Asian populations, using various polymorphic DNA markers for modern as well as ancient populations.
● Development of nucleotide sequence analysis system: We developed new
system MISHIMA which can multiply align many bacrterial genome-size
sequences.
● Evolution of developmental regulation: We are studying cis- control elements of the developmental genes by sequence analysis and gene transfer experiments of large scale genomic clones.
● Other themes: blood group gene evolution, duplicated gene evolution, andanalysis of introgression between closely related species.

Saitou, N., Kimura, R., Fukase, H., Yogi, A., Murayama, S., and Ishida,
H. (2011). Advanced CT images reveal nonmetric cranial variations inliving humans. Anthropological Science (in press).
Matsunami, M., Sumiyama, K., and Saitou, N. (2010). Evolution of conserved non-coding sequences within the vertebrate Hox clusters
through the two-round whole genome duplications revealed by phylogenetic footprinting analysis. J. Mol. Evol. 71, 427-436.
Oota, S., Kawamura, K., Kawai, Y., and Saitou, N. (2010). A new
framework for studying the isochore evolution: estimation of the equilibrium GC content based on the temporal muta tion ra te model.
Genome Biol. Evol. 2, 558-571.
Ezawa, K., Ikeo, K., Gojobori, T., and Saitou, N. (2010). Evolutionary
Pattern of Gene Homogenization between Primate-Specific paralogs
after human and macaque speciation using the 4-2-4 method. Mol.
Biol. Evol. 27, 2152-2171.
Kryukov, K. and Saitou, N. (2010). MISHIMA - a new method for highspeed multiple alignment of nucleotide sequences of bacterial genome
scale data. BMC Bioinformatics 11, 142.

図 ― CTを用いた生体の骨格イメージ。
Saitou et al. (2011)より。
Figure - Skeletal images of living human individuals using CT. From Saitou et al. (2011).

Sumiyama, K., Kawakami, K., and Yagita, K. (2010). A simple andhighly efficient transgenesis method in mice with the Tol2 transposon
system and cytoplasmic microinjection. Genomics 95, 306-311.
Kitano, T., Satou, M., and Saitou, N. (2010) Evolution of two Rh bloodgroup-related genes of the amphioxus species Branchiostoma floridae. Genes and Genetic Systems 85, 121-127.
Takahashi, M., Krukov, K., and Saitou, N. (2009) Estimation of bacterial
species phylogeny through oligonucleotide frequency distances.
Genomics 93, 525-533.
斎藤成也 (2011) ダーウィン入門 . ちくま新書 (Book written in Japanese)

22 研究活動／ Research Activities

集団遺伝研究系

集団遺伝研究部門

Department of Population Genetics

Division of Population Genetics

高野研究室

Takano Group

http://www.nig.ac.jp/labs/PopGen/index.html

高野敏行

高橋

TAKANO, Toshiyuki
D. Sc., Associate Professor

TAKAHASHI, Aya
D. Ag., Assistant Professor

准教授

理博

助教

文

博
（農）

生物多様性と進化を支配する基本法則を探る
生命が３０億年の長きに亘って連綿と続いてきたのは、多様性を生み出す能力を有していたからです。
この多様性の遺伝基盤と進化の基本法則の解明が私達のメインテーマです。
私達は生物集団の動態を研究しています
が、それは過去や現在の集団に留まりません。
過去、現在を知り、
未来を予測することは集団遺伝学の挑戦です。
また、
進化は無数の変異を自然淘汰のふるいで試す巨大な実験です。
自然集団の解析を通して遺伝子の機能や遺伝子間相互作用の発見に役立てます。
現在、主にショウジョウバエを材料とした実験と理論的解析の両面から
次の研究課題に取り組んでいます。
●淘汰の検出と遺伝子ネットワークの構築法の開発●種分化機構●発生過程のノイズに対する調節機構●遺伝子の発現調節の補償進化●重複遺伝子の進化動態の理論的解析●標準突然変異スペクトラムの作成●形態進化

Principles of genetic variationand evolution
In the framework of population genetics, understanding origin and maintenance mechanism of genetic diversity is central to our research; specifically,
we are interested in development of reproductive isolation, morphological evolution, and detecting action of natural selection and genetic interactions.
While much of evolutionary study focuses on reconstruction of the “past”
history, an important goal, in our study termed as Tomorlogy, is to predict
future status of genes, gene networks, and populations. For this purpose, weare pursuing empirical, experimental, and theoretical studies, as exemplified by
the following ongoing studies:● Nonrandom-association analysis of natural variants for detection of multilocus selection and gene-network construction● Molecular mechanism of pre- and post-mating isolation● Buffering mechanism against developmental noise● Compensatory evolution of transcriptional regulation● Theoretical study of evolutionary dynamics of duplicated genes● Nature and population dynamics of spontaneous mutations● Evolutionary mechanism of sexual and adaptive morphological traits

Itoh, M., Nanba, N., Hasegawa, M., Inomata, N., Kondo, R., Oshima,M., and Takano-Shimizu, T. (2010). Seasonal changes in the long-distance linkage disequilibrium in Drosophila melanogaster. J Hered 101,
26-32.
Tanak a, K. M., Tak aha si, K. R., and Tak ano-Shimizu, T. ( 2009 ).
Enhanced fixation and preservation of a newly arisen duplicate geneby masking deleterious loss-of-function mutations. Genet Res 91, 267280.
Takahashi, A. (2009). Effect of exonic splicing regulation on synonymous codon usage in alternatively spliced exons of Dscam. BMC Evol

図 ― BICOIDモルフォジェンの人工改変による胚の頭部境界を示す頭褶
（CF）
位置の移動。
この胚の運命マップの変化はその後、調節され成体は野生型とほぼ変わらない。
数字は前端

Biol 9, 214.

（左）を100%EL、後端（右）を0%ELとした頭褶位置を表す。

Fujikawa, K., Takahashi, A., Nishimura, A., Itoh, M., Takano-Shimizu, T.,

Figure - Changing the number of bicoid gene copies causes the shifts of the cephalic furrow (CF).
Nevertheless, adults appear to be mostly normal, indicating a repair system for this fate-map shifts.
Average CF positions are given in percent egg length (anterior = 100% EL, left; posterior = 0% EL,
right).

down-regulated after 24 h starvation in the head of Drosophila. Geneand Ozaki, M. (2009). Characteristics of genes up-regulated and446, 11-17.
Watanabe, Y., Takahashi, A., Itoh, M., and Takano-Shimizu, T. (2009).
Molecular spectrum of spontaneous de novo mutations in male andfemale germ line cells of Drosophila melanogaster. Genetics 181,1035–1043.
Takahashi, K. H., Tanaka, K., Itoh, M., and Takano-Shimizu, T. (2009).
Reduced X-link ed r are polymorphism in males in comparison tofemales of Drosophila melanogaster. J Hered 100, 97-105.

研究活動／ Research Activities

23

集団遺伝研究系

Department of Population Genetics

進化遺伝研究部門 Division of Evolutionary Genetics

明石研究室

Akashi Group

http://www.nig.ac.jp/labs/EvoGen/index.html

明石
教授

裕

長田直樹

Ph. D.

助教

AKASHI, Hiroshi
Ph. D. Professor

Ph. D.

OSADA, Naoki
Ph. D. Assistant Professor

集団遺伝とゲノム進化

Population genetics and genome evolution

本研究室では、
グローバルなゲノムの適応に着目してゲノム進化のメカ
ニズムを解明するために，理論と実験を組み合わせた研究を行っています。
現在の研究テーマは以下のようなものです。
●タンパク質の進化と生合成過程の研究
タンパク質の構造は，細胞内での機能や生化学的特性を最適化するような自然選択によって形作られてきたと考えられます。
それだけでなく、タ
ンパク質の合成効率に働く自然選択もタンパク質の大きさ，アミノ酸組
成、
進化速度などを決めていると考えられます。
本研究室では、
遺伝子発
現とタンパク質の進化パターンとの関連を研究することにより、
代謝および翻訳効率に関わる適応機構を解明しています。
●同義座位とタンパク質の進化の系統特異的なパターンの研究
キイロショウジョウバエとその近縁種の解析から、
弱い淘汰と非平衡状
態は、
ショウジョウバエの分子進化の一般的特徴であることが示唆されています。
●弱い力が変動しながら働く時の進化過程のモデル化
突然変異間の連鎖と適合度の相互作用を組み入れたコンピューターシ
ミュレーションを用いて、進化上の弱い淘汰を検出するための統計的手

We combine theoretical and laboratory studies to identify mechanisms ofgenome evolution with a focus on global adaptations. Current interests inthe lab include:● Identifying biosynthetic constraints in protein evolution. Natural selection isthought to act upon protein struc-tures to optimize biochemical properties
related to their specific cellular functions. Selection for efficient synthe-sis
may also be an important factor in determining the size, amino acid composition, and evolutionary rates of proteins but are less firmly established.
We study rela-tionships between gene expression and patterns of protein evolution to identify adaptation for metabolic and translational efficiency.
● Studying lineage-specific patterns of silent and protein evolution. Our studies of Drosophila melanogaster and its close relatives suggest that both
weak selection and departures from steady-state are prevalent featuresof molecular evolution.
● Modeling evolutionary processes under a balance among weak forcesthat fluctuate. We employ com-puter simulations of weak selection withgenetic linkage and fitness interactions among mutations to determine
statistical methods to detect subtle forces in evolution.

法を開発しています。
Drosophila sequencing consortium. (2007). Evolution of genes andgenomes on the Drosophila phylogeny. Nature 450, 203-218.

Ko, W. Y., Piao, S., and Akashi, H. (2006). Strong regional heterogeneity in base composition evolution on the Drosophila X chromosome. Genetics 174, 349-362.

Akashi, H., Ko, W. Y., Piao, S., John, A., Goel, P., Lin, C. F., andVitins, A. (2006). Molecular evolution in the Drosophila melanogaster species subgroup: Frequent parameter fluctuations on the timescale of molecular divergence. Genetics 172, 1711-1726.

図 ― A) バクテリアでの生合成にかかるエネルギーの割合。
バクテリアの細胞では約75%のエネルギーがタンパク質合成に使われています (Neidhardt et al. 1990)。

Akashi, H. (2003). Translational selection and yeast proteome evolu-B) エネルギーコストに関わるタンパク質の進化。
枯草菌のゲノムを見てみると、量の多い

tion. Genetics 164, 1291-1303.

タンパク質はコストの安いアミノ酸を使って合成されていることが分かります。
Figure - Metabolic economics and microbrial proteome evolution.
A) Chemical energy allocations for biosynthesis of a bacterial cell. About 75% of the budget isused for protein synthesis. Based on data from E. coli (Neidhardt et al. 1990).
B) Protein adaptation for energetic efficiency. In Bacillus subtilis, abundant proteins employ lessenergetically costly amino acids.

Akashi, H., and Gojobori, T. (2002). Metabolic efficiency and aminoacid composition in the proteomes of Escherichia coli and Bacillus
subtilis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 3695-3700.

Akashi, H. (2001). Gene expression and molecular evolution. Curr.
Op. Gen. Dev. 11, 660-666.

24 研究活動／ Research Activities

理論遺伝客員研究部門

Division of Theoretical Genetics

Hartl 研究室 Hartl Group

Clark 研究室 Clark Group

ハートル , ダニエル L.

クラーク, アンドリュー G.

HARTL, Daniel L.
Visiting Professor (Professor, Harvard University)

CLARK, Andrew G.
Visiting Professor (Professor, Cornell University)

客員教授（ハーバード大学教授）

生物進化と新種出現に関するプロセス
私の研究グループの研究は進化生物学と分子遺伝学の境界領域に位置し、遺伝子・ゲノム解析により生物進化や新種出現過程を明らかにしています。
分子進化と分子生物学の進歩は相互に同調していると考えています。
分子進化の研究は、多くの場合生物機能と分子メカニズムの情報を利用することにより、強化されます。
私たちの研究室では、モデル生物（ショウジョウバ
エ、
線虫、
酵母、
バクテリア）の利点を使い、また公衆衛生面でも関心の高い
病原体（マラリア原虫P. falciparum）などを用いて行っています。
また、最先端の分子生物学的な実験手法や統計学の手法を用いています。
最近は、ゲノム学や遺伝子発現解析、クローニングとDNA 塩基配列決定、
タンパク
質の三次元構造とアミノ酸配列の相関、さらにはマルコフ連鎖モンテカル
ロ法を用いた集団標本のベイズ分析などを用いています。
これらの研究アプローチは進化生物学のさまざまな根本的な問題に取り組むときに有用であります。

Process about organisms evolve and new
species come into being
Research in the Hartl laboratory is at the interface of evolutionary biology
and molecular genetics. We study genes and genomes in order to learn
about the processes by which organisms evolve and new species come into
being. Our approach is guided by the philosophy that progress in molecular
evolution and progress in molecular biology often go hand in hand.
Studies of molecular evolution are usually enhanced when they takeadvantage of information about biological function and molecular mechanism. Our research often takes advantage of model organisms (fruit flies,
nematodes, yeast, bacteria) or organisms of interest in public health (themalaria parasite, P. falciparum). We also make use of state of the art molecular and statistical approaches. In recent years these have included genomics and gene-expression profiling, cloning and DNA sequencing, correlationsof sequence data with three-dimensional protein structures, and Bayesiananalysis of population samples implemented through Markov chain Monte
Carlo methods.
These approaches can be used to address a wide variety of fundamental
issues in evolutionary biology.

客員教授（コーネル大学教授）

自然集団における適応的な変異の遺伝的基礎
当研究室では、多因子疾患の遺伝的基礎、特に良く知られている遺伝子制御ネットワー
クがその表現型の背景にある場合について研究をおこなっています。
●ヒトの比較ゲノム学
わたしたちはCelera社と協力して、40人のヒトとチンパンジーについて遺伝子配列の解析をおこなっています。
これらのデータは集団内の多型についての多くの知見をもたらし、適応進化を遂げた遺伝子のゲノムワイドでの検定方法を与えてくれ
るでしょう。
●多因子疾患の遺伝的背景について
一塩基置換多型（SNPs）
は多因子疾患の原因となる遺伝子を同定するのに役立ちます。
私たちは心疾患のリスクとなる遺伝子について、
突然変異、
組み換え、
ヒトの移住、
そして自然選択がヒト集団内の多様性にどうやって影響を与えてきたかについて研究をおこなっています。
●代謝調節の進化
わたしたちはショウジョウバエを用いて、脂質とグリコーゲンの貯蔵に関する遺伝的変異の研究をおこなっています。
わたしたちの解析によって、中間代謝に関わる酵素
は代謝の表現型に関して驚くほど多くの相互作用を示すことがわかりました。
他に、昆虫の免疫、
ショウジョウバエの性染色体進化、様々な集団遺伝学の理論的研究を行っています。

Genetic basis of adaptive variation in natural populations
My lab studies the genetic basis for complex traits, especially in cases where
there is a well understood gene regulatory network underlying the trait.
● Human and comparative genomics:

In collaboration with Celera, we are
analyzing sequences of the complete set of transcribed genes in 40 humans andchimpanzee. These data will provide a rich view of polymorphism and allow
genome-wide tests for adaptively evolving genes.

● Genetic basis of complex disease: Single nucleotide polymorphisms(SNPs) may help to identify genes that underlie complex diseases. We employ acandidate gene approach to cardiovascular disease risk and quantify how mutation, recombination, migration, and natural selection impact human variation.
● Evolution of metabolic regulation:

We study genetic variation in lipid andglycogen storage in Drosophila. Our analysis of enzymes in intermediary metabolism showed a surprising amount of epistasis in their effects on metabolic traits.
Other areas include insect immunity, Drosophila sex chromosome evolution, andassorted topics in theoretical population genetics.

図 ― 平衡淘汰にあるヒト遺伝子のハプロタイプネットワーク
丸は各ハプロタイプを表しています。
黒はアフリカ系アメリカ人、
白はヨーロッパ系アメリカ人の割合です。
枝の長さはSNPの数に比例しています。
祖先型のハプロタイプはチンパンジーから推定されました。
Andres et al. Mol Evol. Biol 2009よりFigure - Haplotype networks for human genes under balancing selection. Circles are
haplotypes (size proportional to frequency), black for African Americans and white for European Americans. Branch lengths proportional to SNP numbers. Ancestral haplotypes inferred using chimp data. From
Andres et al. Mol Biol Evol 2009.

CLARK研究室のホームページ：http://mbg.cornell.edu/cals/mbg/research/clark-lab/index.cfm

研究活動／ Research Activities

25

総合遺伝研究系

Department of Integrated Genetics

人類遺伝研究部門

Division of Human Genetics

井ノ上研究室 Inoue Group
http://www.nig.ac.jp/section/inoue/inoue-j.html

井ノ上逸朗

細道一善

INOUE, Ituro
M. D., Professor

HOSOMICHI, Kazuyoshi
D. Ag., Assistant Professor

教授

医博

助教

博
（農）

高次表現型とゲノム情報を結合したシステム医学研究
本研究室はヒトを対象としたゲノム研究をおこなう目的で井ノ上が昨年末に赴任しスタートしました。
ヒト疾患に関連するゲノム医科学研究を中心に、
病気の成り立ちを進化的な概念で理解する進化医学の進展までを研究対象とし、
病気の原因、
機序を明らかにし、将来治療に結びつく研究成果を目指します。
近年、個人のゲノム配列が次々と決定されており、ゲノム医科学研究もパーソナルゲノム時代を迎えています。
パーソナルゲノム研究の進展はテーラーメイド医療などのシステム医学への本格的な実用化に直結することから、臨床への貢献が大きい分野です。
次世代シーケンサーから産出されるパーソナルゲノム情報と電子カルテ化に基づくデジタル臨床
情報を結合することで可能となるgenome-phenome 解析を進めます。
ゲ
ノム医科学研究を対象とする本研究室は東海大学医学部、新潟大学医学部、徳島大学医学部、
希少難病患者支援事務局などの外部の医療機関、
NPOと
連携し、
積極的に共同研究を行っています。

Multi-dimensional phenotype and genome
relationship to promote system medicine
Massively parallel sequencing of target regions, exomes, and complete
genomes has begun to dramatically increase the opportunities for identifying
genetic variants underlying rare and common diseases. Our research interest has been focused on personal genome analysis to elucidate diseasecausalities which leads to development of therapeutic tool. We have started
a long-standing project that investigates genome-phenome relationship byintegrating the personal genome information and clinical information. We initially focus on the exome and target re-sequencing, before we initiate todetermine the whole personal genome.
● The research projects are as follow:● Exome sequencing to identify the causality of genetic diseases● Re-sequencing of the entire HLA region for informative polymorphism
detection● Application of statistical model for the understanding of genome-phenome
relationships.
● Construction of genetic risk prediction model of complex human disease.

当部門では次のようなテーマで研究しています。
●全エクソンシーケンスによる希少疾患の原因遺伝子同定●脳動脈留感受性遺伝子検索●男性不妊のゲノム解析●HLA 領域のハプロイドゲノム配列決定●ヒト疾患における易罹患性予測モデルの構築●統計数理モデルによるGenome-phenome解析

Nakaoka, H., Takahashi, T., Akiyama, K., Cui, T., Tajima, A., Krischek, B.,
Kasuya, H., Hata, A., and Inoue, I. (2010). Differential Effects of chromosome
9p21 variation on subphenotypes of intracranial aneurysm: site distribution.
Stroke. 41(8), 1593-8.
Akiyama, K., Narita, A., Nakaoka, H., Cui, T., Takahashi, T., Yasuno, K., Tajima,A., Krischek, B., Yamamoto, K., Kasuya, H., Hata, A., and Inoue, I. (2010).
Genome-wide association study to identify genetic variants present in Japanese patients harboring intracranial aneurysms. J Hum Genet. 55(10), 656-61.
Krischek, B., Tajima, A., Akagawa, H., Narita, A., Ruigrok, Y., Rinkel, G.,
Wijmenga, C., Feigi, G. C., Kim, C. J., Hori, T., Tatagiba, M., Kasuya, H., Inoue, I.
(2010). Association of the Jun dimerization protein 2 gene with intracranial
aneurysms in Japanese and Korean cohorts as compared to a Dutch cohort.
Neuroscience 169(1), 339-43.
Yasuno, K., Bilguvar, K., Bijlenga, P., Low, S. K., Krischek, B., Auburger, G.,
Simon, M., Krex, D., Arlier, Z., Nayak, N., Ruigrok, Y. M., Niemelä, M., Tajima, A.,von, und, zu, Fraunberg, M., Dóczi, T., Wirjatijasa, F., Hata, A., Blasco, J., Oszvald, A., Kasuya, H., Zilani, G., Schoch, B., Singh, P., Stüer, C., Risselada, R.,
Beck, J., Sola, T., Ricciardi, F., Aromaa, A., Illig, T., Schreiber, S., van, Duijn, C. M.,van, den, Berg, L. H., Perret, C., Proust, C., Roder, C., Ozturk, A. K., Gaál, E.,
Berg, D., Geisen, C., Friedrich, C. M., Summers, P., Frangi, A. F., State, M. W.,
Wichmann, H. E., Breteler, M. M., Wijmenga, C., Mane, S., Peltonen, L., Elio, V.,
Sturkenboom, M. C., Lawford, P., Byrne, J., Macho, J., Sandalcioglu, E. I., Meyer,B., Raabe, A., Steinmetz, H., Rüfenacht, D., Jääskeläinen, J. E., Hernesniemi, J.,
Rinkel, G. J., Zembutsu, H., Inoue, I., Palotie, A., Cambien, F., Nakamura, Y., Lifton, R. P., and Günel, M. (2010). Genome-wide association study of intracranial
aneurysm identifies three new risk loci. Nat Genet. 42(5), 420-5.

図 ― 全エクソンシーケンスの結果から、ある家族性希少疾患の原因候補遺伝子が同定された。
さらにその原因変異は家系により同一遺伝子内の異なる位置に認められ、変異を認めた領域のアミノ酸配列は種間で保存されている傾向を示した。
Figure - The sequence regions of PTH1R where the four candidates for disease-causing variants
identified in the study locate were compared between various species. All the variants werelocated in highly-conserved region across various species.

26 研究活動／ Research Activities

Bilguvar, K., Yasuno, K., Niemelä, M., Ruigrok, Y. M., von, Und, Zu, Fraunberg,M., van, Duijn, C.M., van, den, Berg, L.H., Mane, S., Mason, C.E., Choi, M.,
Gaál. E,, Bayri, Y., Kolb, L., Arlier, Z., Ravuri, S., Ronkainen, A., Tajima, A.,
Laakso, A., Hata, A., Kasuya, H., Koivisto, T., Rinne, J., Ohman, J., Breteler, M.
M., Wijmenga, C., State, M. W., Rinkel, G. J., Hernesniemi, J., Jääskeläinen, J.
E., Palotie, A., Inoue, I., Lifton, R. P., and Günel, M. (2008). Susceptibility loci for
intracranial aneurysm in European and Japanese populations. Nat Genet.
40(12), 1472-7.
Okada, H., Tajima, A., Shichiri, K., Tanaka, A., Tanaka, K., and Inoue, I. (2008).
Genome-wide expression of azoospermia testes demonstrates a specific profile and implicates ART3 in genetic susceptibility. PLoS Genet 4(2), e26.

総合遺伝研究系

Department of Integrated Genetics

育種遺伝研究部門 Division of Agricultural Genetics

角谷研究室

Kakutani Group

http://www.nig.ac.jp/labs/AgrGen/home-j.html

角谷徹仁
教授

理博

KAKUTANI, Tetsuji
D. Sc., Professor

佐瀬英俊

樽谷芳明

SAZE, Hidetoshi
Ph. D., Assistant Professor

TARUTANI, Yoshiaki
D. Agr., Assistant Professor

助教

Ph. D.

助教

博（農）

植物発生とゲノム構造のエピジェネティックな制御
細胞分裂後に継承される遺伝情報の実体は塩基配列です。
一方、塩基配
列以外の形で、遺伝子のON／OFF情報が娘細胞に伝わる現象が多くの生物で観察されます。
このような「エピジェネティック」
な情報の実体はDNAのメチル化や染色体蛋白質の変化であることがわかってきています。
エピジェネティックな現象を理解するために、
私達はシロイヌナズナの遺伝学とゲノミクスとを用いています。
ゲノムDNAのメチル化を維持するに は ク ロ マ チ ン 再 構 成 因 子 で あ る DDM1 (decrease in DNA
methylation 1)が必要です。
また、遺伝子配列がメチル化されないためには jumonji domain 蛋 白 質 で あ る IBM1 (increase in BONSAI
methylation 1)が必要です。
これらの因子をコードする遺伝子の突然変異
体では、ゲノムDNAメチル化の変化に伴いさまざまな発生異常が誘発さ

Epigenetic controls of plant development
and genome structure
To understand control and function of DNA methylation, we are taking
genetic approaches using mutants of Arabidopsis. An Arabidopsis protein
DDM1 (decrease in DNA methylation) is necessary for methylating transposons and repeats. On the other hand, IBM1 (increase in BONSAI methylation) is necessary for not methylating genes. In mutants of genes encoding
these proteins, several types of developmental abnormalities were induced.
Characterization of these abnormalities is revealing impact of DNA methylation on genome evolution and appropriate gene expression. In addition,using these and other mutants, we are studying controlling mechanisms ofdifferential DNA methylation between genes and transposons within the
genome.

れます。
これらの発生異常の解析から出発した実験系を用い、ゲノム進化や個体発生におけるエピジェネティックな制御の役割とその機構について研究しています。

Inagaki, S., Miura-Kamio, A., Nakmura, Y., Lu, F., Cao, X., Kimura, H.,
Saze, H., and Kakutani, T. (2010). Autocatalytic differentiation of epigenetic modifications within the Arabidopsis genome. EMBO J. 29,
3496-3506.
Tsukahara, S., Kobayashi, A., Kawabe, A., Mathieu, O., Miura, A., andKakutani, T. (2009). Bursts of retrotransposition reproduced in Arabidopsis. Nature 303, 423-426.
Miura, A., Nakmura, M., Inagaki, S., Kobayashi, A., Saze, H., andKakutani, T. (2009). An Arabidopsis jmjC domain protein protects transcribed genes from DNA methylation at CHG sites. EMBO J. 28,
1078-1086.
Saze, H., Shiraishi, A., Miura, A., and Kakutani, T. (2008). Control ofgenic DNA methylation by a jmjC-domain containing protein in Arabidopsis thaliana. Science 319, 462-465.

図 ― シロイヌナズナのibm1突然変異による発生異常表現型は、
H3K9メチル化酵素遺伝
子KYPや非CpGメチル化酵素遺伝子CMT3の突然変異で抑圧される。
Figure - The ibm1 (increase in BONSAI methylation) mutation induces developmental defects,
which are suppressed by mutation in the H3K9 methylase gene KYP or non-CG methylase gene
CMT3. The results suggest that these phenotypes are due to ectopic deposition of heterochromatin marks, such as H3K9 methylation and non-CG methylation.

Saze, H., and Kakutani, T. (2007). Heritable epigenetic mutation of atransposon-flanked Arabidopsis gene due to lack of the chromatinremodeling factor DDM1. EMBO J. 26, 3641-3652.
角谷徹仁、
河邊昭 (2009)「シロイヌナズナにおける DNA メチル化とトラン
スポゾン制御」 実験医学 27, 3075-3079.

研究活動／ Research Activities27

総合遺伝研究系

Department of Integrated Genetics

脳機能研究部門

Division of Brain Function

平田研究室

Hirata Group

http://www.nig.ac.jp/labs/Brain/home-j.html

平田たつみ
准教授

川崎能彦

博
（医）

助教

HIRATA, Tatsumi
D. Med., Associate Professor

博（理）

KAWASAKI, Takahiko
D. Sc., Assistant Professor

脊椎動物の神経回路形成

Vertebrate neural network formation

神経細胞の間につくられる神経回路が、行動や思考といった脳機能の基盤です。
脳の正常な機能発現のためには、神経細胞が適切に生まれ、移動し、軸索を伸長して、標的細胞と正確な回路をつくることが必要です。
これらを可能にする脳の設計図を解き明かすべく、
当部門では次のようなテーマで研究しています。
●嗅覚中枢神経回路の研究
匂いの情報は、脳の嗅球とよばれる領域に伝えられ、情報の仕分けが行わ
れます。
ここから、
さらに中枢に向かう神経回路の形成機構を、軸索ガイド分子の遺伝子破壊マウス等を用いて解析しています。
●神経細胞移動の研究
嗅球軸索の道標細胞“lot 細胞”
は、誕生後、終脳の中を腹側接線方向に長距離移動して、最終目的地へと向かいます。
このユニークな細胞移動の機構を解析しています。
●軸索伸長と停止反応の研究
軸索先端に局在する蛋白質M6aは、軸索伸長や停止反応への関与が示
唆されています。
この蛋白質の生理的機能を調べています。
●終脳新皮質の進化的研究

Precise neuronal connections are the basis for the complex brain function. The
fully functional brain is constructed through a series of carefully controlled developmental processes including neuronal differentiation, migration,axon outgrowth, and target recognition. We are exploring genetic mechanisms
governing the developmental processes in vertebrate nervous systems.
● Central Olfactory Projection
Olfactory information is transferred and processed in the olfactory bulb of
the brain. Development of afferent projections from this first-order centerhas been studied, using knockout mice for axon guidance molecules.
● Neuronal Migration
During development, the guidepost neurons, “lot cells”, for olfactory bulb
axons show a dynamic ventral migration over the telencephalon. We areinvestigating mechanisms of this unique neuronal migration.
● Axon Outgrowth and Pausing
Axon tip-enriched protein M6a is implicated in axon outgrowth and pausing. We are analyzing physiological functions of this protein.
● Evolution of the neocortical layer structure
The layer structure in the neocortex is unique to mammals. The evolutionary scenarios are explored through comparisons of developmental processes in the brain structures of different vertebrate species.

終脳新皮質にみられる層構造は、ほ乳類の特徴です。
層構造のない動物の終脳発生過程との比較から、進化のシナリオを探っています。

Yamatani, H., Kawasaki, T., Mita. S., Inagaki, N., and Hirata, T. (2010).
Proteomics Analysis of the Temporal Changes in Axonal Proteins during Maturation. Dev. Neurobiol. 70, 523-537.
Ito, K., Kawasaki, T., Takashima, S., Matsuda, I., Aiba, A., and Hirata, T.
(2008). Semaphorin 3F confines ventral tangential migration of lateralolfactory tract neurons onto the telencephalon surface. J. Neurosci.
28, 4414-4422.
Fouquet, C., Di Meglio, T., Ma, L., Kawasaki, T., Long, H., Hirata, T.,
Tessier-Lavigne, M., Chedotal, A., and Nguyen-Ba-Charvet, K.T. (2007).
Robo1 and robo2 control the development of the lateral olfactory
tract. J. Neurosci. 27 3037-3045.
Kawasaki, T., Ito, K., and Hirata, T. (2006). Netrin 1 regulates ventral
tangential migration of guidepost neurons in the lateral olfactory tract.
Development 133, 845-853.

図 ― 終脳スライス培養下における腹側接線方向の神経細胞移動。
赤紫の色素により細胞の流れを可視化してある。
軸索ガイド分子Semaphorin3Fは.この細胞移動を反発して、動く
方向を変化させる（右）。
Figure - Ventral tangential migration of neurons in slice-cultured telencephalons Migrating neurons are labeled in magenta. Axon guidance molecule, semaphorin3F repels this migration stream
to the opposite direction (right).

28 研究活動／ Research Activities

応用遺伝客員研究部門

Division of Applied Genetics

Colot 研究室 Colot Group

辻研究室 Tsuji Group

コロー、
ヴァンサン

辻

COLOT, Vincent
Visiting Professor (Professor, NRA/CNRS/UEVE)TSUJI, Shoji
Visiting Professor (Professor, The University of Tokyo Hospital)

客員教授（NRA/CNRS/UEVE 教授）

シロイヌナズナのエピジェネティクスとエピゲノミクス

省次

客員教授
（東京大学医学部付属病院教授）

ゲノム解析により脳疾患の発症機構を読み解く

当研究室では、シロイヌナズナを用いて、エピジェネティックな過程

脳 神経 疾 患の 発 症 機構を 遺伝 学に基づ いて解 明することをめざやそれに関わるクロマチン動態を研究しています。クロマチン免疫沈降す。単一遺伝子疾患については、われわれが開発したハイスループッとタイリングアレイによって複数のクロマチン修飾を調べることで、シト連鎖解析システムと次世代シーケンサーを用いた網羅的ゲノム配列

ロイヌナズナの最初のエピゲノム地図をつくりました（図）。また、世代を

解析を統合した解析により、効率よく病因遺伝子の発見を目指す。多超えて継承されるメチル化喪失に対する効率的防御機構の存在を示し因子疾患については、頻度は稀であるが、疾患発症に対する影響度のました。この機構は、RNAi 装置の標的となるような配列に特異的に働きます。また、隣接する領域には広がりませんが、数世代にわたって進行することで、標的配列のメチル化を野生型と同様の状態に戻します。長
期的なエピジェネティックな欠陥からゲノムを守るのに RNAi が重要と示唆されます。

Arabidopsis Epigenetics and Epigenomics
My group is interested in the study of chromatin-based epigenetic processes
and chromatin dynamics in the flowering plant Arabidopsis. In one project,
we have used chromatin immunoprecipitation and hybridization to tilingarrays to define a first reference Arabidopsis epigenome map based on
mutliple chromatin marks. Combinatorial analysis of these marks indicatesthat the Arabidopsis epigenomic landscape can be almost entirely describedusing as little as one heterochromatic and three euchromatic signatures. Moreover, we have found that euchromatin exhibits a short-rangeorganization centered on individual genes. In another project, we have demonstrated the existence of an efficient mechanism that protects against
transgenerational loss of DNA methylation in Arabidopsis. This process is
specific to the subset of methylated genomic repeats that are targeted by
the RNAi machinery, does not spread into flanking regions, is usually progressive over several generations, and faithfully restores wild-type methylation over target sequences. Our findings suggest an important role for RNAiin protecting genomes against long-term epigenetic defects.

大きい疾患感受性遺伝子のvariantsの探索が重要となる。このようなvariantsの検出には、これまで行われていたような、一般集団において頻度の高いSNPsを用いたゲノムワイド関連解析では不十分であり、次世代シーケンサーを駆使した網羅的ゲノム配列解 析に基づいて、疾患感受性遺伝子の探索を進めている。

Elucidation of the mechanisms of brain
diseases based on genome analysis
We aim to elucidate molecular basis of brain diseases based on genetics.
For brain diseases with Mendelian inheritance, we have recently developed
an extremely efficient pipeline which enables direct import of SNPs dataobtained using microarrays. Integrating this high throughput linkage analysis
system with comprehensive resequencing employing next generation
sequencers, identification of causative genes has been tremendously accelerated. For brain diseases with complex trait, we will focus on the diseasesusceptibility genes with large effect sizes for development of brain diseases.
To accomplish this aim, genome-wide association studies (GWAS) based on
SNPs analyses are insufficient, and, therefore, we need to establish newparadigms to identify rare variants with large effect sizes based on comprehensive resequencing of human genome employing new technologies ofnext generation sequencers.

図 ― シロイヌナズナのゲノムのユークロマチンとヘテロクロマチンとの境界付近のエピゲ
ノミックな景観。
Figure - Genome browse view the Arabidopsis epigenomic landscape around a euchromatin-heterochromatin transition (indicated at the top by thin dark blue and thick light blue lines, respectively).

Figure - Research paradigm to identify disease-related variations based on comparison of effectsizes of variants and allele frequencies of the variants in population. Tsuji Hum. Mol. Genet. (2010)

研究活動／ Research Activities

29

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Genetic Strains Research Center

哺乳動物遺伝研究室 Mammalian Genetics Laboratory

城石研究室

Shiroishi Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MamMalg/home-j.html

城石俊彦

田村

SHIROISHI, Toshihiko
D. Sc., Professor

TAMURA, Masaru
D. Sc., Assistant Professor

教授

理博

助教

勝

理博

高田豊行
助教

博
（農）

TAKADA, Toyoyuki
D. Ag., Assistant Professor

マウス高次形質の統合的遺伝解析
哺乳動物遺伝研究室では、マウス近交系統や突然変異体の表現型に注目した“順遺伝学”と遺伝子改変マウスを用いた“逆遺伝学”の両方法論を駆使した研究を行い、形態形成やエネルギー代謝などの高次生命現象を制御する遺伝メカニズムの統合的理解をめざしています。
また、
生物遺伝資源事業として、野生マウス由来系統を含めたゲノム多型情報や表現型情報の収集と整備を行うとともに、亜種間コンソミック系統など、マウス機能ゲノム学のためのバイオリソースの開発を進めています。
現在進めている個別の研究課題は次の通りです。
１．
マウス発生遺伝学● Shh遺伝子発現制御の染色体ダイナミクス●シス制御因子を中心とした遺伝子発現制御システムの進化発生学●頭蓋顔面発生と骨形成の遺伝制御
２．
マウスゲノム多型情報に基づいた高次表現型解析系の構築●ゲノム多型情報と表現型情報の収集とデータベース構築●コンソミック系統を利用した生殖隔離成立の遺伝メカニズム●コンソミック系統を利用したエネルギー代謝の遺伝制御●マウス形態多様性の遺伝基盤の解明

Integrative genetics of mousecomplex traits
In order to understand genetic basis underlying complex traits, such as morphology and energy metabolism, we are conducting genetic analyses based
upon both of “Forward Genetics” with existing mutants and“Reverse Genetics” with genetically engineered mice. In parallel, we are also compiling comprehensive information of the genome diversity of inbred mouse strains, anddeveloping new inter-subspecific consomic strains, in which every chromosome of a classical inbred strain C57BL/6J is replaced by the counterpart of awild mouse-derived MSM/Ms strain. These bio-resources are fully used forgenetic dissection of the complex traits.
Current ongoing research projects are as follows:
1. Genetic studies on developmental regulations● Chromosomal dynamics at the Sonic hedgehog (Shh) locus● Evolution of cis-regulation systems of developmental genes● Genetic regulation of craniofacial development and osteopenesis
2. Establishment of experimental systems for genetic dissection of complex
traits, based on the genome diversity of mouse strains.
● Collection and compilation of information of genome diversity and phenotypes of mouse strains● Genetic mechanism of reproductive isolation in mice
● Genetic regulation of energy metabolism● Genetic basis of mouse morphological diversity

Oka, A., Mita, A., Takada, Y., Koseki, H., and Shiroishi, T. (2010).
Reproductive isolation in hybrid mice due to spermatogenesis defects
at three meiotic stages. Genetics. 186, 339-51.
Sagai, T., Amano, T., Tamura, M., Mizushina, Y., Sumiyama K. and Shiroishi, T. (2009). A cluster of three long-range enhancers directs
regional Shh expression in the epithelial linings. Development 136,
1665-1674.

図 ― 時期特異的な精子形成異常によるマウス生殖隔離。 A)雑種不妊性(hybrid sterility）
を示す種間・亜種間雑種の雄の精子形成期における異常発生ステージ。
下向きの矢印は異常の発生を示す。
異常がおこるステージは減数分裂前、
減数分裂前期Iのザイゴテン期からパキテン期の間、減数分裂中期Iに多く、細胞周期チェックポイント機構との関連が示唆された。
B)亜種間
染色体置換系統における減数分裂直前の細胞周期アレスト。
写真は、異なる亜種間でX染色体を置換したB6-ChrXMSM 系統で、減数分裂へ移行する生殖細胞が顕著に少ないことを示している。
写真の赤は減数分裂期の細胞核、青はすべての細胞の核を示す。
下グラフは、
B6-ChrXMSM
系統の減数分裂期の細胞が、正常個体と比較して10%以下に減少していることを示す。
Figure - Reproductive isolation of mice due to stage-specific spermatogenesis defects. A) The
stages at which spermatogenic disruptions occur in different cases of hybrid male sterility. Downward arrows indicate the spermatogenic disruptions that occur preferentially at premeiotic stage,
zygotene-pachytene stage of meiosis I, and metaphase of meiosis I. Cell-cycle checkpoints aresupposed to exist at these stages. B) Premeiotic cell-cycle arrest of male germ cells in the chromosome substitution strain, B6-ChrXMSM. Red indicates nuclei of meiotic spermatocytes and blue
indicates all nuclei. Graph shows that number of meiotic spermatocytes in B6-ChrXMSM males isless than 10% of control males.

30 研究活動／ Research Activities

Amano, T., Sagai T., Tanabe, H., Mizushina, Y., Nakazawa, H., and Shiroishi, T. (2009). Chromosomal dynamics at the Shh locus: limb budspecific differential regulation of competence and active transcription.
Dev. Cell 16 , 47-57.
Takada, T., Mita, A., Maeno, A., Sakai, T., Shitara, H., Kikkawa, Y.,
Moriwaki, K., Yonekawa, H., and Shiroishi, T. (2008). Mouse intersubspecific consomic strains for genetic dissection of quantitative complex traits. Genome Res. 18, 500-598.
Tamura, M., Tanaka, S., Fujii, T., Aoki, A., Komiyama, H., Ezawa, K.,
Sumiyama, K., Sagai, T., and Shiroishi, T. (2007). Members of a novel
gene family, Gsdm, are expressed exclusively in the epithelium of theskin and gastrointestinal tract in a highly tissue-specific manner.
Genomics 89, 618-629.
Oka, A., Aoto, T., Totsuka, Y., Takahashi, R., Ueda, M., Mita, A., Sakurai-Yamatani, N., Yamamoto, H., Kuriki, S., Takagi, N., Moriwaki, K.,
and Shiroishi, T. (2007). Disruption of Genetic Interaction Between Two
Autosomal Regions and the X Chromosome Causes Reproductive Isolation Between Mouse Strains Derived From Different Subspecies.
Genetics 175, 185-197.

系統生物研究センター

Genetic Strains Research Center

発生工学研究室 Mammalian Development Laboratory

相賀研究室

Saga Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MamDev/home-j.html

相賀裕美子

教授

小久保博樹

理博

助教

SAGA, YumikoD. Sc., Professor

森本

理博

助教

KOKUBO, Hiroki
D. Sc., Assistant Professor

充

博
（生命）

MORIMOTO, Mitsuru
D. Sc., Assistant Professor

マウス初期形態形成の分子機構
本研究室では発生現象の解明を目指してマウスを用いた遺伝学的解析を行っています。
研究の戦略として発生工学的手法を用いています。
多くの遺伝子ノックアウトマウス、
蛍光タンパク質ノックインマウスやトランス

Molecular mechanism of mouseembryogenesis
During mouse development, mesodermal cells generated via gastrulation play important roles in the morphogenesis of several tissues

ジェニックマウスを自ら作成し個体レベルで解析することにより、
生体内

and organs. We focus on two types of mesodermal cells; one isにおける本来の遺伝子機能の解明を目指しています。
発生過程ではいろいprecursor cells of the cardiovascular system, the other is precursor

ろな遺伝子が時間的・空間的に正確な制御下で発現し、機能を発揮します。

cells of somites that give rise to the axial structures. We generate
several knockout and knockin mice to understand the molecular

そのような遺伝子発現調節機構を解明するためにもマウスを用いた個体

mechanism of vasculogenesis, cardiogenesis, somitogenesis andレベルの解析は重要です。
研究課題は、

lung development. In addition, we are interested in the mechanismof germ cell development, especially focusing on the function of●脊椎動物の分節性確立機構の解析

Nanos proteins. Recent study reveals that Nanos2 is involved not●心臓・肺・血管系構築機構の解析

only in the male germ cell fate specification, but also in the mainte-●生殖細胞の性分化に関わる分子機構

nance of spermatogonial stem cells. We also investigate epigenetic●精子幹細胞システムの構築と制御

regulation involved in the gem cell development. In addition, we●生殖細胞のエピジェネティック制御

work on the fair follicle development using a model mouse that

●Notch シグナルを介した細胞間相互作用の解析

shows periodic alopecia established in our lab.

●脱毛制御機構の解析

A

B

Sasaki N, Kiso M, Kitagawa M, Saga Y. (2011). The repression of Notch signaling occurs via the destabilization of mastermind-like 1 by Mesp2 and is essential for somitogenesis. Development 138:55-64.
Suzuki A, Igarashi K, Aisaki K, Kanno J, Saga Y. (2010). NANOS2 interacts with
the CCR4-NOT deadenylation complex and leads to suppression of specificRNAs. Proc Natl Acad Sci U SA. 107:3594-9.
Sada A, Suzuki A, Suzuki H, Saga Y. (2009). The RNA-binding protein
NANOS2 is required to maintain murine spermatogonial stem cells. Science
325:1394-1398.

図 ― A. Mesp1及び Sfrp発現細胞は心臓を作る。
Mesp1発現細胞をレポーター（mRFP）

Kiso M, Tanaka S, Saba R, Matsuda S, Shimizu A, Ohyama M, Okano HJ, Shiroishi T, Okano H, Saga Y. (2009). The disruption of Sox21-mediated hair shaft
cuticle differentiation causes cyclic alopecia in mice. Proc Natl Acad Sci U S A
106, 9292-9297.

で可視化した。
右上の写真はSfrp5遺伝子座にGFPをノックインしたマウスの心臓。
左心房・
左心室と心外膜前駆組織に発現。
胎生9.5日の写真。
B. Nanos2は精子幹細胞に発現する。
Nanos2を持続発現( 緑 )すると、分化した精子細胞

Oginuma M, Niwa Y, Chapman DL, Saga Y. (2008). Mesp2 and Tbx6 cooperatively create periodic patterns coupled with the clock machinery during mouse
somitogenesis. Development 135, 2555-2562

は失われ、幹細胞のみ(マゼンタ)が増加する。
生後６週の精細管。
Figure - A. Cardiovascular specific fluorescence image of Mesp1-cre mouse (E9.5) crossed witha mRFP reporter. Inset: Embryonic heart of Sfrp5 GFP knock-in mouse (E9.5). GFP is detected in
the left ventricle, atrium and proepicardial organ.
B. A section of adult seminiferous tubule, in which Nanos2 expression in maintained in the spermatogonial stem cell. Only stem cells remained, while sperm differentiation is suppressed. Green:
Nanos2, Magenta: stem cell marker.

Kokubo H, Miyagawa-Tomita S, Saga Y. (2007). Hesr1/Hey1 and Hesr2/Hey2
regulate atrial-ventricular boundary formation in the developing heart throughthe repression of Tbx2. Development 134, 747-755
Morimoto, M., Takahashi, Y., Endo, M. Saga, Y. (2005). The transcription factor
Mesp2 establishes segmental borders by suppressing Notch activity. Nature
435, 354-359

研究活動／ Research Activities31

系統生物研究センター

Genetic Strains Research Center

マウス開発研究室 Mouse Genomics Resource Laboratory (MGRL)

小出研究室

Koide Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MGRL/index.html

小出

准教授

剛

高橋阿貴

医博

助教

KOIDE, Tsuyoshi
Ph. D., Associate Professor

博（理）

TAKAHASHI, Aki
D. Sc., Assistant Professor

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

Behavioral genetics using
wild-derived mouse strains
For understanding the genetic basis of inheritance and evolution of behavior,
we studied behavioral phenotype, such as spontaneous activity, anxiety-likebehavior, pain sensitivity, and social behavior, by using inbred strains established from wild mice. A variety of mouse inbred strains exhibited diversity intheir behavioral phenotype. In order to elucidate a genetic mechanism
underlying the behavioral difference, we are currently analyzing consomic
strains which are made by replacing one of the chromosomes in C57BL/6
with that of MSM strain. By systematically investigating consomic strains forthe behavioral phenotype, we have found multiple genetic loci associatedwith the complex behavioral phenotype. Further analyses of genetic lociassociated with each behavioral phenotype are on the way by making finesubconsomic strains that have short segment of the chromosome.
● Comparative studies of behavioral patterns among wild-derived strains● Genetic studies of home-cage activity● Genetic studies of anxiety-related behavior● Genetic studies of social/aggressive behavior● Neurobiological analysis of escalated aggression●過剰な攻撃行動に関わる神経メカニズムの解析

Nishi, A., Ishii, A., Takahashi, A., Shiroishi, T., and Koide, T. (2010). QTL
analysis of measures of mouse home-cage activity using B6/MSM
consomic strains. Mamm Genome 21, 477-85.
Takahashi, A., Shimamoto, A., Boyson, C.O., DeBold, J.F., and Miczek,
K.A. (2010). GABA(B) receptor modulation of serotonin neurons in thedorsal raphé nucleus and escalation of aggression in mice. J Neurosci.
30, 11771-11780.
Takahashi, A., Tomihara, K., Shiroishi, T., and Koide, T. (2010). Genetic
mapping of social interaction behavior in B6/MSM consomic mousestrains. Behavior Genet 40, 366-376.
Dowse, H., Umemori, J., and Koide, T. (2010). Ultradian components inthe locomotor activity rhythms of the genetically normal mouse, Mus
musculus. J Exp Biol 213, 1788-1795.

図 ― 各種行動テスト：様々な行動テストを行うことで、マウスの性格・社会性・行動の特徴などを調べることが可能です。
Figure - Behavioral tests: In order to understand behavioral features of mice, we conduct a variety of behavioral tests.

Umemori, J., Nishi, A., Lionikas, A., Sakaguchi, T., Kuriki, S., Blizard,
D.A., and Koide, T. (2009). QTL analyses of temporal and intensity
components of home-cage activity in KJR and C57BL/6J strains. BMC
Genet 10:40.
Takahashi, A., Nishi, A., Ishii, A., Shiroishi, T., and Koide, T. (2008).
Systematic analysis of emotionality in consomic mouse strains established from C57BL/6J and wild-derived MSM/Ms. Genes, Brain and
Behav 7, 849-858.
「マウス実験の基礎知識」 小出剛

32 研究活動／ Research Activities

編

オーム社

2009年3月出版

系統生物研究センター

Genetic Strains Research Center

小型魚類開発研究室 Model Fish Genomics Resource Laboratory

酒井研究室

Sakai Group

http://www.nig.ac.jp/section/sakai/sakai-j.html

酒井則良
准教授

学術博

SAKAI, Noriyoshi
Ph. D., Associate Professor

新屋みのり

助教

博
（理）

SHINYA, Minori
D. Sc., Assistant Professor

ゼブラフィッシュの精子を用いた遺伝子改変と近交系樹立
ゼブラフィッシュは、胚が透明で発生過程で働く遺伝子を容易に見いだすことができるため、優れた実験動物として発展してきています。
私たちの研究室ではin vitroで分化した精子を用いて遺伝子改変魚を作出する技術を確立しました。
精子を用いた遺伝子改変ではその遺伝情報が受精個体の全ての細胞に伝わるため、迅速に遺伝子改変個体を作出できるという利点があります。
現在、この方法による逆遺伝学的手法の確立を進めています。
一方で、この培養系は雄生殖細胞の体細胞分裂と減数分裂を制御する機構の解析にも優れています。
精子形成異常の突然変異体とin vitro培養系を用いて、脊椎動物に普遍的な精子形成制御因子の研究を同時に進めています。
また、
遺伝的背景が均一な近交系の樹立を試みています。
遺伝学的解析に非常に有用な近交系なのですが、
ゼブラフィッシュでは作られていません。
そこで、兄妹交配を繰り返して継代を行い、近交系樹立にまであと数世代のところまでたどり着いています。
さらに、樹立中の系統を生かした解析系の検討も含めて研究を行なっています。

Sperm-based genetic modification andestablishment of inbred strains in zebrafish
Zebrafish have become a laboratory favorite because their embryos aretransparent: geneticists can easily observe gene effects in the developing
fish. We have developed techniques to make genetically modified zebrafish
using sperm cells grown “in vitro” - that is, entirely in laboratory conditions.
This method has advantages of ease and speed over conventional transgenic methods. We focus on developing reliable reverse genetic protocols
for studying gene functions in zebrafish by using genetically modified sperm.
In addition, this male germ cell culture system should prove useful not only in
producing transfected sperm, but also in analyzing the spermatogenesis.
Using spermatogenic mutants recently identified in zebrafish and this in vitro
culture system to advantage, we are also working on the molecular mechanisms to regulate mitosis and meiosis in the male germ cells of vertebrates.
Inbred strains are individuals which are nearly identical to each other ingenotype, so that they are quite useful for the genetic studies. However, inzebrafish, there are no inbred strains. We have been trying to establish
zebrafish inbred strains by sib-pair mating, and it will be completed byinbreeding a few more generations.

Kawasaki, T., Saito, K., Shinya, M., L. Olsen, LC., and Sakai, N. (2010)
Regeneration of spermatogenesis and production of functional sperm
by grafting of testicular cell aggregates in zebrafish. Biol. Reprod. 83,
533-539
Kawasaki, T., Saito, K., Mitsui, K., Ikawa, M., Yamashita, M., Taniguchi,Y., Takeda, S., Mitani, K., and Sakai, N. (2009). Introduction of a foreign gene into zebrafish and medaka cells using adenoviral vectors.
Zebrafish 6, 253-258.

図 ― アデノウイルスベクターによるゼブラフィッシュ雄生殖細胞への遺伝子導入。
（ A）
EGFP 遺伝子を導入した精原細胞。
(B) EGFP 遺伝子を導入した二次精母細胞。
Figure - Infection of zebrafish male germ cells with adenovirus vector. (A) EGFP expression in
infected spermatogonia. (B) EGFP expression in infected secondary spermatocytes.

Hashiguchi, M., Shinya, M., Tokumoto, M., and Sakai, N. (2008). Nodal/
Bozozok-independent induction of the dorsal organizer by zebrafish
cell lines. Dev. Biol. 321, 387-396.
Kimura, T., Shimada, A., Sakai, N., Mitani, H., Naruse, K., Takeda, H.,
Inoko, H., Tamiya, G., and Shinya, S. (2007) Genetic analysis of craniofacial traits in the medaka. Genetics 177, 2379-2388.
Sakai, N. (2006). In vitro male germ cell cultures of zebrafish. Methods
39, 239-245.
酒井則良 (2007). ゼブラフィッシュにおけるin vitro の精子形成 . 蛋白質核酸酵素, 52, 2124-2129.

研究活動／ Research Activities

33

系統生物研究センター

Genetic Strains Research Center

植物遺伝研究室

Plant Genetics Laboratory

倉田研究室

Kurata Group

http://www.nig.ac.jp/labs/PlantGen/japanese/home-j.html
http://www.nig.ac.jp/labs/PlantGen/english/home-e.html

倉田のり

久保貴彦

KURATA, Nori
D. Ag., Professor

KUBO, Takahiko
D. Ag., Assistant Professor

教授

農博

助教

農博

イネ属の種・ゲノム多様性および生殖隔離メカニズムの研究
本研究室では、野生イネと栽培イネのゲノム多様性研究および比較ゲノ
ム解析を進めています。
次世代シークエンサーを用いた多数系統ゲノムの解析、および発現遺伝子大量解析と表現型との遺伝的相関解析をテーマとしています。
ここから種の多様性や進化を紐解くと同時に、種や形質の分化に関わる遺伝子を同定するものです。
この中で、栽培イネの亜種間交雑や野生イネとの種間交雑にみられる生殖的隔離障壁の分子的メカニズムの解明も進めています。
生殖細胞形成から初期胚発生過程における遺伝的プログ
ラムの解明とゲノム分化、多様性解析をクロスオーバーさせ、複数のアプローチで取り組んでいます。
イネ遺伝資源事業として、
突然変異系統の選抜、野生イネ系統の特性解析などの研究、開発、分譲も行っています。
現在進めている研究課題：●野生イネ遺伝的多様性、
比較ゲノム学および進化解析●ゲノム障壁としての生殖的隔離機構にかかわる遺伝要因の同定、
単離、
機
能解析
●イネ生殖細胞初期分化、卵および花粉形成、受粉、受精過程の遺伝的プロ
グラムの解明●イネ胚〜シュート分化における遺伝的プログラムの解明

Studies on genetic diversity of Oryza genomes/
species and mechanisms in reproductive isolation.
We are carrying out two major research subjects. One is analysis ofgenetic diversity of Oryza species in genome structure and phenotype by
sequencing and phenotyping of a large number of strains. Genetic association studies will be done to identify responsible genes for genome and phenotype differentiation. The other is analysis of genetic factors playing roles in
the reproductive isolation mechanism. This is performed by combining withthe analysis of genetic programs underlying the processes from gametogenesis to embryogenesis ~ shoot formation in rice. We are also responsible forthe research, generation and management of rice genetic resources of wild
rice species collected in the NIG under the NBRP.
● Analysis of genetic diversity of wild species of rice for comparative
genomics and speciation studies● Analysis of genetic factors working in the reproductive isolation mechanism for speciation● Dissection of genetic programs underlying in reproductive cell development, ovule and pollen formation, pollination and fertilization.
● Dissection of genetic programs underlying in the process of embryogenesis to shoot formation

Mizuta, Y., Harushima, Y., and Kurata, N. (2010). Rice pollen hybrid
incompatibility caused by reciprocal gene loss of duplicated genes.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 20417- 20422.
Fujita, M., Horiuchi, Y., Ueda, Y., Mizuta, Y., Kubo, T., Yano, K., Yamaki,S., Tsuda, K., Nagata, T., Niihama, M., Kato, H., Kikuchi, S., Hamada,K., Mochizuki, T., Ishimizu, T., Iwai, H., Tsutsumi, N., and Kurata, N.
(2010). Rice expression atlas in reproductive development. Plant Cell
Physiol. 51, 2060-2081.
Horiuchi, Y., Harushima, Y., Fujisawa, H.,Mochizuki, T., Kawakita, M.,
Sak aguchi, T., and Kur a ta, N. (2010). A simple optimiza tion can
improve the performance of single feature polymorphism detection by
Affymetrix expression arrays. BMC Genomics 11, 315.
Kurata, N., Satoh, H., Kitano, H., Nagato, Y., Endo, T., Sato, K., Akashi,R., Ezura, H., Kusaba, M., Kobayashi, M., Nitasaka, E., Kasai, F.,
Yamazaki, Y., and Yoshimura, Y. (2010). NBRP, National Bioresource
Project of Japan and plant bioresource management. Breeding Science 60, 461-468.

図 ― 生殖的隔離遺伝子 DPL1 とDPL2の同定と隔離メカニズム解析。
花粉管形成に必須の遺伝子 DPL1/2は、起源種で遺伝子重複し、亜種分化後片側コピーずつが機能欠損すること

Nonomura, K-I., Eiguchi, M., Nakano, M., Takashima, K., Komeda. N.,
Fukuchi, S., Miyazaki, S., Miyao, A., Hirochika, H., and Kurata, N.
(2011). A novel RNA-recognition-motif protein is required for premeiotic
G1/S-phase transition in rice (Or y za sativa L.). PLos Genetics 7,
e1001265.

で、生殖隔離遺伝子となった。
Figure - Genetic and molecular characterization of a reproductive barrier genes, DPL1 and DPL2.
Reciprocal loss of function in the duplicate genes DPL1 and DPL2 cause genome barrier between
two rice subspecies through pollen tube dysfunction.

34 研究活動／ Research Activities

Ito, Y., Kimura, F., Hirakata, K., Tsuda, K., Takasugi, T., Eiguchi, M.,
Nakagawa, K., and Kurata, N. (2011) Fatty acid elongase is required
for shoot development in rice. Plant J. (in press).

系統生物研究センター

Genetic Strains Research Center

原核生物遺伝研究室 Microbial Genetics Laboratory

仁木研究室

Niki Group

http://www.nig.ac.jp/labs/MicroGen

仁木宏典

教授

博
（医）

NIKI, Hironori
D. Med., Professor

モデル単細胞を使った細胞分裂の遺伝制御のメカニズム
大腸菌や酵母は、細胞増殖の基本メカニズムを解明する上で極めて有効なモデル生物です。
当研究室では、
これら原核細胞と真核細胞を適宜に取り扱い、染色体やプラスミドDNAが動く仕組み、細胞の形が決まる仕組み等の研究を進めています。
遺伝学的な方法に加えて、細胞生物学的手法を用いて、細胞内で生じている現象を観察しています。
蛍光タンパク質によるDNA
やタンパク質のイメージングにより、細胞増殖の過程で新しい現象を発見してきました。
特に、このような細胞観察に適しているジャポニカス分裂酵
母は、菌糸増殖と細胞周期のモデル細胞としてこれまでにないものです。
現在の進行中の研究は以下のとおりです。

Genetic dissection of the cell division mechanism using single-cellular model organisms
Bacteria and yeasts are suitable model organisms to understand the fundamental mechanisms on cell proliferation. Our laboratory studies the mechanisms behind chromosome or plasmid DNA dynamics in the cell or themechanism underlies cell shape formation. Genetical methods as well ascell-biological methods were used to observe those intracellular events. We
have made several novel observation in cell proliferation mechanism by using
fluorescent-based protein or DNA imaging. Especially Sz. japonicus yeast
suits for those cell biological analysis, and hyphal growth and hyphal cell
cycle add special value on this organisms.
Our ongoing project is as follows;●大腸菌の桿菌形態を決定するRodZタンパク質の制御機構● Analysis of RodZ, the rod-shape determinant in E.coli cells.

●大腸菌のプラスミド、染色体の分配機構● Chromosome and plasmid DNA transmission mechanism in E.coli cells.

●原核生物の染色体複製開始因子DnaA の機能と細胞内の動態変化● The function and behavior of DnaA, DNA replication initiation factor in●ジャポニカス分裂酵母の染色体分配変異遺伝子の解析●DNA 損傷による菌糸形成の誘導機構と菌糸の細胞周期

E.coli cells.
● Genetic analysis on Sz. japonicus chromosome segregation mechanisms.
● Hyphal induction and hyphal cell cycle in Sz. japonicus yeast.

Hatano, T., and Niki, H. (2010). Partitioning of P1 plasmids by gradual
distribution of the ATPase ParA. Mol. Microbiol. 78, 1182-1198.
Furuya, K., Miyabe, I., Tsutsui, Y., Paderi, F., Kakusho, N., Masai, H.,
Niki, H., and Carr, A.M. (2010). DDK phosphorylates checkpoint clamp
component Rad9 and promotes its release from damaged chromatin.
Mol. Cell 40, 606-618.
Aoki, K., Nakajima, R., Furuya, K., and Niki, H. (2010). Novel episomal
vectors and a highly efficient transformation procedure for the fission
yeast Schizosaccharomyces japonicus. Yeast 27, 1049-1060.

図 ― ジャポニカス分裂酵母。
ヒストンと核小体タンパク質にそれぞれ異なる蛍光タンパク質を融合させることで、染色体（マゼンタ）と核小体（緑）の動きを生細胞内で同時に観察することが可能となった。
Figure - Image of Sz. japonicus cell. Histone and a nucleolar protein were fused to different fluorescent proteins in a cell. This made it possible to observe dynamics of chromosomes (magenta)
and nucleoli (green) in living cells simultaneously.

Furuya, K., and Niki, H. (2010). The DNA damage checkpoint regulates
a transition between yeast and hyphal growth in Schizosaccharomyces japonicus. Mol. Cell. Biol. 30, 2909-2917.
Nozaki, S., Niki, H., and Ogawa, T. (2009). Replication initiator DnaA of
Escherichia coli changes its assembly form on the replication origin
during the cell cycle. J. Bacteriol. 191, 4807-4814.
Shiomi, D., Sakai, M., and Niki, H. (2008). Determination of bacterial
rod shape by a novel cytoskeletal membrane protein. EMBO J. 27,
3081-3091.

研究活動／ Research Activities

35

系統生物研究センター

Genetic Strains Research Center

無脊椎動物遺伝研究室 Invertebrate Genetics Laboratory

上田研究室

Ueda Group

http://www.nig.ac.jp/section/ueda/ueda-j.html

上田
教授

龍

近藤

理博

助教

UEDA, Ryu
D. Sc., Professor

周理博

KONDO, Shu
D. Sc., Assistant Professor

RNAi 変異体を使ったゲノム機能の体系的解析
ショウジョウバエの遺伝子はおよそ1万5千個と推定され、その70%はヒト遺伝子と相同です。
これらの遺伝子を壊すと生体にどのような影響が現れるのか、
お互いがどのように協働して生体の機能を担っているのか、
ヒト遺伝子の機能を知るためにもハエを使った包括的な遺伝学的解析が望まれています。
私たちはショウジョウバエの全遺伝子についての変異体を作製し、遺伝子の機能を網羅的に解析する系を作りました。
方法はRNAiです。 RNAiとは、二本鎖RNA が細胞内で配列特異的に遺伝子の機能を阻害する現象です。
ターゲットする遺伝子の断片を逆向き反復配列の形でベクターに組み込み、ハエの染色体に導入して形質転換ハエを作ります。
GAL4-UAS遺伝子強制発現法を利用して、狙った細胞や組織で二本鎖RNAを細胞内で発現させ、配列特異的に遺伝子の機能を阻害します。
このようにして構築したRNAi 変異体バンクは、個体レベルでの遺伝子機能の理解や遺伝子間のネットワークを明らかにするための有用なツールであり、多くの共同研究が進められています。

Comprehensive analyses of genome
function in Drosophila
Although the entire human genome sequence has been determined, realfunctions of human genes are far from being completely understood. Drosophila has a total of 15,000 genes which is about half of the genes found in
humans but a large amount of these genes (approx. 70%) were discovered
to have similar functions and shows significant homology to humans. We
are planning to investigate the function of fly genes comprehensively as asuitable model for studying the functional genomics of multicellular organisms.
The RNAi is one of the post-transcriptional gene silencing phenomena, inwhich double-stranded RNA produced within host cells can effectively inhibit
host gene expression in a sequence-specific manner. By combining with
GAL4-UAS gene expression system, we can utilize the RNAi for knocking
down gene expression in a target cell or tissue at a specific developmental
stage. We are trying to construct inverted repeat transgenes and to establish transgenic fly lines covering almost genes in Drosophila. This RNAimutant fly library is now providing us a fundamental tool for understanding
gene functions and genetic networks working in the fly individuals.

Kondo S., and Perrimon N. (2011). A genome-wide RNAi screen identifies core components of the G2-M DNA damage checkpoint. Sci Signal 4, rs1.
Yamamoto-Hino, M., Kanie, Y., Awano, W., Aoki-Kinoshita, K. F., Yano,
H., Nishihara, S., Okano, H., Ueda, R., Kanie, O., and Goto, S. (2010).
Identification of Genes Required for Neural-Specific Glycosylation
Using Functional Genomics. PLoS Genet 6, e1001254.
Wu, Y., Brock, A. R., Wang, Y., Fujitani, K., Ueda, R., and Galko, M. J.
(2009). A blood-borne PDGF/VEGF-like ligand initiates wound-induced
epidermal cell migration in Drosophila larvae. Curr Biol 19, 1473-1477.
Yano, T., Mita, S., Ohmori, H., Oshima, Y., Fujimoto, Y., Ueda, R.,
Takada, H., Goldman, WE., Fukase, K., Silverman, N., Yoshimori, T.,
and Kurata, S. (2008). Autophagic control of listeria through intracellular innate immune recognition in Drosophila. Nat Immunol 9, 908-916.

図 ― 誘導型RNAiを利用したハエ変異体バンクの作成。
ゲノムから推定される15,000の全遺伝子についてUAS-逆向き反復配列のベクターを構築し、それぞれを導入したハエのバンクをつくる。
Figure - Schematic representation of the inducible RNAi mutant library.

36 研究活動／ Research Activities

Yoshida, H., Fuwa, T., Arima, M., Hamamoto, H., Sasaki, N., Ichimiya,T., Osawa, K-I., Ueda, R., and Nishihara, S. (2008). Identification of the
Drosophila core 1 β1,3-galactosyltransferase gene that synthesizes T
antigen in the embryonic central nervous system and hemocytes. Glycobiology 18, 1094-1104.
Picot, M., Cusumano, P., Klarsfeld, A., Ueda, R., and Rouyer, F. (2007).
Light activates output from evening neurons and inhibits output frommorning neurons in the Drosophila circadian clock. PLoS Biol. 5,
e315.

生物遺伝資源情報総合センター Center for Genetic Resource Information

系統情報研究室

Genetic Informatics Laboratory

山﨑研究室

Yamazaki Group

http://www.shigen.nig.ac.jp

山﨑由紀子
准教授

理博

YAMAZAKI, Yukiko
D. Sc., Associate Professor

遺伝資源情報データベースの構築

Genetic resources databank project

生物科学の成果は膨大なテキスト情報として蓄積されているほか、
近年
ではゲノムプロジェクトなどに代表される大型プロジェクトから大量デー
タがオンライン公開されるようになり、コンピュータを駆使すると一人の研究者が膨大な量の情報を扱えるようになりました。
しかし情報量の増加が必ずしも得られる知識の量の増加にはつながりませんし、意味のある情報の抽出には工夫が必要です。 最近「概念の構造化（＝オントロジー）」という考え方が生物情報科学の分野でも使われるようになりました。
実験系や材料、学問の背景などが異なるためそのままでは同じ土俵で比較できない情報を、様々な概念レベルで整理して有効に利用しようという考え方です。
当研究室では遺伝資源情報データバンク研究事業（SHIGEN)を１９９８
年より推進していますが、遺伝資源情報の整理にこの方法を応用し、生物種によってバラバラに記載されている情報を統合的かつ様々な視点から生物種横断的に利用できるようなシステムを開発しています。
２００２年からはナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）の情報センターとしても活動をしています。

The Genetic Resources Databank Project started at the National Institute of
Genetics in 1998. The project aims to collect and provide genetic resource
information which includes information on how to order resources, scientificknowledge about the resource, and other related information such as
genomic information to researchers. We have finished the first stage of
database construction and started providing online distribution system for avariety of gene pools including wild species, breeding lines, transgenic andknockout organisms, cells and DNA clones. All databases are available on
the internet at http://www.shigen.nig.ac.jp/. Although these bioresources arefull of hidden potential, its true worth can only be recognized with the existence of users. We have been continuously inventing better way to distributedata in order to utilize the resources to its fullest potential. Our future plan will
include going beyond just completing these databases to meld these databases into a single yet comprehensive information resource for users.
Since the National BioResource Project (NBRP) was launched in 2002, wehave been expanding and reinforcing our activities as an information centerof the project.

Saito, T., Ariizumi, T., Okabe, Y., Asamizu, E., Tanase, K., Yamazaki, Y.,
Fukuda, N., Aoki, K. and Ezura, H.(2011). "TOMATOMA": A Novel
Tomato Mutant Database Distributing Micro-Tom Mutant Collections.
Plant and Cell Physiology. 52(2), 283-296.
Yamazaki, Y., Sakaniwa, S., Tsuchiya, R., Nonomura, K. and Kurata, N.
(2010). Oryzabase: an integrated information resource for rice science.
Breeding Science, 60, 544-548.
Kurata, N., Satoh, H., Kitano, H., Nagato, Y., Endo, T., Sato, K., Akashi,R., Ezura, H., Kusaba, M., Kobayashi, M., Nitasaka, E., Kasai, R.,
Yamazaki, Y., and Yoshimura, A., (2010). NBRP, National Bioresource
Project of Japan and plant bioresource management. Breeding Science, 60, 461-468.
Yamazaki, Y., Akashi, R., Banno, Y., Endo, T., Ezura, H., FukamiKobayashi, K., Inaba, K., Isa, T., Kamei, K., Kasai, F., Kobayashi, M.,
Kurata, N., Kusaba, M., Matuzawa, T., Mitani, S., Nakamura, T., Nakamura, Y., Nakatsuji, N., Naruse, K., Niki, H., Nitasaka, E., Obata, Y.,
Okamoto, H., Okuma, M., Sato, K., Serikawa, T., Shiroishi, T., Sugawara, H., Urushibara, H., Yamamoto, M., Yaoita, Y., Yoshiki, A. andKohara, Y. (2010). NBRP databases: databases of biological resources
in Japan . Nucleic Acid Res. 38, D26-D32.

図 ― ナショナルバイオリソースプロジェクト 総合検索サイト（BRW）
約550万件の全リソースをkeyword, sequence, gene ontology, referenceなどで検索することができる。

Yamazaki, Y. and Sugawara, H. (2009) National BioResource Project
Information Center. Exp. Anim. 58(2), 75-84.

Figure - National BioResource Project - Integrated BioResource Database (BRW)The BRW provides access to a collection of 5.5-million records on bioresources and supportssummary browsing, keyword searching, and searching by DNA sequences, gene ontology or references.

研究活動／ Research Activities

37

生物遺伝資源情報総合センター Center for Genetic Resource Information

生物遺伝資源情報研究室 Genome Biology Laboratory

小原研究室

Kohara Group

http://www.nig.ac.jp/labs/GenBiol/

小原雄治

安達佳樹

KOHARA, Yuji
D. Sc., Professor

ANDACHI, Yoshiki
D. Sc., Assistant Professor

教授

理博

助教

理博

線虫発生のゲノム生物学「ゲノム情報から個体がどうやってできるのか？」
そのメカニズム解明のために線虫C.elegansを用いて研究を進めています。
基盤的な情報を網羅的に得る作業と個別的な研究がバランスよく有機的に進むよう心がけています。
基盤情報としてはcDNAプロジェクトを出発点として全遺伝子の半分以上の約14,000遺伝子の発現パターンを明らかにしてきました。
さらにRNAi、抗体作成などによって機能解析を進め、「どの遺伝子が、
いつ、
どの
細胞で、
何をしているか」というゲノムの発現・機能マップデータベース
NEXTDB http://nematode.lab.nig.ac.jp/ に統合化しています。
これらの情報を最大限活用した個別研究では、以下のテーマで進めています。
●細胞運命決定に関わる母性遺伝子のmRNA 局在や翻訳制御メカニズム●遺伝子発現クラスタリング解析と遺伝子カスケードの解析●マイクロRNA の機能解析●細胞特異的発現調節領域の同定と発生の遺伝子制御機構●近縁種の発生パターンと遺伝子発現パターンの比較解析
また、学術におけるゲノム分野の大規模解析支援体制構築を進めています。

Genome biology of C. elegans
development
We are performing a systematic analysis of expression and functionof the genome of the nematode C.elegans, aiming at understandingof the genetic program for development. We have already identified
14,000 genes through EST project, and have analyzed their expression patterns by using of whole mount in situ hybridization and theirfunction by RNAi. All the information has been integrated in NEXTDB
http://nematode.lab.nig.ac.jp/. Based on the information, we areconducting the following studies;● Mechanisms of localization and translational control of maternal
mRNAs● Clustering analysis of gene expression patterns● Functional analysis of microRNAs● Systematic identification of regulatory elements of genes● Comparative genomics using closely related nematodes
We are also organizing a supporting system for large-scale genome
analysis in the academic domain.

Mangone, M. Manoharan, A., Thierry-Mieg, D., Thierry-Mieg, J., Han, T.,
Mackowiak, S., Mis, E., Zegar, C., Gutwein, M.R., Khivansara, V., Attie,
O., Chen, K., Salehi-Ashtiani, K., Vidal, M., Harkins, T.T., Bouffard, P.,
Suzuki, Y., Sugano, S., Kohara, Y., Rajewsky, N., Piano, F., Gunsalus,
K.C., and Kim, J.K. (2010). The Landscape of C. elegans 3'UTRs. Sci-

図 ― 母性遺伝子 glp-1（Notchホモログ）のpos-1，
spn-4遺伝子による翻訳調節。
A）
野生

ence 329, 432-435.

型胚，B）
pos-1変異体，
C）
spn-4変異体の4細胞期胚のGLP-1抗体による染色。
野生型ではWang, X., Zhao, Y., Wong, K., Ehler, P., Kohara, Y., Jones, S.J., Mara,

全割球にmRNAが存在するが，前側割球 Aba，ABpの細胞膜のみにGLP-1タンパク質が見

M.A., Holt, R.A., Moerman, D.G., and Hansen, H. (2009). Identification

られる。
変異体での発現パターンからpos-1とspn-4遺伝子が逆向きの翻訳制御をおこなっ

of genes expressed in the hermaphrodite germ line of C. elegans usingていることがわかる。

SAGE. BMC Genomics 10,213.

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

Andachi, Y.(2008). A novel biochemical method to identify target genes
of individual microRNAs: Identification of a new Caenorhabditis elegans let-7 target. RNA, 14, 2440-2451.
Kagoshima, H., Nimmo, R., Saad, N., Tanaka, J., Miwa, Y., Mitani, S.,
Kohara, Y., and Woollard, A.(2007). The C. elegans CBFb homologue
BRO-1 interacts with the Runx factor, RNT-1, to promote stem cellproliferation and self-renewal. Development 134, 3905-3915.
Kasahara, M., Naruse, K., Sasaki, S., Nakatani, Y., (and 31 people),
Takeda,H., Morishita, S., and Kohara, Y. (2007). The medaka draft
genome and insights into vertebrate genome evolution. Nature 446,714-719.

38 研究活動／ Research Activities

生物遺伝資源情報総合センター Center for Genetic Resource Information

比較ゲノム解析研究室

Comparative Genomics

藤山研究室

Fujiyama Group

http://www.dc-bio.nii.ac.jp/

藤山秋佐夫

豊田

FUJIYAMA, Asao
D. Sc., Professor

TOYODA, Atsushi
D. Sc., Project Associate Professor

教授

理博

敦

特任准教授

理博

比較ゲノム研究による生命の多様性と特異性の理解
ゲノム研究から得られる多様な遺伝情報は、
現代の生命科学研究にとって欠くべからざるものとなっています。
ゲノムに書き込まれた情報を、さま
ざまな生命現象と照らし合わせながら解読することにより、生命原理の探求を進める基礎生物学だけではなく、
医療、
創薬、
育種、
環境保全、
物質生産
などさまざまな応用研究の基盤となる「遺伝情報」
を得られることが期待されています。
比較ゲノム解析研究室は、
ゲノム構造多様性の徹底的な解読を通じて生命現象の原理原則を理解することを目標に、日々の研究活動を行っています。
そのため当研究室では、ヒトを含む霊長類から、生命研究上の重要生物
種、極地などの極限環境に棲息する生物まで、広範囲な生物種を対象としています（図を参照）。
また、
当研究室は、
従来のゲノム解読手法に加え、超並列新型シークエン
サとインフォマティクスをコアとした最新のゲノム解析手法を利用するための技術開発も進めており、
国立情報学研究所、理化学研究所などの外部研究機関と連携しながら共同研究を積極的に行っていることも研究活動上の特徴の一つです。
ゲノムに書かれた情報を通じて生命の多様性や原理原則を明らかにし、地球に出現した豊かな生物相が示すさまざまな生命活動をゲノムの切り口から理解することが当研究室の目標であり、当面の課題として、以下のテーマに取り組みます。
●ヒトと霊長類ゲノムの特性と多様性の解明●共生や極限環境生物の多様性解析●新型シーケンサに関わる微量解析などの技術開発●BACライブラリなどの、ゲノム研究リソースの整備

Comparative Genomics Research toward Understanding Diversity and Idiosyncrasy of Life Systems
Genomic information is one of the most basic and reliable data that can beused to conduct basic research to explain various biological phenomena as
well as many applied sciences such as medicine, pharmaco-genomics, agriculture, ecology or production of bio-materials.
The genomic information, particularly after the publication of human genome
paper in 2001 and 2004, are often referred to as a treasure-trove and has
been providing richest resources to the community.
The Comparative Genomics Laboratory was established in April 2008 withthe task to understand basic rules of biological systems based on actively
reading and analyzing various genomes of interest using cutting-edge DNA
sequencing and analysis technology. Currently, we are analyzing personalized genomes of primates in addition to the organisms those living in theextreme environmental conditions. The figures in the left column show
examples of such activities.
Hongoh, Y., Sharma, V.K., Prakash, T., Noda ,S., Toh, H., Taylor, T.,
Kudo, T., Sakaki, Y., Toyoda, A., Hattori, M., and Ohkuma, M. (2008).
Genome of an endosymbiont coupling N2 fixation to cellulolysis withinprotist cells in termite gut. Science 322, 1108-1109.
Putnam, N.H., Butts, T., Ferrier, D.E., Furlong, R.F., Hellsten, U.,
Kawashima, T., Robinson-Rechavi, M., Shoguchi, E., Terry, A., Yu, J.K.,
Benito-Gutierrez, E.L., Dubchak, I., Garcia-Fernandez, J., GibsonBrown, J.J., Grigoriev, I.V., Horton, A.C., de Jong, P.J., Jurka, J., Kapitonov, V.V., Kohara, Y., Kuroki, Y., Lindquist, E., Lucas, S., Osoegawa,
K., Pennacchio, L.A., Salamov, A.A., Satou, Y., Sauka-Spengler, T.,
Schmutz, J., Shin-I, T., Toyoda, A., Bronner-Fraser, M., Fujiyama, A.,
Holland, L.Z., Holland, P.W., Satoh, N., Rokhsar, D.S. (2008). The
amphioxus genome and the evolution of the chordate karyotype.
Nature 453, 1064-1071.
STAR Consortium; including Fujiyama, A. Kuroki, Y., Sakaki, Y., Serikawa, T., Tatsumoto, S., and Toyoda, A. (2008). SNP and haplotype
mapping for genetic analysis in the rat. Nat Genet. 40, 560-566.
Watanabe, T., Totoki, Y., Toyoda, A., Kaneda, M., Kuramochi-Miyagawa, S., Obata, Y., Chiba, H., Kohara, Y., Kono, T., Nakano, T.,
Surani, M.A., Sakaki, Y., and Sasaki, H.(2008). Endogenous siRNAs
from naturally formed dsRNAs regulate transcripts in mouse oocytes.
Nature 453, 539-543.
Sato, S., Hirakawa, H., Isobe, S., Fukai, E., Watanabe, A., Kato, M.,
Kawashima, K., Minami, C., Muraki, A., Nakazaki, N., Takahashi, C.,
Nakayama, S., Kishida, Y., Kohara, M., Yamada, M., Tsuruoka, H.,
Sasamoto, S., Tabata, S., Aizu, T., Toyoda, A., Shin-I, T., Minakuchi, Y.,
Kohara, Y., Fujiyama, A., Tsuchimoto, S., Kajiyama, S., Makigano, E.,
Ohmido, N., Shibagaki, N., Cartagena, J.A., Wada, N., Kohinata, T.,
Atefeh, A., Yuasa, S., Matsunaga, S., and Fukui, K. (2010). Sequence
Analysis of the Genome of an Oil-Bearing Tree, Jatropha curcas L.
DNA Res. [Epub ahead of print].

図 ― 左：ヒト21番染色体テロメア領域との相同性を示すゴリラ染色体のFISH画像
右：地上最強の生物といわれるクマムシと卵Figure - Left: FISH analysis of gorilla chromosomes using human chr-21 telomeric probe
Right: Water bear bearing eggs in its belly

Shang, W.H., Hori, T., Toyoda, A., Kato, J., Popendorf, K., Sakakibara,Y., Fujiyama, A., and Fukagawa, T. (2010). Chickens possess centromeres with both extended tandem repeats and short non-tandemrepetitive sequences. Genome Res. 9, 1219-28.
Nishito, Y., Osana, Y., Hachiya, T., Popendorf, K., Toyoda, A., Fujiyama,
A., Itaya, M., and Sakakibara, Y. (2010). Whole genome assembly of anatto production strain Bacillus subtilis natto from very short readdata. BMC Genomics. 11, 243.

研究活動／ Research Activities

39

構造遺伝学研究センター

Structural Biology Center

生体高分子研究室 Biological Macromolecules Laboratory

前島研究室

Maeshima Group

http://www.nig.ac.jp/section/maeshima/maeshima-j.html

前島一博

平谷伊智朗

MAESHIMA, Kazuhiro
D. Med., Professor

HIRATANI, Ichiro
D. Sci., Assistant Professor

教授

博士
（医学）

助教

博
（理）

ゲノムクロマチンの折り畳み構造とダイナミクス
2009年発足の本研究室では、「ヒトゲノムDNAが核や染色体のなかに、三次元的にどのように折り畳まれ、そしてどのようにゲノムが機能しているのか？」を研究している。
最近、染色体内のクロマチンがとても不規則な形で折り畳まれていることを発見した。
今後、この知見を、
遺伝子発現、
さらにはES細胞を用いた発生分化･エピジェネティックスなど、幅広い研究につなげていく予定である。
定量的ライブイメージング、
クライオ電子顕微鏡
解析やX 線散乱解析などの物理化学的な手法、さらにはゲノムワイドな解析を組み合わせて、
ユニークな研究を目指している。
現在進めている主な研究テーマ●定量的ライブイメージングを用いたクロマチンダイナミクスの解析●X線散乱とクライオ電顕を用いたヒト細胞核と分裂期染色体のクロマチンの高次構造解析●細胞分化におけるクロマチンの高次構造変化の解析

3D-organization and dynamics of humangenome chromatin
Our research interest lies in determining how a long string of genomic DNA isthree-dimensionally organized in mitotic chromosomes and the nucleus, andhow the organized genome functions during cellular proliferation, differentiation, and development. We are using a novel combination of molecular cellbiology and biophysics to elucidate 3D-organization and dynamics of humangenome chromatin. Current on-going projects are as follows:● Analysis of chromatin dynamics in nuclei and mitotic chromosomes byquantitative live-cell imaging.
● Structural study of nuclei and mitotic chromosomes by X-ray scatteringand cryo-electron microscopy● Genome-wide study of higher-order chromatin change(s) during ES celldifferentiation● Understanding of nuclear assembly and growth mechanisms during cellcycle●細胞周期における「ゲノムの入れ物」
細胞核の構築メカニズムの解析

Maeshima, K., Iino, H., Hihar a, S., Funak oshi, T., Wa tanabe, A.,
Nishimura, M., Nakatomi, R., Yahata, K., Imamoto, F., Hashikawa, T., etal. (2010). Nuclear pore formation but not nuclear growth is governedby cyclin-dependent kinases (Cdks) during interphase. Nat Struct Mol
Biol 17, 1065-1071.
Maeshima, K., Hihara, S., and Eltsov, M. (2010). Chromatin structure:
does the 30-nm fibre exist in vivo? Curr Opin Cell Biol 22, 291-297.
Hiratani, I., Ryba, T., Itoh, M., Rathjen, J., Kulik, M., Papp, B., Fussner,E., Bazett-Jones, D.P., Plath, K., Dalton, S., et al. (2010). Genome-wide
dynamics of replication timing revealed by in vitro models of mouseembryogenesis. Genome Res 20, 155-169.
Takemoto, A., Maeshima, K., Ikehara, T., Yamaguchi, K., Murayama, A.,
Imamura, S., Imamoto, N., Yokoyama, S., Hirano, T., Watanabe, Y., etal. (2009). The chromosomal association of condensin II is regulated
by a noncatalytic function of PP2A. Nat Struct Mol Biol 16, 1302-1308.
Nishino, Y., Takahashi, Y., Imamoto, N., Ishikawa, T., and Maeshima, K.
(2009). Three-dimensional visualization of a human chromosome using
coherent X-ray diffraction. Phys Rev Lett 102, 018101.

図 ― 私たちの解析結果では、分裂期染色体の中には教科書に載っているような30nmクロマチン線維が存在せず（A）、
11nmのヌクレオソーム線維が不規則に折り畳まれていることが明らかになった（B）。
Figure - In our structural study by cryo-EM, we did not find any higher-order structures in mitotic
chromosomes, or even 30-nm chromatin fibers (A), but just a uniform disordered texture (B). We
thus propose that mitotic chromosomes consist of 11-nm nucleosome fibers folded irregularly.

40 研究活動／ Research Activities

Eltsov, M., Maclellan, K.M., Maeshima, K., Frangakis, A.S., andDubochet, J. (2008). Analysis of cryo-electron microscopy images
does not support the existence of 30-nm chromatin fibers in mitotic
chromosomes in situ. Proc Natl Acad Sci U S A 105, 19732-19737.

構造遺伝学研究センター

Structural Biology Center

多細胞構築研究室 Multicellular Organization Laboratory

澤 研究室

Sawa Group

http://www.nig.ac.jp/section/sawa/sawa-j.html

澤

教授

斉

博士
（医学）

SAWA, Hitoshi
D. Sci., Professor

伊原伸治

助教

博
（理）

IHARA, Shinji
D. Sci., Assistant Professor

線虫を用いた非対称細胞分裂機構の研究
多細胞生物体を正しく構築するには多種多様な細胞を秩序だって作り出す必要があります。
一つの細胞が分裂して生じた二つの娘細胞が異なる
運命（その後の分化、分裂、移動、死など細胞のふるまい）を持つ非対称細胞
分裂は細胞の多様性を生み出す基本的な機構です。 例えば幹細胞は、非対称に分裂して幹細胞自身と、より分化した細胞を作り出すことが知られ
ています。
しかし、
高等動物にお いては、個々の細胞の親子、
姉妹の関係
（細
胞系譜）
が不明なため、
非対称分裂を研究することは困難です。
線虫（C.
elegans）
は体が透明で、生きている状態で細胞系譜を簡単に観察することができます。
われわれは線虫をモデルとして用い、細胞系譜 の観察と遺伝学を組み合わせることで、細胞分裂が非対称になるメカニズムを研究しています。 われわれはC. elegansのほとんどの細胞分裂の非対称性がβカテニンを介した Wntシグナル伝達機構によって制御されていることを明らかにしています。
数多くの細胞分裂の非対称性がどのように協調的に

Mechanisms of asymmetric division in
C. elegans
Proper development of multicellular organisms requires organized productionof a variety of cell types. Asymmetric cell division that produces daughter
cells with distinct cell fates is a fundamental mechanism by which cellular
diversity is produced. For example, a variety of stem cells undergo selfrenewing asymmetric divisions to produce differentiated cells and stem cells
themselves. In higher animals, however, it is difficult to study asymmetric division due to lack of cell-lineage information. The nematode C. elegans isbest-suited to study asymmetric division, because we can easily analyze celllineages. By combining genetic and cell lineage analyses in C. elegans, we
showed that asymmetries of a number of cell divisions that occur during
development are controlled by Wnt signaling. We will elucidate how asymmetries of divisions are coordinately regulated to produce functional tissues
and organs.

制御され、機能的な細胞集団を作り出すのか研究していきます。

Arata, Y., Lee, J. Y., Goldstein, B., and Sawa, H. (2010) Extracellular
control of PAR protein localization during asymmetric cell division in the
C. elegans embryo. Development 137, 3337-3345.
Shibata, Y., Takeshita, H., Sasakawa, N., and Sawa. H. (2010) Double
bromodomain protein BET-1 and MYST HATs establish and maintainstable cell fates in C. elegans. Development 137, 1045-1053.
Mizumoto, K., and Sawa, H. (2007) Two βs or not two βs: regulationof asymmetric division by β-catenin. Trends in Cell Biology 17, 465473.
Mizumoto, K., and Sawa, H. (2007) Cortical β-catenin and APC regulate asymmetric nuclear β-catenin localization during asymmetric cell
division in C. elegans. Developmental Cell 12, 287-299.

図 ― 非対称分裂中のβカテニンの非対称な局在 (A)分裂前の局在 (B) 分裂終期での局在 矢印は細胞の輪郭を示す。
同様の局在は線虫のほとんどの細胞分裂時に観察される。
Figure - Asymmetric localization of β-catenin during an asymmetric division. The localization
before the division (A) and at telophase of division (B). Arrowheads indicate cell boundary. Similar
localization can be observed during most cell divisions in C. elegans.

Arata, Y., Kouike, H., Zhang, Y., Herman, M. A., Okano, H., and Sawa,
H. (2006) Wnt signaling and a Hox protein cooperatively regulate
PSA-3/MEIS to determine daughter cell fate after asymmetric cell division in C. elegans. Developmental Cell 11, 105-115.
Goldstein, B., Takeshita, H., Mizumoto,, K. and Sawa, H. (2006) Wnt
signals can function as positional cues in establishing cell polarity.
Developmental Cell 10, 391-396.

研究活動／ Research Activities

41

構造遺伝学研究センター

Structural Biology Center

超分子構造研究室 Biomolecular Structure Laboratory

白木原研究室 Shirakihara Group
http://133.39.80.79/

白木原康雄
准教授

理博

SHIRAKIHARA, Yasuo
D. Sc., Associate Professor

伊藤

助教

啓

博
（理）

ITO, Hiroshi
D. Sc., Assistant Professor

X 線結晶解析を用いたタンパク質作用機序の解明
構造生物学の立場から見て重要なタンパク質、
その集合体
（超分子）
の立
体構造を決定します。
生命を支える様々な機構を分子レベルで理解するた
めには、そこで働くタンパク質を中心とした分子の立体構造の知識が重要な役割を果たすからです。
更に、
例えばリガンドが結合してタンパク質の状態が変化した時に起こる構造変化を追跡することによって、作用機序の直接の理解することも目指します。
当研究室ではそのためにＸ線結晶回折法を用います。
実際には、
まず標的
分子が規則正しく並んだ結晶を作ります。
次にその結晶にＸ線をあてて回折模様を記録します。
最後に回折模様をコンピューターで解析して立体構造を決定します。
現在、以下の分子の構造解析を行っています。
●F1-ATPase、
ATP 合成酵素●細菌転写因子群●ヒト転写因子群●耐塩性グルタミナーゼ
これらの標的タンパク質は、それぞれが興味深い固有の作動機構を持っMechanism-oriented protein structure
determination by X-ray diffraction
We are working on protein structure determination using X-ray diffraction
techniques, in order to understand the working mechanism of the proteinsthat are broad in biological function spectrum, but are each with the uniqueand interesting action mechanism. The proteins under current investigation
include: the sub-complexes of F1-ATPase, ATP synthase, bacterial transcription factors, human transcription factors and salt-tolerant glutaminase.
Some of those targets have exhibited extreme difficulties.
To understand the unique rotational catalysis mechanism of ATP synthase, we have been extending the structural study from the α3β3 subassembly to upper subassemblies. The α3β3γε sub-complex has provided a unique opportunity to look at F1 structure with a unique nucleotide
occupancy i.e. nucleotide bound to a single catalytic β-δυνιτ. subunit.
Also, we have now got ATP synthase crystals. PhzR protein, a P. aeruginosa transcriptional factor, and E. coli YmcB protein are under investigation
using the MAD approach. Recently the structure of the salt-tolerant glutaminase have been solved under a number of different conditions, giving an
account of how the unique salt tolerancy is realized in the protein.

ています。
またこれらの中には解析が非常に困難であった巨大 分子
F1-ATPase、
膜巨大酵素 ATP 合成酵素などが含まれています。
Yoshimune,K.,Shirakihara, Y., Wakayama,M., and Yumoto,I. (2010).
Crystal structure of salt-tolerant glutaminase from Micrococcus luteus
K-3 in the presence and absence of its product L-glutamate and its
activator Tris. FEBS. J. 277, 738-748
Itou, H.,Watanabe, N.,Yao, M.,Shirakihara, Y., and Tanaka, I. (2010).
Crystal structures of the multidrug binding repressor Corynebacterium
glutamicum CgmR in complex with inducers and with an operator. J
Mol Biol. 403, 174-184
Murakami,K.,Stewart, M., Nozawa K., Tomii, K.,Kudou N.,Igarashi, N.,
Shirakihara, Y., Wakatsuki, S., Yasunaga, T., and Wakabayashi, T.
(2008). Structural basis for tropomyosin overlap in thin (actin) filaments
and the generation of a molecular swivel by troponin-T Proc. Natl.
Acad. Sci. 105, 7200 - 7205
Yoshimune,K.,Shirakihara, Y., Shiratori, A., Wakayama,M., Chantawannakul, P., and Moriguchi,M. (2006). Crystal structure of a major fragment of the salt-tolerant glutaminase from Micrococcus luteus K-3
BioChem Biophys Res Commun. 346, 1118 – 1124.
Shiroishi,M., Kuroki,K., Tsumoto, K., Yokota,A., Sasaki,T., Amano,K.,
S h i m o j i m a , T., S h i r a k i h a r a , Y., R a s u b a l a ,L ., P. A n t o n v a n d e r
Merwe,Kumagai,I., Kohda,D., and Maenaka,K. (2006). Entropicallydriven MHC class I recognition by human inhibitory receptor Leukocyte
Ig-like receptor B1 (LILRB1/ILT2/CD85j) J Mol Biol 355, 237- 248

βサブユニットは黄色、αオレンジ、
γ青、ε
図 ― F1-ATPase α3β3γε複合体の三次元構造。
赤で示す。
新規の、
ヌクレオチド結合状態とεサブユニットのコンホメーション、が特徴。
Figure - A schematic representation of structure of α3β3γε complex of F1-ATPase. β-subunits
are shown in yellow, α-subunits red, γ cyan and ε magenta. The structure shows a novel nucleotide occupancy and a novel conformation of the ε-subunit.

42 研究活動／ Research Activities

Maenaka,K., Fukushi, K., Aramaki, H., and Shirakihara,Y. (2005).
Expression, crystallization and preliminary diffraction studies of thePseudomonas putida cytochrome P-450cam operon repressor CamR
Acta Crystallogr. F61, 796 – 798.

構造遺伝学研究センター

Structural Biology Center

遺伝子回路研究室

Gene Network Laboratory

鈴木研究室

Suzuki Group

http://www.nig.ac.jp/labs/GenNetwk/kairo-hp/home/index.html

鈴木えみ子

來栖光彦

SUZUKI, EmikoD. Med., Associate Professor

KURUSU, Mitsuhiko
D. Sc., Assistant Professor

准教授

博
（医）

助教

博
（理）

神経回路形成の分子・細胞メカニズム
私達の行動や思考は脳神経系において神経細胞が精妙な情報伝達回路を形成する事によって成り立っています。
当研究室では神経回路の形成機
構を、
比較的単純な神経系を持ちながら多様な学習・記憶及び行動様式が知られているショウジョウバエを用いて研究しています。
分子遺伝学の手法と共焦点顕微鏡や電子顕微鏡による形態解析法を駆使し、以下の課題に取り組んでいます。
●シナプス形成：シナプス結合の標的特異性やシナプス伝達の強度を制御している細胞表層蛋白質を遺伝子の異所発現実験により同定し、詳細な機能解析を行っています。
●神経層形成：局所神経回路形成の基盤となる神経層の形成機構を、
ショウ
ジョウバエの学習・記憶中枢であるキノコ体を用いて解析しています。
●神経細胞内シグナル伝達：複眼視細胞をモデル系として用い、細胞内シグ
ナル伝達分子の細胞内配置や機能発現の遺伝子機構を解析しています。
●神経細胞内タンパク質輸送と極性形成：神経細胞の極性形成の基盤となるタンパク質の細胞内輸送機構を、ゴルジ体の機能分化に着目して研究しています。

Molecular and cellular mechanisms forneural network formation
Precise connectivity in neural networks is the basis for our behavior andthought. We are studying genetic and cellular mechanisms underlying neuralconnectivity in Drosophila melanogaster, which shows variety of learning/memory or other behaviors with a relatively simple nervous system. By
combination of molecular genetics and high-resolution imaging analysis, weare tackling following issues.
● Synapse formation: We have identified cell-surface proteins involved in theestablishment of specific synaptic connectivity, by ectopic gene-expression screening. Their molecular functions are currently studied in detail.
● Neural lamina formation: Laminar structures are important for the establishment of local neuronal circuits. We are studying gene regulatory mechanism for lamina formation in mushroom bodies, a learning and memory
center.
● Intracellular signal transduction: Using photoreceptor neurons in the compound eye, we are studying genetic mechanisms for the topological andfunctional regulation of the components of intracellular signaling pathways.
● Neuronal polarization and protein trafficking: We are focusing on the functional arrangement of Golgi apparatuses in protein trafficking, which is
crucial for neuronal polarization.

Yasunaga, K., Kanamori, T., Morikawa, R., Suzuki, E., and Emoto, K.
(2010). Dendrite reshaping of adult Droso phi l a sensor y neurons
requires matrix metalloproteinase-mediated modification of the basement membranes. Dev. Cell 18, 621-632.
Kurusu, M., Maruyama, Y., Adachi, Y., Okabe, M., Suzuki, E., andFurukubo-Tokunaga, K. (2009). A conserved nuclear receptor, Tailless,is required for efficient proliferation and prolonged maintenance ofmushroom body progenitors in the Drosophila brain. Dev. Biol. 326,
224-236.
Kurusu, M,. Cording, A., Taniguchi, M., Menon, K., Suzuki, E., and Zinn,

図 ― ショウジョウバエ神経系の特異抗体による染色像。
左図：幼虫の脳。
キノコ体( 緑 )と視K. (2008). A screen of cell-surface molecules identifies leucine-rich

覚葉(赤)が発達している。
右図：運動神経終末(緑)。
挿入図：シナプスの電子顕微鏡写真。

repeat proteins as key mediators of synaptic target selection. Neuron

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

Kurusu, M., and Zinn, K. (2008). Receptor tyrosine phosphatases regu-

59, 972-985.

late birth order-dependent axonal fasciculation and midline repulsion
during development of the Drosophila mushroom body. Mol. Cell Neurosci. 38, 53-65.
Orihara-Ono, M., Suzuki, E., Saito, M., Yoda, Y., Aigaki, T., and Hama,
C. (2005). The slender lobes gene, identified by retarded mushroom
body development, is required for proper nucleolar organization in
Drosophila. Dev. Biol. 281, 121-133.

研究活動／ Research Activities

43

生命情報・DDBJ 研究センター

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

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

五條堀研究室 Gojobori Group
http://www.cib.nig.ac.jp/dda/home-j.html

五條堀
教授

孝

理博

GOJOBORI, Takashi
D. Sc., Professor

池尾一穂
准教授

理博

IKEO, Kazuho
D. Sc., Associate Professor

ゲノム配列と遺伝子発現からみた分子進化学
本研究室では、生物が新規の形質や特性を獲得するための分子基盤とその進化過程の解明を目指して、細菌やウイルス、動物を材料としてゲノム配列
や遺伝子発現情報の比較解析を行っています。
近年は特に( １)次世代シー
ケンサーから得られた配列情報の解析および解析技法の開発、( ２)中枢神
経系や感覚器の進化に伴う遺伝子発現変化の解明を中心に、以下の研究を進めております。
●蛋白質の翻訳開始機構の比較ゲノム解析●胎盤形成に関与する内在性レトロウイルス領域の転写産物大規模解析●次世代シーケンサーを用いたウニ幼生神経系の遺伝子発現解析●渦鞭毛藻ワルノビアのもつオセルス型眼点の進化的起源●機械感覚受容器発生メカニズムの進化的獲得機構●神経系におけるgap junctionの働きとその進化的起源●動物の眼の進化−刺胞動物クラゲの眼の例●セルイノベーションプロジェクトでの情報プラットホームの構築

Study for molecular evolution using genomic
sequence and gene expression profile
We study the molecular basis and evolutionary history for the acquisition ofnovel feature based on comparative genomics and gene expression profiles
using prokaryotes, virus, and animals. Recently we are focusing more on (1)Analysis of data obtained from Next-generation sequencer and developmentof analysis algorithms, and (2) Dynamics of gene expression profile underlying the evolution of central nervous system and sensory organs. Currently
ongoing studies are as follows:● Dynamic evolution of translation initiation mechanisms● Genome-wide sequencing of gene expression in trophoblast cell during
placental development● Gene expression profiling of sea urchin larva by next-generation tag
sequencing● Search for the evolutionary origin of protozoan lens-eye● Evolutionary acquisition of the mechanosensory organ developmental system● Search for the evolutionary origin of gap junction● Evolution of animal eye - A case study on eyes of jellyfishes● Construction of bio-platform for the cell innovation project

Hwang, J. S., Takaku, Y., Momose, T., Adamczyk, P., Özbek, S., Ikeo,
K., Khalturin, K., Hemmrich, G., Bosch, T. C., Holstein, T. W., David, C.
N., and Gojobori, T. (2010). Nematogalectin, a nematocyst protein with
GlyXY and galectin domains, demonstrates nematocyte-specific alternative splicing in Hydra. Proc Natl Acad Sci USA. 107, 18539-18544.

図 ― 真正細菌の系統樹に、各生物種のシャイン・ダルガーノ(SD)配列を持つ遺伝子の割合（dRSD ）を示した。
原核生物の翻訳開始にはmRNA上のSD配列(GGAGG)が用いられると考えられてきたが、種によってはこの配列を持たない遺伝子が数多く存在し、原核生物内で多様な翻訳開始機構があることが推測された。
Figure - This phylogenetic tree of eubacteria shows dRSD indices of which value is a proportionof SD-containing genes in a given species. Although translation initiation is indispensable for all
protein-coding genes, its mechanisms have dynamically changed during evolution.

Nakagawa, S., Niimura, Y., Miura, K., and Gojobori, T. (2010). Dynamic
evolution of translation initiation mechanisms in prokaryotes. Proc Natl
Acad Sci USA 107, 6382-6387.
Chapman, J. A.,..., Hayakawa, S., Hirose, M., Hwang, JS., Ikeo, K.,
Nishimiya-Fujisawa, C., Ogura, A., Gojobori., T, Fujisawa, T., Steele,
RE. et al. (2010). The Dynamic Genome of Hydra. Nature 464, 592596.
Horie, M., Honda, T., Suzuki, Y., Kobayashi, Y., Daito, T., Oshida, T.,
Ikuta, K., Jern, P., Gojobori, T., Coffin, J. M., and Tomonaga, K. (2010).
Endogenous non-retroviral RNA virus elements in mammalian genomesIdentification of endogenous non-retroviral RNA virus elements in
mammalian genomes Nature 463, 84-87.
The HUGO Pan-Asian SNP Consortium, Abdu, M., Ahmed, I., Brahmachari, S., Gojobori, T., Liu, E., Sugano, S., Suzuki, Y., Tokunaga, K.,
Zilfalil, B.A., Indian Genome Variation Consortium (2009). Mapping
Human Genetic Diversity in Asia. Science 326, 1541-1545.
Clemente, JC., Ikeo, K., Valiente, G., and Gojobori, T. (2009). Optimized ancestral state reconstruction using Sankoff parsimony. BMC
Bioinformatics 10, 1-27.

44 研究活動／ Research Activities

生命情報・DDBJ 研究センター

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

大量遺伝情報研究室

Genome Informatics Laboratory

中村研究室

Nakamura Group

http://charles.genes.nig.ac.jp/

中村保一
教授

博士
（理）

NAKAMURA, Yasukazu
D. Sc., Professor

神沼英里

助教

博士
（工）

KAMINUMA, Eli
D. Eng., Assistant Professor

生物研究の基盤データベースとしての DDBJ 事業の推進
高速かつ大量に決定される塩基配列情報は、生物学のあらゆる分野で活用される情報基盤です。
しかし情報の爆発的な大容量化により、データベース
からの実験生物学者への情報提供は難しくなり、
配列注釈不足や特徴情報の記載誤りも問題となっています。 中村研究室は、
日本DNAデータバン
ク (DDBJ) 業務担当研究室として、
デー タベース運用の高度化と配列注釈の質向上に取組みます。
●次世代シークエンサ(NGS)の大量データ配列解析
大量配列データの効率的処理を目的としたNGS配列解析手法の研究。
遺伝研の計算機資源を利用した NGS自動配列解析システム「DDBJ
Read Annotation Pipeline」
を構築中。
●クラウド型データ解析・登録支援システム
実験生物学者がデータをDDBJにアップロードすると、配列解析や登録を自動処理するクラウド型解析システムの構築。
●ゲノム配列注釈の評価尺度研究
ゲノム配列の構造・機能の注釈データの統計的評価手法を確立する事で、アノテーション・キュレーション処理の効率化を目指す。

Promotion of DDBJ as an infrastructure
database for lifescience
Precise connectivity in neural networks is the basis for our behavior andthought. We are studying genetic and cellular mechanisms underlying neuralconnectivity in Drosophila melanogaster, which shows variety of learning/memory or other behaviors with a relatively simple nervous system. By combination of molecular genetics and high-resolution imaging analysis, we aretackling following issues.Ultra high-throughput sequencing technologies allow
biologists to obtain larger amounts of nucleotide sequence data. Reliabledatabase operation and high-quality annotation supply are essential. As thecore part of DNA Data Bank of Japan (DDBJ), Nakamura laboratory
attempts 1) to develop advanced database management systems, and 2) toimprove quality of the content of DDBJ.
● Automatic analysis of next-generation sequencing data
To establish automatic analysis of NGS data is significant for efficient processing of large amount of sequences. We are constructing an automatic
analytical system "DDBJ Read Annotation Pipeline" by using NIG supercomputers.
● Cloud computing based data analysis and registration support system
A cloud computing based platform towards automatic data analysis and
DDBJ sequence registration has been investigated to support molecularbiologists without bioinformatics technique.
● Evaluation measures of genomic annotations
Manual annotations and curations of genomic sequence is time consuming. Structural and functional annotations by automatic and manual processing are evaluated by using proposed statistical methods.
Cochrane, G., Karsch-Mizrachi, I., and Nakamura, Y.; On behalf of theInternational Nucleotide Sequence Database Collaboration. (2011).
The Inter na tional Nucleotide Sequence Da tabase Collabora tion.
Nucleic Acids Res 39 (Database issue), D15-8.
Kaminuma, E., Kosuge, T., Kodama, Y., Aono, H., Mashima, J., Gojobori, T., Sugawara, H., Ogasawara, O., Takagi, T., Okubo, K., andNakamura, Y. (2010). DDBJ progress report. Nucleic Acids Res. 39(Database issue), D22-7.
Inagaki, S., Miura-Kamio, A., Nakamura, Y., Lu, F., Cui, X., Cao, X.,
Kimura, H., Saze, H., and Kakutani, T. (2010). Autocatalytic differentiation of epigenetic modifications within the Arabidopsis genome. EMBO
J 20;29(20), 3496-506.
Nakao, M., Okamoto, S., Kohara, M., Fujishiro, T., Fujisawa, T., Sato,S., Tabata, S., Kaneko, T., and Nakamura, Y. (2010). CyanoBase: thecyanobacteria genome database update 2010. Nucleic Acids Res. 38(Database issue), D379-381.

図 ― NGS自動配列解析システム「DDBJ Read Annotation Pipeline」のreference mappingのツール選択画面
Figure - A screenshot of reference mapping tools on a NGS automatic analytical system

Kaminuma, E., Mashima, J., Kodama, Y., Gojobori, T., Ogasawara, O.,
Okubo, K., Takagi, T., and Nakamura, Y. (2010). DDBJ launches a newarchive database with analytical tools for next-generation sequence
data. Nucleic Acids Res. 38 (Database issue), D33-38.
Hakoyama, T., Niimi, K., Watanabe, H., Tabata, R., Matsubara, J., Sato,
S., Nakamura, Y., Tabata, S., Jichun, L., Matsumoto, T., Tatsumi, K.,
Nomura, M., Tajima, S., Ishizaka, M., Yano, K., Imaizumi-Anraku, H.,
Kawaguchi, M., Kouchi, H., and Suganuma N. (2009). Host plant
genome overcomes the lack of a bacterial gene for symbiotic nitrogen
fixation. Nature 462, 514-517.

研究活動／ Research Activities

45

生命情報・DDBJ 研究センター

Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

データベース運用開発研究室

高木研究室

Laboratory for Research and Development of Biological Databases

Takagi Group

http://www.nig.ac.jp/section/tt/tt-j.html

高木利久
教授

博士
（理）

TAKAGI, Toshihisa
D. Sc., Professor

DDBJ 業務分析および DDBJ 業務への並列分散処理技術適用研究
DDBJは欧州EBI/EMBL、
米国NCBI/GenBank と密接に連携し、国際
塩基配列データベース(DB)を共同構築、運営しています。
また、同時に関連する生命情報DBとその検索システムを構築、運営しています。
しかし計算機の進歩速度を超えた最近のゲノム情報の増加により、
従来の継続では今後のDB運営が困難になることが予想されます。
本研究室ではDDBJスー
パーコンピュータシステムが2012年3月にリプレースされることを視野に入れ以下を行っています。
●DDBJデータ受付・更新・公開業務および国際塩基配列DBの運営指針
調査、検討現行業務指針を調査、再確認し、今後大容量化、複雑化する各
種データに対応可能な運営方針を検討します。
●現行の各DB、
業務システムの調査、分析、改善検討
現行システムの処理フローの調査、分析を、
各種評価手法を用いて実施し、その結果をもとに業務システムの改善検討を行っています。
●並列分散処理技術の国際塩基配列DB作成業務への適用研究
並列分散処理技術 (Hadoop、
分散KeyValueStore等)の国際塩基配列
DB作成業務への適用調査を行っています。
従来大型計算機で処理していたDDBJ/EMBL/Genbank の各種大規模 DBデータを、データ量の増大に対応が容易なクラスタ型並列計算機上で高速処理する為の研究を行っています。

Analysis for DDBJ service and feasibility Study for applying
parallel-distributed computing technology to DDBJ service
DNA Data Bank of Japan (DDBJ) has been constructing and running theInternational Nucleotide Sequence Databases (INSD) for many years underinternational cooperation with EMBL-Bank in Europe and Genbank in USA.
DDBJ also has been constructing and running various relevant databases aswell as the retrieval system of such databases.
Our current concern is that the number of genome data has been growing explosively during recent years, and that starts to overwhelm the capability of existing super computers. That means we are soon facing great
difficulties in running DDBJ and relevant databases if we maintain existing
methods.
Therefore, we are now taking following measures to avoid those envisioned difficulties under the plan of the replacement of DDBJ super computer system which will be on March 1st, 2012.
● Re-examination of DDBJ release service policy
We re-examine the current policy of data handling of DDBJ service. We try
to examine and reform the policy of data handling to accommodate huge,complicated genome data.
● Examination of current database and service system
We examine the current data flow of the service with various analyzing
methods, and try to make plans for the improvement.
● Conducting Feasibility study for applying parallel-distributed computing
technology to various services for DDBJ
We conduct feasibility study for applying new parallel-distributed (computing) software technology such as Hadoop and distributed key-value store
to release service for DDBJ. We conduct researches to handle large
DDBJ/EMBL/Genbank data in distributed cluster computer which haselasticity for rapid data growth in bioinformatics.

Nakazato, T., Bono, H., Matsuda,H., and Takagi, T. (2009). Gendoo:
Functional profiling of gene and disease features using MeSH vocabulary Nucl. Acids Res. 37(suppl 2): W166-W169
Kaminuma, E., Kosuge, T., Kodama, Y., Aono, H., Mashima, J., Gojobori, T., Sugawara, H., Ogasawara, O., Takagi, T., Okubo, K., andNakamura, Y. (2011). DDBJ progress report Nucl. Acids Res. 39(suppl
1): D22-D27
Kaminuma, E., Mashima, J., Kodama, Y., Gojobori, T., Ogasawara, O.,
Okubo, K., Takagi, T., and Nakamura, Y. (2010). DDBJ launches a newarchive database with analytical tools for next-generation sequence
data Nucl. Acids Res. 38(suppl 1): D33-D38

図 ― Hadoopを利用した分散データ処理のテスト
Figure - Data processing tests using Hadoop distributed environment

46 研究活動／ Research Activities

Mitsuhashi, N., Fujieda, K., Tamura, T., Kawamoto, S., Takagi, T., andOkubo, K. (2009). BodyParts3D: 3D structure database for anatomical
concepts Nucl. Acids Res. 37(suppl 1): D782-D785

生命情報・DDBJ 研究センター Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

遺伝子発現解析研究室 Laboratory for Gene-Expression Analysis

大久保研究室 Okubo Group
http://www.nig.ac.jp/section/okubo/okubo-j.html

大久保公策
教授

小笠原

博
（医）

助教

OKUBO, Kousaku
D. Med., Professor

理

博
（理）

OGASAWARA, Osamu
D. Sc., Assistant Professor

ゲノムワイドな測定からの知識発見
1. データおよび知識の統合に関する研究
今世紀の科学は生命科学に限らず複雑な現象のデジタル観測に始まる発見科学です。
デジタル化された膨大な文献も一種のデータです。
デー
タの多角的組み合わせによる発見のためにはデータを自在に組み合わせる統合が必要になります。
データ統合は研究室を超えて行われるため、統合には意味上、
形式上、
社会制度上の課題が存在します。
DDBJおよび
統合データベースセンターの運営に参加しながら、実際の統合に際して生じる問題に側面を限定せずに取り組み、その解決法や再利用可能な資源を作っています。
２．
遺伝子発現の進化モデルの構築
遺伝子発現の進化は形態進化と分子進化をつなぐための１つの鍵と考えられています。
ゲノムワイドな発現プロファイルの測定法の普及により、その進化的変化の研究が盛んとなりましたが観測結果の解釈についてはまちまちでした。
その理由は遺伝子発現進化の明確なモデルが存在せず、配列の分子進化のアナロジーを用いて解釈が行われていためと考えられます。
そこで我々はこれまでの観察を統一的に説明する遺伝子発Knowledge discovery throughgenome-wide measurements
1. Sharing and Integration of Data and Knowledge in Life Science
Science of 21 century is a discovery from digital observatory data of complex phenomena. Digital literature is also one of such data. For the faircompetition of new knowledge from such data, data integration is inevitable. For data integration, we have to overcome semantic, syntactic, andpragmatic problems in science data. Being Involved in data sharing center
for DNA sequence (DDBJ) and for literature and observatory data
(DBCLS), we engineer technologies and resources which is necessary forsharing and integration of knowledge and data.
2. Theoretical studies of gene expression evolution
Gene expression evolution has long been hypothesized to serve as abridge from molecular to phenotypic evolution. The advent of genomewide gene expression profiling techniques have prompted the studies ofthis field, but some conflicts have arisen in the interpretation of the observations. Those are caused by the lack of definite theoretical models, andinstead the use of inadequate analogies of molecular evolution. Therefore,
we are constructing a theoretical model of gene expression evolution
which provides consistent explanations of the pattern in the observations.

現進化のモデルの構築を行っています。

Kaminuma, E., Kosuge, T., Kodama, Y., Aono, H., Mashima, J., Gojobori, T., Sugawara, H., Ogasawara, O., Takagi, T., Okubo, K., andNakamura, Y. (2011).
Nucleic Acids Res. 39(Database issue),D22-27.
Ogasawara, O., and Okubo, K. (2009). On theoretical models of gene
expression evolution with random genetic drift and natural selection.
PLoS One. 4, e7943.
Kaminuma, E., Mashima, J., Kodama, Y., Gojobori, T., Ogasawara, O.,
Okubo, K., Takagi, T., and Nakamura, Y. (2010). DDBJ launches a newarchive database with analytical tools for next-generation sequence
data. Nucleic Acids Res. 38(Database issue), D33-38.
Sugawara, H., Ogasawara, O., Okubo, K., Gojobori, T., and Tatetno, Y.

図 ― DNAデータベース(DDBJ/EMBL/GenBank)総覧と検索. DNAデータベースを研究(2008). DDBJ with new system and face. Nucleic Acids Res. 36(Data-

プロジェクト単位で閲覧・検索することができる。

base issue), D22-24.

Figure - DNA database (DDBJ/EMBL/GenBank) overview and search. This enables that the DNA
databases are browsed and searched in terms of research projects.

Hoshino, H., Uchida, T., Otsuki, T., Kawamoto, S., Okubo, K., Takeichi,

URL
http://lifesciencedb.jp/ddbj/
http://lifesciencedb.jp/cc/
http://lifesciencedb.jp/ag/

M., and Chisaka, O. (2007). Cornichon-like Protein Facilitates Secretionof HB-EGF and Regulates Proper Development of Cranial Nerves. Mol.
Biol. Cell. 18, D1143-1152
Ogasawara, O., Otsuji, M., Watanabe, K., Iizuka, T., Tamura, T., Hishiki,T., Kawamoto, S., and Okubo, K. (2006). BodyMap-Xs: Anatomical
breakdown of 17 million animal ESTs for cross-species comparison ofgene expression. Nucleic Acid Res. 34(Database issue), D628-D631.

研究活動／ Research Activities

47

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Center for Frontier Research

細胞建築研究室

Cell Architecture Laboratory

木村研究室

Kimura Group

http://www.nig.ac.jp/labs/CelArchi/cell_archi_home.html

木村

准教授

暁

博
（理）

KIMURA, Akatsuki
D. Sc., Associate Professor

細胞建築学：細胞内空間配置のデザイン原理と力学的基盤の理解をめざして細胞をあらわす「Cell」という英単語には「小さな部屋」という意味もあります。
私たちが部屋の内装を考えるように、細胞も核など細胞内の構造体を
適切なサイズに調節し適切な場所へと配置しています。
また部屋のデザインによって快適性や機能性が異なるように、
細胞内構造体の空間配置の制
御は細胞の機能発揮に重要です。
本研究室では細胞を空間的に組織化された建築物と捉え、「細胞内にどのようなデザイン原理が存在するのか」「デ、ザインを決定する力学的な基盤は何か」について理解することをめざして研究をすすめています。
現在、線虫C. elegans の初期胚を主な対象として、定量的な計測・コンピュータシミュレーションなども取り入れながら、
以下の研究課題に取り組んでいます。
1. 細胞内の核と紡錘体の配置や形づくりの解析
2. 染色体の動きと形づくりの解析
3. 細胞内流動や細胞分裂の定量化と数理モデルの構築

Toward understanding design principles andmechanical bases of the architecture of the cell
The word “cell” means “a small room”, as well as the basic structural unit ofliving organisms. Just as we design the interior of our room, inside the living
cell, intracellular structures are positioned in the right place with the right sizeat the right time. Our group is searching for design principles in spatial organization of cell architecture, and analyzing mechanical bases underlying suchprinciples. We are using the nematode Caenorhabditis elegans embryo asa model system. In addition to molecular biology and cell biology
approaches, we exploit quantitative measurements and computer simulation
to investigate the physical bases of the construction of Cell Architecture.
Our research subjects include,
1. Intracellular positioning and morphogenesis of the nucleus and spindle
2. Dynamics and morphogenesis of the chromosomes
3. Quantitative measurement and modeling of cytoplasmic flow and cytokinesis

Kimura, K., and Kimura, A. (2011). Intracellular organelles mediate
cytoplasmic pulling force for centrosome centration in the Caenorhabditis elegans early embryo. Proc Natl Acad Sci USA 108, 137-142.

Hara, Y., and Kimura, A. (2009). Cell-size-dependent spindle elongationin the Caenorhabditis elegans early embryo. Curr Biol 19, 1549-1554.

Hara, Y., and Kimura, A. (2011). Cell-size-dependent control of organ-

図 ―（A）
研究に用いている線虫初期胚。
（B）
細胞膜の形状の抽出。
（C）
細胞内の流れの計測。
（D）
細胞分裂に伴う中心体の分配のシミュレーション。
(E)細胞核移動の原動力のモデル。
Figure - (A) A Caenorhabditis elegans embryo. (B) Quantitative extraction of the cell shape. (C)Quantitative measurement of the cytoplasmic flow. (D) Computer simulation of the centrosome
movements during cell division. (E) A proposed mechanism to move the cell nucleus.

elle sizes during development. In Cell Cycle in Development, Kubiak, J.
Z. ed. (Heidelberg, Germany: Springer), in press

Kimura, A., and Onami, S. (2010). Modeling microtubule-mediatedf orce s and centrosome positioning in C ae no r h a bd i t i s e l e g a n sembryos. Methods in Cell Biology 97, 437-453.

Goshima, G., and Kimura, A. (2009). New look inside the spindle:
microtubule-dependent microtubule generation within the spindle. Curr
Opin Cell Biol 22, 44-49.

木村暁 (2010) 細胞サイズの定量生物学 . 生化学 82, 302-305.

48 研究活動／ Research Activities

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Center for Frontier Research

運動神経回路研究室 Motor Neural Circuit Laboratory

平田研究室

Hirata Group

http://www.nig.ac.jp/section/hirataH/hirataH-j.html

平田普三
准教授

博
（理）

HIRATA, Hiromi
D. Sc., Associate Professor

脊椎動物の運動発達の分子基盤、発生期のシナプス形成とその可塑性
私たちは当たり前のように歩いたり、走ったりしますが、これは遺伝子や分子のレベルでどのように規定されるのでしょう？私たちはゼブラフィッ
シュという熱帯魚を用いて運動・行動の研究をしています。
本研究室では２つのアプローチで脊椎動物に共通する運動原理を神経回路やシナプスのレベルで理解することを目指しています。
1. 運動・行動に異常のある変異体を単離し、責任遺伝子を同定します。
その遺伝子が神経回路形成、
シナプス形成、神経活動にどのような役割を果たすかという視点から、運動・行動の破綻を解明します。
また、
ゼブラフィッシュ変異体を、創薬を視野に入れたヒトの疾患モデルとして確立します。
2. 私たちはグリシン作動性シナプスのライブイメージングに成功し、
シナプスが受精から数日間の臨界期に入力依存的に形成されることを見出
しました。
しかし、
この現象の分子メカニズムは全く不明です。
ゼブラフィッシュの特定のニューロンで遺伝子発現を制御し、活動依存的シナ
プス形成と臨界期の分子基盤の解明を進めています。

Molecular basis of motor development andactivity-dependent synapse formation
Zebrafish is an excellent vertebrate model to study motor development.
First, all stages of development occur externally and rapidly, with early motor
behaviors seen from 17 hours postfertilization. Second, forward genetics canbe applied to identify genes that are essential for proper behaviors. Third, theembryos are transparent, which makes them amenable for live imaging ofmorphology and activity of neurons. Finally, the electrophysiological activity ofneurons can be recorded using patch-clamp methods in zebrafish embryos.
By making use of these advantages, we employ two approaches to study
motor neural circuits regulating locomotion and behavior. We recently succeeded in visualizing inhibitory synapses in live zebrafish to study synapse
formation during motor development.
1. Cloning and characterization of zebrafish mutants showing motor deficits.
2. Molecular basis of activity-dependent formation of glycinergic synapses
during motor development.

Ogino, K., Ramsden, S. L., Keib, N., Schwarz, G., Harvey, R. J., and Hirata, H.
(2011). Duplicated gephyrin genes showing distinct tissue distribution andalternative splicing patterns mediate Moco biosynthesis, glycine receptor clustering and escape behavior in zebrafish. J. Biol. Chem. 286, 806-817.

Nakano, Y., Fujita, M., Ogino, K., Saint-Amant, L., Kinoshita, T., Oda, Y., andHirata, H. (2010). Biogenesis of GPI-anchored proteins is essential for surface
expression of sodium channels in zebrafish Rohon-Beard neurons to respondto mechanosensory stimulation. Development 137, 1689-1698.

Low, S. E., Ryan, J., Sprague, S. M., Hirata, H., Cui, W. W., Zhou, W., Hume, R.
I., Kuwada, J. Y., and Saint-Amant, L. (2010). touché is required for touchevoked generator potentials within vertebrate sensory neurons. J. Neurosci.
30, 9359-9367.

図 ―（Ａ,Ｂ）
ゼブラフィッシュは受精後24時間では coilingと呼ばれるしっぽ振り運動を行
うが、
48時間までにswimmingをする。
（Ｃ,Ｄ）
後脳に１対存在するマウスナー細胞
（片側だ
け図示）
の細胞表面には多数のグリシン作動性シナプスが形成される。
これらのシナプスは活動依存的に形成されるが、その分子基盤は解明されていない。
Figure - (A) A zebrafish embryo shows coiling movements at 24 hours.(B) By 48 h, the frequencyof swimming contractions reaches over 30 Hz.(C) Mauthner cell is a huge, identifiable neuron in thehindbrain.(D) Anti-GlyR labeling represents glycinergic synapses at the surface of a Mauthner cell.

Low, S. E., Zhou, W., Choong, X., Saint-Amant, L., Sprague, S. M., Hirata, H.,
Cui, W. W., Hume, R. I., and Kuwada, J. Y. (2010). NaV1.6a is required fornormal activation of motor circuits normally excited by tactile stimulation. Dev
Neurobiol. 70, 508-522.

研究活動／ Research Activities

49

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Center for Frontier Research

分子機能研究室

Molecular Function Laboratory

鐘巻研究室

Kanemaki Group

http://www.nig.ac.jp/section/kanemaki/kanemaki-j.html

鐘巻将人
准教授

博
（理）

KANEMAKI, Masato
D. Sc., Associate Professor

新たな動物細胞遺伝学に向けて昨年度発足した本研究室は、
これまでに無い方法を編み出すことにより動物細胞を用いた新たな遺伝学を創生するとともに、これらを利用して染色体関連因子の機能を明らかにしたいと思っています。
私たちは植物ホル
モンオーキシンにより活性化される、植物内のタンパク質分解メカニズム
を動物細胞に移植することで、特定のタンパク質をオーキシン依存的に分解除去する方法を開発しました（AID法）。
これにより、
オーキシン添加によりごく短時間にタンパク質発現抑制することが可能な細胞株の作成が可能になりました。
現在、下記のテーマに関して研究を行っています。
● AID変異株を利用した高等真核生物特異的な染色体複製関連因子の機能解析●AID法の改良と他の発現制御法の開発●動物細胞遺伝学を発展させるための、
新たな遺伝子改変法や変異細胞株作成法の開発Toward a new field of genetics ofvertablate cells.
The goal of our research is to create a new field of genetics of vertablate
cells by appling new technologies and, at the same time, to undersatand therole of proteins involved in the events relating to chromosome repliaction.
We have developed a new method named the AID (auxin inducible degron)system that allow to control the expression of proteins in an auxin dependent manner by transplanting a plant-specific degradation pathway. It is
now possible to make DT40 cell lines in which the expression of target proteins can be induced for dedradation within 1hour after addition of auxin byusing this technology. Our current projects are as follows.
● Characterization of higher eukaryotic proteins involved in chromosome

replication using AID condtional cell lines.
● Improvement of the AID method and development of other deron tech-

nologies.
● Development of genome manulation methods for the construction ofmutant cell lines.

Kanke, M., Nishimura, K., Kanemaki, M., Kakimoto, T., Takahashi, T.S., Nakagawa, T., and Masukata, H. (2011). Auxin-inducible protein depletion system infission yeast. BMC Cell Biol 12, 8.

Renshaw, M.J., Ward, J.J., Kanemaki, M., Natsume, K., Nedelec, F.J., andTanaka, T.U. (2010). Condensins promote chromosome recoiling during early

図 ― オーキシン誘導デグロン（AID）法

anaphase to complete sister chromatid separation. Dev Cell 19, 232-244.

(A) 天然オーキシンとして知られるインドール酢酸（IAA）と合成オーキシンとして知られる
ナフタレン酢酸（NAA）の構造。 (B) 植物内でのオーキシン反応。
オーキシンによって誘導

Nishimura, K., Fukagawa, T., Takisawa, H., Kakimoto, T., and Kanemaki, M.

される遺伝子のプロモーター上には転写因子ARFsとその抑制因子AUX/IAAが結合してい(2009). An auxin-based degron system for the rapid depletion of proteins inる。
オーキシンはSCF E3ユビキチン化リガーゼのF-box因子であるTIR1を活性化すること

nonplant cells. Nat Methods 6, 917-922.

で、AUX/IAAをポリユビキチン化することで分解に導く。
(C) AID法の原理。
非植物細胞内で構成したSCFTIR1は標的因子にAUX/IAA（aid）
を融合したものを、
オーキシン依存的にポ
リユビキチン化することでプロテアソームによる分解に導く。
Figure - Schematic illustration of the AID system.
(A) Structure of a natural auxin, indole-3-acetic acid (IAA), and a synthetic auxin, 1-naphthaleneacetic acid (NAA). (B) The auxin degradation pathway in plants. AUX/IAA inhibitors bind to
ARF transcriptional activators at the gene promoters controlled by auxin. In the presence ofauxin, AUX/IAAs are degraded resulting activation of the genes. (C) Auxin binds to TIR1 which inturn promotes the interaction between TIR1 and the aid degron of the target protein. SCFTIR1
acts as an E3 ubiquitin ligase to recruit an E2 ligase resulting poly-ubuquitylation of the aid degron.
Finally, the target is degraded by the proteasome.

50 研究活動／ Research Activities

Kanemaki, M., and Labib, K. (2006). Distinct roles for Sld3 and GINS during
establishment and progression of eukaryotic DNA replication forks. EMBO J
25, 1753-1763.

Gambus, A., Jones, R.C., Sanchez-Diaz, A., Kanemaki, M., van Deursen, F.,
Edmondson, R.D., and Labib, K. (2006). GINS maintains association of Cdc45
with MCM in replisome progression complexes at eukaryotic DNA replication
forks. Nat Cell Biol 8, 358-366.

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Center for Frontier Research

多細胞社会研究室 Multicellular Society Laboratory

堀川研究室

Horikawa Group

http://www.nig.ac.jp/section/horikawa/horikawa-j.html

堀川一樹
准教授

博
（理）

HORIKAWA, Kazuki
D. Sc., Associate Professor

乱雑さに駆動される自己組織的な秩序形成原理の解明
生物の個体発生では、
ごく少数の細胞が増殖により数を増やすとともに、その集団内に個性の違いが生じ（＝細胞分化）、組織や器官等の秩序が構築される。
近年の研究の進展により、細胞の増殖や分化、組織形成に関与する遺伝子群が数多く同定されてきたが、その一方で、「何の秩序構造も無い細胞集団内に美しい秩序の形成をもたらす原理」
そのものについては全く理解が進んでいない。
この問題にアプローチするには、
マルチスケールでの分
野融合的研究が有効であると言う立場のもと、本研究室では自己組織的に集合流を形成する社会性アメーバを材料に以下の研究を行います。
１.分化状態やシグナル伝達活性を単一細胞分解能で定量計測できる超高感度プローブの開発。
２.細胞集団（最大１０万個）
を対象にした分化 / 細胞間相互作用の定量計
測とモデリング。
３.摂動実験によるモデルの妥当性の検証。
以上の循環的な手法を通じて、遺伝子発現のゆらぎや細胞個性のヘテロ性に駆動される秩序化原理の理解を目指します。

Toward system-level understanding of selforganized pattern formation
One of the central questions in developmental biology is how the cellularsociety built-up coordinated patterns in its structures and functions evenfrom disorganized initial conditions. To elucidate principles in developmental
pattern formation, we focused on the self-organized pattern formation in the
population of social amoeba, where the 10^5 of cells spontaneously generate well-organized aggregation streams in the form of traveling waves. Here,
we examine the constructive role of the stochasticity in gene expression andcellular functions by employing interdisciplinary approaches.
1.Making high-performance Bio-probes which allow the sensitive detectionof cellular states (Experimental approach)
2.Perform multiscale modeling incorporating quantitative data of intra-/intercellular signaling dynamics in the population of 10^5 cells with the single
cell resolution (Mathematical approach)
3.Conduct killer experiments guided by mathematical predictions with aiming
to elucidate the constructive role of noise in the self-organized pattern formation. (Interdisciplinary approaches)

Horikawa, K., Yamada, Y., Matsuda, T., Kobayashi, K., Hashimoto, M., Matsuura, T., Miyawaki, A., Michikawa, T., Mikoshiba, K., Nagai, T. (2010). Spontaneous network activity visualized by ultrasensitive Ca2+ indicators, yellow Cameleon-Nano. Nature Methods 7, 729–732.

図 ― (A)走化性物質のリレーによる自己組織的集合流形成。
(B)超高感度Ca2+指示薬で可視化された細胞間シグナル伝達パターン（10^5細胞レベル）。
(C)計測された定量データをもとにした数理モデルの構築と、モデルによる予測の実験検証。
これらの循環的なアプローチによってのみ、複雑でダイナミックな現象の背景にひそむ動作原理を理解することができる。
Figure - (A)Spontaneous pattern formation supported by the relay of chemotactic signaling. (B)Spatio-temporal pattern of the intercellular signaling visualized by the ultra-sensitive Ca2+ indicator. (C)Killer experiments guided by mathematical modeling for the model validation.

研究活動／ Research Activities

51

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Center for Frontier Research

共生細胞進化研究室 Symbiosis and Cell Evolution Laboratory

宮城島研究室 Miyagishima Group
http://www.nig.ac.jp/section/miyagisima/miyagisima-j.html

宮城島進也
特任准教授

博
（理）

MIYAGISHIMA, Shin-ya
D. Sc., Project Associate Professor

ミトコンドリア分裂から真核細胞の起源と進化を探る
真核細胞内のエネルギー変換器、ミトコンドリアと葉緑体は、１０億年以上前にバクテリア細胞が真核細胞内に共生して誕生しました。
その他、真核細胞が別の細胞を取り込み、新機能を獲得する例は広く見受けられます。
このような二種の細胞の世代を超えた持続的統合には、宿主細胞の分裂増殖に伴った、共生細胞の分裂・増殖の制御が必須です。
我々は、葉緑体とミトコンドリアの分裂が、それぞれ祖先のバクテリアと宿主真核細胞の両方に由来する部品から構成されるハイブリッド装置によって引き起こされることを世界に先駆けて解明してきました。
本研究室
では、
（１）
葉緑体、
ミトコンドリア、
その他の細胞内共生細胞の分裂が、如何にして宿主細胞によってコントロールされているのか、
（２）
逆に、
共生体の
エネルギー生産・物質代謝が、宿主細胞の分裂増殖にどの様な影響を与えているのか、（３）
これらの機構がどのように進化したのかを解析すること
により、二つの異種細胞からどのようにして新たな細胞が誕生し進化するのか、
その基本原理を解明していきます。

Coordinating mechanisms of eukaryotic celland organelle/endosymbiont proliferation
Mitochondria and chloroplasts are energy-converting organelles ineukaryotic cells. Both originated more than one billion years ago when bacterial cells were engulfed by primitive eukaryotic cells. Besides these organelles, there are many examples of endosymbioses which have integrated
new functions into host cells. In order to maintain a permanent endosymbiotic relationship, endosymbionts/organelles must be replicated and inherited
into each daughter cell during host cell division. We have shown that chloroplasts and mitochondria use similar division systems, both of which arederived from the ancestral bacterial endosymbionts and the eukaryotic host.
The major goal of our study is to understand how two different cells areintegrated into a new cell by coordinated proliferation of a host and an
endosymbiotic cell. To this end, we are investigating (1) how eukaryotic hostcells regulate proliferation of organelles/endosymbionts, (2) how activities oforganelles/endosymbionts affect proliferation of the host cells, and (3) how
these systems have evolved and contributed to eukaryotic evolution.

Miyagishima, S., and Kabeya, Y. (2010). Chloroplast division: squeezing thephotosynthetic captive. Curr. Opin. Microbiol. 13, 738-746.

Suzuki, K., and Miyagishima, S. (2010). Eukaryotic and eubacterial contributions
to the establishment of plastid proteome estimated by large-scale phylogenetic
analyses. Mol. Biol. Evol. 27, 581-590.

The International Aphid Genomics Consortium (2010). Genome sequence ofthe pea aphid Acyrthosiphon pisum. PLoS Biol. 8, e1000313.

Okazaki, K., Kabeya, Y., Suzuki, K., Mori, T., Ichikawa, T., Matsui, M., Nakanishi,
H., and Miyagishima, S. (2009). The PDV1 and PDV2 components of the chlo-

図 ― 祖先のシアノバクテリア
（A）
と同様に、
葉緑体は分裂によって増殖する（B,単細胞の藻類；C,陸上植物の細胞）。
我々は、葉緑体分裂がその分裂面に形成される分裂装置（リング）の収縮によって行われること（D）、
分裂装置がシアノバクテリア由来のFtsZと宿主細胞が加えたDynamin等から構成されていることを明らかにした。
Figure - Reminiscent of their cyanobacterial (A) ancestor, chloroplasts replicate by binary division(B, unicellular alga; C land plant cells). Chloroplast division is performed by the division ring (D)which involves cyanobacterial FtsZ and eukaryotic dynamin (E).

roplast division machinery determine the rate of chloroplast division in land
plant cell differentiation. Plant Cell 21, 1769-1780.

Nakanishi, H., Suzuki, K., Kabeya, Y., and Miyagishima, S. (2009). The plantspecific protein MCD1 determines the site of chloroplast division in concert withbacteria-derived MinD. Curr. Biol. 19, 151-156.

Miyagishima, S., Kuwayama, H., Urushihara, H., and Nakanishi, H. (2008). Evolutionary linkage between eukaryotic cytokinesis and chloroplast division by
dynamin proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105, 15202-15207.

52 研究活動／ Research Activities

新分野創造センター

生態遺伝学研究室

Center for Frontier Research

Ecological Genetics Laboratory

北野研究室

Kitano Group

http://www.nig.ac.jp/section/kitano/kitano-j.html

北野

潤

特任准教授

博
（医）

KITANO, Jun
D. Med., Project Associate Professor

種分化と適応進化の遺伝機構を解明する
どうやって新たな種が生まれるのか。
生き物がどのようにして新たな環境に適応していくのか。
生物多様性進化を巡るこれらの問いに対して、トゲウオ科魚類をモデルとして用いながら迫ります。
トゲウオ科魚類は、わずか数百万年の間に適応放散を遂げたことから、
進化研究の格好のモデル系です。
生態学、
生理学、
ゲノミックスなどの種々の手法を統合して以下の研究を行っています。
●種分化のメカニズム
近縁種間の交雑を妨げる生殖隔離機構の進化機構の解明を目指します。
●適応進化と表現型可塑性のメカニズム
新規環境への適応進化、
及び、可塑的変化の分子遺伝機構について追求します。
●人為的急速進化のメカニズム
人為的な環境改変が生物の進化に与える影響について、生息環境が改変させられた集団や異なる環境へ移植された集団を用いて解明します。

Genetic mechanisms of adaptationand speciation
How are new species formed? How do animals adapt to novel environments? We investigate the genetic mechanisms underlying adaptation andspeciation using stickleback fishes as a model. Stickleback fishes haveachieved tremendous diversification during the last few million years, resulting in the evolution of divergent morphs. We use integrative approaches toinvestigate the following topics.
● Genetic mechanisms of speciation
We are investigating the molecular mechanisms of reproductive isolation
between sympatric morphs of sticklebacks.
● Genetic mechanisms of adaptation and phenotypic plasticity
Both genetic changes and phenotypic plasticity contribute to phenotypicchanges that occur after colonization of novel environments. We areinvestigating the molecular mechanisms underlying adaptive evolution andplastic changes.
● Mechanisms of anthropogenic evolution
Our third project is aimed at applying the knowledge of evolutionary
genetics to animal conservation and ecological management. We areinvestigating the genetic and ecological mechanisms by which invasive
stickleback populations adapt to novel environments.

Kitano, J., Lema, S. C. , Luckenbach, J. A. , Mori, S., Kawagishi, Y., Kusakabe,
M., Swanson, P., and Peichel, C. L. (2010). Adaptive divergence in the thyroid
hormone signaling pathway in the stickleback radiation. Curr. Biol. 20, 21242130.

Kume, M., Kitano, J., Mori, S., and Shibuya, T. (2010). Ecological divergenceand habitat isolation between two migratory forms of Japanese threespine
stickleback (Gasterosteus aculeatus). J. Evol. Biol. 23, 1436-1446

Kitano, J., Ross, J. A., Mori, S., Kume, M., Jones, F. C., Chan, Y. F., Absher, D.
M., Grimwood, J., Schmutz, J., Myers, R. M., Kingsley, D. M., and Peichel, C. L.
(2009). A role for a neo-sex chromosome in stickleback speciation. Nature 461,
1079-1083.

Kitano, J., Bolnick, D. I., Beauchamp, D. A., Mazur, M. M., Mori, S., Nakano, T.,
and Peichel, C. L. (2008). Reverse evolution of armor plates in threespine stickleback. Curr. Biol. 18, 769-774.

図 ― (A)日本に生息するイトヨ二型。
(B)氷河期の地理的隔離が二型の種分化に関わっていると考えられている。
現在、北海道東部で２型は同所に存在する。
(C)日本海オスではY染色体

Kitano, J., Mori, S., and Peichel, C. L. (2007). Phenotypic divergence and repro-（連鎖群１９）と連鎖群９が融合している。

ductive isolation between sympatric forms of Japanese threespine stickleback.

Figure - (A) Two Japanese marine sticklebacks, stained with alizarin red. Scale bar = 1cm. (B)Geographical isolation of the Sea of Japan during the ice age gave rise to Japan Sea sticklebacks. In Akkeshi, Japan Sea and Pacific Ocean forms co-occur. (C) Fluorescence in situ hybridization of Japan Sea chromosome. In the Japan Sea male, LG9 and Y chromosome are fused.
Purple = LG9, green = LG19.

Biol. J. Linn. Soc. 91, 671-685.

研究活動／ Research Activities

53新分野創造センター

Center for Frontier Research

中心体生物学研究室 Centrosome Biology Laboratory

北川研究室

Kitagawa Group

http://www.nig.ac.jp/section/kitagawa/kitagawa-j.html

北川大樹

特任准教授

博
（薬）

KITAGAWA, Daiju
D. Pha., Project Associate Professor

複合的アプローチを用いた中心体複製の分子メカニズムの解明

The mechanisms of centrosome duplication

中心体は染色体のように細胞周期ごとに一度だけ複製されます。
中心体
は紡錘体の形成に重要な役割を担っており、その複製は正常な染色体分配、細胞分裂に必須であるばかりでなく、ゲノム安定性維持にも深く関与しています。 中心小体は中心体の核として機能し、また精子鞭毛や繊毛の形成を調節しています。
中心小体が正常に機能しないと鞭毛や繊毛が形成されず、様々な疾病が起きることが知られています（ciliopathy、
男性不妊症など）。
中心小体は９回対称性を有した円筒状の構造体で、その不思議な自己複製機構は未解明な部分が多く、生物学の最大の謎の一つとされています。
本研究室では細胞生物学、
生化学、
遺伝学、
生物物理学、
構造生物学的解析を駆使した複合的アプローチにより中心体構築の分子メカニズムを理解することを目指しています。
主に線虫及びヒト培養細胞を用いて以下の研究課題に取り組んでいます。
１.新規中心小体構成因子の同定
２.中心体構成因子間のインタラクトーム解析
３. In vitro再構成による中心小体構築のモデリング
４.発生過程における中心体動態及びその生理的意義の解明

The mechanisms of centrosome duplication have been a long-standing
mystery in biology. Like the genetic material, centrosome duplication mustoccur once per cell cycle, such that the two resulting centrosomes assemble a bipolar mitotic spindle, ensuring proper chromosome segregation. The
centrosome is composed of a pair of centrioles surrounded by pericentriolar
material. Centrioles also have the capacity to act as basal bodies that generate cilia and flagella. Despite being essential for centrosome duplication,
the mechanisms governing centriole formation remain poorly understood.
Our laboratory mainly focuses on understanding the mechanisms of centrosome duplication, with a particular emphasis on the molecular basis ofcentriole formation. We are currently using the combination of innovative andmulti-disciplinary approaches including biophysics, biochemistry, structural
biology, genetics and cell biology. We are investigating the following specificaims primarily by using C. elegans embryos and human cells as model systems.
1. Identification of new players for centriole formation
2. Analysis of centrosomal interactome network
3. In vitro reconstitution of centriole intermediates
4. Centrosome dynamics and function in the context of development

Kitagawa, D., Flückiger, I., Polanowska, J., Keller, D., Reboul, J., and Gönczy, P.
(2011) PP2A phosphatase acts upon SAS-5 to ensure centriole formation in C.
elegans embryos. Dev Cell, 20, 550-562.

Kitagawa, D., Vakonakis, I., Olieric, N., Hilbert, M., Keller, D., Olieric, V., Bortfeld,
M., Erat, M.C., Flückiger, I., Gönczy, P., and Steinmetz, M.O. (2011) Structural
basis of the 9-fold symmetry of centrioles. Cell 144, 364-375.

Kitagawa, D., Busso, C., Fluckiger, I., and Gönczy, P. (2009). Phosphorylation of
SAS-6 by ZYG-1 is critical for centriole formation in C. elegans embryos. Dev
Cell 17, 900-907.

（A）
細胞周期に依存した中心小体の構築。（B）
SAS-6二量体がカートホイール構造の中心部分を形成し、９回対称性を規定する。（C）
SAS-6は中心小体複製に必要である。
ヒト培養細胞においてRNAi法によりSAS-6を発現抑制すると中心小体複製が阻害される。 Centrin:
中心小体マーカー。
(A) Cell cycle-dependent centriole formation. (B) SAS-6 homodimers dictate the universal 9-foldsymmetry of centrioles. (C) HsSAS-6, human SAS-6, is required for centriole formation in humancells. Centrin: centriole marker.

54 研究活動／ Research Activities

実験圃場

Experimental Farm実験圃場

Experimental Farm

野々村研究室 Nonomura Group
http://www.nig.ac.jp/labs/ExpFarm/jweb/jtop/jlab.html

野々村賢一

宮崎さおり

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

MIYAZAKI, Saori
D. Agr., Assistant Professor

准教授

博
（農）

助教

博
（農）

植物の生殖細胞発生過程の分子細胞遺伝学
被子植物では、花の各器官の形成に引き続き、雄蕊および雌蕊の原基内部に生殖始原細胞が分化します。
生殖始原細胞は数回の体細胞分裂を経て、減数分裂細胞とそれらを包む保育細胞を形成します。
減数分裂は、両親の遺伝子が組換えによりシャッフルされ、新しい遺伝子組み合わせをもつ染色体が創出される、
正に遺伝の根幹を為す現象です。
植物がどのようにして生殖細胞を分化・維持し、そして減数分裂をおこな
うのかについては未だによくわかっていません。
当研究室では、
主に単子葉
モデル穀類であるイネの突然変異体を用いて、生殖細胞の発生初期過程あるいは減数分裂に関わる遺伝子・蛋白質の分子機能を解析しています。
また、
ナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）に参加し、植物遺伝研究室と共同で、世界各地の野生イネおよび在来栽培品種の保存・分譲を行っています。

Molecular cytogenetics of plant
germ-cell development
Primordial germ cell is differentiated from hypodermis of stamen (male)and pistil (female) primordia in angiosperm species. Primordial germ cells are
divided mitotically several times, and produce into meiocytes and nurserycells. Meiosis is one of the essential events of genetics, because it generates
a new gene combination different from that of parents.
It has remained to be largely unknown how flowering plants generate andmaintain germ cells, and how they undergo meiosis. To answer these questions, we have analyzed molecular functions of genes and proteins relating
to early steps of plant germ-cell initiation, development and/or meiosis,
mainly by using mutant lines of rice, a monocotyledonous model plant.
We have also conducted the germplasm center of wild relatives and local
varieties of rice in collaboration with the Plant Genetics Lab., under the funding support of the National Bioresource Project, Japan (NBRP).

Nonomura, K. I., Eiguchi, M., Nakano, M., Takashima, K., Komeda, N.,
Fukuchi, S., Miyazaki, S., Miyao, A., Hirochika, H., and Kurata N. (2011). A
novel RNA-recognition-motifprotein is required for premeiotic G1/S-phasetransition in rice (Or yza sativa L.). PLoS Genet. 7, e1001265 (PMID:
21253568).
Yamaki, S., Nagato ,Y., Kurata, N., and Nonomura, K. I. (2011). Ovule is alateral organ finally differentiated from the terminating floral meristem inrice. Dev. Biol., 351, 208-216.
Yamaki, S., Miyabayashi, T., Eiguchi, M., Kitano, H., Nonomura, K. I., andKurata, N. (2010). Diversity of panicle branching patterns in wild relativesof rice. Breed. Sci. 60, 586-596.

図 ― イネの生殖細胞発生過程の分子細胞遺伝学的解析。
(A) イネの始原生殖細胞の分化か
ら減数分裂に至る過程の模式図。
上段は１つの葯室の横断面、下段は胚珠原基の縦断面。
赤が始原生殖細胞、オレンジが減数分裂細胞を表す。
当研究室が同定したイネ生殖関連遺伝子名を最下段に示す。
(B-E) イネmel2 突然変異体の解析。
(B, C) 減数分裂前生殖細胞で特異的に発現するMEL1遺伝子の発現（青色）。
正常型 (B) では減数分裂期にMEL1発現が低下するが、mel2 変異体 (C) では低下しない。
(D, E) 減数分裂第一前期の花粉母細胞の抗体染色。
正常型(D) では相同染色体の対合に必須の蛋白質PAIR2
（紫）
とZIP1
（緑）
が核に蓄積し、特にZIP1が相同染色体間の結合を強固にするが、mel2 変異体 (E) のほとんどの細胞でZIP1の染色体へのローディングが異常になる。
染色体はDAPI（青）で対比染色した。
Figure - Molecular cytologenetic analyses of germ-cell development in rice. (A) A schematic illustration of reproductive-cell development from initiation of primordial germ cells to meiosis in rice.
Top and bottom drawings indicate the cross sections of an anther lobe and the longitudinal sections of ovule primordium, respectively. Red indicates primordial germ cells, orange; meiocytes.
Beneath the pictures, reproduction-related genes that we have identified so far are shown. (B-E)
Molecular cytogenetic analses of mel2 mutant. (B, C) In situ hybridization of MEL1 gene, themarker specific for premeiotic germ cells, to anthers at meiotic prophase I. In the wild type (B),
MEL1 expression has been downregulated, and in cotrast in the mel2 mutant (C), it has been
expressed strongly, indicating that mel2 germ cells fail to enter meiosis. (D, E) Immunofluorescent
staining of meiotic proteins for pollen mother cells at zygotene. In the wild type (D), meiotic proteins PAIR2 (purple) and ZIP1 (green) are accumulated and loaded on homologous chromosomes,
and in contrast in mel2 mutant (E), both proteins fail to load normally on chromosomes. Chromosomes are counter-stained with DAPI.

Nonomura, K. I., Morishima, H., Miyabayashi, T., Yamaki, S., Eiguchi, M.,
Kubo, T., and Kurata, N. (2010). The wild Oryza collection in National
BioResource Project (NBRP) of Japan: History, biodiversity and utility.
Breed. Sci. 60, 502-508.
Miyazaki, S., Murata, T., Sakurai-Ozato, N., Kubo, M., Demura, T., Fukuda,
H., and Hasebe, M. (2009). ANXUR1 and 2, sister genes to FERONIA/
SIRENE, are male factors for coordinated fertilization. Curr. Biol. 19,
1327-1331.
Nonomura, K. I., and Yamaki, S. (2008). Genetic dissection of sexual
reproduction in rice (Oryza sativa L.). In "Rice Biology in the Genomics
Era (Hirano, H.Y et al. eds.)", Biotech. Agr. Forestry 62, 191-204.
Nonomura, K. I., Morohoshi, A., Nakano, M., Eiguchi M., Miyao A., Hirochika, H., and Kurata, N. (2007). A germ cell-specific gene of ARGONAUTE family is essential for the progression of premeiotic mitosis andmeiosis during sporogenesis in rice. Plant Cell 19, 2583-2594.
Nonomura, K. I., Nakano, M., Eiguchi, M., Suzuki, T., and Kurata, N.
(2006). PAIR2 is essential for homologous chromosome synapsis in ricemeiosis I. J. Cell Sci. 119, 217-225.

研究活動／ Research Activities55知的財産室Intellectual Property Unit

知的財産室

Intellectual Property Unit

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

鈴木睦昭

室長

薬博

SUZUKI, Mutsuaki
D. Pharm., Director

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

特許出願

特許登録

特許公開

商標権移転登録

ライセンス契約

その他

MTA

3

7

3

5

1

7

1425

2010年度知的財産権取扱い状況

International competition over innovative creation is intensifying in the present
worldwide current of countries fighting for their prosperity by trying tobecome leaders in the fields of intellectual property, science and technology.
Amidst this current, the strengthening of foundational research in the life
sciences is, needless to say, an absolute necessity for the development ofscience and the continued production of innovation.
We take the seeds of science and technology, sometimes apply for intellectual properties, sometimes manage and transfer as appropriate those
seeds as material assets, and sometimes are entrusted with them. Furthermore, in addition to making the link between fundamental research andapplicable or practical research as quickly as possible, it is also important toestablish a structure in which it is easy to proceed with fundamental
research itself.
With the immediategoalof establishinga system to effectively
commu特許出願
特許登録
特許公開
商標権移転登録 ライセンス契約
その他
MTA
nicate3 knowledge
and society
at large,
the 1425
Intellec7 from NIG
3 to universities
5
1
7
tual
Property Unit is examining ways to come up with and implement strate2010年度知的財産権取扱い状況
gies to utilize research results produced by the Institute.
The Unit also considers it its mission to contribute to the advancementof fundamental science by aiming to produce innovation with research
results from NIG.
PatentApplication

3

PatentUnexamined Patent
Transfer ofRegistration Application Publication Trademark Registration

7

3

5

Licensing

OthersMTA(Material Transfer Agreement)

1

7

1425

The list of 2010 Intellectual Property rights< 招待講演 >PatentApplication

Communicate research findings at NIG
with the outer world・Intellectual Property International Conference（ AIPPI, LES, Seoul , KOREA 2008.10）

PatentUnexamined Patent
Transfer ofRegistration Application Publication Trademark Registration

Licensing

OthersMTA(Material Transfer Agreement)

・九州大学有体物管理センター主催及び財団法人バイオインダストリー協会共催シンポ3 2011.02) 51
71425
ジウム 7( 九州大学医学部
The list of 2010 Intellectual Property rights
・遺伝資源国際シンポジウム（九州大学 2011.02）
3

・AUTM Western region Meeting (Honolulu , USA ,2008.07)
・平成19年度大学知的財産戦略研修会（御殿場高原ホテル 2007.12）
・京都大学知的財産経営学コース講演会（京都大学 2007.11）

・平成22年度国際シンポジウム 文部科学省 イノベーションシステム整備事業 大学等
産学官連携自立化促進プログラム（機能強化支援）
国際的な産学官連携活動の推進 (東京医科歯科大学 2011.01)

・第4回UNITT 大学技術移転実務者ネットワーク（早稲田大学 2007.09）< 著書 >・MTAセミナー 〜研究サンプルの受領・提供に関する留意点〜 (浜松医科大学 2011.01)
・第120回 知的財産マネジメント研究会 ( 政策研究大学院大学 2010.12)

・COP10報告と大学知財本部が注意すべきこと 後編（産学官連携ジャーナル 12月号
P.41-43 2010.12）

・The 1 0th Anniversary of Fundamental Science and Technology Act (National
Chengchi University, Taiwan 2010.11)

・COP10報告と大学知財本部が注意すべきこと 前編（産学官連携ジャーナル 11月号
P.50-51 2010.11）

・東京医科歯科大学国際シンポジウム「日米 MTA 比較と今後の展開」（東京医科歯科大学
2010.01）・マテリアル・トランスファーアグリーメント （細胞工学別冊「リサーチツールとしてのバイオリソースとバイオデーターベース」
秀潤社2009）

・Intellectual Property International Conference（ AIPPI , LES , Seoul , KOREA 2009.11)

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

・AUTM2009 Western

RegionMeeting (Vancouver , CANADA 2009.09)

・第6回UNITT 大学技術移転者実務ネットワーク（慶應義塾大学 2009.09）

56 研究活動／ Research Activitiesターゲットタンパク研究プログラム情報プラットフォーム（情報ＰＦ）
Target Proteins Research Program: Information Platform
http://www.tanpaku.org/

菅原秀明
特任教授

岩柳隆夫

工博

特任教授

SUGAWARA, Hideaki
D. Eng., Project Professor

工博

IWAYANAGI, Takao
D. Eng., Project Professor

参画研究機関：医薬基盤研究所、大阪大学、大阪府立大学、岡山大学、基礎生理研究所、九州大学、京都大学、京都学園
大学、京都工芸繊維大学、京都産業大学、熊本大学、慶應義塾大学、
神戸大学、静岡県立大学、順天堂大学、食品総合研
究所、（株）セルフリーサイエンス、筑波大学、東京工業大学、東京慈恵会医科大学、東京都臨床医学総合研究所、東北大学、富山大学、
名古屋大学、名古屋市立大学、奈良先端科学技術大学院大学、兵庫県立大学、（株）
ファルマデザイン、物質
構造科学研究所、（株）
プロテイン・エクスプレス、北海道大学、
横浜市立大学、理化学研究所、立命館大学

遺伝研で研究しているメンバー
■特任教授
■特任教授

菅原 秀明
岩柳 隆夫

■特任研究員 本間 桂一■特任研究員 水谷 尚志

Members at NIG■Project Professor SUGAWARA Hideaki ■Project Researcher HOMMA Keiichi■Project Professor IWAYANAGI Takao■Project Researcher MIZUTANI Hisashi

平成１９年度から５カ年計画で始まったターゲットタンパク
研究プログラムは、
高難度かつホームページタイトル HomePage title
重要なタンパクの構造と機能の解明と先進的な技術開発が一体となって進んでいます。
情報Ｐ
Ｆは、研究を支援する共有サイ
トと成果を研究社会から一般社会まで広く普及する公開サイト
を運用しています。
共有サイト
はプログラム内での情報共有に活用され、筑波と播磨２か所のビームラインの一括予約も可能になっています。
公開サイトは、 事業イメージ Project image
課題を表現するグラフィックサマリー例
graphical summaryを備えた
図 ― ターゲットタンパク研究と生産・解析・制御・情報が一体となってFigure - Studies on proteins have been accelerated by breakthroughs in technologies and IP.
各課題の紹介や論文と構造の速報と一覧に加えて、一口コメ
ント付有用リンク集、
実験プロ
トコルの逆引き機能、天然変性
領域も判定する配列解析、
複合体構造推定などの検索・解析機能も提供しています。

With the aim to structurally
and functionally elucidate
proteins that are of great
importance both academically and industrially, the program started as a five-yearplan in F Y 2007 with anannual budget of 5.5 billion
yen. As most of the targeted
proteins are difficult to study
structurally and functionally,
the project also promotes thedevelopment of basic andinnovative technology forprotein production, structural
analysis, and function regulation using chemicals, as wellas the construction of an
information platform (IP). IP
serves as the information hub
for the program’s members,
relevant research communities, and the public. Moreover
IP has developed a suite oftools for information retrieval
and analysis.

ナショナルバイオリソースプロジェクト
National BioResource Project (NBRP)
http://www.nbrp.jp/
事務局長 佐藤 清 （農学博士） Director SATO, Kiyoshi Dr. Agr.

ナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）
は、
動物、
植物、
微生物、
細胞および
遺伝子材料等の生物遺伝資源（バイオリソース）
を、国として戦略的に整備する国家プ
ロジェクトです。
今世紀に入り、
国が科学技術創造立国となることを標榜した「新世紀
重点研究創生プラン」の一環として、
文部科学省のイニシアティブの下、
2002年度から開始されました。
NBRPはライフサイエンス研究の知的基盤となるバイオリソースの収集・保存・提供の整備を行うとともに、バイオリソースの付加価値を高めるため、ゲノム配列や
cDNA 等の遺伝子情報の解析および保存技術等の開発も行っています。
さらにバイ
オリソースに係わる情報を公開する情報センターの整備も行っています。
このような目的を達成するために、（1）
中核的拠点整備プログラム、
（2）
ゲノム情報
等整備プログラム、（3）
基盤技術整
備プログラム、（4）
情報センター整備プログラムの4つのプログラム
を設け、各プログラムが連携を図りつつ実施しています。
プロジェクトの運営は、推進委
員会の指導の下に各実施機関がそれぞれのプログラムに沿って事業を実施しています。
また、本事業の推進にあたっては、
文部科学省やバイオリソースのユーザーにご指導ご支援をいただいております。

The National BioResource Project (NBRP) is a national project designed and strategically established to secure biological genetic resources (bioresources) such as animals,
plants, microorganisms, cells and genetic materials. NBRP started in 2002 as a project
under “The Plan to Promote Priority Researches in The New Century” following the initiative of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT).
The purpose and general outline of the NBRP is to promote the collection, preservationand provision of bioresources that support the intellectual basis of life sciences
research, and also includes developing analytical methods of genome information andpreservation technology in order to add higher value to the resources. An information
center to publish information related to bioresources was also established.
To achieve the aforementioned purpose, NBRP set up four projects including: (1) a corefacility upgrading program, (2) a genome information upgrading program, (3) a fundamental technology upgrading program and (4) an
information center upgrading program, all of which
a re promo t e d throughcoordination with eachother.
While the number of bioresources was 20 a t the
beginning of the Project,
thereafter new bioresourceswere added to reach thecurrent total of 27 bioresources.

研究活動／ Research Activities

57

新領域融合研究センター

Transdisciplinary Research Integration Center「遺伝機能システム学」
プロジェクト
Systems Biology of Genetic Function
参画研究機関：国立遺伝学研究所、統計数理研究所、国立情報学研究所、東京大学、東京工業大学、基礎生物学研究所、理化学研究所、
慶応義塾大学、首都大学東京、京都大学、九州大学、大分県立看護科学大学

遺伝研で研究しているメンバー

Members at NIG■博士研究員 梅森 十三■博士研究員 春島 嘉章■博士研究員 木曽-岡彩子■博士研究員 武藤■博士研究員 小林 啓恵■特任研究員 堀内 陽子■博士研究員 商

維皐■特任研究員 松崎 肖子■博士研究員 辰本 将司■特任研究員 望月 孝子

彩■Postdoc UMEMORI, Jyuzo■Postdoc OKA-KISO, Ayako■Postdoc KIYOSAWA, Hidenori■Postdoc KOBAYASHI, Akie
■Postdoc SHAHNG, Wei-Hao■Postdoc TATSUMOTO, Shoji

遺伝機能システム学は、多元的遺伝情報を遺伝学、情報学、統計学により統合的に解析し、複雑な生命・遺伝現象の原理やメカニズムをシステムとして理解することを目的としています。
本プロジェクトでは、
国立遺伝学研究所や参画機関が保有する自然および誘発
変異を豊富に包含した遺伝資源を軸に、大量ゲノム
配列多型情報、遺伝子発現多型情報、
表現型多型や経時変化等の多次元・多様な遺伝因子の網羅的データを得ます。
国立情報学研究所の情報処理技術、
統計数理研究所の統計モデリング技術を駆使して、ゲノム機能と遺伝的ネットワークの抽出を行います。
生物が持つ複雑な遺伝子( ゲノム)機能を、
生物表現型や行動パターン、
進化的変異などの高次連関システムとして読み解くことで、遺伝学、情報学、統計学を統合した生命現象の新たな解析の方法論の確立を目指します。

図 ― 多元的表現型と遺伝因子群のネットワーク解析システムの構築
Figure - Development of analytical systems for revealing functional
genetics network.

新領域融合研究センター■Postdoc HARUSHIMA, Yoshiaki■Postdoc MUTO, Akira■Project Researcher HORIUCHI, Yoko
■Project Researcher MATSUZAKI, Ayuko■Project Researcher MOCHIZUKI, Takako

Systems biology is a data-centric interdisciplinary study of genetics, informatics,
and statistics focusing on complex interactions in biological phenomena. This
project aims to describe multi-dimensional gene network systems that create
biodiversity of organisms in gene expression, morphogenesis and behavioral pattern. Production of massive sequence,
gene expression and phenotypic variation
data of unique and rich genetic resourcesat the National Institute of Genetics (NIG),
development of information technology at
the National Institute of Informatics (NII),
and of statistical modeling at the Instituteof Statistical Mathematics (ISM) will be
performed and be combined together tounderstand complex functional genetics
network.

Transdisciplinary Research Integration Center「地球生命システム学」
プロジェクト
Systematic Analysis for Global Environmental Change and Life on Earth (SAGE)
柳原克彦

特任准教授

馬場知哉

特任准教授

YANAGIHARA, Katsuhiko
TOMOYA, Baba
Project Associate Professor Project Associate Professor

http://polaris.nipr.ac.jp/~EAGLE/index.html
参加研究機関：国立極地研究所、国立遺伝学研究所、統計数理研究所、国立情報学研究所、北海道大学、筑波大学、千葉大学、
東京工業大学、玉川大学、長浜バイオ大学、京都大学、京都府立大学、広島大学、海洋研究開発機構、東京大学、理化学研究所

遺伝研で研究しているメンバー■特任准教授 柳原 克彦■特任准教授 馬場 知哉■特任研究員 鹿児島 浩

地球環境と生命活動の相互作用を調べること

Members at NIG■Project Assoc. Prof. YANAGIHARA, Katsuhiko ■Project Researcher KAGOSHIMA, HIroshi■Project Assoc. Prof. BABA, Tomoya

The interaction between life and the surrounding
environment should have great impact on theevolution and diversity of life. “Systematic Analyす。
そのためには、過去から現在までの地球環境のsis for Global Environmental Change and Life on
変動の解析データと各時代に生存していた生物学
Earth (SAGE)” project integrates researches on
的解析データを融合し、情報学的な解析を行うこ
geoscience, bioscience and informatics in orderとが必要になります。
本プロジェクトでは、
国立極
to understand the life system on the earth. The
地研究所が保有している極域の様々な試料から、Transdisdisciplinary Research Integration Centeris responsible for SAGE project, collaborating
国立遺伝学研究所が中心となって生物のゲノム情with National Institute of Polar Research, the
報を解析し、
統計数理研究所の統計解析技術と国
National Institute of Genetics, the Institute of立情報学研究所のデータベース技術、さらにプロ
Statistical Mathematics and the National Instiジェクト参加大学が得意とする各専門分野のネッtute of Informatics, and several universities. We
トワーク研究により生物の時間的な変遷と環境適
are currently approaching functional analysis of
図 ― [ 左 ] 南極の湖底で発見された「コケ坊主」
生態系から分離された応システムの解明をめざします。
現在、
我々は南極
Pseudomonas 属細菌、
[右]強力な乾燥耐性を持つ南極線虫Plectus murrayi adaptation mechanisms to cold and dry enviの微生物や線虫が低温で乾燥した環境に適応す Figure - [Left] Bacteria Pseudomonas sp. isolated from “Moss Pillar”, ecosystem ronment, using microorganisms and nematodes
on bottom of an Antarctic lake. [Right] Desiccation tolerant Antarctic nematode
るためのメカニズムの解明に取り組んでいます。 Plectus murrayi.
isolated from Antactica.
は、生物の進化や多様性を知る上で非常に重要で

58 研究活動／ Research Activities

DNA Data Bank of Japan (DDBJ)
生命情報・DDBJ 研究センター

日本ＤＮＡデータバンク

日本 DNA データバンクの活動

Activity of the DNA Data Bank of JapanDDBJは、
欧州のEBI/EMBLおよび米国のNCBI/GenBankとの密接な連携のもと、「DDBJ/EMBL/GenBank国際塩基配列データべース」
を構築している三大国際
DNAデータバンクのひとつで、生命情報・DDBJ研究センターで運営されています。
生命科学のめざましい発展の基盤として、
DNA 塩基配列から得られる知識は欠かすことのできないものとなっています。
我が国においてもDNA 塩基配列データを収集・評価・提供するデータバンク活動で国際的に貢献すべく、1983年に試験的なデー
タ入力が始まりました。
翌年国立遺伝学研究所に遺伝情報研究センターが設置されたのにともない、
その中でDDBJの活動準備が進められました。
データ公開などの本格的な活動は1986年から開始され現在にいたっています。
現在は、
主に以下のような活動を行っています。
1．
「国際塩基配列データベース」の共同構築と運営
2．関連生命情報データベースの運営
3．DNAデータベースのオンライン利用の管理・運営
4．ソフトウエアの開発
5．広報・教育
6．国立遺伝学研究所の計算機システム・
ネットワークの 管理・運用
7．
「ライフサイエンス統合データベース」
プロジェクトへの参画
ま た、
新 た な 取 り 組 み とし て、
米 国 NCBI のSequence Read Archive (SRA)、欧 州 EBI のEuropian Read Archive (ERA) との国際協調体制のもと、我が国もDDBJ Read
Archive (DRA; http://trace.ddbj.nig.ac.jp/dra/) を立ち上げ、新型シーケンサ由
来の生データの保存と共有のためのシステム作りを行いました。
また、
新型シーケン
サ由来データの定型的な処理に必要な計算資源や特殊なノウハウを提供し研究者を支援するために、
既知配列へのリードのマッピングや de novo アセンブリ環境を
DDBJ側で提供し、生データや解析結果の登録をサポート・推進するサービスを展開しています (http://www.ddbj.nig.ac.jp/)

DNA Data Bank of Japan (DDBJ) began DNA data bank activities in earnest in
1986 at the National Institute of Genetics (NIG) with the endorsement of the Ministry of Education, Science, Sport and Culture. From the beginning, DDBJ has
been functioning as one of the International Nucleotide Sequence databases,
which are composed of the EMBL-Bank in Europe and GenBank in the USA as
the two other partners. DDBJ now located at the Center for Information Biology
and DNA Data Bank of Japan (CIB-DDBJ) at NIG is the sole DNA data Bank inJapan, which is officially certified to collect DNA sequences from researchers andto issue the internationally recognized acces-sion number to data submitters.
Since we exchange the collected data with the EMBL Bank and GenBank on adaily basis, the three data banks share virtually the same data at any given time.
As the massively parallel new sequencing platforms are increasingly in use hugeamounts of the raw data have been produced. To archive these raw data, DDBJ
began operating a new repository, the DDBJ Read Archive (DRA). To efficiently
accommodate the processed data as well, we have developed a new pipeline,
the DDBJ Read Annotation Pipeline that deals both with data submission andanalysis. The public biological databases at CIB-DDBJ, EBI and NCBI will together
construct world-wide archives for biological data by data sharing to accelerate
research in life sciences in the era of next generation sequencing technologies.

データ登録・更新・公開業務

国際塩基配列DBの共同構築と運営受け付けたデータはデータバンク構築チーム（15名・うち博士7名）
による査定を経たのちに、
データベースに登録され、ユーザの設定した公開日に公開されます。

DDBJは英国EMBLおよび米国GenBankと登録データを毎日交換しそれぞれで世界の塩基配列をひとつにまとめた国際塩基配列データベース（International
Nucleotide Sequence Database; INSD) を構築しています。
常に最新のエントリーがDDBJから検索取得可能ですが、まとめて利用する利用者のために３ヶ月に１回のペースで全エントリーを一度にダウンロード可能な形にしたリリース
ファイルを更新しています（http://www.ddbj.nig.ac.jp/anoftp/relnote-j.html)■ SAKURA■ MSS (Mass Submission System)- Nucleotide sequence submission
http://sakura.ddbj.nig.ac.jp/top-e.html- Data for EST, WGS, MGA and genome sequences
http://www.ddbj.nig.ac.jp/sub/mss_flow-e.html

Raw Read Data
■ Short Read Archive
http://trace.ddbj.nig.ac.jp/dra/index_e.shtml■ Trace Archive
http://trace.ddbj.nig.ac.jp/dra/

新しいとりくみ新型シーケンサ用データアーカイブと解析支援パイプラインの構築

DDBJに登録されている生物種
Top100のワードクラウド

Images created by the Wordle.net web application arelicensed under a Creative Commons Attribution 3.0
United States License.

国際協力
国際実務者会議・諮問委員会を毎年開催し、バンク間での仕様策定・新規サービ
スの共同運用の合意等の調整を行っています。

2010/05/20 INSDC 23rd International Collaborators Meeting●データ受け入れ基準の調整、
Feature Tableの記載方法の追加修正など

2010/05/21 INSDC Trace/Short Read Archive Meeting●INSDCの枠組みによりデータバンク間で fastq, metadataのデータ交換を行う●DDBJのShort Read Archive用にDRA 番号を発行する

広報・渉外活動
登録・データ利用ユーザのサポートを行うことを目的に、利用者向け講習会の開催、メールマガジンの発行、学会等でのポスターやブース設置による広報活動を継続的に行っています。

日本DNAデータバンクの活動／ Activity of the DNA Data Bank of Japan 59

遺伝資源データベースとリソースの提供サービス
Materials and Information Services of Genetic Resources●生物遺伝資源情報総合センターではライフサイエンスの実験研究に必要不可欠な遺伝資源材料の情報を収集し利用者に提供しています。
生物種毎に設置されている国内の生物資源バンクと連携し，これまでに多数の資源データベースを構築して公開しています。
またナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP 第１期：2002-2006，
第２期：2007-2011）の情報センターとしても活動しています。
●系統生物研究センターでは大腸菌、イネ、マウス、
ショウジョウバエなどの生物種について様々な有用実験系統を開発し、維持・分譲サービスを行っています。
国立遺伝学研究所ではこのほか、線虫、ヒドラ、
ゼブラフィッシュの実験用リソースの開発と分譲サー
ビスも行っています。
ナショナルバイオリソースプロジェクトでは、
大腸菌、
イネ、
ショ
ウジョウバエ、
ゼブラフィッシュが中核またはサブ機関として活動しています。

❶ 遺伝研のマウス系統
NIG Mouse Genetic Resources
www.shigen.nig.ac.jp/mouse/strain/❷ マウスマイクロサテライトデータベース
Mouse Microsatellite DB
http://www.shigen.nig.ac.jp/mouse/mmdbj/❸ 日本のマウス系統
Japan Mouse/Rat Strain Resources Databasewww.shigen.nig.ac.jp/mouse/jmsr/❹ マウス系統間SNP 情報
NIG Mouse Genome Databasemolossinus.lab.nig.ac.jp/msmdb/● The Center for Genetic Resource Information was established in1998 aimed for collecting and providing BioResource informationindispensable for life science study. We have constructed a varietyof resource databases and opened them to the public in collaboration with resource centers in Japan. This center also has been playing an important role as a center of the National BioResource Project started in 2002.
● The Genetic Strains Research Center has taken responsibility fordeveloping forefront bioresources, preservation, and distribution of
established bioresources of various organisms including E. coli,
Rice, Mouse, and Drosophila.
Under the NIG, laboratories outside the GSRC are also engaging inbioresource programs such as C. elegans, Hydra and Zebrafish.

❺ 遺伝研のヒドラ系統
Hydra Genetic Resources
www.nig.ac.jp/labs/OntoGen/overall.html❻ ナショナルバイオリソースプロジェクト情報公開サイト
National BioResource Project HP
www.nbrp.jp❼ 遺伝研のショウジョウバエ系統
NIG Fly Stocks
www.shigen.nig.ac.jp/fly/nigfly/❽ ショウジョウバエ・体節形成蛋白質抗体
Asian Distribution Center for Segmentation Antibodies
www.nig.ac.jp/labs/DevGen/segmentation/❾ 遺伝研のゼブラフィッシュ遺伝子・エンハンサートラップ系統
Zebrafish Gene trap & enhancer trap DB
kawakami.lab.nig.ac.jp/❿ イネ総合データベース
Integrated Rice Science Databasewww.shigen.nig.ac.jp/rice/oryzabase⓫ 遺伝研の大腸菌リソース
NBRP E.coli Strainwww.shigen.nig.ac.jp/ecoli/strain/⓬ 遺伝研のマウス形質データベース
NIG Mouse Phenotype Databasemolossinus.lab.nig.ac.jp/phenotype/60 遺伝資源データベースとリソースの提供サービス／ Materials and Information Services of Genetic Resources

遺伝学電子博物館

Cyber Museum of Genetics

http://www.nig.ac.jp/museum/

この博物館は、1999年に国立遺伝学研究所の創立50周年を記念して、遺伝学の研究の中身を、わかりやすく、
楽しく知っていただ
けるようにと企画して作ったものです。
今年、創立60周年を迎えるにあたって構成を一新するとともに、時代の流れに則した内容を新たに付け加えました。
新聞やニュースなどで、
「遺伝子」
「DNA」
、
「ゲノム」
、
といった言葉が毎日のように流れています。
いまや、遺伝学の研究は専門家だけに任せておいてはいけない時代、沢山の方が理解して判断を迫られる時代となっているのです。
この「遺伝学博物館」
では、学生・学校の先生・ジャーナリストだけでなく、科学の研究に興味のある多くの方々に向けて、遺伝学についての正確な情報を提供しています。
では、少しだけ中身を紹介しましょう。

メンデルから現代まで

遺伝学の歴史

昔から「子は親に似る」ということわざがあるように、親子、兄弟は何となく顔や姿が似ていることは疑う余地がありません。
遺伝現象の研究が近代科学として成立したのは、オーストリアの修道院の牧師であったMendelが重要な遺伝の法則を発見したことから始まります。

生きものはどこから来たか

進化と遺伝科学としての進化論は、
C. ダーウィンが1859年に種の起源を発表したことから始まりました。
ダーウィンは遺伝の原理を知りませんでしたので、自然淘汰の機構について充分説明できず大変悩んだようです。
1968年、
木村

マルチメディア資料館：DNA の複製資生が提唱した中立説に始まり、分子レベルで進化を考えることが始まりました。

DNAの視点から生命を考える

1953年、
X 線を使ってDNA の二重らせん構造が発見されました。
そこに

分子遺伝学

は遺伝情報を正確に子孫に伝え、体のかたちを作り、生命活動を行う精巧な仕組みが秘められていました。
近年活発なゲノムプロジェクトについてもご紹介します。

いろんな生物のゲノム研究

生物種の遺伝学

生物種の遺伝学

ゲノムプロジェクトにより、生命現象の基本プログラムの詳細な姿を明らかにするための基礎となる「情報」
が日々蓄積されています。
それらは、ゲノ
ムの構造と密接に関連した生物情報知識ベースとしてコンピュータ化され、バイオサイエンス研究の基盤情報として広く使われているのです。

ムービーで見る分子の世界

マルチメディア資料館
生物・ザ・ムービー

楽しく遺伝学を知ろう！

クイズ遺伝学
ゲノムアニメ劇場
電脳紙芝居

DNAが複製・転写・翻訳される様子が３Dのムービーになりました。
RNAポ

ゲノムアニメ劇場

リメラーゼの専門家と蛋白質の立体構造の専門家が製作に参加し、分子生
物学の正確な知見を踏まえて作られています。

ゲノムって何？ オーダーメイド医療って？ 研究者はどんな考え方をしているの？ 素朴な疑問にクイズやアニメで楽しみながら学べます。
狙った遺伝子を破壊できるノックアウト技術を使ったマウスの研究の紹介アニメが新たに追加されました。
生物・ザ・ムービー

遺伝学電子博物館／ Cyber Museum of Genetics 61

国際交流

インドIISER Puneとの国際連携
国立遺伝学研究所では、
国際交流活動の一環として国際共同研究の支援
や国際シンポジウムを実施しています。
2010年には、
インドのIISER (Indian
Institute of Science Education and Research) Puneとの共同研究プロ
ジェクト実施のため、Girish Ratnaparkhi研究室の大学院生が３ヶ月間遺伝研に滞在しました。
大学院生Senthilkumar Deivasigamaniさんは遺伝研の２つの研究室（上田研[無脊椎動物遺伝研究室]、
清水研[発生遺伝研究部門]）に お い て「A genetic screen to discover novel functions for
SUMOylation in Drosophila melanogaster (SUMO化の新しい機能発見のためのショウジョウバエを用いた遺伝学的スクリーン)」という研究を行いました。
国立遺伝学研究所ホームページの「News&Topics」
で本プロジェク
トに参加されたSenthilkumarさんの感想（英文）を読むことができます。

International Collaboration : “NIG-IISER Collaboration”
To promote scientific interactions and exchanges world wide, NIG has been sponsoring collaboration projects and international symposia. We extended an ongoing collaboration program with IISER (Indian Institute of Science Education and Research) Pune, by inviting a graduate student from Dr. Girish Ratnaparkhi's lab for a 3 monthcollaboration project. PhD student Senthilkumar Deivasigamani carried out research in two labs: the Ueda Lab (Invertebrate Genetics Laboratory) and the Shimizu Lab(Division of Developmental Genetics) . He conducted a genetic screen to discover novel functions for SUMOylation in Drosophila, and also learned how to use Hydra as amodel organism to study behavioral biology. http://www.nig.ac.jp/newstopics/0720IISER.html

国際シンポジウム
2010年10月11日（月）に国際シンポジウムが開催されました。
■シンポジウムタイトル「バイオデータベースの未来」■会場／産業技術総合研究所
臨海副都心センター・別館バイオIT 融合研究棟■主催／国立遺伝学研究所 生命情報・DDBJ研究センター■講演者○Amos Bairoch
Swiss Institute of Bioinformatics/University of Geneva, Switzerland○Tanya Berardini
The Carnegie Institute for Sience, USA○Pascale Gaudet
Northwestern University, USA○Lorna Richardson
MRC Human Genetics Unit, UK○Alex Bateman
Wellcome Trust Sanger Institute, UK○Winston HideHarvard School of Public Health, USA○Owen White
University of Maryland School of Medicine,USA○Yukiko Yamazaki
National Institute of Genetics, JAPAN

62 国際交流／ International Activities

NIG International Symposium
NIG International meeting was held on October 11, 2010.
■Meeting Title“Future Perspectives of Biological Databases”■ Venue
AIST Tokyo Waterfront Bio-IT Research Building■Organizer
National Institute of Genetics
Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan■Speakers● Amos Bairoch;
Swiss Institute of Bioinformatics/University of Geneva, Switzerland● Tanya Berardini; The Carnegie Institute for Sience, USA● Pascale Gaudet; Northwestern University, USA● Lorna Richardson; MRC Human Genetics Unit, UK● Alex Bateman; Wellcome Trust Sanger Institute, UK● Winston Hide; Harvard School of Public Health, USA● Owen White; University of Maryland School of Medicine,USA● Yukiko Yamazaki; National Institute of Genetics, JAPANInternational Activities

外国人研究者の受け入れ Hosting foreign scientists
氏名／研究課題／所属

Name / Subject title / Affiliation

染色体分配の機能異常の分子機構とその発がんにおける意義の解明
Molecular mechanism for chromosome mis-segregation and its implication in
carcinogenesis

分子遺伝研究部門
Division of Molecular Genetics

遺伝学・医学・バイオインフォマティクスに適用されるデータ解析データマイニング、
パターンリオーガニゼーション、コンピュータ・シュミレーションに関する研究
Data analysis, data mining, pattern reorganization, and computer simulation,
especially as applied to Genetics/Medicine/Bioinformatics

進化遺伝研究部門
Division of Evolutionary Genetics

イネ属遺伝子資源の収集・保存・提供と高度情報化
Collection, conservation, distribution and sophistication of information for genetic
resources of genus Oryza

植物遺伝研究室
Plant Genetics Laboratory

イネ属遺伝子資源の収集・保存・提供と高度情報化
Collection, conservation, distribution and sophistication of information for genetic
resources of genus Oryza

植物遺伝研究室
Plant Genetics Laboratory

特任研究員

原核生物遺伝資源（大腸菌・枯草菌）の整備と活用
Development and utilization of prokaryotic genetic resources(E.coli)

原核生物遺伝研究室
Microbial Genetics Laboratory

特任研究員

データ解析拠点の構築と情報研究開発
Establishment of the Data Analysis Center and Information Research & Development

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

DDBJ における塩基配列大量登録情報の受入対応と高水準化
Reception and quality control of the massive submissions at DDBJ

生命情報・DDBJ 研究センター
Center for Information Biology and DNA Data
Bank of Japan

特任研究員

Perpelescu Marinela
特任研究員

李

博阳

特任研究員

王 子軒

特任研究員

Shenton Matthew
Richard陳薇

Phuc Hua Ngoc
特任研究員

李

慶範

国際交流／ International Activities 63

国立大学法人

総合研究大学院大学・生命科学研究科

遺伝学専攻

Department of Genetics,
School of Life Science,

国立遺伝学研究所（遺伝研）
は、総合研究大学院大学

The National Institute of Genetecs (NIG) functions as the Department of Genetics of SOKENDAI（SOKENDAI）
・生命科学研究科・遺伝学専攻として、
大(The Graduate University for Advanced Studies) and offers graduate programs in Genetics. Those

学院生の教育を行っています。
遺伝学を中核に多様な分

who have a bachelor’s degree or equivalent are eligible to apply to our 5-year PhD program. Those

野の研究が集積する優れた環境の元で、幅広い視野をもつ研究者を育成し、次世代の生命科学研究に貢献したいと考えています。
５年間で博士号取得を目指す５年一貫制博士課程とwith a Master’s degree (or equivalent) or two years of research experience after obtaining bachelor’s
degree can enroll in our 3-year PhD program. Highly qualified students are eligible to receive a stipend from the Japanese government.
Our graduate programs provide interdisciplinary education with frequent seminars, journal clubs,
and workshops on scientific writing and presentation. NIG has about 40 research groups, each

３年間の博士後期課程の２種類の課程があります。
修士

headed by a professor or an associate professor who leads innovative research programs in a

号取得者、修士の学位を有する者と同等以上の学力があhighly interactive atmosphere.

ると認められた方、大学卒業後２年間の研究歴のある方は博士後期課程に入学できます。

http://www.nig.ac.jp/jimu/soken/index-j.html

For more information please visit the web site of our graduate program:
http://www.nig.ac.jp/jimu/soken/index-e.html

総合研究大学院大学・
生命科学研究科・遺伝学専攻

Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI

遺伝研で学びませんか？
SOKENDAI・遺伝学専攻の特色
質の高い研究High quality research

遺伝研は国内外の研究者の共同利用を目的とした研究機関です。
整備されたDNAデータベース、数多くの実験生物系統などの遺伝資源、最先端の共通機器等、生命科学の基礎研究を遂行するための環境が全て揃っています。
ここでは、約40の研究グループがそれぞれのテーマに向かって自由に研究活動を展開し、得られた研究成果を世界へと発信しています。
論文引用度や科学研究費の採択率がここ数年間常にトップクラスであることも、
当研究所で行われている研究が国際的にみても高水準であることを裏付けています。
質の高い研究に支えられた研究主導型の教育は、
SOKENDAI・遺United under the term "Genetics", graduate students at NIG continue toexpand the frontiers of life sciences in molecular and cell biology,
development, neurosciences, evolution, structural biology and bioinformatics.
The quality of NIG research is evident from the frequent citations of papers
published from the institute and the high funding rates for our grant
proposals. NIG houses tremendous resources for basic research in life
sciences, such as the well-established DNA database (DDBJ), an extensive
collection of natural valuable and mutant strains of various model organisms,
and state of the art research equipment.

伝学専攻で学ぶ大きな利点です。

Excellence in graduate education

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

Unlike most other Japanese universities that retain the "pyramid" labstructure, professors and associate professors organize independent
research groups at NIG. Each group is small; a typical lab consists of fewer
than ten people. Thus, the ratio of faculty to students is extremely high, anaverage of 1.4 faculty/student. This enables the graduate students to havefrequent and in-depth discussions with faculty−something not possible atinstitutions with an undergraduate program, which must accept several
students per faculty every year, not counting undergraduate students!

総研大は教育の偏差値が国立大学で一番
大学院名

教育の偏差値

総合研究大学院大学

87.1

順

1

位

北海道大学

44.2

82

東北大学

44.6

77

東京大学

46.9

60

名古屋大学

45.8

66

京都大学

44.1

84

大阪大学

44.8

73

九州大学

44.7

74

文部科学省 科学技術政策研究所「国立大学法人の財務分析」（2008年１月）

多彩な授業と豊富なセミナー
遺伝学専攻は生命科学の様々な分野を基礎から最先端まで学べるよう、
多彩な授業を提供しています。
たとえば、
次世代志向境界領域という科目では、複数年度にわたって生物学の融合領域の短講義・短演習を２つ受講することによって単位を得ることができます。
分子発生生物学や発生生物学では、
e-learningによる基礎的知識の教授と議論が中心の授業を併設し、原著論文を批判的に読み、
ディスカッションすることを通して「考える力」
や「討論する力」
を育てることを重視しています。
また、
英語による口頭発表や論文作成など成果発表のための実践的技術を身につけるための授業も行っています。
遺伝学専攻の基盤機関である遺伝研は、多岐分野にわたるセミナーを頻繁に開催しています。
週１度の所内演者による内部交流セミナーに加えて、国内外の著名研究者を招いたBiological Symposiumが年間約90回以上

Diverse courses and frequent seminars
The Department of Genetics offers diverse courses aimed at providing in-depth as well as basic knowledge on various ﬁelds of life sciences. For
example, in the course "Perspectives of Frontiers", students can obtain creditby taking two short lecture series that deal with fundamental principles at theboundary of biology and another ﬁeld. Molecular and Cellular Biology andDevelopmntal Biology are offered in two forms: e-learning in which you canlearn basic consepts over the internet, and courses that center on criticalreading and discussion of the primary literature. Courses on scientiﬁcpresentation and scientiﬁc writing are also offered. A large number of seminars
covering various ﬁelds of life sciences are held by NIG. About 90 "Biological
Symposia" featuring eminent scientists from all over the world are held
annually. In addition, members of NIG present their progress during the past
year at weekly "NIG Colloquia." These seminars also include an active question

総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻／ Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI 65

総合研究大学院大学・
生命科学研究科・遺伝学専攻

Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI

遺伝研で学びませんか？
も開かれ、活発な論議が行われています。
大学院生としてこれらのセミナーに参加すれば、遺伝学専攻の共通専門科目の単位になります。
また、
セミナー
演者と大学院生との昼食会に参加すれば、あこがれの研究者と実際に会って個人的に話をすることができます。

複数教員による教育制度
遺伝学専攻は、「一人一人の大学院生を全教員で指導する」という理念のもとに大学院教育を行っています。
もちろん各大学院生はそれぞれ一人の指導教員のもとでその研究グループに所属して研究を行いますが、
それを
補う形で、
複数教員の指導によるユニークな「プログレスレポート制度」
を実施しています。
この制度は、「各々の学生が選んだ教員が小委員会を組織し、学生の相談にのったり助言をおこなう」というものです。
５年一貫制博
士課程１、３年次では、指導教員以外の教員１名との個人面談で研究計画の討論を行い、研究テーマの設定について助言を得ることができます（生命科
学プログレスⅠ、Ⅲ）。
２、４年次には、
それまでの研究内容のレポートを提出し、指導教員以外の４人の教員からなる小委員会に対して口頭で発表を行います（生命科学プログレスⅡ、Ⅳ）。
さらに５年次には、研究所全体での公開のセミナーを行い、聴衆や小委員会のメンバーと討論します（生命科学プロ
グレスⅤ）。
研究成果がまとまって学位論文を提出すると、多くの場合、プロ

and answer session with animated discussions in which students can learn
how to discuss and debate various scientiﬁc issues. Graduate students areinvited to lunch with seminar speakers, where students have a chance topersonally talk with internationally renowned scientists. Almost all the seminars
are given in English, and the graduate course lectures are also given in English.
Knowledge of Japanese is not required for completing the graduate programand obtaining PhD degree.

Team teaching
NIG has a policy that "all" faculty members should be involved in the
education of each student. As in other institutions, most research activities ofa student are done in a particular research group, headed by a thesis
advisor. However, each student in the NIG graduate program elects four
faculty members outside their own research group as members of their"Progress Report Committee." This committee meets with the student once
per year (or more often if requested by the student) and gives advice on thestudent's thesis project. Every year students will have opportunities topresent their work in poster sessions or at the NIG Colloquium, and havediscussions with the committee, as well as the audience. By providing afriendly and stimulating environment to have in-depth discussions withresearchers in other ﬁelds, this program helps students to broaden theirviews and to ﬁnd breakthroughs when research is not going smoothly. It also
gives opportunity to prepare for presenting seminars at conferences.

グレスレポート小委員会のメンバーに所外の委員を加えて審査委員会が組織されます。
指導教員は審査委員会メンバーにはなれません。
これらの制度が、研究が行き詰まったときの助けになるのはもちろんですが、様々な分野の研究者の意見を聞く機会をもつことで、研究者としての視野を広げるのに役立っています。
また、英語論文を書くための準備やプレ
ゼンテーションの訓練という意味でも経験を積むことができます。

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

Close network of research groups
NIG is famous for active interactions and discussions among the in-houseresearchers. Because each research group is small, many groups have joint
lab meetings with other labs, and collaborations between groups are very
common. Graduate students also actively and freely visit other researchgroups to acquire new techniques and knowledge, which is another merit ofsmall groups. In addition to graduate students and faculty members, NIG
supports various types of researchers, such as postdoctoral fellows,collaborative researchers and visiting scientists from abroad. Interacting andnetworking with researchers with diverse levels and backgrounds is an ideal
way for students to develop broad and balanced views as mature scientists.

66 総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻／ Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI

生命科学リトリート

Life science joint retreat

総研大の生命科学研究科は、遺伝研を基盤機関とする遺伝学専攻、SOKENDAI houses the largest number of life science faculty in Japan.
In addition to the Department of Genetics in Mishima, the Okazaki area
has two departments --- the Department of Physiological Sciences andthe Department of Basic Biology --- and a fourth department, theDepartment of Evolutionary Studies and Biosystems, is located in
Hayama. These four life science departments hold a joint retreat every
year for scientific interactions.

岡崎の生理研、基生研を基盤機関とする生理学専攻、基礎生物学専攻から成り立っています。
これら３専攻に葉山の生命共生体進化学
専攻を加えた4専攻合同の生命科学リトリートが年１回開催されています。

学生に対する様々な支援活動
大学院生としての生活は人生の中で決して「楽な」時期ではありません。
一人前の研究者と同様に高いレベルの研究成果をあげることを期

Various aids to students
NIG and the Department of Genetics conduct various activities to support
graduate students and enrich its graduate program.

待されているにもかかわらず、「指導を受けている」
学生という身分であるため、仕事をするために授業料を支払わなければなりません。
アメリ
カでは、大学院生の授業料は学部や指導教官が申請するグラントによって負担され、
また学生には給与（stipend）
が支給されるのが普通ですが、現在の日本の制度では大学院が学生に経済的な援助を与えるシステム
は極めて限られています。
このような制約の下でも、遺伝学専攻は、学生が「一人前の研究者に育つ」と言う目標を達成するために出来る限りの支援をしようとしています。

経済的支援

Financial aid

遺伝学専攻では、大学院生をリサーチアシスタントに採用し、給与をStudents accepted to the International Graduate Program at NIG will
be nominated as candidates to receive the scholarship from theJapanese government (MEXT fellowship). Third year students can also
apply to a “Research Fellowship for Young Scientists” grant sponsoredby JSPS. Other ﬁnancial aids are also available.

支給しています。
額は５年一貫制１、２年次が年額55万円、３年次以上が年額60万円です。
また、日本学生支援機構の奨学金の貸与を希望す
る者は、入学後選考のうえ、
日本学生支援機構に推薦します。
最近の実績は、希望者全員が奨学金給付を認められています。
入学料、
授業料に
ついては、
経済的理由により納付が困難で、かつ学業優秀な者等に対し、入学後選考のうえ、
半額免除又は徴収猶予が認められる制度があります。

総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻／ Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI 67

総合研究大学院大学・
生命科学研究科・遺伝学専攻

Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI

遺伝研で学びませんか？
科学発表の授業

Courses on scientific writing and presentation

研究者にとっては、単に研究能力だけでなくその成果を外に発表

Scientist must not only make new discoveries, but also communicate
new findings effectively to others. The ability to present and discuss
science in English is thus an essential skill that must be learned withinyour graduate career. The Department of Genetics offers many
courses and workshops on scientific writing and presentation, including
a newly developed curriculum: English for Scientists. For details pleasetake a look at the following URLs:する能力も大切です。
特に英語で表現・議論する能力は国際的に活躍するためには是非身につけたい能力です。
博士号取得までに「英語で理解・表現・議論する力」を獲得できるよう、
遺伝学専攻は外部講師による英語論文書き方講習会や独自カリキュラムによる科学
プレゼンテーション授業など、様々な取り組みを行っています。
詳
細は以下の URL をご覧ください。

Scientific writing : http://www.nig.ac.jp/jimu/soken/courses/sciwri/
Scientific presentation : http://www.nig.ac.jp/jimu/soken/courses/EfS/

就職支援活動

Aid in finding a job

遺伝学専攻では在学生や修了生を対象に、「求人情報のメーリング

To help our graduates ﬁnd jobs after obtaining their degrees, NIG
collects recruitment information for positions such as postdocs andassistant professors and informs the graduate students and alumni
using a web page and a mailing list.

リスト」
を作成しています。
個々の教員に寄せられるポスドクなどの求人情報が素早く入手できる便利な制度です。

海外での学会参加の助成

Travel funds

研究成果をあげ、
英会話能力を身につけたら次は国際学会での発表

Once you have obtained interesting results and polished yourpresentation skills, it's time to show them off at international meetings.
Indeed, many NIG graduate students have been selected to present
their work as oral presentations at prestigious international conferences.
NIG students are eligible to apply to several travel funds to cover thecosts of attending international conferences.

です。
遺伝学普及会が若手研究者に対する海外渡航費の助成を行っており、申請が認められれば旅費の援助が受けられます。
国際共同研究活動や国際的研究能力育成のための長期間海外派遣
で研究や研修を行う制度もあります。

大学院進学を考えている方へ！ Prospective Students!
学部学生のための遺伝研体験プログラム
遺伝研では学部学生のための「体験入学プログラム」
を実施しています。
１週間程度、
遺伝研の宿泊施設に泊まり込み、
実験、
セミナー参加など、たくさんのプログラムで遺伝研の研究生活を実体験することができます。
旅費・宿泊費は遺伝研から支給されます。

Undergraduate research internships at NIG
NIG offers a 10-week undergraduate research internship program forinternational students who wish to gain experience in scientific lab work.
Each intern will join ongoing research projects in a world class researchgroup, and will be provided with latitude as well as responsibility to conduct“real” research, i.e. something that no one in the world has done before.
Interns also participate in various Departmental activities, such as lectures forour graduate students, journal clubs, and seminars by outstanding
researchers in and out of NIG. Japanese lessons are also available. Stipend
will be provided to cover traveling and living expenses. If you want to find out
what it is like to do research, this is the best way to spend a summer.

68 総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻／ Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI

総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻／他研究機関からの受け入れ
Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI / Hosting scientists from other institutions
大学院進学を考えている人へ
遺伝学専攻の大学院教育は、「自立した研究者」の育成を目指しています。
しかし、この目標は優れた研究環境や充実した指導体制だけで達成できる
わけではありません。
大学院生が各自、何を研究したいのか目的意識をきちんと持ち、自ら積極的に行動することが必要です。
遺伝学専攻に興味を持たれた方は、まずは興味をもつ研究室の教員に直接連絡を取ってみて下さい。
下の図は遺伝学専攻生とその発表論文の一例です。

Graduate education at NIG
Educating future generations of scientists is central to the mission of NIG.
Our undergraduate and graduate programs provide many opportunities forstudents to gain scientific knowledge and experimental techniques as well as
professional skills. However, though less tanglible, we also believe thatdeveloping the “spirit and attitude of research” is critical for young scientists.
The accomplishments of our students are perhaps the most importanttestament to the success of our research and education programs. The
figure below shows some NIG graduate students and their first-authoredwork recently published in top scientific journals.

シロイヌナズナのゲノム上をジャンプするレトロトラン
スポゾンについて、
その転移機構を研究しています。
I’m studying the behavior of mobile retrotransposons in
Arabidopsis thaliana. It’s very interesting to see the‘jumping’ around in the genome.

Bursts of retrotransposition reproducedin Arabidopsis
Sayuri Tsukahara, Akie Kobayashi, Akira Kawabe,
Olivier Mathieu, Asuka Miura and Tetsuji Kakutani
NATURE Vol 461,71 September 2009

総研大では、高いレベルの環境の中で自分の研究を行うことができ、研究者として歩み始める上での大きな第一
歩となりました。
During 5 years, I learned a lot about science in an excellent
environment. The high level of exposure to varied researchreally helped me broaden my idea and it contributed
immensely in achieving my career goal.

The RNA-binding protein NANOS2 is required
to maintain murine spermatogonial stem cells
Aiko Sada, Atsushi Suzuki, Hitomi Suzuki, andYumiko Sada
SCIENCE Vol 325,11 September 2009（2011.3 卒業）

Spindle microtubules generate tension-dependentchanges in the distribution of inner kinetochore proteins
Aussie Suzuki, Tetsuya Hori, Tatsuya Nishino, Jiro Usukura,
Atsushi Miyagi, Kosuke Morikawa, and Tatsuo Fukagawa
J. Cell Biol. , Vol 193, 125-140 April 2011

細胞の生命維持や個体の発生、がん化の根幹を担う染色体分配機構の解明を目指しています。
I’m interested in understanding the mechanism ofchromosome segregation which plays an essential role forthe reproduction, development, and cancer.
（2010.3 卒業）

SOKENDAI・遺伝学専攻 DVD
遺伝学専攻では遺伝研の研究教育環境を広く知っていただくため、所内の様子、大学院生の活動、遺伝学専攻の教育方針や教員の研究内容について紹介したDVDを制作しました。
配布（無料）を希望される方は、
国立遺伝学研究所大学院担当（info-soken@lab.nig.ac.jp）
までご連絡ください。

Promotional Video of the NIG Graduate Program
We have produced a DVD video to introduce the activities at the
Department of Genetics, SOKENDAI. The video includes an overview ofthe graduate program and research activities at the National Institute of
Genetics. The DVD (in Japanese) can be obtained free of charge bycontacting the general affairs section (info-soken@lab.nig.ac.jp).

他研究機関からの受け入れ Hosting scientists from other institutions
遺伝研は、他大学の大学院生の教育にも貢献しています。
遺伝学またはこれに関連する学問分野を専攻している大学院生（修士・博士課程）
であれば、「特別共同利用研究員」
として遺伝研で研究することが可能です。
授業料な
どの費用はかかりません。
そのほか、企業に所属しながら遺伝研で研究する「受託研究員」
制度や、大学卒業の資格で遺伝研で研究する「遺伝研研究生」の制度もあります。
詳細はhttp://www.nig.ac.jp/welcome/howtowork-j.htmlをご覧ください。

NIG accepts students who belong to other graduate programs (master's
course or doctor's course) and provides research environment at theInstitute. NIG also offers ample opportunity for post-graduate education andinternational exchanges. Institutionally-funded postdoc positions (NIG
postdoctoral fellow) take applications in December. One can also work at
NIG through externally-funded postdoc grants (MEXT and JSPS Programs)
or grants to individual labratory. In addition, NIG welcomes sabbatical staysof foreign faculty. Please contact your proposed mentor/host/hostess fordetails on the programs.

総合研究大学院大学・生命科学研究科・遺伝学専攻／他研究機関からの受け入れ／ Department of Genetics, School of Life Science, SOKENDAI / Hosting scientists from other institutions 69

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

研究を促進するための活動 Activities for the Promotion of Research
内部交流セミナー

NIG Colloquia

研究所内における研究成果を発表し、討論する会で、
毎週金曜日に開かれます。
教員による発表の他、
D5プログレスレポートとして博士課程５年生の研究紹介の場としても利用されています。

Seminars are held every Friday by researchersat the Institute to discuss their progress during
the past year. Presentations are made not onlyby the faculty, but also by fifth year graduate
students as a part of their D5 Progress Report.

バイオロジカルシンポジウム

内部交流セミナー1000回記念 太田朋子先生講演
The 1000th NIG colloquium Dr. Ohta Tomoko

Biological Symposia

先端の研究を行っている国内外の研究者
を研究所に招き、講演討論を行います。
幅広
い分野の優れた講演が年間約90回行われています。

The Biological Symposium is held throughout
the year, featuring distinguished speakers inm a n y a r e a s o f b i o l o gi c a l s c i e n c e s, f r o muniversities and institutions worldwide.

行 事 Events
バイオロジカルシンポジウム Dr. Eric F. Wieschaus 講演
Biological Symposia Dr. Eric F. Wieschaus

研究所の一般公開
科学技術週間における行事の一環として、
毎年４月上旬に各研究部門の展示や学術講演を行い、学術映画を上映するなど、研究所の一部を一般に公開しています。

Open House
As one of the events of the Science andTechnology Week, the National Institute of
Genetics (NIG) opens its grounds and facilities tothe public. Visitors attend exhibits, special
lectures and scientific movies, as well as enjoying
cherry blossoms in the institute campus.

公開講演会
年1回、
東京地区を中心に本研究所教員を講師として、一般を対象に遺伝学公開講演会

Public Lecture
Once every autumn, NIG holds a public lecturein Tokyo, presented by its faculty.

を開催しています。

国立遺伝学研究所 2010年度の公開講演会● 開催日／2010年11月6日（土）

一般公開 2010年4月6日
Open House April 6, 2010

● 会 場／秋葉原コンベンションホール
（東京都千代田区外神田）● 講演タイトル「老化はなぜ起こるのか？」 小林武彦
「精子幹細胞を生み出すオス化因子」 相賀裕美子「進化するゲノムたち」 斎藤成也

公開講演会 小林武彦教授講演
Public Lecture Dr. Kobayashi Takehiko

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

運 営Management

運営会議 Advisory Committee
研究所の運営に関する重要事項その他共同研究計画に関する事項で、所長が必要と認めるものについて、所長の諮問に応じる
The Advisory Committee gives advice to the Director-General on administrative affairs including joint research programs.

大隅典子

東北大学大学院医学系研究科教授

菅野純夫

東京大学大学院新領域創成科学研究科教授

OSUMI, Noriko

Professor, Graduate School of Medicine, Tohoku University

SUGANO, Sumio

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

岡田典弘

東京工業大学大学院生命理工学研究科教授

関口睦夫

福岡歯科大学客員教授

OKADA, Norihiro

Professor, Tokyo Institute of Technology school and Graduate school of Bioscience and Biotechnology

SEKIGUCHI, Mutsuo

Adjunct Professor, Fukuoka Dental College

小川智子

岩手看護短期大学副学長

舘田英典

九州大学大学院理学研究院教授

OGAWA, Tomoko

Vice-Director, Iwate College of Nursing

TACHIDA, Hidenori

Professor, Faculty of Sciences, Kyusyu University

近藤滋

KONDO, Shigeru

大阪大学大学院生命機能研究科教授

中村春木

大阪大学蛋白質研究所教授

Professor, Graduate School of Frontier Biosciences, Osaka University

NAKAMURA, Haruki

Professor, Institute for Protein Research, Osaka University

篠崎一雄

独立行政法人理化学研究所植物科学研究センター長

西田栄介

京都大学大学院生命科学研究科教授

SHINOZAKI, Kazuo

Director, Plant Science Center, RIKENNISHIDA, Eisuke

Professor, Graduate School of Biostudies, Kyoto University（所外委員）

五條堀孝

GOJOBORI, Takashi

副所長

川上浩一

個体遺伝研究系研究主幹

大久保公策

生命情報・DDBJ 研究センター長

Vice-Director

KAWAKAMI, Koichi

Head , Department of Developmental Genetics

OKUBO, Kousaku

Head , Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan

倉田のり

副所長

斎藤成也

集団遺伝研究系研究主幹

仁木宏典

放射線・アイソトープセンター長

KURATA, Nori

Vice-Director

SAITOU, Naruya

Head , Department of Population Genetics

NIKI, Hironori

Head , Radioisotope Center

山尾文明

分子遺伝研究系研究主幹

角谷徹仁

総合遺伝研究系研究主幹広海

健

YAMAO, Fumiaki

Head , Department of Molecular Genetics

Head , Department of Integrated Genetics

荒木弘之

KAKUTANI, Tetsuji

HIROMI, Yasushi

細胞遺伝研究系研究主幹

系統生物研究センター長ARAKI, Hiroyuki

城石俊彦

Head , Department of Cell Genetics

SHIROISHI, Toshihiko

Head , Genetic Strains Research Center

個体遺伝研究系教授
Professor , Department of Developmental Genetics（所内委員）

アドバイザリーボード Advisory Board
The board members give advice to the Director-General and/or the Advisory Committee regarding the principles and policies of the institute.

岩槻邦男

兵庫県立人と自然の博物館長

IWATSUKI, Kunio

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

Walter J. Gehring
Tim Hunt

Professor, Biozentrum, University of Basel

President, Toyohashi University of Technology

John Sulston

Chair, Institute for Science, Ethics and Innovation,
The University of Manchester,

竹市雅俊

独立行政法人理化学研究所発生・再生科学総合研究センター長

Eric Wieschaus

Professor, Princeton University

TAKEICHI, Masatoshi

Director, Center for Developmental Biology, RIKEN

榊佳之

豊橋技術科学大学長

SAKAKI, Yoshiyuki

総合企画室

Office of Strategy Planning and Coordination

Principal Scientist, Cancer Research UK London Research Institute各種個別委員会
委員会名

委員長

将来計画委員会

五條堀

予算委員会

倉田のり

施設整備委員会

小林武彦

共通機器委員会

川上浩一

電子計算機委員会

運営会議共同利用委員会

中村保一

図書委員会

深川竜郎

委員長

セミナー委員会

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

五條堀

孝

五條堀 孝
倉田のり
城石俊彦
荒木弘之

新領域融合研究センター担当 仁木宏典

上田 龍
鈴木睦昭

評価担当
広報・知財担当

生命情報・DDBJ 研究センター教授（所外委員）

孝

剛

DNAデータ研究利用委員会 藤山秋佐夫
事業委員会

角谷徹仁

岡田典弘

東京工業大学大学院生命理工学研究科教授

広報委員会

仁木宏典

舘田英典

九州大学大学院理学研究院教授

知的財産委員会

前島一博

放射線安全委員会

荒木弘之（所内委員）
荒木弘之

細胞遺伝研究系教授

遺伝子組換え実験安全委員会 山尾文明

倉田のり

系統生物研究センター教授

動物実験委員会

小林武彦

細胞遺伝研究系教授

防火・防災管理委員会 管理部長

委員会名

委員長

生物遺伝資源委員会

生物遺伝資源情報
総合センター長

マウス小委員会

城石俊彦

イネ小委員会

倉田のり

大腸菌小委員会

仁木宏典

ハラスメント防止・対策委員会 倉田のり
ヒトゲノム・遺伝子解析 大久保公策
研究倫理審査委員会
安全衛生委員会

荒木弘之

利益相反委員会

所長

遺伝学博物館委員会

斎藤成也

国際化推進委員会

明石裕

博士研究員選考委員会 小林武彦

城石俊彦

DNAデータ研究利用委員会 所外委員
小笠原直毅

奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授

服部正平

東京大学大学院新領域創成科学研究科教授

OGASAWARA, Naotake

Professor, Graduate School of Biological Science, Nara Institute of Science and Technology

HATTORI, Masahira

Professor, Graduate School of Frontier Sciences, University of Tokyo

金久

實

KANEHISA, Minoru

京都大学化学研究所教授

藤田信之

独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部次長

Professor, Institute for Chemical Research, Kyoto University

FUJITA, Nobuyuki

Deputy General Manager, Department of Biotechnology, National Institute of Technology and Evaluation

運 営／ Management 71

運 営

白木澤佳子

独立行政法人科学技術振興機構バイオサイエンスデータベースセンター企画運営室長

水島

SHIROKIZAWA, Yoshiko

Director,Department of Planning and Management,NBDC Japan Science and Technology Agency

MIZUSHIMA, Hiroshi

洋Professor, School of Biomedical Science, Tokyo Medical and Dental University

中村春木

大阪大学蛋白質研究所教授

宮野

東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センター教授

NAKAMURA, Haruki

Professor, Institute for Protein Research, Osaka University

MIYANO, Satoru

長村吉晃

独立行政法人農業生物資源研究基盤研究領域ゲノムリソースセンター長

NAGAMURA, Yoshiaki

Director, National Institute of Agrobiological Sciences

悟

東京医科歯科大学疾患生命科学研究部教授

Professor, Human Genome Center, Institute of Medical Science, University of Tokyo

遺伝子組換え実験安全委員会 所外委員
小田司

ODA, Tsukasa

日本大学法学部教授

秋山靖人

静岡県立静岡がんセンター研究所 免疫治療研究部 部長

Professor, School of Law, Nihon University

AKIYAMA, Yasuto

Chief, Immunotherapy Division, Shizuoka Cancer Center Research Institute

動物実験委員会 所外委員
塩尻信義

静岡大学理学部教授

SHIOJIRI, Nobuyoshi

Professor, Faculty of Science, Shizuoka University

生物遺伝資源委員会 所外委員
明石

宮崎大学フロンティア科学実験総合センター教授

中辻憲夫

京都大学物質一細胞統合システム拠点長

AKASHI, Ryo

Professor, Frontier Science Research Center, Miyazaki University

NAKATSUJI, Norio

Director General, Institute for Integrated Cell-Material Science, Kyoto University

阿部

北海道大学大学院農学研究院准教授

中村太郎

大阪市立大学大学院理学研究科教授

ABE, Jun

Associate Professor, Graduate School of Agriculture, Hokkaido University

NAKAMURA, Taro

Professor, Graduate School of Science, Osaka City University

伊佐自然科学研究機構生理学研究所教授

中村幸夫

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

ISA, Tadashi

Professor, National Institute for Physiological Sciences

NAKAMURA, Yukio

General Manager, RIKEN BioResource Center

稲葉一男

筑波大学下田臨海実験センター長

成瀬

自然科学研究機構基礎生物学研究所准教授

INABA, Kazuo

Director, Shimoda Marine Research Center, Tsukuba University

NARUSE, Kiyoshi

Associate Professor, National Institute for Basic Biology, National Institutes of Natural Sciences

漆原秀子

筑波大学大学院生命環境科学研究科教授

西尾東北大学大学院農学研究科教授

URUSHIHARA, Hideko

Professor, Graduate School of Life and Environmental Sciences, Tsukuba University

NISHIO, Takeshi

Professor, Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University

江面

筑波大学大学院生命環境科学研究科教授

仁田坂英二

九州大学大学院理学研究院助教

EZURA, Hiroshi

Professor, Graduate School of Life and Environmental Sciences, Tsukuba University

NITASAKA, Eiji

Assistant Professor, Graduate School of Science, Kyushu University

遠藤

京都大学大学院農学研究科教授

仁藤伸昌

近畿大学生物理工学部教授

ENDO, Takashi

Professor, Graduate School of Agriculture, Kyoto University

NITO, Nobumasa

Professor, Faculty of Biology-Oriented Science and Technology, Kinki University

大熊盛也

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

伴野

九州大学大学院農学研究院准教授

OKUMA, Moriya

General Manager, RIKEN BioResource Center

BANNO, Yutaka

Associate Professor, Graduate School of Agriculture, Kyushu University

小笠原直毅

奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授

深海

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

OGASAWARA, Naotake

Professor, Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology

FUKAMI, Kaoru

General Manager, RIKEN BioResource Center岡田清孝

自然科学研究機構基礎生物学研究所長

福田裕穂

東京大学大学院理学系研究科教授

OKADA, Kiyotaka

Director-General, National Institute for Basic Biology

FUKUDA, Hiroo

Professor, Graduate School of Science, University of Tokyo岡本

独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センターチームリーダー

藤島政博

山口大学大学院理工学研究科教授

OKAMOTO, Hitoshi

Senior Team Leader, RIKEN Brain Science Institute

FUJISHIMA, Masahiro

Professor, Graduate School of Science and Engineering, Yamaguchi University

小幡裕一

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター長

前川二太郎

鳥取大学農学部附属菌類きのこ遺伝資源研究センター長

OBATA, Yuichi

Director, RIKEN BioResource Center

MAEKAWA,Nitaro

Director, Fungus and Mushroom Resource and Research Center, Faculty of Agriculture, Tottori University

笠井文絵

独立行政法人国立環境研究所生物圏環境研究領域室長

増井

独立行政法人医薬基盤研究所難病 ･ 疾患資源研究部部長

KASAI, Fumie

General Manager, National Institute for Environmental Studies

MASUI, Toru

General Manager, Department of Disease Bioresources Research, National Institute of Biomedical Innovation

金子嘉信

大阪大学大学院工学研究科准教授

松沢哲郎

京都大学霊長類研究所長

KANEKO, Yoshinobu

Associate Professor, Graduate School of Engineering, Osaka University

MATSUZAWA, Tetsuro

Director, Primate Research Institute, Kyoto University

亀井克彦

千葉大学真菌医学研究センター教授

松田洋一

名古屋大学大学院生命農学研究科附属鳥類バイオサイエンス研究センター長

KAMEI, Katsuhiko

Professor, Medical Mycology Research Center, Chiba University

MATSUDA, Yoichi

Director, Avian Bioscience Research Center, Graduate School of Bioagricultural Sciences, Nagoya University

河瀬眞琴

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域ジーンバンク長

三谷昌平

東京女子医科大学医学部主任教授

KAWASE, Makoto

Head, National Institute of Agrobiogical Sciences

MITANI, Shohei

Head Professor, School of Medicine, Tokyo Women’s Medical University

草場

信

広島大学大学院理学研究科附属植物遺伝子保管実験施設長

森名古屋大学大学院理学研究科教授

KUSABA, Makoto

Director, Laboratory of Plant Chromosome and Gene Stock, Graduate School of Science, Hiroshima University

MORI, Ikue

Professor, Graduate School of Science, Nagoya University

小林正智

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

森脇和郎

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター特別顧問

KOBAYASHI, Masatomo

General Manager, RIKEN BioResource Center

MORIWAKI, Kazuo

Special Adviser, RIKEN Bio Resource Center

酒泉

新潟大学理学部教授

矢尾板芳郎

広島大学大学院理学研究科附属両生類研究施設長

SAKAIZUMI, Mitsuru

Professor, Faculty of Science, Niigata University

YAOITA, Yoshio

Professor, Laboratory for Amphibian Biology, Graduate School of Science, Hiroshima University

佐藤和広

岡山大学資源植物科学研究所附属大麦・野生植物資源研究センター教授

山村研一

熊本大学生命資源研究・支援センター教授

SATO, Kazuhiro

Professor, Barley and Wild Plant Resource Center, Research Institute for Bioresources, Okayama University

YAMAMURA, Kenichi

Professor, Institute of Resource Development and Analysis Center for Animal Resources and Development, Kumamoto University

鈴木健一朗

独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジーセンター参事官

山本雅敏

京都工芸繊維大学ショウジョウバエ遺伝資源センター長SUZUKI, KenichiroCounsellor, Department of Biotechnology, National Institute of Technology and Evaluation

YAMAMOTO, Masatoshi

Director, Drosophila Genetic Resource Center, Kyoto Institute of Technology

芹川忠夫

京都大学大学院医学研究科附属動物実験施設長

吉木

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

SERIKAWA, Tadao

Director, Institute of Laboratory Animals, Graduate School of Medicine, Kyoto University

YOSHIKI, Atsushi

72 運

良
純
正

浩
隆

仁

満

営／ Management

清
剛

豊
薫

徹

郁恵

淳

General Manager, RIKEN BioResource Center

Management

マウス小委員会 所外委員
相澤慎一

独立行政法人理化学研究所神戸研究所発生・再生科学総合研究センター副センター長

松田潤一郎

独立行政法人医薬基盤研究所難病 ･ 疾患資源研究部研究リーダー

AIZAWA, Shinichi

Associate Director, RIKEN Center for Developmental Biology

MATSUDA, JunichiroHead, Department of Disease Bioresources Research, National Institute of Biomedical Innovation

伊藤豊志雄

財団法人実験動物中央研究所 ICLAS モニタリングセンター長代理

森脇和郎

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター特別顧問

ITO, Toshio

Director, ICLAS Monitoring Center, Central Institute for Experimental Animals

MORIWAKI, Kazuo

Special Adviser, RIKEN Bio Resource Center

小幡裕一

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター長

八神健一

筑波大学大学院人間総合科学研究科教授

OBATA, Yuichi

Director, RIKEN BioResource Center

YAGAMI, Kenichi

Professor, Graduate School of Comprehensive Human Sciences,Tsukuba University

甲斐知恵子

東京大学医科学研究所附属実験動物研究施設長

山村研一

熊本大学生命資源研究・支援センター教授

KAI, Chieko

Director, Laboratory Animal Research Center, Institute of Medical Science, University of Tokyo

YAMAMURA, Kenichi

Professor, Institute of Resource Development and Analysis Center for Animal Resources and Development, Kumamoto University

木南

新潟大学大学院医歯学総合研究科教授

吉木

独立行政法人理化学研究所筑波研究所バイオリソースセンター室長

KOMINAMI, Ryo

Professor, Graduate School of Medical and Dental Sciences, Niigata University

YOSHIKI, Atsushi

General Manager, RIKEN BioResource Center

重本隆一

自然科学研究機構生理学研究所教授

米川博通

財団法人東京都医学研究機構東京都医学総合研究所基盤技術研究センター長

SHIGEMOTO, Ryuichi

Professor, National Institute for Physiological Sciences

YONEKAWA, Hiromichi

Director, Basic Research Technology Center, Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science,Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research

芹川忠夫

京都大学大学院医学研究科附属動物実験施設長

SERIKAWA, Tadao

Director, Institute of Laboratory Animals, Graduate School of Medicine, Kyoto University

凌淳

イネ小委員会 所外委員
芦苅基行

名古屋大学生物機能開発利用研究センター教授

島本功

奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授

ASHIKARI, Motoyuki

Professor, Bioscience and Biotechnology Center, Nagoya University

SHIMAMOTO, Ko

Professor, Graduate School of Biological Science, Nara Institute of Science and Technology

石川隆二

弘前大学農学生命科学部教授

長戸康郎

東京大学大学院農学生命科学研究科教授

ISHIKAWA, Ryuji

Professor, Faculty of Agriculture and Life Science, Hirosaki University

NAGATO, Yasuo

Professor, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, Tokyo University

奥野員敏

筑波大学大学院生命環境科学研究科教授

長村吉晃

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域ゲノムリソースセンター長OKUNO, Kazutoshi

Professor, Graduate School of Life and Environmental Sciences, Tsukuba University

NAGAMURA, Yoshiaki

Director, Genome Resource Center, Basic Research area, National Institute of Agrobiological Sciences

奥本

京都大学大学院農学研究科教授

廣近洋彦

独立行政法人農業生物資源研究所基盤研究領域長

OKUMOTO, Yutaka

Professor, Graduate School of Agriculture, Kyoto University

HIROCHIKA, Hirohiko

Director, Basic Research area, National Institute of Agrobiological Sciences川崎

近畿大学農学部バイオサイエンス学科教授

松岡名古屋大学生物機能開発利用研究センター教授

KAWASAKI, Tsutomu

Professor, Faculty of Agriculture, Kinki University

MATSUOKA, Makoto

Professor, Bioscience and Biotechnology Center, Nagoya University

北野英己

名古屋大学生物機能開発利用研究センター教授

吉村

九州大学大学院農学研究院教授

KITANO, Hidemi

Professor, Bioscience and Biotechnology Center, Nagoya University

YOSHIMURA, Atsushi

Professor, Graduate School of Agricuture, Kyushu University

佐藤

九州大学大学院農学研究院附属遺伝子資源開発研究センター長

横井修司

岩手大学農学部准教授

Director, Institute of Genetic Resource, Faculty of Agriculture, Kyusyu University

YOKOI, Shuji

Associate Professor, Faculty of Agriculture, Iwate University

裕努光SATO, Hikaru

信淳

大腸菌小委員会 所外委員
饗場弘二

鈴鹿医療科学大学薬学部教授

河村富士夫

立教大学理学部教授

AIBA, Hiroji

Professor, Pharmaceutical Sciences, Suzuka University of Medical Science

KAWAMURA, Fujio

Professor, Faculty of Science, Rikkyo University

秋山芳展

京都大学ウイルス研究所教授

関口順一

信州大学繊維学部特任教授

AKIYAMA, Yshinori

Professor, Institute for Virus Research, Kyoto University

SEKIGUCHI, Junichi

Professor, Faculty of Textile Science and Technology, Shinshu University

磯野克己

財団法人かずさディー ･ エヌ ･ エー研究所参与

戸邉

大阪大学大学院医学系研究科准教授

ISONO, Katsumi

Board of Director, Kazusa DNA Research Institute

TOBE, Toru

Associate Professor, Graduate School of Medicine, Osaka University

伊藤維昭

京都産業大学総合生命科学部教授

林

宮崎大学フロンティア科学実験総合センター長

ITO, Koreaki

Professor, Faculty of Life Sciences, Kyoto Sangyo University

HAYASHI, Tetsuya

Director, Frontier Science Research Center, Miyazaki University

小笠原直毅

奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授

藤田泰太郎

福山大学生命工学部教授

OGASAWARA, Naotake

Professor, Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology

FUJITA, Yasutaro

Professor, Faculty of Life Science and Biotechnology, Fukuyama University

片山

九州大学大学院薬学研究院教授

堀内

自然科学研究機構基礎生物学研究所名誉教授

KATAYAMA, Tsutomu

Professor, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University

HORIUCHI, Takashi

Professor, National Institute for Basic Biology

亀井克彦

千葉大学真菌医学研究センター教授

三木健良

九州大学名誉教授

KAMEI, Katsuhiko

Professor, Medical Mycology Research Center, Chiba University

MIKI, Takeyoshi

Emeritus Professor, Kyushu University

川岸郁朗

法政大学生命科学部教授

吉田健一

神戸大学大学院農学研究科教授

KAWAGISHI, Ikuro

Professor, College of Bioscience and Applied Chemistry, Hosei University

YOSHIDA, Kenichi

Professor, Graduate School of Agricultural Science, Kobe University

勉

亨
哲也

嵩

ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理審査委員会 所外委員
青木久尚

日本大学名誉教授

小林設郎

静岡県立三島北高等学校教諭

AOKI, Hisanao

Emeritus Professor, Nihon University

KOBAYASHI, Setsuro

Teacher, Mishima Kita High School小田日本大学法学部教授

野口基子

静岡大学特任教授

ODA, Tsukasa

Professor, School of Law, Nihon University

NOGUCHI, Motoko

Special Professor, Shizuoka University

黒澤健司

神奈川県立こども医療センター部長

渡邉妙子

財団法人佐野美術館館長

KUROSAWA, Kenji

Director, KANAGAWA Children's Medical Center

WATANABE, Taeko

Curator, Sano Art Museum司

運 営／ Management 73

研究教育職員・研究員・学生

小原雄治

Director-General

KOHARA, Yuji

個体遺伝研究系副所長

五條堀

Vice-Director

GOJOBORI, Takashi

研究主幹

副所長

倉田のり

Vice-Director

KURATA, Nori

所

長

孝

分子遺伝研究系
研究主幹

Department of Molecular Genetics

山尾文明■分子遺伝研究部門

Head

YAMAO, Fumiaki

Division of Molecular Genetics

Department of Developmental Genetics

川上浩一■発生遺伝研究部門
教

授

広海

助

教

助

教

Head

KAWAKAMI, Koichi

Division of Developmental Genetics

健

Prof.

HIROMI, Yasushi

浅岡美穂

Assis. Prof.

ASAOKA, Miho

林

Assis. Prof.

HAYASHI, Takashi
YUASA, Yoshihiro
MATSUOKA, Shinya

貴史

博士研究員

湯浅義博

Postdoc
Project Researcher

教

授

深川竜郎

Prof.

FUKAGAWA, Tatsuo

特任研究員

松岡信弥

助

教

堀

哲也

Assis. Prof.

HORI, Tetsuya

総研大 D4ジョシ, ラジュシュリ D4 Student SOKENDAI JOSHI, Rajshri

助

教

西野達哉

Assis. Prof.

NISHINO, Tatsuya■発生遺伝研究部門

Division of Developmental Genetics

特任研究員

ぺルぺレスク, マリネラ Project Researcher

PERPELESCU, Marinela

特任研究員

尼川裕子

Project Researcher

AMAKAWA, Yuko

特任研究員

鈴木應志

Project Researcher

SUZUKI, Aussie

総研大 D5香川尚子

D5 Student SOKENDAI KAGAWA, Naoko

総研大 D5

竹内康造

教

授

岩里琢治

Prof.

D5 Student SOKENDAI TAKEUCHI, Kozo

助

教

水野秀信

Assis. Prof.

MIZUNO, Hidenobu

総研大 D4（学振特別研究員）

岩田亮平

D4 SOKENDAI,JSPS Research Fellow DC

IWATA, Ryohei

YAMAO, Fumiaki

総研大 D3鈴木亜友美

D3 Student SOKENDAI SUZUKI, Ayumi

羅ブンジュウ

D3 Student SOKENDAI LUO, Wenshu

野彬子■変異遺伝研究部門
教授Division of Mutagenesis

山尾文明

Prof.

助

教

■形質遺伝研究部門

博士研究員

黒川裕美子

Postdoc

KUROKAWA, Yumiko

総研大 D3

博士研究員

飯田直子

Postdoc

IIDA, Naoko

総研大 D2■分子機構研究室
助教■初期発生研究部門

Molecular Mechanism Laboratory

清野浩明

Assis. Prof.

■核酸化学客員研究部門

SEINO, Hiroaki

Division of Nucleic Acid Chemistry

客員教授

アーンショウ, ウィリアム C. Visiting Prof.

EARNSHAW, William C.

客員教授

マルコ , ジョン F.

MARKO, John F.

Visiting Prof.

細胞遺伝研究系
研究主幹

Department of Cell Genetics

荒木弘之■細胞遺伝研究部門

Head

ARAKI, Hiroyuki

Division of Cytogenetics

教

授

小林武彦

Prof.

KOBAYASHI, Takehiko

助

教

飯田哲史

Assis. Prof.

IIDA, Tetsushi

特任研究員

芹澤尚美

Project Researcher

SERIZAWA, Naomi

博士研究員

赤松由布子

Postdoc

AKAMATSU, Yufuko

総研大 D1

高橋明大

D1 Student SOKENDAI TAKAHASHI, Akihiro

総研大 D1

鵜之沢英理

D1 Student SOKENDAI UNOZAWA, Eri■微生物遺伝研究部門
教

授

Prof.

裕

Assis. Prof.

SHIMIZU, Hiroshi

Division of Neurogenetics
IWASATO, Takuji

D2 Student SOKENDAI YOSHINO, Akiko

Division of Molecular and Developmental Biology

教

授

川上浩一

Prof.

KAWAKAMI, Koichi

助

教

浅川和秀

Assis. Prof.

ASAKAWA, Kazuhide

科学技術振興機構さきがけ研究員 和田浩則
特任研究員

JST PRESTO Researcher WADA, Hironori

阿部玄武

Project Researcher

日本学術振興会特別研究員 福田隆一
総研大 D3

ABE, Gembu

JSPS Research Fellow FUKUDA, Ryuichi

ラル, プラディープ D3 Student SOKENDAI LAL, Pradeep■生理遺伝客員研究部門

Division of Physiological Genetics

客員教授

スターン, ディヴィド L. Visiting Prof.

STERN, David L.

客員教授

キンブル, ジュディス E.

KIMBLE, Judith E.

Visiting Prof.

集団遺伝研究系
研究主幹

Department of Population Genetics

斎藤成也■集団遺伝研究部門

Head

SAITOU, Naruya

Division of Population Genetics

教

授

斎藤成也

Prof.

SAITOU, Naruya

ARAKI, Hiroyuki

助

教

隅山健太

Assis. Prof.

SUMIYAMA, Kenta

ジナン , ティモシ D5 Student SOKENDAI JINAM, Timothy

Division of Microbial Genetics

荒木弘之

清水

助

教

田中誠司

Assis. Prof.

TANAKA, Seiji

総研大 D5

助教

日詰光治

Assis. Prof.

HIZUME, Kohji

総研大 D5松波雅俊

D5 Student SOKENDAI MATSUNAMI, Masatoshi

特任研究員

田中尚美

Project Researcher

TANAKA, Yoshimi

総研大 D3

神澤秀明

D3 Student SOKENDAI KANZAWA, Hideaki

特任研究員

里

叡

Project Researcher

SATO, Erin

総研大 D1

ヘッチアーラッチ, ナディーカ D1 Student SOKENDAI HETTIARACHCHI, Nadeeka

特任研究員

矢倉

勝

Project Researcher

YAGURA, Masaru

総研大 D1

アディヤミ,アイザック D1 Student SOKENDAI ADEYEMI, Isaac

総研大 D4牧野仁志穂■細胞質遺伝客員研究部門
客員教授
客員教授

ブッカ, フレデリック
上田泰己

D4 Student SOKENDAI MAKINO, Nishiho

Visiting Prof.

Division of Population Genetics

准教授

高野敏行

Assoc. Prof.

TAKANO, Toshiyuki

BOCCARD, Frédéric助

高橋Assis. Prof.

TAKAHASHI, Aya

UEDA, Hiroki

総研大 D4（学振特別研究員）

D4 SOKENDAI,JSPS Research Fellow DC

TANAKA, Kentarou

Division of Cytoplasmic Genetics
Visiting Prof.

■集団遺伝研究部門

74 研究教育職員・研究員・学生／ Research Staff & Students

教

文

田中健太郎

Research Staff & Students■進化遺伝研究部門

Division of Evolutionary Genetics■発生工学研究室

裕

Mammalian Development Laboratory

教

授

明石

Prof.

AKASHI, Hiroshi

教

授

相賀裕美子

Prof.

SAGA, Yumiko

助

教

長田直樹

Assis. Prof.

OSADA, Naoki

助

教

小久保博樹

Assis. Prof.

KOKUBO, Hiroki李

Postdoc

LI, Boyang

助

教

森本

Assis. Prof.

MORIMOTO, Mitsuru

博士研究員

博陽

■理論遺伝客員研究部門

Division of Theoretical Genetics

充

博士研究員

佐波理恵

Postdoc

SABA, Rie

博士研究員

加藤

Postdoc

KATO, Yuzuru

譲

客員教授

ハートル, ダニエル L. Visiting Prof.

HARTL, Daniel L.

高木恵次

D4 Student SOKENDAI TAKAGI, Keiji

客員教授

クラーク, アンドリュー G. Visiting Prof.

総研大 D4

CLARK, Andrew G.

総研大 D4呉D4 Student SOKENDAI GO, Sen

総研大 D3小池紘子

D3 Student SOKENDAI KOIKE, Hiroko

総研大 D2

坂口あかね

D2 Student SOKENDAI SAKAGUCHI, Akane

総研大 D1

プイ , ハン ピン D1 Student SOKENDAI PUI, Han Pin

総合遺伝研究系
研究主幹

Department of Integrated Genetics

角谷徹仁

Head

KAKUTANI, Tetsuji

特別共同利用研究員 趙泉■人類遺伝研究部門

薇Special joint researcher CHO, Bi

Division of Human Genetics

教

授

井ノ上逸朗

Prof.

INOUE, Ituro■マウス開発研究室

助

教

細道一善

Assis. Prof.

HOSOMICHI, Kazuyoshi

准教授

小出

剛

Assoc. Prof.

KOIDE, Tsuyoshi

特任研究員

中岡博史

Project Researcher

NAKAOKA, Hirofumi

助

教

高橋阿貴

Assis. Prof.

TAKAHASHI, Aki

博士研究員

杉本大樹

Postdoc

SUGIMOTO, Hiroki

総研大 D3田邉彰

D3 Student SOKENDAI TANAVE, Akira

Model Fish Genomics Resource Laboratory■育種遺伝研究部門

Division of Agricultural Genetics

Mouse Genomics Resource Laboratory

教

授

角谷徹仁

Prof.

KAKUTANI, Tetsuji

助

教

佐瀬英俊

Assis. Prof.

SAZE, Hidetoshi■小型魚類開発研究室

助

教

樽谷芳明

Assis. Prof.

TARUTANI, Yoshiaki

日本学術振興会特別研究員 島田

篤

准教授

酒井則良

Assoc. Prof.

SAKAI, Noriyoshi

JSPS Research Fellow SHIMADA, Atsushi

助

教

新屋みのり

Assis. Prof.

SHINYA, Minori

総研大 D3

塚原小百合

D3 Student SOKENDAI TSUKAHARA, Sayuri

博士研究員

酒井千春

Postdoc

SAKAI, Chiharu

総研大 D3付

煜D3 Student SOKENDAI FU, Yu

研究員

河﨑敏広

Researcher

KAWASAKI, Toshihiro

総研大 D1保坂

碧

D1 Student SOKENDAI HOSAKA, Aoi■脳機能研究部門■植物遺伝研究室

Plant Genetics Laboratory

教

授

倉田のり

Prof.

KURATA, Nori

准教授

平田たつみ

Assoc. Prof.

HIRATA, Tatsumi

助

教

久保貴彦

Assis. Prof.

KUBO, Takahiko助

Project Researcher

Wang, Zi-Xuan

Division of Brain Function

教

川崎能彦

Assis. Prof.

KAWASAKI, Takahiko

特任研究員

王

博士研究員

毛利亮子

Postdoc

MOHRI, Akiko

特任研究員

シェントン, マシュー Project Researcher

SHENTON, Matthew

博士研究員

鈴木郁夫

Postdoc

SUZUKI, Ikuo

博士研究員

太田垣駿吾

OTAGAKI, Shungo

総研大 D5三田さくら

D5 Student SOKENDAI MITA, Sakura

日本学術振興会特別研究員 津田勝利
総研大 D2■応用遺伝客員研究部門

子軒

Division of Applied Genetics

平野真美

客員教授

コロー, ヴァンサン Visiting Prof.

COLOT, Vincent■原核生物遺伝研究室

客員教授

辻

TSUJI, Shoji

教

省次

Visiting Prof.

系統生物研究センター
センター長

城石俊彦

■哺乳動物遺伝研究室

Genetic Strains Research Center
Head

SHIROISHI, Toshihiko

Mammalian Genetics Laboratory

教

授

城石俊彦

Prof.

SHIROISHI, Toshihiko

助

教

田村

勝

Assis. Prof.

TAMURA, Masaru

助

教

高田豊行

Assis. Prof.

TAKADA, Toyoyuki

特任研究員

嵯峨井知子

Project Researcher

SAGAI, Tomoko

特任研究員

天野孝紀

Project Researcher

AMANO, Takanori

総研大 D5片岡太郎

D5 Student SOKENDAI KATAOKA, Taro

Postdoc

JSPS Research Fellow TSUDA, Katsutoshi
D2 Student SOKENDAI HIRANO, Mami

Microbial Genetics Laboratory

授

仁木宏典

Prof.

NIKI, Hironori

博士研究員

塩見大輔

Postdoc

SHIOMI, Daisuke

博士研究員

青木敬太

Postdoc

AOKI, Keita

博士研究員

野崎晋五

Postdoc

NOZAKI, Shingo

博士研究員

陳

薇

Postdoc

CHEN, Wei

博士研究員

田口温子

Postdoc

TAGUCHI, Atsuko■無脊椎動物遺伝研究室

Invertebrate Genetics Laboratory

教

授

上田

龍

Prof.

UEDA, Ryu

助

教

近藤

周

Assis. Prof.

KONDO, Shu

研究教育職員・研究員・学生／ Research Staff & Students 75

研究教育職員・研究員・学生

生物遺伝資源情報総合センター Center for Genetic Resource Information
研究主幹

城石俊彦（兼） Head

■系統情報研究室

Genetics Informatics Laboratory

山﨑由紀子

准教授

SHIROISHI, Toshihiko

Assoc. Prof.

■生物遺伝資源情報研究室

YAMAZAKI, Yukiko

Genome Biology Laboratory■遺伝子回路研究室

Gene Network Laboratory

准教授

鈴木えみ子

Assoc. Prof.

SUZUKI, Emiko

助

教

來栖光彦

Assis. Prof.

KURUSU, Mitsuhiko

研究員

小林百合

Researcher

KOBAYASHI, Yuri

生命情報・DDBJ研究センター Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan
センター長

大久保公策

Head

OKUBO, Kousaku

教授

小原雄治

Prof.

KOHARA, Yuji

助教

安達佳樹

Assis. Prof.

ANDACHI, Yoshiki■遺伝情報分析研究室

特任研究員

野口浩毅

Project Researcher

NOGUCHI, Kouki

教

特任研究員

平木秀明

Project Researcher

HIRAKI, Hideaki

准教授

池尾一穂

特任研究員

植田ゆみ子

Project Researcher

UETA, Yumiko

特任研究員

ファ , ヌゴ フク Project Researcher

HUA, Ngoc-Phuc

総研大

金野宏之

D5 Student SOKENDAI KONNO, Hiroyuki

特任研究員

金城その子

KINJO, Sonoko

D5■比較ゲノム解析研究室

Comparative Genomics Laboratory

授

五條堀Laboratory for DNA Data Analysis

日本学術振興会特別研究員 中川

孝

草

特任研究員

佐藤行人

Prof.

GOJOBORI, Takashi

Assoc. Prof.

IKEO, Kazuho

Project Researcher

JSPS Research Fellow NAKAGAWA, So

藤山秋佐夫

Project Researcher

SOTO, Yukuto

Prof.

FUJIYAMA, Asao

特任准教授

豊田

博士研究員

上原重之

Postdoc

UEHARA, Shigeyuki

Project Assoc. Prof. TOYODA, Atsushi

特任研究員

会津智幸

総研大 D4石川昌和

D4 Student SOKENDAI ISHIKAWA, Masakazu

Project Researcher

AIZU, Tomoyuki

特任研究員

石崎比奈子

Project Researcher

ISHIZAKI, Hinako■大量遺伝情報研究室

特任研究員

江島史緒

Project Researcher

EJIMA, Fumiwo

特任研究員

清岡美穂

教

授

中村保一

Prof.

NAKAMURA, Yasukazu

Project Researcher

KIYOOKA, Miho

特任研究員

塚本ゆみ

助

教

神沼英里

Assis. Prof.

KAMINUMA, Eli

Project Researcher

TSUKAMOTO, Yumi

特任研究員

吉田

特任研究員

長崎英樹

Project Researcher

NAGASAKI, Hideki

Project Researcher

YOSHIDA, Satoru

特任研究員

藤澤貴智

Project Researcher

FUJISAWA, Takatomo

博士研究員

猿橋

Postdoc

SARUHASHI, Satoshi

教

授

敦

悟

構造遺伝学研究センターセンター長（兼） 荒木弘之

■生体高分子研究室
教

授

助

教

博士研究員

智

Structural Biology Center
Head

ARAKI, Hiroyuki■データベース運用開発研究室 Laboratory for Reseach and Development of Biological Databases
授

高木利久

Prof.

TAKAGI, Toshihisa

特任研究員

山田弘明

Project Researcher

YAMADA, Hiroaki

特任研究員

宗像善久

Project Researcher

MUNAKATA, Yoshihisa

教

Biological Macromolecules Laboratory

前島一博

Prof.

MAESHIMA, Kazuhiro

平谷伊智朗

Assis. Prof.

HIRATANI, Ichiro

花房

Postdoc

HANAFUSA, Tomo朋

Genome Informatics Laboratory■遺伝子発現解析研究室

Laboratory for Gene-Expression Analysis

日本学術振興会特別研究員 高田英昭

JSPS Research Fellow TAKATA, Hideaki

教

授

大久保公策

Prof.

OKUBO, Kousaku

総研大 D4（学振特別研究員）

日原さえら

D4 SOKENDAI,JSPS Research Fellow DC

助

教

小笠原

Assis. Prof.

OGASAWARA, Osamu

総研大 D2

横溝康治

D2 Student SOKENDAI YOKOMIZO, Kouji

Project Researcher

HARA, Kazuo■多細胞構築研究室
教

授

澤

助

教

HIHARA, Saera

Multicellular Organization Laboratory

斉

特任研究員

原

理

一夫

■DDBJ DNA Data Bank of JapanProf.

SAWA, Hitoshi

伊原伸治

特任研究員

青野英雄

Project Researcher

AONO, Hideo

Assis. Prof.

IHARA, Shinji

特任研究員

宗

特任研究員

李

慶範

Project Researcher

LEE, Kyungbun

Project Researcher

SOU, Shuhei

総研大 D3

吉田直樹

特任研究員

大城戸利久

Project Researcher

OKIDO, Toshihisa

D3 Student SOKENDAI YOSHIDA, Naoki

総研大 D1

上村恭平

特任研究員

小菅武英

Project Researcher

KOSUGE, Takehide

D1 Student SOKENDAI UEMURA, Kyohei

特任研究員

児玉悠一

Project Researcher

KODAMA, Yuichi

特任研究員

坂井勝呂

Project Researcher

SAKAI, Katsunaga

特任研究員

筒井波留

Project Researcher

TSUTSUI, Haru

特任研究員

福田亜沙美

Project Researcher

FUKUDA, Asami

特任研究員

真島

Project Researcher

MASHIMA, Jun

修平■超分子構造研究室

Biomolecular Structure Laboratory

准教授

白木原康雄

Assoc. Prof.

SHIRAKIHARA, Yasuo

助

伊藤Assis. Prof.

ITO, Hiroshi

教

啓

76 研究教育職員・研究員・学生／ Research Staff & Students

淳Research Staff & Students

新分野創造センター

Center for Frontier Researchセンター長（兼） 倉田のり

■細胞建築研究室

Head

KURATA, Nori

Cell Architecture Laboratory

実験圃場

Experimental Farm圃場長（兼）

野々村賢一

Head

NONOMURA, Kenichi

准教授

野々村賢一

Assoc. Prof.

NONOMURA, Kenichi

Assoc. Prof.

KIMURA, Akatsuki

助

教

宮崎さおり

Assis. Prof.

MIYAZAKI, Saori

木村健二

Postdoc

KIMURA, Kenji

山木辰一郎

Project Researcher

YAMAKI, Shinichirou

特任研究員

荒井律子

特任研究員

Project Researcher

ARAI, Ritsuko

博士研究員

菅原武志

日本学術振興会特別研究員 小宮怜奈

Postdoc

SUGAWARA, Takeshi

新濱 充

Project Researcher

原 裕貴

特任研究員

特任研究員

Project Researcher

HARA, Yuki

庭山律哉

小野聖二郎

D4 Student SOKENDAI ONO, Seijiro

総研大 D5（学振特別研究員）

総研大 D4

D5 SOKENDAI,JSPS Research Fellow DC

NIWAYAMA, Ritsuya

総研大 D1琴D1 Student SOKENDAI KUM, Rise

准教授

木村

博士研究員

暁

■運動神経回路研究室

Motor Neural Circuit Laboratory

准教授

平田普三

Assoc. Prof.

HIRATA, Hiromi

博士研究員

荻野一豊

Postdoc

OGINO, Kazutoyo■分子機能研究室
准教授

Molecular Function Laboratory

鐘巻将人

Assoc. Prof.

KANEMAKI, Masato

日本学術振興会特別研究 西村浩平

JSPS Research Fellow NISHIMURA, Kohei

特別共同利用研究員 渡瀬成治

Special joint researcher WATASE, George

総研大 D1橋本瑞代■多細胞社会研究室
准教授

D1 Student SOKENDAI HASHIMOTO, Mizuyo■共生細胞進化研究室

Assoc. Prof.

HORIKAWA, Kazuki

Symbiosis and Cell Evolution Laboratory

特任准教授

宮城島進也

Project Assoc. Prof. SHIN-YA, Miyagishima

特任研究員

壁谷如洋

Project Researcher■生態遺伝学研究室
特任准教授

北野

Ecological Genetics Laboratory

潤

日本学術振興会特別研究員 石川麻乃

■中心体生物学研究室
特任准教授

KABEYA, Yukihiro

北川大樹

Project Assoc. Prof. KITANO, Jun
JSPS Research Fellow ISHIKAWA, Asano

Centrosome Biology Laboratory
Project Assoc. Prof. KITAGAWA, Daiju

放射線・アイソトープセンター
センター長（兼） 仁木宏典

HeadRadioisotope Center
NIKI, Hironori

NIIHAMA, Mitsuru

ターゲットタンパク研究プログラム情報プラットフォーム（情報ＰＦ）
Target Proteins Research Program: Information Platform
特任教授

菅原秀明

Project Prof.

SUGAWARA, Hideaki

特任教授

岩柳隆夫

Project Prof.

IWAYANAGI, Takao

特任研究員

本間桂一

Project Researcher

HOMMA, Keiichi

特任研究員

水谷尚志

Project Researcher

MIZUTANI, Hisashi

新領域融合研究センター Transdisciplinary Research Integration Center■遺伝研で研究しているメンバー

Multicellular Society Laboratory

堀川一樹

梨世

JSPS Research Fellow KOMIYA, Reina

Members at NIG

特任教授

柳原克彦

Project Assoc. Prof. YANAGIHARA, Katsuhiko

特任教授

馬場知哉

Project Assoc. Prof. BABA, Tomoya

融合プロジェクト特任研究員 商
融合プロジェクト特任研究員 武藤維昊彩Project Researcher

SHANG, Wei-Hao

Project Researcher

MUTO, Akira

融合プロジェクト特任研究員 クリュコフ, キリル Project Researcher

KRYUKOV, Kirill

融合プロジェクト特任研究員 小林啓恵

Project Researcher

KOBAYASHI, Akie

融合プロジェクト特任研究員 木曽彩子

Project Researcher

KISO, Ayako

融合プロジェクト特任研究員 後藤達彦

Project Researcher

GOTO, Tatsuhiko

融合プロジェクト特任研究員 梅森十三

Project Researcher

UMEMORI, Juzoh

融合プロジェクト特任研究員 長谷川和輝

Project Researcher

HASEGAWA, Kazuteru

融合プロジェクト特任研究員 小塚奈津美

Project Researcher

KOZUKA, Natsumi

融合プロジェクト特任研究員 春島嘉章

Project Researcher

HARUSHIMA, Yoshiaki

融合プロジェクト特任研究員 堀内陽子

Project Researcher

HORIUCHI, Yoko

融合プロジェクト特任研究員 鹿児島浩

Project Researcher

KAGOSHIMA, Hiroshi

融合プロジェクト特任研究員 辰本将司

Project Researcher

TATSUMOTO, Shoji

融合プロジェクト特任研究員 松崎肖子

Project Researcher

MATSUZAKI, Ayuko

融合プロジェクト特任研究員 望月孝子

Project Researcher

MOCHIZUKI, Takako

融合プロジェクト特任研究員 林

Project Researcher

HAYASHI, Hanako

華子

知的財産室
室

長

Intellectual Property Unit鈴木睦昭

Director

SUZUKI, Mutsuaki

研究教育職員・研究員・学生／ Research Staff & Students

77管理部と技術課職員
Staff of Administration Department and Technical Section

所長

Director - General1

教授

Professors

24

准教授

Associate Professors

13

助教

Assistant Professors

33

客員教授

Adjunct Professors

10

小計

Subtotal

客員教授を除く
70（所長、
excluding Director - General and Adjunct Professors）

管理部

Administration Staffs

19

技術課

Technicians

合計

Total

13

客員教授を除く
102（所長、
excluding Director - General and Adjunct Professors）（ 2011年4月1日現在）

管理部 Department of Administration
管理部長

General Manager

野田潔

NODA, Kiyoshi

研究推進課 Research Promotion Section
課長Manager

松永

副課長

Deputy Manager

新田清隆■ 研究推進チーム
係長

茂

MATSUNAGA, Shigeru
NITTA, Kiyotaka

Research Promotion Team

Subsection Chief

鈴木政敏

SUZUKI, Masatoshi■ 総務・教育チーム General Affairs / Education Team係長（兼）Subsection Chief

新田清隆

NITTA, Kiyotaka

植松昌志

UEMATSU, Masashi■ 調達チーム Supplies Team
係長

Subsection Chief■ 施設チーム Facilities Team
経営企画課 Management Project Section
課長Manager

加藤和人

KATO, Kazuhito

副課長

Deputy Manager

引地光夫

HIKICHI, Mitsuo■ 財務・監査チーム Financial Affairs / Inspection Team係長（兼）Subsection Chief

引地光夫

HIKICHI, Mitsuo■ 人事・労務チーム Personnel Team
係長

Subsection Chief

渡邊晃

WATANABE, Akira

技術課 Technical Section
課長（兼）Deputy Chief

倉田のり

KURATA, Nori

課長補佐

Assistant Chief

谷田勝教

YATA, Katsunori

SAKAI, Masako

動物班 Animal Unit
班長

Unit Leader

境第一技術係長Technical Group-I Leader

古海弘康

FURUUMI, Hiroyasu

第二技術係長Technical Group-II Leader

水品洋一

MIZUSHINA, Yoichi

技術職員Technical Staff

木曾

KISO, Makoto

技術職員Technical Staff

前野哲輝

MAENO, Akiteru

技術職員

Technical Staff

吉岡裕輝

YOSHIOKA, Hiroki

技術職員

Technical Staff

山谷宣子

YAMATANI, Noriko

雅子

誠

植物・微生物班 Plant-Microbial Unit
第一技術係長Technical Group-I Leader

永口

第二技術係長Technical Group-II Leader

宮林登志江

MIYABAYASHI, Toshie

技術職員Technical Staff

坂本佐知子

SAKAMOTO, Sachiko

技術職員

Technical Staff

坂

SAKA, Kimiko

貢

季美子

EIGUCHI, Mitsugu

機器班 Mechanical Unit
班長（兼）Unit Leader

谷田勝教

YATA, Katsunori

技術職員

Technical Staff

大石あかね

OISHI, Akane

78 管理部と技術課職員／ Staff of Administration Department and Technical Section

沿 革History
昭和24年

６月１日

文部省所轄研究所として設置

1949

庶務部及び３研究部で発足
昭和28年

８月10日

小熊

捍

初代所長就任

１月１日

研究部を形質遺伝部，細胞遺伝部，
生理遺伝部に改組

８月１日

生化学遺伝部設置

昭和29年

７月１日

応用遺伝部設置

昭和30年

９月15日

変異遺伝部設置
均

1953

10月１日

木原

昭和35年

４月30日

人類遺伝部設置

第２代所長就任

昭和37年

４月１日

微生物遺伝部設置

昭和39年

４月１日

集団遺伝部設置

昭和44年

４月１日

森脇大五郎

昭和49年

４月１日

植物保存研究室設置

1960

昭和50年

３月１日

田島彌太郎

10月１日

遺伝実験生物保存研究施設動物保

1962

1954
1955

第３代所長就任，


分子遺伝部設置

昭和51年

10月１日

第４代所長就任

存研究室設置

1964

遺伝実験生物保存研究施設微生物1969

保存研究室設置
昭和58年

10月１日

松永

昭和59年

４月12日

大学共同利用機関に改組

英第５代所長就任
遺伝実

1974

験生物保存研究センター（哺乳動1975

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

４月１日

1976

設置

1983

遺伝情報研究センターに合成・遺1984

伝情報分析の２研究室を設置
昭和62年

１月12日

日本 DNA データバンク稼働

昭和63年

４月８日

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

10月１日

総合研究大学院大学生命科学研究科遺伝学専攻設置

平成元年

10月１日

富澤純一

第６代所長就任

平成５年

４月１日

遺伝実験生物保存研究センターに発生工学研究室を設置

平成６年

６月24日

遺伝情報研究センターに遺伝子機能研究室を設置

平成７年

４月１日

生命情報研究センター設置

平成８年

５月11日

構造遺伝学研究センター設置

1985

1987
1988

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

４月１日

系統生物研究センター設置（遺伝

1989
1993

June 1

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

沿 革／ History 79

沿 革History
実験生物保存研究センターの改組）（マウス系統研究分野

哺乳動物遺伝研究室・発生工学研究室，
イネ系統研究分野植物遺伝研究室，

1994

June 24

1995

Apr. 1

1996

May 11

1997

Apr. 1

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

10月１日

堀田凱樹

第７代所長就任

４月９日

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

平成13年

４月１日

Oct. 1

生命情報・DDBJ 研究センター設置（生命情報研究センターの改組）

1998

Apr. 92001

Apr. 1

2002

Apr. 1

2003

Apr. 1

2004

Apr. 1

2005

Dec. 1
Apr. 1

2006

Apr. 12008

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

４月１日

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

平成15年

４月１日

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

平成16年

４月１日

大学共同利用機関法人情報・シス
テム研究機構国立遺伝学研究所設
置

12月１日

小原雄治

平成17年

４月１日

知的財産室を設置

第８代所長就任

平成18年

４月１日

管理部に研究推進室を設置
新分野創造センター設置
（細胞系譜研究室，神経形態研究室，
細胞建築研究室設置）
平成20年

４月１日

管理部を総務課，会計課及び研究推進室から研究推進課及び経営企
画課に再編

80 沿

革／ History

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

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

予 算 Budget
平成23年度(FY2011)

(×1,000yen)

収入区分

Revenue

支出

金額

区分

Expenditure
金額

運営費交付金2,922,961

補助金等収入382,290

補助金等

13,824

産学連携等研究経費及び寄附金事業費等

1,419,014

合計

4,738,089

雑収入
産学連携等研究収入及び寄附金収入等

1,419,014

合計

4,738,089
補助金等収入 8.1％

産学連携等研究収入
及び寄付金収入等
29.9％

教育研究経費2,936,785
382,290

雑収入 0.3％

補助金等 8.1％

産学連携等研究経費
及び寄付金事業費等
29.9％

運営費交付金61.7％

教育研究経費
62.0％

科学研究費補助金 Grant-in-Aid for Scientific Research
平成22年度
研究種目

(FY2010)

特定領域研究(×1,000yen)

交付額／交付件数

71,600,000 ／ 9

新学術領域研究

1,174,500,000 ／ 8

基盤研究（S）

102,200,000 ／ 4

基盤研究（A）

58,112,097 ／ 6

基盤研究（B）

26,200,000 ／ 6

基盤研究（C）

10,500,000 ／ 9

挑戦的萌芽研究2,700,000 ／ 2

若手研究（S）

14,000,000 ／ 1

若手研究（B）

23,295,054 ／19

若手研究（A）

7,200,000 ／ 1

研究活動スタート支援

4,740,000 ／ 4

特別研究員奨励費

6,247,996 ／ 8

合計

若手研究
（B）1.6％
基盤研究（B）1.7％
基盤研究（A）3.9％特定領域研究
4.8％
基盤研究
（S）
6.8％

若手研究
（S）0.9％基盤研究（C）0.6％
若手研究（A）0.5％
特別研究員奨励費 0.4％
研究活動スタート支援 0.3％
挑戦的萌芽研究 0.2％

新学術領域研究78.2％

1,501,295,147 ／77

（H23.3月末現在）

予算／科学研究費補助金／ Budget / Grant-in-Aid for Scientific Research 81

2010年に発行された論文一覧

Jounal Title

Publications in 20102010

Nature2Cell

1Nature Methods

1

Nature Neuroscience

1

Genes & Development

2

Current Opinion in Cell Biology

2

Developmental Cell

2

Aarnink, A., Estrade, L., Apoil, P. A., Kita, Y. F., Saitou, N., Shiina, T., and Blancher, A. (2010). Study of cynomolgus
monkey (Macaca fascicularis) DRA polymorphism in four populations. Immunogenetics 62, 123 - 136.

Seasonal changes in the long-distance linkage disequilibrium in Drosophila melanogaster. J Hered 101, 26 - 32.
Itou, H., Watanabe, N.,Yao, M.,Shirakihara, Y.,Tanaka, I. (2010). Crystal structures of the multidrug binding repressor
Corynebacterium glutamicum CgmR in complex with inducers and with an operator. J Mol Biol 403, 174 - 184.
Jinam, T.A., Saitou, N., Edo, J., Mahmood, A., and Phipps, M. E. (2010). Molecular analysis of HLA Class I andClass II genes in four indigenous Malaysian populations. Tissue Antigens 75, 151 - 158.
Johnston, K., Joglekar, A., Hori, T., Suzuki, A., Fukagawa, T., and Salmon, E.D. (2010). Vertebrate kinetochore
protein architecture: protein copy number. J Cell Biol 189, 937 - 943.
Kajita, M., Hogan, C., Harris, A.R., Dupre-Crochet, S., Itasaki, N., Kawakami, K., Charras, G., Tada, M., Fujita, Y.
(2010). Interaction with surrounding normal epithelial cells influences signalling pathways and behaviour of Srctransformed cells. J Cell Sci 123, 171 - 180.
Kaminuma, E., Kosuge, T., Kodama, Y., Aono, H., Mashima, J., Gojobori, T., Sugawara, H., Ogasawara, O.,
Takagi, T., Okubo, K., and Nakamura, Y. (2010). DDBJ Progress Report. Nucleic Acids Res 39, 22 - 27.
Kaminuma, E., Mashima, J., Kodama, Y., Gojobori, T., Ogasawara, O., Okubo, K., Takagi, T., and Nakamura, Y.
(2010). DDBJ launches a new archive database with analytical tools for next-generation sequence data. Nucleic
Acids Res 38, 33 - 38.

Adamczyk, P., Zenkert, C., Balasubramanian, PG., Yamada, S., Murakoshi, S., Sugahara, K., Hwang, JS.,
Gojobori, T., Holstein, TW., Ozbek, S. (2010). A non-sulfated chondroitin stabilizes membrane tubulation incnidarian organelles. J Biol Chem 285, 25613 - 25623.

Kaneko, T., Minamisawa, K., Isawa, T., Nakatsukasa, H., Mitsui, H., Kawaharada, Y., Nakamura, Y., Watanabe,A., Kawashima, K., Ono, A., Shimizu, Y., Takahashi, C., Minami, C., Fujishiro, T., Kohara, M., Katoh, M., Nakazaki,N., Nakayama, S., Yamada, M., Tabata, S., and Sato, S. (2010). Complete Genomic Structure of the Cultivated
Rice Endophyte Azospirillum sp. B510. DNA Res 17, 37 - 35.

Agetsuma, M., Aizawa, H., Aoki, T., Nakayama, R., Takahoko, M., Goto, M., Sassa, T., Amo, R., Shiraki, T.,
Kawakami, K., Hosoya, T., Higashijima, S., and Okamoto, H. (2010). The habenula is crucial for experiencedependent modification of fear responses in zebrafish. Nat Neurosci 13, 1354 - 1356.

Kawakami, K., Abe, G., Asada, T., Asakawa, K., Fukuda, R., Ito, A., Lal, P., Mouri, N., Muto, A., Suster, M.L.,
Takakubo, H., Urasaki, A., Wada, H., and Yoshida, M. (2010). zTrap: zebrafish gene trap and enhancer trap
database. BMC Dev Biol 10(1), 105.

Asakawa, K., and Kawakami, K. (2010). A transgenic zebrafish for monitoring in vivo microtubule structures.
Dev Dyn 239, 2695 - 2699.

Kawasaki, T., Saito, K., Shinya, M., Olsen, L.C., and Sakai, N. (2010). Regeneration of spermatogenesis andproduction of functional sperm by grafting of testicular cell aggregates in zebrafish. Biol Reprod 83, 533 - 539.

Bussmann, J., Bos, F.L., Urasaki, A., Kawakami, K., Duckers, H.J., and Schulte-Merker, S. (2010). Arteries provide
essential guidance cues for lymphatic endothelial cells in the zebrafish trunk. Development 137, 2653 - 2657.

Kimura, K., Fujita, K., and Katsura, I. (2010). Enhancement of Odor-avoidance Regulated by Dopamine Signalingin Caenorhabditis elegans. J Neurosci 30, 16365-16375.

Chapman, J.A., Hayakawa, S., Hirose, M., Hwang, J.S., Ikeo, K., Nishimiya-Fujisawa, C., Ogura, A., Gojobori, T.,
Fujisawa, T., Steele, R.E., and 63 authors. (2010). The Dynamic Genome of Hydra. Nature 464, 592 - 596.

Kobayashi, Y., Suzuki, Y., Itou, T., Carvalho, A.A., Cunha, E.M., Ito, F.H., Gojobori, T., and Sakai, T. (2010). Low
genetic diversities of rabies virus populations within different hosts in Brazil. Infect, Genet Evol 10, 278 - 283.

Chen, Y.C., Wu, B.K., Chu, C.Y., Cheng, C.H., Han, H.W., Chen, G.D., Lee, M.T., Hwang, P.P., Kawakami, K.,
Chang, C.C., and Huang, C.J. (2010). Identification and characterization of alternative promoters of zebrafish
Rtn-4/Nogo genes in cultured cells and zebrafish embryos. Nucleic Acids Res 38, 4635 - 4650.

Kobayashi, Y., Suzuki, Y., Itou, T., Ito, F., Gojobori, T., and Sakai, T. (2010). Evolutionary history of dog rabies in
Brazil. J Gen Virol 92, 85 - 90.

Cheng, Y., Geng, H., Cheng, S.H., Liang, P., Bai, Y., Li, J., Srivastava, G., Ng, M.H., Fukagawa, T., Wu, X., Chan,
A.T., and Tao, Q. (2010). KRAB zinc finger protein ZNF382 is a proapoptotic tumor suppressor that represses
multiple oncogenes and is commonly silenced in multiple carcinomas. Cancer Res 70, 6516 - 6526.

Komiyama, H., Aoki, A., Tanaka, S., Maekawa, H., Kato, Y., Wada, R., Maekawa, T., Tamura, M., and Shiroishi, T.
(2010). Alu-derived cis-element regulates tumorigenesis-dependent gastric expression of GASDERMIN B(GSDMB). Genes Genet Syst 85, 75 - 83.

Dowse, H., Umemori, J., and Koide, T. (2010). Ultradian components in the locomotor activity rhythms of thegenetically normal mouse, Mus musculus. J Exp Biol 213, 1788 - 1795.

Kotani, T., Iemura, S.I., Natsume, T., Kawakami, K., and Yamashita, M. (2010). Mys Protein Regulates Protein
Kinase A Activity by Interacting with Regulatory Type Ialpha Subunit during Vertebrate Development. J Biol
Chem 285, 5106 - 5116.

Ezawa, K., Ikeo, K., Gojobori, T., Saitou, N. (2010). Evolutionary pattern of gene homogenization between primatespecific paralogs after human and macaque speciation using the 4-2-4 method. Mol Biol Evol 27, 2152 - 2171.

Kryukov, K., and Saitou, N. (2010). MISHIMA - a new method for high speed multiple alignment of nucleotide
sequences of bacterial genome scale data. BMC Bioinformatics 11.

Fujii, S., Yamada, M., Fujita, M., Itabashi, E., Hamada, K., Yano, K., Kurata, N., and Toriyama, K. (2010).
Cytoplasmic-nuclear genomic barriers in rice pollen development revealed by comparison of global gene
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Kubota, T., Miyake, K., Hirasawa, T., Nagai, K., and Koide, T. (2010). Novel etiological and threrapeutic strategies
for neurodiseases: Epigenetic understanding of gene-environment interactions. J Pharm Sci 113, 3 - 8.

Fujita, M., Horiuchi, Y., Ueda, Y., Mizuta, Y., Kubo, T., Yano, K., Yamaki, S., Tsuda, K., Nagata, T., Niihama, M.,
Kato, H., Kikuchi, S., Hamada, K., Mochizuki, T., Ishimizu, T., Iwai, H., Tsutsumi, N., and Kurata, N. (2010). Rice
expression atlas in reproductive development. Plant Cell Physiol 51, 2060 - 2081.
Gaudet, P., Bairoch, A., Field, D., Sansone, S.A., Taylor, C., Attwood, T.K., Bateman, A., Blake, J.A., Bult, C.J., Cherry,
J.M., Chisholm, R.L., Cochrane, G., Cook, C.E., Eppig, J.T., Galperin, M.Y., Gentleman, R., Goble, C.A., Gojobori, T.,
Hancock, J.M., Howe, D.G., Imanishi, T., Kelso, J., Landsman, D., Lewis, S.E., Mizrachi, I.K., Orchard, S., Ouellette,
B.F., Ranganathan, S., Richardson, L., Rocca-Serra, P., Schofield, P.N., Smedley, D., Southan, C., Tan, T.W.,
Tatusova, T., Whetzel, P.L., White, O., Yamasaki, C., on behalf of the BioDBCore working group. (2010). Towards
BioDBcore: a community-defined information specification for biological databases. Nucleic Acids Res 39, 7 - 10.
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Chuah, M.K., Vandendriessche, T., Izsvák, Z., and Ivics, Z. (2010). Comparative Analysis of Transposable
Element Vector Systems in Human Cells. Mol Ther 18, 1200 - 1209.
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Genes Cells 15, 647 - 660.

Kuramochi-Miyagawa, S., Watanabe, T., Gotoh, K., Takamatsu, K., Chuma, S., Kojima-Kita, K., Shiromoto, Y.,
Asada, N., Toyoda, A., Fujiyama, A., Totoki, Y., Shibata, T., Kimura, T., Nakatsuji, N., Noce, T., Sasaki, H., andNakano, T. (2010). MVH in piRNA processing and gene silencing of retrotransposons. Genes Dev 24, 887 - 892.
Kurata, N., Satoh, H., Kitano, H., Nagato, Y.,Endo, T., Sato, K., Akashi, R., Ezura, H., Kusaba, M., Kobayashi, M.,
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Low, S.E., Ryan, J., Sprague, S.M., Hirata, H., Cui, W.W., Zhou, W., Hume, R.I., Kuwada, J.Y., and Saint-Amant,
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Matsuyama, S., Shimura, M., Fujii, M., Maeshima, K., Yumoto, H., Mimura, H., Sano, Y., Yabashi, M., Nishino, Y.,
Tamasaku, K., Ishizaka, Y., Ishikawa, T., and Yamauchi, K. (2010). Elemental mapping of frozen hydrated cellswith cryo-scanning X-ray fluorescence microscopy. X-Ray Spectrom 39, 260 - 266.

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Kasai, F., Kobayashi, M., Kurata, N., Kusaba, M., Matuzawa, T., Mitani, S., Nakamura, T., Nakamura, Y.,
Nakatsuji, N., Naruse, K., Niki, H., Nitasaka, E., Obata, Y., Okamoto, H., Okuma, M., Sato, K., Serikawa, T.,
Shiroishi, T, Sugawara, H, Urushibara, H, Yamamoto, M., Yaoita, Y., Yoshiki, A. and Kohara, Y. (2010). NBRP
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Takahashi, A., Quadros, I.M., de Almeida, R.M., and Miczek, K.A. (2010). Brain serotonin receptors and2010年に発行された論文一覧／ Publications in 2010 83

共同研究・研究会
Collaborative Research
国立遺伝学研究所は、遺伝学に関する総合研究の中核として、大学、
他研究機関との共同研究を積極的に受け入れています。
国内外の研究者に共同利用の機会を提供するため、従前より研究所の研究教育職員と研究所以外の研究者による「共同研究」及び「研究会」を実施しています。
次頁に示すように、毎年多くの共同研究が行われており、2010年度
も計99件の共同研究と計11件の研究会を行い、着実な成果をあげて
います。

共同研究

As the central institute to study various aspects of genetics, the National
Institute of Genetics (NIG) positively accepts collaborative research
between NIG and universities or other institutes. In order to offer collaborative research opportunities to researchers, NIG has been conducting“Collaborative Research” and “Research Meeting” between researchers
inside and outside of NIG.
As shown in the next page, many collaborative researches are held every
year. In 2010, 99 Collaborative Researches and 11 Research Meetings
have been held and achieved excellent results.

Collaborative Research「共同研究」とは、国立遺伝学研究所外の研究者からの申込みに基づき、国立遺伝学研究所内外の研究者数名により、特定の研究課題について共同して行う研究です。次の２種類に分けて募集を行っています。
「共同研究（A）」に採択されると、実験・討論のために遺伝研を訪問するための旅費・滞在費が支給されます。
「共同研究（B）」では旅費・滞在費及び研究費が支給されます。

Based on the application from researchers outside NIG, NIG researchers
collaborate with them for conducting the research on the subject ofapplication. The following two categories are solicited for Collaborative
Research: [A] and [B]. In Collaborative Research [A], travel and accommodation expenses are provided to visit NIG for conducting discussion andexperiment. In Collaborative Research [B], travel, accommodation andresearch expenses are provided.

社会的ストレス負荷マウスの行動遺伝学的解析
静岡県立大学

環境科学研究所■教授 下位香代子

生体機能学研究室■ 助教 榊原啓之

マウスを単独、群あるいは対面などにより社会的な環境を変化させて飼育すると、血中コルチコステロンレベルや肝臓等の臓器におIn group-housed mice, individual variability in the stressresponse was observed. Therefore, we established amethod to distinguish individual mice in the group during thedark phase. Now we are investigating behavioral phenotype
in social stressed mice.

ける遺伝子発現に変化が見られる。群飼育においては、ストレス負荷状態が個体により異なることを確認した。活動期である暗期における個体の識別方法を確立したので、現在、社会的ストレス負荷時の各マウスの行動を24時間を通じて調べており、自発活動性、不安
行動、社会行動等の解析を各種行動学試験により順次行っていく予定である。本研究により社会的ストレスがどのような遺伝子を介して行動に影響を与えるのかを追究し、遺伝的要因と環境要因がどのように行動の多様性を生み出すのか明らかにしていきたい。

研究会「研究会」とは、国立遺伝学研究所外の研究者からの申込みに基づき、国立遺伝学研究所内外の比較的少人数で実施する研究集会です。
各研究会では、活発な討論が行われています。

84 共同研究・研究会／ Collaborative Research（A）明期の群飼育の様子（B）暗期の群飼育の様子

Research Meetings
Based on the application from researcher outside of NIG, Research
Meetings in small groups are held to exchange information. In eachmeeting, researchers actively discuss their subject.

平成22年度 公募による共同研究

Collaborative Research

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

共同研究 A
研究課題

研究代表者

1 AID 法を応用した DT40 細胞の高等生物特異的複製因子変異株作成とそれら因子の機能解析

西村浩平

大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻

2 脊椎動物細胞におけるヒストン修飾の制御機構

木村

大阪大学大学院生命機能研究科

3 高等真核生物における染色体機能構造の解析

胡桃坂仁志

早稲田大学理工学術総合研究所

4 条件的ヘテロクロマチンに局在する蛋白質複合体の探索

佐渡

九州大学生体防御医学研究所

5 クロマチン・細胞核の構造形成におけるヒストンバリアント H2A.Z アイソフォームの機能解析

原田昌彦

東北大学大学院農学研究科

6 脊椎動物キネトコア複合体の高速 AFM による溶液動態解析

安藤敏夫

金沢大学理工研究域数物科学系

7 脊椎動物キネトコア複合体の X 線結晶構造解析

森川耿右

大阪大学蛋白質研究所

8 REV3 と REV7 あるいは MAD2 間の相互作用

大森治夫

京都大学ウイルス研究所遺伝子情報解析研究分野

9 継代過程におけるエピジェネティックな遺伝子発現調節機構の解明

沖昌也

福井大学大学院工学研究科

10 ヒドラの同一クローンの有性生殖によって得られた変異系統の研究

小早川義尚

九州大学大学院理学研究院

11 αキメリン変異マウスを用いた中枢パターン発生器の解析

西丸広史

筑波大学大学院人間総合科学研究科

12 シグナル伝達可視化ゼブラフィッシュの創出

石谷

九州大学生体防御医学研究所

13 ゼブラフィッシュ Gal4 エンハンサートラップ系統を用いた細胞分化・移動機構の解析伊藤素行

名古屋大学高等研究院神経形成シグナル研究室

14 形態形成における細胞間シグナリングの制御機構

瀬原淳子

京都大学再生医科学研究所再生増殖制御学分野

15 ゼブラフィッシュを利用した、心臓血管関連遺伝子の機能解析

高島成二

大阪大学大学院医学系研究科分子心血管医学

16 ゼブラフィッシュにおける鰭発生の分子メカニズムトランスジェニックフィッシュを用いた解析

田村宏治

東北大学大学院生命科学研究科

17 ゼブラフィッシュ脊椎神経回路の作動機構の解析

東島眞一

自然科学研究機構岡崎統合バイオサイエンスセンター

18 トランスポゾン Tol2 を利用した脊椎動物発生制御機構に関する遺伝学的研究

弥益

恭

埼玉大学大学院理工学研究科生命科学部門

19 メカニカルストレス応答性 miRNA の発現制御機構の解析

小椋利彦

東北大学加齢医学研究所神経機能情報研究分野

20 ゼブラフィッシュ成魚脳室下帯における神経細胞の産生・移動機構の解析

澤本和延

名古屋市立大学大学院医学研究科

21 ＳＮＰデータを用いた哺乳類ゲノムの大規模解析

太田聡史

独立行政法人理化学研究所筑波研究所情報解析技術室

22 チンパンジーの全長ミトコンドリア DNA 配列の単塩基多型解析

河合洋介

立命館大学生命科学部

23 系統ネットワーク法を用いた ABO 遺伝子の組換え機構の解析北野誉

茨城大学工学部

24 ゴールドシュミット文庫所蔵文献から見た遺伝学者のネットワーキング溝口元

立正大学社会福祉学部

宏

敬

太

25 モジュール化した転移因子 SINE により新規に獲得された遺伝子発現調節機構の解明〜哺乳類の脳進化を探る〜 岡田典弘

東京工業大学大学院生命理工学研究科

26 ショウジョウバエ嗅覚・味覚受容体遺伝子座の連鎖不平衡と自然淘汰の影響伊藤雅信

京都工芸繊維大学生物資源フィールド科学教育研究センター

27 Statistical models of DNA divergence to infer causes of genome evolution

Ziheng Yang

University College London

28 脊椎動物の終脳の進化過程に関する研究村上安則

愛媛大学大学院理工学研究科

29 メダカコンソミック系統の作成

酒泉

新潟大学自然科学系

30 常温冬眠療法による脳保護法の開発

森健太郎

順天堂大学医学部附属静岡病院脳神経外科

ＮＫ細胞活性化リガンドの多様性
31 ＮＫレセプター、

笠原正典

北海道大学大学院医学研究科

32 野生マウスゲノムの LD 解析

鈴木北海道大学大学院地球環境科学研究院

33 マウス表現型共有データベースの開発

桝屋啓志

満

仁

独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター マウス表現型知識化開発研究ユニット

34 MSM 系統の染色体を保持するコンソミック系統および野生マウス由来の系統を用いた肺腫瘍発生感受性の解析 宮下信泉

香川大学

35 過剰なレチノイン酸シグナルによる先天性心疾患発症メカニズムの解明

坂部正英

奈良県立医科大学

36 HMI マウス系統型ミューオピオイド受容体遺伝子の機能解析

笠井慎也

財団法人東京都医学研究機構東京都精神医学総合研究所

37 MSM コンソミックマウス系統におけるオス求愛歌の解析

菊水健史

麻布大学獣医学部動物応用科学科伴侶動物学

38 オープンフィールド行動の個体差に関わる遺伝因子の探索：高・低活動系分離におけるセロトニン神経系の関与

加藤克紀

筑波大学大学院人間総合科学研究科

39 社会的ストレス負荷マウスの行動遺伝学的解析

下位香代子

静岡県立大学環境科学研究所

40 コンソミックマウス系統による行動解析プロトコルの開発

富原一哉

鹿児島大学法文学部

41 琵琶湖固有魚類における細胞株の樹立

高田達之

立命館大学薬学部

共同研究・研究会／ Collaborative Research 85

42 魚類における環境適応能力に関する遺伝子の探索

中嶋正道

東北大学大学院農学研究科

43 メダカ精原細胞の単離法の確立と精原幹細胞株の樹立

山下正兼

北海道大学大学院先端生命科学研究院

44 ゼブラフィッシュを用いたノンコーディング RNA の機能解析

剣持直哉

宮崎大学フロンティア科学実験総合センター

45 イネの種間交雑における胚乳崩壊現象の解析

木下

奈良先端科学技術大学院大学

46 イネの栽培種、野生種を用いた、発育過程の分子遺伝学

長戸康郎

東京大学大学院 農学生命科学研究科

47 相同組換えにおける翻訳後修飾の解析

筒井康博

東京工業大学大学院生命理工学研究科

48 滅数分裂期染色体動態の制御機構の解明

山本静岡大学理学部

49 DNA 複製装置をモニターする DNA チェックポイント因子の機能の二種の分裂酵母での比較解析

田中克典

関西学院大学理工学部生命科学科

50 tmRNA による定常期の維持

中山秀喜

京都産業大学総合生命科学部

51 ショウジョウバエ遺伝資源統合データベースシステムの高度化に関する研究山本雅敏

京都工芸繊維大学

52 ヒト腸管付着性血液型プロバイオティック乳酸菌のアドヘシンの構造遺伝子解析および分子系統解析齋藤忠夫

東北大学大学院農学研究科生物産業創成科学専攻

53 全ゲノム配列・トランスクリプトーム解析を利用した進化研究

阿形清和

京都大学大学院理学研究科

54 ヒトデ BAC/fosmid ライブラリーの作成

岸本健雄

東京工業大学大学院生命理工学研究科

55 天然植物由来のファルネシル転移酵素 (FTase) 阻害剤と FTase との結晶構造解析

竹田修三

第一薬科大学薬学部

56 耐塩性グルタミナーゼの高濃度食塩適応機構に関する研究

吉宗一晃

九州大学大学院農学研究院

57 プロトンモーティブフォース産生の比較構造生物学

今田勝巳

大阪大学大学院理学研究科

58 蛋白温度安定性が膜蛋白質複合体の結晶化に与える影響

村上東京工業大学大学院生命理工学研究科

59 膜蛋白質〜電子顕微鏡構造解析からのアプローチ〜

安永卓生

九州工業大学大学院情報工学部

60 大腸菌 ECM の形態変化

嶋本伸雄

京都産業大学総合生命科学部

61 Notch 情報伝達系の新規構成遺伝子 pecanex の小胞体形成における機能に関する研究

松野健治

東京理科大学基礎工学部

62 Ｃ型肝炎ウイルスが宿主に及ぼす影響

市田隆文

順天堂大学医学部附属静岡病院 消化器内科

63 オミクスアプローチによる軟体動物の脳神経系の進化に関する研究小倉淳

お茶の水女子大学

64 知識メディア技術による大規模生命情報データ連携方法の開発

田中譲

北海道大学大学院情報科学研究科

哲

歩

聡

65 Comparative analysis of small RNA transcriptoms involved in vernalization-mediated ﬂowering in Brassicaceae plant species by deep sequencing Shih-Feng Fu

National Cheng Kung University, Department of Life Sciences

66 発光能を有する海洋プランクトンの分子進化

茂里

独立行政法人産業技術総合研究所健康工学研究センター

67 ３次元ホヤ幼生全細胞地図の作成

堀田耕司

慶應義塾大学理工学部生命情報学科

68 次世代シークエンサが産出する超大量ゲノム塩基配列の多面的情報解析システムの構築

池村淑道

長浜バイオ大学コンピュータバイオサイエンス学科

69 プロテオミクスと DT40 細胞の遺伝学とを組み合わせた染色体維持・伝達機構の解明

小布施力史

北海道大学大学院先端生命科学研究院

70 刺胞動物の拍動運動を制御する機構についての進化発生学的解析

並河洋（独）国立科学博物館動物研究部

71 FRET バイオセンサーを発現するトランスジェニックマウスの作成

松田道行

京都大学大学院生命科学研究科

72 遺伝子発現制御を司る相互作用ネットワークの多様性と進化

高橋

京都産業大学総合生命科学部

73 昆虫ゲノム中に保持される連鎖不平衡の種間・個体群間比較

立田晴記

琉球大学農学部

74 多因子疾患原因遺伝子の進化学的研究

太田博樹

北里大学医学部

75 環境ストレスにより活性化するトランスポゾンとゲノム構造の解析

伊藤秀臣

北海道大学大学院理学研究院

76 イネのＤＮＡメチル化制御遺伝子のターゲティング改変体の分子レベルの機能解析

寺田理枝

名城大学農学部

77 染色体複製制御機構の動的解析片山勉

九州大学大学院薬学研究院

78 染色体構造維持の分子メカニズム菱田卓

大阪大学微生物病研究所

79 極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシの変異体解析

國枝武和

東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻

80 哺乳類染色体のゲノム多様性解析

黒木陽子

理化学研究所免疫・アレルギー科学総合研究センター

81 O-GlcNAc の細胞外基質への細胞接着における役割

岡島徹也

名古屋大学大学院医学系研究科

82 ウイルス免疫とミトコンドリアの構造変化

小柴琢己

九州大学大学院理学研究院生物科学部門

83 ショウジョウバエの化学感覚情報処理に必須な神経経路の電子顕微鏡観察田中暢明

京都大学 生命科学系キャリアパス形成ユニット

84 軸索ガイダンス分子 Slit と Robo の進化のメカニズムの研究

劉中国山東農業大学発育遺伝学研究室

85 Ecological and evolutionary genomics of native species in East Asia

Tzen-Yuh Chiang

National Cheng Kung University, Department of Life Sciences

86 ゼブラフィッシュを用いた機能的脳神経回路形成の解析

小田洋一

名古屋大学大学院理学研究科

86 共同研究・研究会／ Collaborative Research

康

亮

慶信

共同研究 B
研究課題

研究代表者

1 PCNA のユビキチン化と SUMO 化によるヒト複製後修復経路の制御機構

増田雄司

広島大学原爆放射線医科学研究所

2 コリプレッサー Samuel/Moses と Seven-up 核内受容体の機能的相互作用に関する研究

小瀬博之

国際基督教大学教養学部 生命科学デパートメント

3 新規遺伝子変異マウスのバレル発達 , および ,αキメリン変異マウスの神経回路の研究

糸原重美

独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センター

4 チャネルロドプシンを用いた神経機能発現の解析

東海林

東北大学加齢医学研究所

5 食性の進化に寄与する匂い物質結合タンパク質遺伝子のシスートランス共進化

松尾隆嗣

首都大学東京大学院理工学研究科

6 色素細胞の機能進化−色素細胞は脈絡膜の構造や機能に寄与するか？

山本博章

長浜バイオ大学バイオサイエンス学部

7 哺乳類頭蓋顔面発生における sonic hedgehog 遺伝子の役割

井関祥子

東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科分子発生学分野

8 プロセシング酵素 PC6 による軸形成と体節形成

西松伸一郎

川崎医科大学医学部 分子生物学１（発生学）教室

9 C57BL/6J-MSM/Ms 亜種間コンジェニックマウスを用いた新規睡眠遺伝子の単離・同定

寺尾

北海道大学大学院獣医学研究科

10 細胞膜によるバクテリア核様体の構造・機能制御機構

大庭良介

筑波大学大学院人間総合科学研究科

11 質量分析を利用したクロマチン機能複合体解析

田上英明

名古屋市立大学大学院 システム自然科学研究科

12 キンギョの DNA 多型からみたドメスティケーション過程の分子進化的研究

小見山智義

東海大学医学部学科基盤診療学系臨床薬理学

13 イネ花粉突然変異体の単離と解析

上田健治

秋田県立大学生物資源科学部

研

究

亙

晶

会

研究会名

研究会代表者

1 細胞核超分子複合体の動態とその機能

胡桃坂仁志

早稲田大学理工学術院

2 ユビキチン・SUMO による DNA 複製および DNA 修復系の制御

石合正道

京都大学放射線生物学研究センター

3 個人ゲノム時代におけるヒトゲノム DNA 多型研究神田芳郎

久留米大学医学部

4 第２１回国際アラビドプシス研究会議「エピジェネティックな RNA 調節」

渡辺雄一郎

東京大学大学院総合文化研究科

5 「Mouse Forward Genetics の新潮流」

木南

新潟大学医歯学系分子細胞医学系列 医歯学総合研究科

6 日本 Notch シグナル研究会

松野健治

東京理科大学基礎工学部

7 イネ分子遺伝学の展望

長戸康郎

東京大学大学院農学生命科学研究科

8 単細胞システムの細胞構築と増殖機構の研究

秋山芳展

京都大学ウイルス研究所

9 ゲノム多様性研究における今後の課題

五條堀

国立遺伝学研究所 生命情報・ＤＤＢＪセンター
遺伝情報分析研究室

10 Toward next generation studies of biodiversity and bioresource.

Tzen-Yuh Chiang

National Cheng Kung University,
Department of Life Sciences

11 生命情報科学若手の会 第 2 回研究会

五條堀

国立遺伝学研究所 生命情報・ＤＤＢＪセンター
遺伝情報分析研究室

平成22年度 民間等との共同研究

協和発酵キリン株式会社

個体遺伝研究系

独立行政法人理化学研究所

系統生物研究センター

独立行政法人理化学研究所

凌

孝

孝

Joint Research with the Private Sector

初期発生研究部門

研究担当者

契約期間

22.1.1〜25.3.31

教

授

川上浩一

哺乳動物遺伝研究室

教

授

城石俊彦

系統生物研究センター

発生工学研究室

教

授

相賀裕美子

協和発酵キリン株式会社

系統生物研究センター

原核生物遺伝研究室

教

授

仁木宏典

独立行政法人理化学研究所

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦

20.4.1〜22.9.30

株式会社ＤＮＡチップ研究所

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦

22.4.1〜23.2.28

琉球大学熱帯生物圏研究センター

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦

21.11.1〜23.3.31

株式会社メディクローム

生命情報・DDBJ 研究センター

遺伝情報分析研究室教

独立行政法人海洋研究開発機構

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦

22.4.1〜26.3.31

財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦

22.4.1〜23.3.31

国立大学法人東京工業大学

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦

22.10.1〜25.9.30

独立行政法人理化学研究所

生命情報・DDBJ 研究センター 遺伝情報分析研究室

教

授

五條堀

独立行政法人理化学研究所

系統生物研究センター

助

教

森本

発生工学研究室

授

助

田村

教
助

教

勝

20.4.1〜23.3.31

小久保博樹

22.4.1〜24.3.31

五條堀

18.6.15〜23.2.28

孝

孝
充

助

教

准教授

鈴木善幸

池尾一穂

19.12.28〜23.2.28

23.2.18〜25.3.31
23.2.1〜25.3.31

民間等との共同研究／ Joint Research with the Private Sector 87

平成22年度 受託研究

Commissioned Research

委託者／研究課題

研究代表者

科学技術振興機構／ヘテロクロマチン修飾除去メカニズムの解析

総合遺伝研究系
育種遺伝研究部門

契約期間

科学技術振興機構／機械刺激受容体と神経軸索組織の構築基盤

個体遺伝研究系
JST さきがけ研究者
初期発生研究部門

和田浩則

22.4.1〜24.3.31

科学技術振興機構／バイオ基幹情報資源の高準化と共用化

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

菅原秀明

22.4.1〜23.3.31

科学技術振興機構／タンパク質発現制御技術を用いた高等動物細胞における遺伝子機能破壊細胞の研究開発

分子遺伝研究系
分子遺伝研究部門

教授

深川竜郎

22.4.1〜22.11.30

科学技術振興機構／セントロメアを規定する新規エピジェネティックマーカーの探索と同定

分子遺伝研究系
分子遺伝研究部門

助教

堀

哲也

22.10.1〜24.3.31

科学技術振興機構／ Immortal DNA 機構解明への挑戦

細胞遺伝研究系
細胞遺伝研究部門

助教

飯田哲史

22.10.1〜24.3.31

科学技術振興機構／ X 線顕微鏡を用いた細胞及び染色体の観察

構造遺伝学研究センター生体高分子研究室

科学技術振興機構／エピジェネティクス制御の多様性と進化

新分野創造センター生態遺伝学研究室

しずおか産業創造機構／がん化を促進するセントロメア機能異常を解析する実験系の開発と応用

分子遺伝研究系
分子遺伝研究部門

教授

名古屋大学／イネ生殖細胞分化関連遺伝子の単離と機能解析

実験圃場

野々村賢一

准教授

佐瀬英俊

助教

22.4.1〜24.3.31

特任教授

教授

前島一博

22.10.1〜24.3.31

特任准教授

北野

23.2.1〜24.3.31

潤

深川竜郎

22.8.2〜23.3.31
22.4.1〜23.3.1

革新的細胞解析研究プログラム（セルイノベーション）
文部科学省／データ解析拠点の構築と情報研究開発

生命情報・DDBJ 研究センター

文部科学省／生殖細胞及び精子幹細胞の発生分化機構

系統生物研究センター

遺伝情報分析研究室

発生工学研究室

教授

五條堀

教授

孝

22.4.1〜23.3.31

相賀裕美子

22.4.1〜23.3.31

ターゲットタンパクプログラム
文部科学省／ターゲットタンパク研究情報プラットフォームの構築運用

生命情報・ＤＤＢＪ研究センター

特任教授

菅原秀明

22.4.1〜23.3.31

科学技術総合推進費補助金(科学技術振興調整費）
文部科学省／若手研究者の自立的研究環境整備促進

生命科学の新分野創造若手育成プログラム

系統生物研究センター

平成22年度 研究開発施設共用等促進費補助金

植物遺伝研究室

倉田のり

22.7.13〜27.3.31

National BioResource Project（ナショナルバイオリソースプロジェクト）

研究課題

課題管理者

文部科学省 ／イネ属遺伝子資源の収集・保存・提供と高度情報化

系統生物研究センター

文部科学省 ／原核生物遺伝資源（大腸菌・枯草菌）の整備と活用

系統生物研究センター 原核生物遺伝研究室

文部科学省 ／情報発信体制の整備とプロジェクトの総合的推進

教授

研究期間

植物遺伝研究室

倉田のり

教授

仁木宏典

教授

生物遺伝資源情報総合センター

系統情報研究室

生命情報・DDBJ 研究センター

特任教授

准教授

菅原

22.4.1〜23.3.31
22.4.1〜23.3.31

山﨑由紀子

秀明

22.4.1〜23.3.31

文部科学省 ／ゼブラフィッシュの収集・保存及び提供（トランスポゾンTol2を用いた遺伝子改変系統の収集・保存及び提供）

個体遺伝研究系

文部科学省 ／ショウジョウバエ遺伝資源の収集・総合的維持管理・提供（ショウジョウバエRNAi系統の維持管理・提供）

系統生物研究センター

文部科学省 ／マウスC５７BL/６N亜系統のBACエンドシーケンスの完成（BACクローンの両末端配列決定）

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦 22.7.1〜23.3.31

文部科学省 ／マイクロトムゲノム配列解読（次世代シーケンサー（イルミナ）
を用いたゲノム解析）

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦 22.7.1〜23.3.31

文部科学省 ／ニホンザルゲノム解析（次世代シーケンサー（イルミナ）
を用いたゲノム解析）

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦 22.7.1〜23.3.31

文部科学省 ／メダカ近郊系リシークエンスによるゲノム多型情報の整備（次世代シーケンサー（イルミナ）
を用いたゲノム解析）

生物遺伝資源情報総合センター

比較ゲノム解析研究室

特任准教授

豊田

敦 22.7.1〜23.3.31

初期発生研究部門教授

川上浩一

無脊椎動物遺伝研究室

教授

88 受託研究／研究開発施設共用等促進費補助金／ Commissioned Research ／ National BioResource Project

22.4.1〜23.3.31

上田龍

22.4.1〜23.3.31

平成22年度 表彰・受賞歴Awards・Honors

内容

氏名

日本実験動物学会奨励賞「多因子形質解析とその実験モデルマウスの開発」

哺乳動物遺伝研究室

小児循環器学会、asia-pacific pediatric cardiac society、asia-pacific society for
adult congenital heart disease 合同学会 Chairperson Award「Hesr2 disrupted
mice develop aortic valve disease with advancing age」

発生工学研究室

第 10 回日本神経科学学会奨励賞「ゼブラフィッシュを用いた運動発達の研究」

運動神経回路研究室

准教授 平田普三

日本遺伝学会木原賞「出芽酵母における DNA 複製開始メカニズムの分子遺伝学的解析」

微生物遺伝研究部門

教授 荒木弘之第 117 回講演会日本育種学会優秀発表賞「イネの遺伝子発現ネットワーク構築」

濱田和輝、山本直樹、望月孝子、諏訪部圭太、倉田のり、矢野健太郎

助教 高田豊行

小久保博樹

助教

第 117 回講演会日本育種学会優秀発表賞
水多陽子、春島嘉章、倉田のり「イネ亜種間交雑で生殖的隔離を引き起こす DOPPELGANGER(DPL)1 と DPL2 の解析」

平成22年度 知的財産権

Intellectual Property Rights

知的財産権取扱い状況
特許出願

特許登録

特許公開

商標権移転

3

7

3

5

国外特許出願 3件
発明の名称

発明者

出願番号

タンパク質の生産方法（PCT）

川上浩一

PCT/JP2010/059881

タンパク質の生産方法（米国）

川上浩一'099119233

タンパク質の生産方法（台湾）

川上浩一

12/813,920

特許登録（国内外） 7件
発明の名称

発明者

特許番号

マルチウェルプレート（日本）

西村昭子

第 4461267 号

超薄型マルチウェルプレートの製造法（日本）

西村昭子

第 4496318 号

試料温度装置（日本）

徳永万喜洋

第 4547176 号

顕微鏡装置（ドイツ）

徳永万喜洋

11 2004 000 126

薄層斜光照明装置および顕微鏡（日本）

徳永万喜洋

第 4707089 号

セントロメアへ局在する新しいタンパク質（日本）

深川竜郎

第 4631051 号

哺乳動物において機能的なトランスポゾン（米国）

川上浩一

7.883.890

特許公開公報（国内外） 3件
発明の名称

発明者

公開番号

生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラム

池尾一穂

特開 2010-198294

哺乳類細胞におけるタンパク質分解誘導方法

深川竜郎

WO/2010/125620

ボツリヌス毒素遺伝子トランスジェニックフィッシュ

川上浩一

特開 2011-55801

商標権移転登録 5件
商標の名称

権利者

公開番号

商標登録第 5268345 号（「ゲノムひろば」）

小原雄治

第 5268345 号

商標登録第 5269716 号（「A」）

小原雄治

第 5269716 号

商標登録第 5269717 号（「T」）

小原雄治

第 5269717 号

商標登録第 5269718 号（「G」）

小原雄治

第 5269718 号

商標登録第 5269719 号（「C」）

小原雄治

第 5269719 号

表彰・受賞歴／知的財産権／ Awards・Honors / Intellectual Property Rights 89

大学共同利用機関法人

情報・システム研究機構 Research Organization of Information and Systems
機構東京連絡所所在地機構所属研究所〒105-0001
東京都港区虎ノ門4-3-13
神谷町セントラルプレイス2階
TEL（03）6402-6200

国立極地研究所

統計数理研究所

National Institute of Polar Research

The Institute of Statistical Mathematics

http://www.rois.ac.jp/

http://www.nipr.ac.jp/

http://www.ism.ac.jp/

国立情報学研究所

国立遺伝学研究所

National Institute of Informatics

National Institute of Genetics

http://www.nii.ac.jp/

http://www.nig.ac.jp/

機構長

北川源四郎
President Genshiro Kitagawa〒190-8518 東京都立川市緑町10-3
TEL（042）512-0608〒101-8430 東京都千代田区一ツ橋2-1-2 〒411-8540 静岡県三島市谷田1111
TEL（03）4212-2000
TEL（055）981-6707

機構の理念
生命、
環境、
情報など、
21世紀の人間の変容に関わる重要課題の解決には、
従来の学問領域の枠にとらわれない研究への取り組みが必要となっています。
情報・システム研究機構は、４研究所が連携することにより、
生命、
地球、
環境、
社会などに関わる複雑な問題を情報とシステムという視点から総合的に捉え、実験・観測による多種・大量のデータの産生とそこからの情報の抽出、真理の発見、
データベースの構築とその活用法の開発などの諸課題に関して、分野の枠を超えた融合的な研究を通して、新分野の開拓を図るものです。
また、その成果と新たな研究領域に対する研究基盤を広く共同利用に供することを目的としています。
さらに、複雑なシステムに関する情報学的研究の方法論、データベースやネットワークの高度利用に関する研究開発と事業を通して、学術研究に関わる国内外の諸機関に対して、研究の機動的、効果的展開を支援するための情報基盤を提供することも大きな使命です。
このように、
情報・システム研究機構においては、各研究所が従来から進めてきた大学共同利用機関としての研究の充実発展に加え、これまでの研究所の枠を超えた先端的な融合研究を新たな構想の下に推進していこう
としています。

〒190-8562 東京都立川市緑町10-3
TEL（050）5533-8500

Philosophy and Concept
Science today is experiencing a revolution characterized by theremarkable progress in experimental as well as computing technologies thatenable us to produce and handle a large amount of data. This is best
exemplified in genome science, but is also true in other fields such as earth,environmental and social sciences. The Research Organization ofInformation and Systems (ROIS) is established to promote research activitiesof the inter-university collaborative institutes by integrating their effort tocreate new paradigms along this current scientific trend. Each of the four
institutes has its own history and research activities, but they are selected
not because they are specialized in closely related fields, but they
complement each other for future research development.
Through the interdisciplinary cooperation, we will be able to create newparadigms that conform to the current science revolution. In order to explore
the new vistas in ROIS, we organized “Transdisciplinary Research Integration
Center (TRIC)” where collaborative and integrative research projects arepromoted. For the first term, we would like to place emphasis on biologicalinformation, earth and environmental information and basis of informatics
and inference. We would like to expand our activities to other systems, in the
future. By doing so, we hope to go far beyond the original discipline of each
institute, and to enhance our role as inter-university collaborative research
institutes.

Organization

90 情報・システム研究機構／ Research Organization of Information and Systems

遺伝研へのアクセス

Access to the Institute

シンボルマークは減数分裂第一中期の分裂像を図案化したもので，「地球の歴史は地層に、生物の歴史は染色体に記されてある」（木原均、1946）を表している。
Symbol mark of the Institute, which designs themetaphase plate of the first meiotic division andsymbolizes the remark by Dr. Hitoshi Kihara (1946):“The history of the earth is recorded in the layers of
its crust; the history of all organisms is inscribed in
the chromosomes.”

遺伝研周辺地図

遺伝研詳細地図2011年5月 発行

MAY, 2011

大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構

国立遺伝学研究所

Research Organization of Information and Systems
National Institute of Genetics

国立大学法人 総合研究大学院大学

生命科学研究科・遺伝学専攻
Department of Genetics, The Graduate University
for Advanced Studies (SOKENDAI)

要覧 2011年度
http://www.nig.ac.jp

国立遺伝学研究所管理部〒411-8540 静岡県三島市谷田1111
Yata 1111, Mishima, Shizuoka-ken 411-8540 JAPANTEL 055-981-6707

FAX 055-981-6715

遺伝研へのアクセス／ Access to the Institute 91