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公開 - 新エネルギー・産業技術総合開発機構
「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」 公開 事後評価第１回分科会 資料５－１（公開） 「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」 事業原簿（公開） 作成者 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 バイオテクノロジー・医療技術開発部 目 次 概要 プロジェクト基本計画 プログラム基本計画 技術戦略マップにおける位置づけ プロジェクト用語集 Ｉ．事業の位置付け・必要性について.................................................................................. １ １ NEDO の関与の必要性・制度への適合性..................................................................... １ １．１ NEDO が関与することの意義......................................................................... １ １．２ 実施の効果（費用対効果）.................................................................................. ２ ２ 事業の背景・目的・位置付け........................................................................................... ３ ２．１ 事業の背景・目的・意義...................................................................................... ３ ２．２ 事業の位置付け................................................................................................. ７ Ⅱ．研究開発マネジメントについて................................................................................ １４ １ 事業の目標................................................................................................................. １４ ２ 事業の計画内容.......................................................................................................... １７ ２．１ 研究開発の内容............................................................................................ １７ ２．２ 研究開発の実施体制.......................................................................................１８ ２．３ 研究開発の運営管理...................................................................................... ２２ ３ 情勢変化への対応...................................................................................................... ２６ ４．中間評価結果への対応..................................................... ...........................................３０ ５．評価に関する事項..................................................... .......... .......................................６５ Ⅲ 研究開発成果について............................................................................................... ６９ １．事業全体の成果........................................................... ...............................................６９ ２．中間評価指摘事項へ対応したことによる成果........ .................................................. ７１ ３．研究開発項目の達成度と研究グループ別成果........... ................................................７４ ４．最終目標への達成度と各年度成果一覧.......................................................................８８ Ⅳ．実用化、事業化の見通しについて...................... ....................................................１３２ １．成果の実用化可能性......................................... .......................................................１３２ ２．事業化までのシナリオ.............................................................................................１３３ ３．波及効果...................................................................................................................１３４ ４．プロジェクト終了後の展開......................................................................................１３５ 添付資料 研究成果（特許・論文・その他外部発表等） 概 要 作成日 平成１９年８月２０日 制度・施策（プログラム） 健康維持・増進のためのバイオテクノロジー基盤研究プログラム 名 事業(ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ)名 細胞内ネットワークのダイナミズム ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ番号 Ｐ０２０２４ 解析技術開発 担当推進部/担当者 バイオテクノロジー・医療技術開発部 主査 古川善規、主査 新田 実 ０．事業の概要 イメージングテクノロジーをベースに、①生きた細胞を対象とし、②細胞本来の機能を 保ちつつ、③複数分子の動態を同時に解析可能とする細胞内ネットワークの解析技術を確 立する。同時に確立した技術を用いて具体的な細胞内ネットワークに関する有意義なデー タの取得を行うことを目的とする。 Ⅰ．事業の位置付け・必 ゲノム解析結果が明らかとしたように、個々の遺伝子の持つ機能の単純な積算、言い換 要性について えれば遺伝子産物である個々のタンパク質の機能解析だけでは、生命の本質に迫ることが できない。このため、ポストゲノム研究で得られたタンパク質機能解析成果を活用しつつ、 複雑な遺伝子発現制御、代謝反応、信号伝達などのﾈｯﾄﾜｰｸを統合システムとして理解し、 生命の高次機能を解明する、次世代を先取りした新しい解析技術の開発が重要である。 また、計測・分析機器から得られる情報が研究内容を規定するといっても過言ではなく、 研究開発ツールの重要性に対する認識が高まる中で、生物の研究者のみならず、物理、計 測、情報など関連する様々な分野の研究者が連携し、真に必要とされる先端的な計測・分 析機器の開発を進めることが重要である。 当該解析技術の基盤を確立することによって、民間企業が独自の戦略に基づき、疾患の 分子メカニズムの解明や、その知見を活かした新たな作用機作を持つ薬の開発、新たな創 薬ターゲット分子の発見など、広範な分野において生命機能の産業応用を進めることが可 能となる。プログラムの目標であるテーラーメイド医療・予防医療の実現や画期的な新薬 の開発を促進し、健康維持・増進に係る新しい産業の創出につなげることを目的に、産業 技術としての成立性の見極め段階にあるプロジェクトとして実施する。 Ⅱ．研究開発マネジメントについて 事業の目標 生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内生体分子のネットワークの時間的・空間的 な動的変化を効率的に計測し、機能解析を可能とする技術の確立とその試薬化・装置化を 行うとともに、開発した試薬・装置を利用して実際に細胞内ネットワークの解析を行う。 この結果を開発仕様にフィードバックし、研究開発終了までに市販化の目処を得るととも に、細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得することを目標とする。 事業の計画内容 主な事業内容 H15fy H16fy H14fy H15fy H16fy (1)生体分子標識技 術開発 (2)標識生体分子の 細胞内調整技術開 発 研究開発項目②細胞内の複数種生 体分子同時解析技術の開発 開発予算 （ METI(H14),NEDO、単 位：百万円） 開発体制 会計・勘定 H17fy H18fy H17fy H18fy 中間 評 価 研究開発項目 ①複数種生体 分子の細胞内 識別技術の開 発 H14fy 総額 一般会計 1,240 865 897 865 752 4,619 総予算 1,240 865 897 865 752 4,619 経産省担当原 課 運営機関 製造産業局生物化学産業課、環境技術産業局研究開発課 ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾘｰﾀﾞｰ 金沢工業大学 委託先 バイオテクノロジー開発技術研究組合【組合員企業 10 社：東洋ビーネット㈱、栄 研化学㈱、㈱日本触媒、㈱ニコン、オリエンタル酵母工業㈱、アステラス製薬(株) （旧山之内製薬㈱）、東洋紡績㈱(H16 迄)、横河電機㈱、（財）NHK エンジニアリ （独）新エネルギー・産業技術総合開発機構 i 教授 大箸信一 再委託・共同研 究先 情勢変化への対応 Ⅲ．研究開発成果につい て ングサービス、㈱日立国際電気】、（独）産業技術総合研究所、国立遺伝学研究 所 電気通信大学、東京大学、岡山大学、東京薬科大学、名古屋大学（H16 迄）、九 州大学、大阪大学、（独）理化学研究所、藤田学園藤田保健衛生大学、京都大学、 （財）東京都医学研究機構（東京都臨床医学総合研究所）、日本放送協会 独立行政法人への移行に伴い新設された、著しい成果を挙げているプロジェクトに対し てプロジェクト予算とは別に追加的な資金を投入する「加速財源制度」を用いて、開発加 速化するため、追加資金の配分と、中間評価の指摘を受けて体制の見直しを行った。 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 研究開発項目①－１ 生体分子標識技術開発 （１）近江谷グループ 安定化された色識別型発光タンパクを用い、１つの基質で同時に３種類の遺伝子発現を 同時に測定可能な細胞内複数遺伝子検出系を世界に先駆けて開発し、複数遺伝子発現解析 キットを実用化した。また、細胞内で発現した３種類の色識別型発光タンパクの発光活性 を安定なキネティクスで測定できる発光試薬を開発し、ハイスループット解析に対応する 発光試薬の開発にも成功し、実用化し、さらに、細胞内の生物発光イメージングを行うた めの生物発光イメージング装置を、上市した。また、発光色の異なるホタルルシフェリン 類縁体の合成に成功し、発光強度の増倍化法も確立した。 （２）長棟グループ 上皮細胞増殖因子EGFで刺激した細胞の細胞内MAPK経路の活性化の様子を観察するため に、マイクロインジェクション法によって細胞へ導入したGST-ERK1分子のリン酸化の様子 をEnhanced FRET法により経時的にイメージングすることに成功した。また、抗リン酸化ERK 抗体（EYFP-Jun）およびリン酸化ERKペプチド（ECFP-Jun）を用いた競合型Enhanced FRET 法により、in vitroでのリン酸化ERKの検出にも成功し、細胞内ERKのリン酸化過程の直接 的イメージングに世界で初めて成功した。また、標識生体分子を細胞内に導入するためカ チオン性ポリマーを用いた汎用的な細胞内導入ツール開発においては、精細なタンパク質 の化学修飾に基づく各種のカチオン化技術の開発により、様々な物性のタンパク質を生細 胞内へ高効率に導入する新規な技術を確立し、生細胞内のタンパク質の標識や細胞の人工 的な増殖制御が可能なこと等を示した。 （３）工藤グループ タンパク質リン酸化酵素（プロテインキナーゼ）と脱リン酸化酵素（プロテインフォス ファターゼ）の反応過程を可視化するcAMP依存性キナーゼ(PKA)の特異的基質ペプチドのリ ン酸化部位N-末直近にシステインを導入し、そのSH残基に蛍光分子を結合させる方法によ り、リン酸化検出試薬である新規蛍光色素、Quinaminonを開発し、この蛍光分子を導入し 、リン酸化によって50%以上の蛍光強度変化を示す試薬AKMQを開発した。また、この Quinaminonを用いて、蛍光PKA検出試薬を開発した。これら試薬はいずれも細胞外に適用す るだけで細胞内に導入することができる特徴を持つ。なお、亜鉛検出試薬も開発した。 （４）楠見グループ 非生物系プローブとして、赤色、青色蛍光を有するシリコンナノ粒子の製造方法、保存 方法を確立した。また、蛋白質であるアクチンをシリコンナノ粒子に標識することに成功 し、トランスフェリンをシリコンナノ粒子で標識し、生細胞表面のトランスフェリン受容 体に結合させ、受容体振る舞いの10分間程度連続観察、そしてマクロファージの細胞質に シリコンナノ粒子を取り込ませ、生きたまま３日間程度連続観察に成功した。また、フォ ーカス安定化装置を開発し、ガラス基板上のシリコンナノ粒子をフォーカス変動なしに８ 時間以上連続観察にも成功した。 研究開発項目①－２ 標識生体分子の細胞内調製技術開発 （１）今本グループ 生細胞内や染色体上へ、２～３種類の遺伝子（cDNA）を等コピー数で導入するために、 １分子ベクター上に複数種cDNAを並べて構築し、このマルチcDNA発現クローンを用いて複 数種遺伝子を化学量論的（stoichiometrical）に生細胞へ共導入し得る技術と、この導入 した遺伝子の発現量を自在に制御する技術を確立した。また、遺伝子導入部位を持つヒト 人工染色体(HAC)を設計し、ヒト細胞内に構築し、このHACベクターの汎用的利用を目的に 、微小核融合法によりHACベクターを様々な細胞種にトランスファーする技術等を確立した 。また、顕微鏡視野下での微量蛍光タンパク質の比較定量に有効な蛍光ビーズを作製した 。 ii （２）村田グループ 遺伝子転写制御ネットワークの推定・検証技術開発は、16個の時計関連遺伝子についてヒ ト及びマウスの比較ゲノム解析を行い、これら遺伝子の概日発現に機能する転写制御エレ メントを予測し、生物実験によりその機能を検証し、体内時計の転写制御ネットワークの 基本構造を解明し、さらに、本技術の汎用性向上のため疾患変動遺伝子転写ネットワーク 解析に取り組み、健康、未病、肥満・糖尿病の変遷に伴い変動するバイオマーカー遺伝子 の抽出に成功した。細胞のオルガネラ・細胞骨格やそのトポロジーを保持したまま細胞質 を入れ替え、細胞質依存的な細胞内イベントを再構成できるセミンタクト細胞系に関する 技術においては、セミンタクト細胞チップ自動作製装置を作成し、タンパク質の『転写・ 翻訳』『細胞内輸送・ターゲティング』『分解』過程を再構築出来る技術を確立した。この 技術をベースに、セミインタクト細胞系を基盤とした単一細胞内ネットワーク可視化解析 技術開発を確立した。また、本装置を用いキナーゼネットワーク可視化解析システムを構 築し、アルツハイマー病に関わるキナーゼセットを同定し、本技術の有用性を実証した。 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 （１）中野グループ 研究開発した各ユニット（①「分子識別技術」、「高速リアルタイム3D」、「超高SN比光学 系」、②HARP撮像管、③カメラシステム）を集積し、三種蛍光識別可、従来システムの100 倍高い感度、10倍速い高速性をもち、かつ3次元データに、デコンボリューション演算を行 い、従来の光学顕微鏡では、光の回折効果により画像の中に埋もれて見えなかった微細構 造が見えるまでの分解能力（約50nmの分解能）を持つ超高感度高速リアルタイム３次元顕 微撮像システムのプロトタイプ機を開発した。この装置を用いて酵母ゴルジ体の層板内輸 送については、槽成熟モデルを支持する直接的な結果を得た。一方、酵母細胞壁GPI 型及 びPir型マンナンタンパク質の局在化機構や、癌の増殖抑制に関わるタンパク質群の癌細胞 核内動態も解明した。ミトコンドリア形態解析から新規遺伝モデルを提唱した。 「分子識別技術」では、多波長励起、分光画像光学系を開発し、3種以上の分子識別を実 現させた。また、カメラからの高速データ伝送レートとして世界最高速市販品に対し、約2 桁高い速度を実現した。 「高速リアルタイム3D」では、従来の１０倍速い３次元測定を可能 にした。 「超高SN比光学系」では、測定光学系から発生する背景光を試料に照射する励起光 の10億分の4以下の成果を出した。 HARP撮像管開発は、「アバランシェ増倍率1,000（現製品AP Imagerの約5倍）、走査線数 1,000TV本以上の走査システムに対応可能なHARP方式超高感度高精細撮像管の実用化開発 と長波長側感度向上の技術開発を行った。 カメラシステム開発は、感度600倍HARP方式撮像管搭載の超高感度高精細単波長カメラ、 および、超高感度高精細多波長カメラを開発し、高精細型プロトタイプ機と高速型プロト タイプ機へ搭載した。また、感度１０００倍、１８０ｆｐｓのカメラ評価用試作機を完成 させ、製品化に向けた総合評価を行った。 （２）徳永グループ 薄層斜光照明法プロトタイプ顕微鏡を構築し、細胞内GFP１分子の明瞭なビデオ像での イメージングに成功した。細胞内70nmの２点識別分解能を達成した。また、マルチカラー ３次元１分子イメージングのために、複数波長同時観察系、３次元走査システムを開発し た。さらに、試料温度調節装置、標本合焦位置高精度計測法を開発し、３次元走査におけ る正確なｚ(高さ方向)走査を可能にするとともに、正確な焦点を保持しての安定な観察を 可能にした。これらの技術開発により、細胞１分子イメージング用結像光学系を開発し、 高画質な細胞内１分子画像を実現した。１分子イメージング定量解析と細胞機能画像解析 との相関により、細胞機能の分子間相互作用の化学量論比を求め、１分子イメージング定 量解析による数値をパラメータとして用い、細胞内機能を数値モデル化して計算機シミュ レーションし、細胞内機能を分子システムとして解明する方法を開拓した。 （３）鷲津グループ マイクロフルイディクス上の複数小孔への細胞固定化技術と、この固定した細胞へのレ ーザー加工技術を確立した。また、低コスト・使い捨て可能な細胞固定チップを実現する ため有機薄膜によるオリフィス作製法を開発した。このチップ上でエレクトロポレーショ ン技術を開発し、細胞形状を問わない高導入率のリアルタイム細胞内物質導入法を開発し た。あわせて、高周波変調による細胞ダメージ極小化法を開発し、それ実証した。チップ 上でのエレクトロポレーションを用いた細胞内ネットワークのリアルタイム応答計測を、 心筋の基質・cAMP・IP3 導入時の応答計測により実証した。 iii Ⅳ．実用化、事業化の見通 しについて Ⅴ．評価に関する事項 Ⅵ．基本計画に関する事項 投稿論文 「査読付き」２５１件、「その他」８３件 特 「出願済」８９件、「登録」６件、「実施」１６件 許 成果の実用化可能性の指標として、特許件数は大きな比重を占める。 当プロジェクトでの特許件数は９５件で、その内訳は、国内特許７４件、外国特許２１件 と大きな成果を出している。さらに外国特許２１件が示すように世界市場に向けた実用化 の可能性も非常に高い。実施済特許１６件、および現在に至る迄、１１の製品が既に市場 に提供されていることから、本プロジェクトで開発した成果の実用化可能性は非常に高い 。 評価履歴 平成 16 年度 中間評価実施 評価予定 平成 19 年度 事後評価実施予定 策定時期 平成 14 年 3 月制定：経済産業省において制定。 平成 15 年 3 月制定：経済産業省から事業を引き継いだ NEDO の基本計画として 制定。 変更履歴 平成 16 年 3 月変更：独立行政法人移行に伴う変更。経済産業省プログラム基 本計画変更に伴う変更。プロジェクトリーダーの所属変 更に伴う所属機関名を変更。 iv プロジェクト基本計画 Ｐ０２０２４ （健康安心プログラム） 「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」基本計画 バイオテクノロジー・医療技術開発部 １．研究開発の目的・目標・内容 （１）研究開発の目的 本研究開発は、遺伝子やタンパク質等の生体分子の機能・構造解析等を行うとともに、そ れらの研究を強力に推進するためのバイオツールやバイオインフォマティックスの開発、 成果を高度に利用するためのデータベース整備や先端技術を応用した高度医療機器開発等 により、テーラーメイド医療・予防医療・再生医療の実現や画期的な新薬の開発、医療機 器、福祉機器等の開発・実用化を促進することによって健康寿命を延伸し、今後、世界に 類を見ない少子高齢化社会を迎える我が国において、国民が健康で安心して暮らせる社会 の実現を目指すことを目的とする「健康安心プログラム」の一環として実施する。 ヒトゲノムプロジェクトの解析結果は、ヒトゲノム遺伝子の総数が僅か３～４万と報告 されており、ショウジョウバエの１万３千、線虫の１万８千と比較しても大差ないことを 示した。さらに線虫の遺伝子のうち、４０％が塩基配列上また機能上、ヒトと共通性の高 い、いわゆる相同遺伝子であることが示された。これらの事柄は個々の遺伝子の持つ機能 の単純な積算、言い換えれば遺伝子産物である個々のタンパク質の機能解析だけでは、生 命の本質に迫ることができず、各タンパク質分子機能と生命活動との間には大きな間隙が あることを示している。一方、細胞の働きは主としてそこに発現しているタンパク質を中 心とした生体分子間の相互作用ネットワークに基づくものであることは言を待たない。こ のことは細胞が様々な細胞外シグナルに反応して、細胞内の情報伝達系、細胞骨格系また 転写制御系のタンパク質ネットワークを次々と、ダイナミックに変化させ、その結果、細 胞は接着性、移動性さらには分裂能、分化能を大きく変換させて最終的には生体組織の構 築、機能発現に至るといった細胞内ネットワークのダイナミズム解析こそが生命の本質的 理解に必須であり、ひいては生体機能の産業技術への高度利用にも必要不可欠であること を意味している。 ネットワーク解析の重要性は総合科学技術会議でも強く認識されており、２００１年９ 月にまとめられた分野別推進戦略（ライフサイエンス分野）においても「複雑な遺伝子発 現制御、代謝反応、信号伝達などのネットワークを統合システムとして理解し、生命の高 次機能を解明する」ことの重要性が指摘されており、次世代を先取りした新しい解析技術 の開発と、その効率的な産業化の実現が重要とされているところ。 そこで本研究開発では、生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内生体分子のネット ワークの時間的・空間的な動的変化を効率的に計測し機能解析を可能にする技術の確立を 目指すとともに、細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得することを目的とす る。 v これにより、生命現象を司る細胞内のネットワークを解析することが可能となり、新た な作用機序を持った医薬品の創製や治療手法を提供すると期待される。高齢化社会におい て医療費高騰化を抑制し、かつ効果的に医療福祉産業を拡充するためには、ヒトゲノム情 報を利用し、効率的に新機能生体分子の解析を可能とする技術開発の推進が必須であり、 本研究で得られる成果は画期的な新薬の開発や診断機器開発へ活かされるものと期待され る。 （２）研究開発の目標 ①最終目標（平成１８年度末） 生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内の異なる複数生体分子のネットワークの時 間的・空間的な動的変化を細胞の本来の機能を保ちつつ、効率的に計測し機能解析を可 能にする技術を確立する。同時に確立した技術を利用して、具体的な細胞内ネットワー クに関する有意義なデータを取得する。 ②中間目標（平成１６年度末） 複数種生体分子の細胞内識別技術及び細胞内の複数種生体分子同時解析技術・装置のプ ロトタイプを開発する。 （３）研究開発内容 上記目標を達成するために、以下の研究開発項目について、別紙の研究開発計画に基づ き研究開発を実施する。 ①複数種生体分子の細胞内識別技術の開発 ②細胞内の複数種生体分子同時解析手法の開発 ２．研究開発の実施方式 （１）研究開発の実施体制 ①本研究開発は、平成１４年度は経済産業省産業技術環境局研究開発課及び製造産業局 生物化学産業課において基本計画を策定し事業を実施したものであるが、平成１５年度 上期は、特殊法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下「特殊法人ＮＥＤＯ」と いう。）において、平成１５年度下期以降は、ＮＥＤＯ技術開発機構において委託して 実施する。なお、研究開発実施者の選定にあたっては、特殊法人ＮＥＤＯの協力の下、 平成１４年１０月経済産業省において選定。平成１５年度以降は、実質的に継続事業で あるため、原則特殊法人ＮＥＤＯ及びＮＥＤＯ技術開発機構において公募による研究開 発実施者の選定は行わない。 ②研究開発実施者は、共同研究契約等を締結した研究体を構築し、共同研究開発に参加 する研究開発グループの有する研究開発ポテンシャルの最大限の活用により効率的な 研究開発の推進を図る観点から、研究体には研究開発責任者（以下、「プロジェクトリ ーダー」という）として金沢工業大学教授 vi 大箸 信一氏を置き、その下でそれぞれの 研究テーマの達成目標を実現すべく研究開発を実施する方式を採用する。 ④細胞内ネットワークを研究している生物系の研究者と、解析機器に知見を持つ電子・ 機械系の研究者をマッチングさせ、対象とする細胞内ネットワークの解析に必要な要求 スペックを明確とした上で機器の開発を行い、真に必要とされる装置の開発を行う体制 を取る。 ⑤複数の異なる手法に基づく研究開発を同時並行的に進める体制を取るとともに、研究 体間の連携をもって研究開発を進める体制を取る。 （２）研究開発の運営管理 研究開発全体の管理・執行に責任を有するＮＥＤＯ技術開発機構は、経済産業省及びプ ロジェクトリーダーと密接な関係を維持しつつ、プログラムの目的及び目標、並びに本研 究開発の目的及び目標に照らして適切な運営管理を実施する。具体的には、必要に応じて、 ＮＥＤＯ技術開発機構に設置する委員会及び技術検討会等、外部有識者の意見を運営管理 に反映させる他、四半期に一回程度プロジェクトリーダー等を通じて研究開発の進捗につ いて報告を受けること等を行う。 ３．研究開発の実施期間 本研究開発の実施期間は、平成１４年度から平成１８年度までの５年間とする。 ４．評価に関する事項 ＮＥＤＯ技術開発機構は、技術的及び政策的観点から、研究開発の意義、目標達 成度、成果の技術的意義ならびに将来の産業への波及効果等について、外部有識 者による研究開発の中間評価を平成１６年度、事後評価を平成１９年度に実施す る。なお、評価の時期については、当該研究開発に係る技術動向、政策動向や当 該研究開発の進捗状況等に応じて、前倒しする等、適宜見直すものとする。 ５．その他重要事項 （１）研究開発成果の取り扱い ①共通基盤技術の形成に資する成果の普及 得られた研究開発成果のうち、下記共通基盤技術に係る研究開発成果については、ＮＥ ＤＯ技術開発機構、実施者とも普及に努めるものとする。 a) 生体分子に対する標識技術及び細胞内導入技術 b) 生きた細胞内における生体分子の時空間解析技術 c) 新規解析技術 ②知的基盤整備事業又は標準化等との連携 得られた研究開発の成果については、知的基盤整備または標準化等との連携を図るため、 データベースへのデータ提供、標準情報（ＴＲ）制度への提案等を積極的に行う。 vii ③知的財産権の帰属 委託研究開発の成果に関わる知的財産権については「独立行政法人新エネルギー・産業 技術総合開発機構新エネルギー・産業技術業務方法書」第２６条の規定等に基づき、原 則として、すべて受託先に帰属させることとする。 （２）基本計画の変更 ＮＥＤＯ技術開発機構は、研究開発内容の妥当性を確保するため、社会・経済状況、内 外の研究開発動向、政策動向、プログラム基本計画の変更、第三者の視点からの評価結果、 研究開発費の確保状況、当該研究開発の進捗状況等を総合的に勘案し、達成目標、実施期 間、研究開発体制等、基本計画の見直しを弾力的に行うものとする。 （３）根拠法 本研究開発は、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構法第１５条第１項第 ２号に基づき実施する。 ６．基本計画の改訂履歴 （１）平成１５年３月制定。ただし、本事業は、平成１４年度に、経済産業省の直轄事業 として開始され、経済産業省において基本計画が制定されている。 （２）平成１６年３月、独立行政法人移行に伴い、法人名、略称、根拠法等の変更を行う とともに、経済産業省のプログラム基本計画の改定に伴い、プログラム名及びプログ ラムの目的に関する記述を改訂。また、プロジェクトリーダーの所属変更に伴い所属 機関名を改定。 viii （別 紙）研究開発計画 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 １．研究開発の必要性 細胞は様々な細胞外シグナルに応答して細胞内の生体分子相互作用のネットワークをダ イナミックに変化させ、最終的には組織の構築や機能発現を行う分子システムである。こ の分子システムを解析するためには、分子システムを構成する目的のネットワークが外界 からの刺激や情報によりどの様に活性化され、変化していくかを測定・解析する必要があ る。従来の手法は、細胞を破壊して生化学的手法を適用したり、固定した細胞を用いた in-situハイブリダイゼーション等で観察を行っており、得られる情報は多数の分子の平均 の姿である。そのため細胞内の場所やタイミングが重要な役割を果たすネットワーク状分 子過程の解析には不十分である。このため、対象とするネットワークに関係する生体分子 を識別することによって、その定量的情報、空間的情報、時間的情報を取得し、ネットワ ークの動的解析を行うことが必要である。 ２．具体的研究内容 細胞内における複数種の生体分子のネットワークを解析するため、以下の技術開発を行 う。 （１）生体分子標識技術開発 ネットワークを構成する複数種の生体分子の識別や、細胞生理の変動に伴う機能・作用 変化を検出することを可能とし、かつ、被標識分子の機能を阻害しない標識・識別技術の 開発を行う。また、標識分子の機能を人為的に制御するような能動的標識技術や、相互作 用対象を認識し、機能を制御しうる標識など、細胞内のネットワークを解析することを可 能とする新規の標識・識別技術の開発を行う。 （２）標識生体分子の細胞内調製技術開発 細胞の本来の機能を阻害しないように、解析対象とする標識された生体分子を細胞内で 発現させたり、予め細胞外で調製した、標識された生体分子を細胞内へ導入する技術の開 発を行う。 ３．達成目標 ①最終目標（平成１８年度末） 本来の機能を保持した細胞内で、同時に複数種の生体分子を識別し、その機能を阻害せ ずに、対象とする細胞内ネットワークの解析を可能とする。 ②中間目標（平成１６年度末） 対象とする細胞内ネットワークを解析するための生体分子標識技術及び標識生体分子 の細胞内調製技術のプロトタイプを確立する。 ix 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 １．研究開発の必要性 細胞内ネットワークは生体分子を部品とする精巧でフレキシブルな分子システムである ということができる。このシステムは生体分子のカスケード反応やネガティブ・ポジティ ブフィードバック、複数ネットワークのクロストークといった時間とともにダイナミック に変動する分子機構に支えられて機能している。このような動的な分子機構を解析するた めには、従来、細胞を破壊して構成成分を分析したり、個別遺伝子をノックアウト・ノッ クオンする等の手法を用いているが、得られた結果が必ずしも生細胞内で実際に起こって いる現象と一致しない。このため、細胞が本来の機能を保持した状態で、細胞内ネットワ ークの時間的・空間的な動的変化をシステマティックかつ、ハイスループットに解析する ことを可能とする新たな手法及び装置の開発を行うことが必要である。 ２．具体的研究開発内容 細胞が本来の機能を保持した状態で解析対象とする複数種生体分子の時間・空間情報を 取得し、生体分子の機能やネットワークの解析をシステマティックかつ、ハイスループッ トに行う技術及び装置の開発を行う。 ３．達成目標 ①最終目標（平成１８年度末） 複数種生体分子の同時解析技術や装置を開発するとともに、開発した解析技術・装置を 用いて、細胞内ネットワークのうち産業化に向けて重要なシグナル伝達、輸送、細胞周 期などの具体的な生命現象の解析を試みる。 なお、解析手法及び装置に求めるスペックは次のとおり。 １． 定 量 性：カスケード上流にある受容体近傍を対象とする現象では１分子レベル での識別を、また、キナーゼ等の中間伝達因子や、セカンドメッセンジ ャー（細胞内の典型的濃度は１０-8～１０-7 M レベル）の変化を識別で きることを目標とする。 ２． 時間領域：シグナル伝達などの高速な反応を主体とする現象についてはミリセカ ンドレベル以下の時間分解能を、一方、細胞周期など長時間の現象を追 跡する領域では数十時間レベルに渡る測定を可能にすることを目標と する。 ３． 空間領域：細胞内のオルガネラの識別とその間の輸送を対象とすると、数十ナノ メートルレベルの空間精度を達成することを目標とする。 ②中間目標（平成１６年度末） 細胞内の複数種生体分子同時解析技術を開発するとともに、解析装置のプロトタイプを 完成させる。 x プログラム基本計画 「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」は経済産業省の「健康安心プログラム」において「タンパク質機能・構造解析」の中の プロジェクトの一つとして位置付けられている。 i 平 成 17･03･25 産 局 第 1 号 平成 1 7 年 3 月 3 1 日 健康安心プログラム基本計画 １．目的 今後、世界に類を見ない少子高齢社会を迎える我が国において、国民が健康で安心し て暮らせる社会を実現するため、遺伝子やタンパク質、糖鎖、RNA 等の生体分子の機能・ 構造・ネットワーク解析等を行うとともに、それら研究を強力に推進するためのバイオ ツールやバイオインフォマティクスの開発、成果を高度に活用するためのデータベース 整備や先端技術を応用した高度医療機器開発等を行う。これらにより、テーラーメイド 医療・予防医療・再生医療の実現や画期的な新薬の開発、健康維持・増進に係る新しい 産業の創出につなげる。さらに、医療機器、福祉機器等の開発・実用化を促進し「健康 寿命の延伸」を実現する。 一方、こうした研究開発プロジェクトと平行して、ゲノム研究等の実施やその産業化 に伴う安全性及び法的・社会的・倫理的問題について研究等を行い、その成果を必要な 措置に活用することにより、安全面・倫理面での適切な対応を図る。 ２．政策的位置付け ○科学技術基本計画（平成 13 年 3 月 30 日閣議決定） 科学技術の戦略的重点化のため、ライフサイエンス、情報通信、環境及びナノテクノ ロジー・材料の 4 分野に対して特に重点をおき、国家的・社会的課題に対応した研究開 発を行うこととしている。また、異分野の融合や新たな科学技術の発展により、小規模 ながらも将来著しい発展が予想される新領域が出現した場合は、機動性をもって的確に 対応することとしている。 ○バイオテクノロジー戦略大綱（平成 14 年 12 月 BT 戦略会議取りまとめ）及び産業発 掘戦略－技術革新（「経済財政運営と構造改革に関する基本方針 2002」（平成 14 年 6 月 閣議決定）に基づき平成 14 年 12 月取りまとめ） 健康・バイオテクノロジー分野における 3 つの戦略目標（「研究開発の圧倒的充実」、 「産業プロセスの抜本的強化」及び「国民理解の徹底的浸透」）に対応している。 ○経済財政運営と構造改革に関する基本方針 2004（平成 16 年 6 月閣議決定） ・第１部５．「持続可能な安全・安心」の確立のうち（３）健康・介護予防の推進に該 当。 ・第２部３．（１）「新産業創造戦略」の推進（7 つの戦略産業分野と地域再生の産業 群の育成）のうち「「新産業創造戦略」に示されたアクション・プログラムを踏まえ、 我が国の将来の発展を支える燃料電池等 7 つの分野（健康・福祉・機器・サービスに対 i 応）を育成するため、研究開発、人材育成、規制改革、環境整備等を重点的に推進する。」 に該当。 ・第３部２．（３）予算配分の重点化・効率化（重点化の考え方）「活力ある社会・経 済の実現に向けた重点 4 分野」のうちの「人間力の向上・発揮－科学技術」に該当。 また、（４）⑤「重点 4 分野（ライフサイエンス、情報通信、環境、ナノテクノロジー・ 材料）への更なる重点化」に該当。 ３．目標 健康で安心して暮らせる社会を実現するため、高度医療機器や高齢者等の健康で積極 的な社会参加を支援する機器等の開発、疾患関連遺伝子やタンパク質等の生体分子の機 能・構造等の解明に基づくテーラーメイド医療・予防医療・再生医療の実現に寄与する。 さらに、バイオテクノロジーの応用によって幅広い分野における産業の創出に繋げ、画 期的な治療を可能とする新薬等の開発に寄与する。これらにより、2010 年までに健康で 安心して暮らせる質の高い生活を実現するとともに、「健康寿命の延伸」を実現する。 また、2010 年における健康安心分野のバイオテクノロジー関連市場の市場規模 16 兆円 の実現に寄与する。 ４．研究開発内容 【プロジェクト】 Ⅰ．タンパク質機能・構造解析 （１）タンパク質機能解析 ①概要 テーラーメイド医療実現の為の画期的な創薬方法となるゲノム創薬に向けて、我 が国が競争優位を持つヒト完全長 cDNA を活用した遺伝子やタンパク質の機能解析 を行う。 ②技術目標及び達成時期 2004 年度までに我が国が競争優位をもつヒト完全長 cDNA クローン 3 万個及び、 その獲得のためにこれまで蓄積してきた cDNA クローンから得られるスプライシン グ・バリアント（Splicing Variant）等をリソースとして可能な限りの遺伝子・タ ンパク質の機能解析を目指し、タンパク質の発現基盤の整備、網羅的な発現頻度情 報の取得、及び機能解析に係る技術開発や開発技術を用いた生物情報の取得を実施 する。 ③研究開発期間 2000 年度～2002 年度 ④中間・事後評価の実施時期 ミレニアムプロジェクトの評価・助言会議において毎年度評価を実施。なお、本 事業の成果全般については、2003 年度より「タンパク質機能解析・活用プロジェク ii ト（フォーカス 21）」において活用されることとなるため、本事業の事後評価は当 該事業の事後評価において併せて実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （２）タンパク質機能解析・活用プロジェクト（フォーカス 21）（運営費交付金） ①概要 タンパク質の網羅的発現、発現頻度や相互作用解析等によるタンパク質の機能解 析を行い、機能情報データ等の蓄積による知的基盤を整備する。また、網羅的発現 系から産生するヒトタンパク質の利用、発現頻度・相互作用情報及び細胞レベルで の機能等の解析システムの開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、我が国が競争優位をもつヒト完全長 cDNA クローン 3 万個及び、 その獲得のためにこれまで蓄積してきた cDNA クローンから得られるスプライシン グ・バリアント（Splicing Variant）1 万個等をリソースとして可能な限りの遺伝 子・タンパク質の機能解析を目指し、タンパク質の発現基盤の整備、発現頻度・相 互作用情報等の取得及びそれらに係る技術開発を実施する。 ③研究開発期間 2003 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （３）タンパク質発現・相互作用解析技術開発 ①概要 生体内で実際の生命活動の基本となるタンパク質の発現や相互作用を解析するた めに、我が国が有する超微細加工技術や光計測技術を活用することにより、タンパ ク質の発現を一度に迅速に分離し解析できるチップ（タンパク質チップ）や細胞内 のタンパク質の発現等を高感度で検出することが可能な手法等のツール開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 2004 年度までにタンパク質チップを開発し、それにより、生体内のタンパク質を 分類、同定することを可能とする。 ③研究開発期間 1999 年度～2002 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2002 年度に実施。 iii なお、本事業の成果全般については、2003 年度より「タンパク質相互作用解析ナ ノバイオチッププロジェクト（フォーカス 21）」において活用されることとなるた め、本事業の事後評価は当該事業の事後評価において併せて実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （４）生体高分子立体構造情報解析（運営費交付金） ①概要 膜タンパク質を主たるターゲットとして、解析すべき膜タンパク質等の試料取得 手法の確立、及び電子顕微鏡、X 線及び NMR（核磁気共鳴装置）を用いた構造解析技 術を確立する。併せて高精度モデリング技術、シミュレーション技術の開発を進め、 高度情報技術を用いて精緻な構造情報の解析手法を確立する。また、これらの技術 等を用いて、膜タンパク質やその複合体、さらにヒト完全長 cDNA クローンから得ら れる有用タンパク質の構造解析を実施する。 ②技術目標及び達成時期 2006 年度までに、従来構造決定が困難であった膜タンパク質に係る構造解析手法 を確立するとともに、数個の膜タンパク質及びその複合体の構造決定を実施する。 ③研究開発期間 2002 年度～2006 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2004 年度に、事後評価を 2007 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 Ⅱ．ＲＮＡ機能解析 （５）機能性ＲＮＡプロジェクト ①概要 近年の研究成果により、タンパク質の合成に関与する既知の RNA とは異なり、発 生分化等の重要な生命現象に関与する機能性 RNA の存在が明らかになってきており、 世界中の注目を集めている。機能性 RNA は再生医療や RNA 医薬等への応用化にもつ ながることが期待されていることから、機能性 RNA 解析のための新規ツールを開発 し、機能解析を行うことにより、本分野における我が国の優位性を確立する。 ②技術目標及び達成時期 2009 年度までに、機能性 RNA の候補となる RNA をゲノム配列上から探索するバ イオインフォマティクス技術の開発や、機能性 RNA を解析するための支援機器やツ ールの開発を行い、機能性 RNA の機能解析を行う。 ③研究開発期間 iv 2005 年度～2009 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2007 年度に、事後評価を 2010 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 Ⅲ．糖鎖機能・構造解析 （６）糖鎖合成関連遺伝子ライブラリー構築 ①概要 生体内で作用しているタンパク質の約半数は糖鎖が結合した糖タンパク質である といわれており、糖鎖は抗原抗体反応やガン化のメカニズムなどで重要な機能を担 っている。このタンパク質に高度で複雑な機能を付与する糖鎖の合成に必要なヒト 糖鎖合成関連遺伝子を網羅的にクローニングするとともに、機能解析を行うことに よって糖鎖機能利用技術の開発を進める上での基盤となるデータベースを構築する。 ②技術目標及び達成時期 2003 年度までに約 300 個の糖鎖合成関連遺伝子をクローニングし、その機能解析 を行うとともに、利用技術開発に資する糖鎖合成関連遺伝子ライブラリーおよびそ の機能データベースを完成させる。 ③研究開発期間 2000 年度～2002 年度 ④事後評価の実施時期 本事業の成果全般については、「糖鎖エンジニアリングプロジェクト（フォーカ ス 21）」において活用されることとなるため、本事業の事後評価は当該事業の事後 評価において併せて実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （７）糖鎖エンジニアリングプロジェクト（フォーカス 21）（運営費交付金） ①概要 我が国が強みを持つ糖鎖工学分野において更なる優位性を保つため、(a)糖鎖合成 関連遺伝子の取得を着実に進め、(b)グリコクラスターを材料とする新たな機能性複 合材料創製技術等の開発を行うとともに、(c)糖鎖自動合成装置及び糖鎖構造解析シ ステムを世界に先駆けて実用化する。 ②技術目標及び達成時期 2003 年度までに(a)糖鎖合成関連遺伝子を網羅的に取得するとともに、(b)糖鎖複 合体等を材料とする新たな機能性複合材料創製技術等の開発を行う。また、2005 年 度までに、(c)糖鎖機能の産業応用研究に必要な、糖鎖自動合成装置及び糖鎖構造解 v 析システムを実用化する。 ③研究開発期間 2002 年度～2005 年度。 (a) 2003 年度。 (b) 2003 年度。 (c) 2002 年度～2005 年度。 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2004 年度（(a)及び(b)）、及び 2006 年度（(c)）に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 Ⅳ．遺伝子ネットワーク解析 （８）モデル細胞を用いた遺伝子機能等解析技術開発（運営費交付金） ⅰ）研究用モデル細胞の創製技術開発 ①概要 医薬品開発における安全性や薬理評価の確実性の向上等、創薬に向けた研究開発 を加速するためには、ヒト生体内における様々な反応や遺伝子の機能をより高い精 度で解析するツールの開発が重要である。そのため、人体の組織や疾病等の様々な ヒトモデル細胞株を創製するための基盤となる技術開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 2009 年度までに、創薬等の研究開発に資する研究用細胞の創製技術を確立し、複 数種の研究用のヒトモデル細胞を創製する。 ③研究開発期間 2005 年度～2009 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2007 年度に、事後評価を 2010 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 ⅱ）細胞アレイ等による遺伝子機能の解析技術開発 ①概要 世界的にゲノム創薬が競争激化しているが、創薬のターゲットとなる遺伝子を絞 り込みいち早く特許を押さえてしまうことが産業競争力強化のためには重要である。 このためには、生体内で非常に複雑に制御されている遺伝子ネットワークシステム を高速・高感度に解析するシステムを開発し、創薬のターゲットの効率的な絞り込 みを行うことが必要である。具体的には、多数の細胞に同時に異なる遺伝子を高効 率で導入することにより、複数の遺伝子発現等の時系列計測を行い、得られる種々 vi の細胞応答データから遺伝子ネットワークを解析する細胞アレイ技術を確立し、疾 患関連遺伝子等、特定の創薬ターゲットの同定に有用な汎用性の高い解析ツールの 開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 2009 年度までに、細胞イベント（遺伝子発現、たんぱく質の細胞内局在性等）を 測定するための網羅的なレポーターシステムならびに測定装置を新規に開発し、得 られるデータから遺伝子ネットワークの解析システムを確立する。 ③研究開発期間 2005 年度～2009 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2007 年度に、事後評価を 2010 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （９）細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発（運営費交付金） ①概要 ポストゲノムシーケンス研究の時代を迎え生命活動をより深く知るために、時々 刻々と変化する細胞内での各種生体分子の時間的・空間的な挙動を解析するための ツールを開発し、情報伝達や代謝、発生過程等のダイナミズムを解析し、細胞内ネ ットワークの解明を図る。 ②技術目標及び達成時期 2006 年度までに、これまで解析が不可能であった複数生体分子の時間的・空間的 な動的挙動を同時解析する手法・装置を開発するとともに、開発した計測装置を用 いて細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得する。 ③研究開発期間 2002 年度～2006 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2004 年度に、事後評価を 2007 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 Ⅴ．バイオインフォマティクス （１０）バイオインフォマティクス知的基盤整備 ①概要 ヒトゲノム解読の進展など、バイオ関連の情報の著しい増大を背景に、そのデー タを有効活用して新たな研究フロンティアの開拓や産業化を推進することが重要で vii ある。このため、各種データベースやソフトウェア資産を対象に、基礎研究や産業 化に活かすための情報基盤を整備する。具体的には、国内外に分散するデータベー スや、ミレニアム・プロジェクトの成果、ヒトゲノム情報といった膨大なデータを、 お互いに関連付けるアノテーション（付加情報の追加）をした上で統合的にまとめ、 産業／研究用に効果的かつ効率的に利用することのできるような検索・解析機能等 を備えた統合データベースの構築を行う。 ②技術目標及び達成時期 2004 年度までに、ミレニアム・プロジェクトの成果及び国内外の主要データベー スを統合的に活用できるネットワークシステムを構築する。さらに、データベース 間の相互運用性を確保するとともに、独自の付加価値情報やソフトウェア機能の充 実により、容易にゲノム配列等の基本情報からタンパク質立体構造のデータや、遺 伝子発現情報、疾患を含む遺伝子機能の情報を一括して検索・解析できるシステム を完成させる。 ③研究開発期間 2000 年度～2004 年度 ④中間・事後評価の実施時期 ミレニアム・ゲノム・プロジェクトの評価助言会議にて、評価を毎年度実施し、 また、中間評価を 2002 年度に実施。事後評価を 2005 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１１）ゲノム情報統合プロジェクト ①概要 ヒトゲノム情報等、バイオテクノロジーに関連する種々の情報が世界中に膨大に 存在するが、その情報を有効に活用出来る情報基盤を整備することは、バイオ分野 における産業化を促進するために非常に重要である。平成 12 年度より、バイオイン フォマティクス知的基盤整備において、ヒト完全長 cDNA の遺伝子配列をベースに、 有用な情報を付加したデータベースを構築。本事業では、ヒト完全長 cDNA 等遺伝子 の機能情報、創薬等の開発を行う上で必要となる疾患情報、並びに新たな研究成果 等のデータベースへの付加を行い、国際的に急増するバイオ情報に対応したより有 用性の高い生物情報基盤を構築する。 ②技術目標及び達成時期 2007 年度までに、ヒト完全長 cDNA 等遺伝子配列に、遺伝子機能情報や疾患との 関連情報、並びにタンパク質相互作用及び発現頻度等の有用な情報を格納した統合デ ータベースを構築する。また、遺伝子機能情報や疾患との関連情報等を抽出・予測す るための技術開発を行い、膨大なバイオ情報から有用な情報を簡便に取り出すことの できる利便性の高いデータベースを構築する。具体的には、月平均アクセス並びに月 viii 平均参照ページ数を、2005 年度から 2007 年度までの 3 年間で倍増させる（2004 年 度のデータを基準とし、対前年比 25 パーセント程度の増加を目安とする）。また、2007 年度までに、3～4 万個と言われるヒト全遺伝子をデータベースへ格納する。 ③研究開発期間 2005 年度～2007 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2008 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１２）遺伝子多様性モデル解析技術開発（運営費交付金） ①概要 疾患の原因と思われる関連遺伝子を特定するには、マイクロサテライト（塩基対 の反復配列）や SNPs（1 塩基多型）等の遺伝子多型情報等の解析を行うことが有効 であり、このために必要な高度の統計的手法と遺伝学の知識を融合させた分野（遺 伝統計学）の技術開発（プロトコル、アルゴリズム、ソフトウェア等）を行う。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、モデル疾患関連情報データベースを構築するとともに、各種遺 伝統計学的手法を用い、全ゲノム上から疾患関連遺伝子や薬剤感受性遺伝子を探索 できる解析システムの開発を行う。また、このデータベースや情報解析システムを 用い、モデル疾患毎に関連する疾患関連遺伝子や薬剤感受性遺伝子を同定する。 ③研究開発期間 2000 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2003 年度に、事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 Ⅵ．融合領域（情報技術との融合） （１３）バイオ・IT 融合機器開発プロジェクト（フォーカス 21）（運営費交付金） ①概要 タンパク質等の解析に用いられるタンパク質自動解析装置や遺伝子解析装置、次 世代生体情報計測機器等、超高速・高精度な機器やソフトウェアを含んだシステム を構築し、膨大かつ複雑な生命・臨床情報を解析・活用するシステム等を開発する。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、我が国が得意とする情報・機器技術やバイオ技術を結集して、 従来型の機器のダウンサイジング、PCR（DNA の増幅手法）や電気泳動、MS（質量分 ix 析器）の連動等による自動化、生体情報計測の無侵襲化等を達成し、画期的なバイ オ研究用機器、試薬、診断機器等を開発する。併せてそれらの機器から得られるデ ータ処理のためのソフトウェア等の開発を行う。 ③研究開発期間 2002 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 Ⅶ．融合領域（ナノテクノロジーとの融合：ナノバイオテクノロジープロジェクト） （１４）先進ナノバイオデバイスプロジェクト（フォーカス 21）（運営費交付金） ①概要 ナノ材料の開発、ナノ微細加工技術及びナノ流動エンジニアリング技術の活用に より、少量試料・短時間・同時多項目の分析を可能にする超小型マルチセンサーや 1 分子 DNA 計測システムなどを可能とするナノバイオデバイスを開発し、分析機器の 革新的な高速化や高感度化、低価格化等を図る。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、超小型マルチセンサーや 1 分子 DNA 計測システム等解析機器 の実用化のための、各種構成ユニットを開発する。 ③研究開発期間 2003 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１５）ナノ微粒子利用スクリーニングプロジェクト（フォーカス 21） （運営費交付金） ①概要 ナノ微粒子を用いて、莫大なタンパク質や化学物質の中から産業上有用な物質を 高速・高度に選別する技術を開発するとともに、スクリーニング技術のロボット化 や選別物質の情報処理により、画期的な新薬開発や診断・治療等への応用につなが る基盤を作る。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、磁性等の特性を有する高機能・高性能なナノ微粒子の構築技術 を開発するとともに、本微粒子を活用したスクリーニングシステムを開発する。 x ③研究開発期間 2003 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１６）タンパク質相互作用解析ナノバイオチッププロジェクト（フォーカス 21） （運営費交付金） ①概要 膜タンパク質の機能を保持したままでウイルス表面に発現する技術や、超微細加 工技術等を用いて、高速・高感度なタンパク質相互作用解析を可能とするタンパク 質チップを作製する。また、ウイルスを用いて簡便に高親和性の抗体を作製し、微 量のタンパク質を高感度に検出する抗体チップの開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、高速、高感度なタンパク質相互作用解析を可能とするため、機 能を保持した形で発現したタンパク質を用い、ナノバイオチップを作製する。 ③研究開発期間 2003 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１７）ナノカプセル型人工酸素運搬体製造プロジェクト（フォーカス 21） （運営費交付金） ①概要 ナノテクノロジーを用いることにより、鮮度との関係で 2 割近くが期限切れによ り処分されている血液の有効成分を活用し、長期間保存可能で、誤った血液型の輸 血や、輸血によるウイルス感染の心配のない人工酸素運搬体（人工赤血球）の製造 技術を開発する。 ②技術目標及び達成時期 2005 年までに、人工酸素運搬体の製造技術を確立する。 ③研究開発期間 2003 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 xi ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１８）微細加工技術利用細胞組織製造プロジェクト（フォーカス 21） （運営費交付金） ①概要 近年、重要性の増している再生医療の実用化に向け、移植用細胞・組織を臨床現 場へ安定的に供給するため、ナノテクノロジーを活用し、ヒト幹細胞の増殖・分化 過程を遺伝子レベルで人為的に制御・培養する技術及び装置等の基盤技術を確立す る。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、心筋細胞を対象に、再生医療を支援するために必要な、自動大 量培養する技術及び装置等を開発する。 ③研究開発期間 2003 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （１９）ナノ医療デバイス開発プロジェクト（フォーカス 21）（運営費交付金） ①概要 今後、疾病ごとの遺伝子やタンパク質解析が進む中、その成果を活用するため、 我が国の強みであるナノテクノロジー等を活用した光学基盤技術を開発することに より、内視鏡等による細胞・タンパク質レベルのがんの超早期診断を可能とする医 療機器を開発する。 ②技術目標及び達成時期 2006 年度までに、ナノテクノロジーを活用した光学基盤技術や、生体における光 解析技術を確立することにより、細胞やタンパク質レベルの組織診断を可能とする 機器を開発する。 ③研究開発期間 2004 年度～2006 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2007 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 xii Ⅷ．医療福祉機器関連 （２０）国民の健康寿命延伸に資する医療機器等の実用化開発事業（運営費交付金） ①概要 健康寿命を延伸するために、がん・心疾患・骨折・痴呆・脳卒中に加え、新たに 糖尿病等、近年急増している疾患の予防や早期の診断・治療を可能とする医療機器 等の実用化開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 近年急増している疾患の予防・健康管理、診断・計測、治療・再生・生体機能代 行を可能とする医療機器等の実用化段階の開発を行い、開発終了後 3 年以内の製品 化を目指す（薬事法上の承認が必要なものについては、開発終了後 3 年以内に治験 実施又は薬事法承認申請を行う。） ③研究開発期間 2001 年度～2006 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2007 年度に実施。 ⑤実施形態 臨床側と密接に連携が図られる民間企業等を選定し、実施。 （２１）早期診断・短期回復のための高度診断・治療システムの開発事業 （運営費交付金） ①概要 近年急増している、がん・脳卒中・高血圧・糖尿病・循環器系疾患といった生活 習慣病や痴呆等の寝たきりの原因となりやすい疾病・障害について、予防や早期の 診断・治療を可能とする高度医療機器の開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 （ア）超音波利用循環器系疾患診断システム 2002 年度までに、動脈硬化や心疾患等の循環器系疾患を主な対象として、対象疾 患部位の特徴に適した画像形成方式による高度な超音波診断技術を確立する。 （イ）低侵襲高度手術支援システム 2004 年度までに、内視鏡や MRI、X 線（DVT）等による患部への正確な術者誘導技 術とマニピュレーター技術を応用することによって、患者の負担を軽減し、回復期 間を短縮化する低侵襲高度手術支援システムを確立する。 （ウ）精密診断・標的治療システム 2005 年度までに、疾病の早期発見や患者個人に最適な治療方策の選択支援を可能 とする精密診断システム、並びに最適な薬剤投与や患部に限定した治療を可能にす る標的治療システムを確立する。 ③研究開発期間 xiii 1998 年度～2005 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を要素技術開発テーマごとに、事後評価を 2006 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （２２）身体機能代替・修復システムの開発事業（運営費交付金） ①概要 従来の医療技術では回復が期待できない失われた身体機能を、人工的に代替・修 復することで患者の日常生活や社会復帰を支援し、生活の質の著しい改善に寄与す る身体機 能代替・修復技術の開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 2005 年度までに、自己修復が困難な疾患部位や病態に対して、身体臓器の機能を 人工的手段で代替する機器技術を開発する。また、2006 年度までに、生体親和性の高 いインプラント材料（生体内に埋め込むための材料）の性能評価技術等を確立する。 ③研究開発期間 2000 年度～2006 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を要素技術開発テーマごとに、事後評価を 2007 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （２３）次世代 DDS 型悪性腫瘍治療システムの研究開発事業（運営費交付金） ①概要 小型粒子加速器とナノレベルの薬物搬送システム（DDS）の融合によって、人体内 のがん細胞のみを選択的に消滅させるがん治療システムを実現する。 ②技術目標及び達成時期 2007 年度までに、薬物伝達方式で、がん細胞等の病巣に集積させた抗がん剤やホ ウ素等の薬剤を中性子で活性し、体内のがん細胞等の病巣を消滅させるシステムを 開発する。 ③研究開発期間 2005 年度～2007 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2008 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関、技術研究組合等から、最適な研究体制を構築し 実施。 xiv （２４）分子イメージング機器研究開発プロジェクト（フォーカス 21） （運営費交付金） ①概要 細小血管の分子レベルでの代謝機能を非侵襲で可視化する細胞代謝イメージング を実現し、代謝異常を細胞レベルで観察することにより、循環器系疾患等の早期の 診断・治療をはかる。 一方、ヒトゲノム解読をうけ、がん遺伝子等の研究が行われているところである が、これらの研究成果の医療への応用に不可欠な、生体細胞の分子レベルの機能変 化を画像化する非侵襲の「分子イメージング」診断機器の調査研究を行う。 ②技術目標及び達成時期 2009 年度までに、ナノテクノロジーを活用した光学基盤技術等を確立することに より、細胞やタンパク質レベルの組織診断を可能とする機器を開発する。また、2005 年度までに、悪性腫瘍の早期診断及び治療に資する「分子イメージング機器」の可 能性についての調査研究を行う。 ③研究開発期間 2005 年度～2009 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2007 年度に、事後評価を 2010 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （２５）再生医療評価研究開発事業（運営費交付金） ①概要 ヒトから細胞を採取し、これを体外で培養、必要に応じて組織に分化させ、これ を患者に移植・治療する再生医療の国内での早期実用化、産業化を目指し、患者自 身の細胞の採取・培養から組織形成・治療までの評価プロセス及び基準を開発、体 系化する。 ②技術目標及び達成時期 2009 年度までに、再生医療の早期実用化、産業化のための、細胞培養評価法の開 発、組織形成評価法の開発、実用化レベルでの評価基準の確立を行う。 ③研究開発期間 2005 年度～2009 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2007 年度に、事後評価を 2010 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 xv （２６）医療機器開発ガイドライン作成事業（運営費交付金） ①概要 医療機器産業への投資、新規企業参入、研究開発の促進及び薬事法審査の円滑化 にも資する「医療機器開発ガイドライン」を産学官の連携で策定し、国内での機器 開発促進の環境整備を図る。 ②技術目標及び達成時期 2007 年度までに、新しい医療機器に関して開発の段階に必要となる工学的安定性 にかかわる評価基準とともに、薬事法審査での生物学的安定性評価基準と連動した 「技術ガイドライン」及び、新しい医療機器のメリットやリスクを医療経済面で評 価する基準とともに、部材メーカー等が機器の事故時に担う標準的なリスクを提示 する「経済社会ガイドライン」を作成する。 ③研究開発期間 2005 年度～2007 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2008 年度に実施。 ⑤実施形態 関係学会・公的研究機関等からなるコンソーシアム等、最適な研究体制を構築し 実施。 （２７）福祉用具実用化開発推進事業（運営費交付金） ①概要 「福祉用具の研究開発及び普及の促進に関する法律」（福祉用具法）に基づき、 高齢者・心身障害者及び介護者の生活の質の向上を目的として、生活支援分野、社 会活動支援分野を中心とした福祉用具の実用化開発を行う民間企業等に対し、研究 開発費用の 2／3 以内を補助することで、多様な福祉ニーズに対応するとともに、当 該分野における新産業の創出、成長の促進に資する。 ②技術目標及び達成時期 高齢者、障害者の生活支援、社会参加支援に資する福祉用具の実用化開発を促進 することにより、高齢者等の生活における負担の軽減を図り、安全で安心のできる 生活を実現する。より具体的な目標として、各々の補助対象事業終了後 3 年経過し た時点で 50 パーセント以上を製品化する。 ③研究開発期間 1993 年度～ ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を 2004 年度に、福祉用具法の適用終了時期の翌年度に事後評価を実施。 ⑤実施形態 民間企業等により研究開発を実施。 xvi （２８）障害者等 IT バリアフリー推進のための研究開発事業（運営費交付金） ①概要 障害者等が経済・社会に積極的かつ円滑に参画できる環境整備を推進するため、 障害者等が共通に利用でき、かつ、障害者等に使いやすい利用者端末を活用した移 動支援システムの開発及び実証実験を実施する。 ②技術目標及び達成時期 愛知万博（2005 年）での国際的な実証実験を目標として利用者端末等の開発を進 める。2004 年の ITS 世界会議、2005 年の愛知万博等での実証実験結果を踏まえ、 利用者端末・システム等の改良・標準化を 2006 年までに検討する。 ③研究開発期間 2003 年度～2006 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2007 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から、最適な研究体制を構築し実施。 （２９）高齢者等社会参加支援のためのシステムの開発 ①概要 高齢者等の自立した生活の実現を支援し、また、積極的な社会参加を促すために、 四肢の機能回復を図るシステムや高齢者等の日常生活を支援するシステムなど、加 齢や疾病等によって衰えた身体機能の補助や回復を促す機器等を開発する。 ②技術目標及び達成時期 2003 年度までに、訓練者の状態に沿った適切な動作訓練を安全に実施し、回復度 の評価に必要なデータ計測ができるとともに、評価結果に基づいて、医師や療法士 の治療ノウハウに基づいた訓練メニューを提示できるシステムを確立する。 また、高齢者が親しみやすく利用しやすい日常生活支援システムを確立する。 ③研究開発期間 1999 年度～2003 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を要素技術開発テーマごとに、事後評価を 2004 年度に実施。 ⑤実施形態 民間企業、大学、公的研究機関等から最適な研究体制を構築し実施。 （３０）健康寿命延伸に資する医療福祉機器開発のための基礎研究 ①概要 医療の低侵襲化・高度化に適用可能な新たな技術の応用可能性や再生医療など細 胞レベルでの診断・治療に必要な要素技術についての研究を行うとともに、健康増 進、疾病予防をより重視していく観点から、在宅で非侵襲的に検査を可能とする技 xvii 術の研究など医療の日常化に資する医療機器開発のために必要な研究を行う。 ②技術目標及び達成時期 2003 年度までに、診断技術に関しては、高感度遺伝子診断技術や電気化学的遺伝 子情報読み取り技術、形態情報と細胞レベルの機能情報のリアルタイム統合表示技 術、および光学的診断技術の研究等を行う。治療技術に関しては、高機能カテーテ ルや体動に同期した放射線治療技術など患部局所に対する治療技術の研究等を行い、 研究開発終了後速やかにこれらの成果を機器開発につなげる。 ③研究開発期間 1998 年度～2003 年度 ④中間・事後評価の実施時期 中間評価を要素技術開発テーマごとに、事後評価を 2004 年度に実施。 ⑤実施形態 大学の医学部・工学部等から最適な研究体制を構築し実施。 （３１）エネルギー使用合理化在宅福祉システム開発 ①概要 我が国の高齢化の進展に伴い、今後、一般家庭において福祉機器等の導入により 民生エネルギー消費の増大が予想される。エネルギー使用の合理化を着実に実施す るためには、エネルギーを効率的に使用する在宅福祉機器システムの開発が必要で ある。このため、高齢者配慮住宅の構造特性、福祉機器の使用特性等を踏まえなが ら、エネルギー有効利用型の在宅福祉機器システムの研究開発を行う。 ②技術目標及び達成時期 福祉機器の使用特性等を踏まえたエネルギー有効利用型の在宅福祉機器システム の開発と開発期間終了後の速やかな実用化を図る。 ③研究開発期間 1999 年度～2002 年度 ④中間・事後評価の実施時期 事後評価を 2003 年度に実施。 ⑤実施形態 地方公共団体、公私立大学、社団法人、財団法人、社会福祉法人、医療法人、鉱 工業技術研究組合及び第三セクター ５．研究開発の実施に当たっての留意事項 事業の全部又は一部について独立行政法人の運営費交付金により実施されるもの（事 業名に（運営費交付金）と記載したもの）は、中期目標、中期計画等に基づき、運営費 交付金の総額の範囲内で、当該独立行政法人の裁量によって実施されるものである。 【フォーカス 21 の成果の実用化の推進】 xviii フォーカス 21 は、研究開発成果を迅速に事業に結び付け、産業競争力強化に直結さ せるため、次の要件の下で実施する。 ・技術的革新性により競争力を強化できること。 ・研究開発成果を新たな製品・サービスに結び付ける目途があること。 ・比較的短期間で新たな市場が想定され、大きな成長と経済波及効果が期待できるこ と。 ・産業界も資金等の負担を行うことにより、市場化に向けた産業界の具体的な取組が 示されていること。 具体的には、成果の実用化に向けた、実施者による以下のような取組を求める。 ・タンパク質機能解析・活用プロジェクト タンパク質の大量発現技術開発、発現頻度解析及び相互作用解析等のツール開発 を同時並行的に実施し、早期実用化を図る。 ・糖鎖エンジニアリングプロジェクト 糖鎖構造解析システム及び糖鎖自動合成システムの実用化のため、システム化、 ユーザーインターフェイスの開発及び標準データの蓄積等を同時並行的に実施し、 早期実用化を図る。 ・バイオ・IT 融合機器開発プロジェクト 事業費の 2 分の 1 負担により、従来型の機器のダウンサイジング、PCR や電気泳 動、MS の連動等による自動化、生体情報計測の無侵襲化等を達成し、画期的なバイ オ研究用機器、試薬、診断機器等の実用化開発を行い、併せてそれらの機器から得 られるデータ処理のためのソフトウェア等の実用化開発を行う。 ・先進ナノバイオデバイスプロジェクト 超小型マルチセンサーや 1 分子 DNA 計測システム等解析機器の開発を同時並行的 に実施し、早期実用化を図る。 ・ナノ微粒子利用スクリーニングプロジェクト スクリーニング用ロボット等の開発を同時並行的に実施し、早期実用化を図る。 ・タンパク質相互作用解析ナノバイオチッププロジェクト 高速・高感度なタンパク質相互作用解析を可能とするナノバイオチップを同時並 行的に開発し、早期実用化を図る。 ・ナノカプセル型人工酸素運搬体製造プロジェクト 事業費の 2 分の 1 負担により、人工酸素運搬体の製造技術を確立する。また、事 業終了後、早期に人工酸素運搬体の実用レベルでの供給を図る。 ・微細加工技術利用細胞組織製造プロジェクト 心筋細胞を対象に、臨床応用可能なレベルまで大量に目的の細胞や組織をウイル スフリーで安全に安定供給できる自動培養装置等を同時並行的に開発し、早期実用 化を図る。 ・ナノ医療デバイス開発プロジェクト xix 事業費の 2 分の 1 負担により、ナノテクノロジーを活用した光学基盤技術や、生 体における光解析技術を確立することにより、細胞やタンパク質レベルの組織診断 を可能とする機器を開発する。 ・分子イメージング機器研究開発プロジェクト 機器開発部分につき、事業費の 3 分の 1 負担により、人体の窓といわれる眼底を 通じ、血管及び細胞の代謝機能を分子レベルでリアルタイムに診断する機器の開発 を行う。なお、適切な時期に、実用化・市場化状況等について検証する。 ６．プログラムの期間、評価等 プログラムの期間は 2000 年度から 2006 年度までとし、プログラムの中間評価を 2004 年度に、事後評価を 2007 年度に実施するとともに、研究開発以外のものについては 2010 年度に検証する。また、中間評価等を踏まえ、必要に応じ基本計画の見直しを行う。 ７．研究開発成果の政策上の活用 タンパク質機能解析、遺伝子多様性モデル解析などの研究開発により得られたデータ 等 については、その成果をバイオインフォマティクス知的基盤整備で構築する統合デ ータベースに納め、我が国の研究開発や産業化に有効に活用されていくよう情報等の提 供を行う。 各プロジェクトで得られた成果のうち、標準化すべきものについては、適切な標準化 活動（国際規格（ISO/IEC）、日本工業規格（JIS）、その他国際的に認知された標準の 提案等）を実施する。具体的には、統合データベースの情報やインターネットに公開さ れている情報資源等を相互運用するために、必要なデータ形式、フォーマット等の標準 化を推進する。基準認証研究開発事業「バイオインフォマティックスに関する標準化」 においては、テーラーメイド医療への応用が期待できる SNPs（一塩基多価）のデータベ ース間の相互利用を可能とする技術の我が国発での国際規格化が現実となっており、こ れをモデルとしてその他プロジェクトの標準化を加速する。また、高齢者等支援機器に ついては、関係省庁との緊密な連携の下、標準化等の手法による実用化及び普及の方策 を検討する。更に、適切な標準化活動の実施に資するため、バイオ分野の標準化戦略を 策定する。 ８．政策目標の実現に向けた環境整備 Ⅰ．安全に関する研究の推進とルール作り １）バイオインダストリー安全対策調査（2000～2009 年度） バイオテクノロジーの安全性を確保するため、これまで得られている知見を基に、 安全性関連データベースの整備、安全性評価手法の高度化に必要な事項の検討及び ガイドラインの作成を行う。 ２）バイオ事業化に伴う生命倫理問題等に関する研究（2002～2006 年度） xx バイオテクノロジーの実用化に際して、新たな技術に対する国民の理解と合意を 得るため、新たな技術の産業化に伴って発生する、我が国の社会における様々な問 題を、文献の収集、海外調査等を行うことにより研究する。さらに、研究成果等を 普及啓発するためのシンポジウム等の開催等、社会的受容（public acceptance） を高めるための活動を支援する。 ３）個人遺伝情報の保護のためのルール整備 ゲノム研究の進展は、個人遺伝情報を用い、情報技術を駆使した幅広い医療・健 康サービスによる人々の健康や福祉の向上、さらには新しい医療・健康サービス産 業の育成に重要な役割を果たそうとしているが、その際、人権を尊重し、社会の理 解と協力を得て、個人遺伝情報の厳格な管理の下で適正に事業を実施することが不 可欠である。そのため、個人遺伝情報を安全に保護するために、研究者、事業者が 遵守すべきルールを整備する。 Ⅱ．特許への取組み 一段と激化する特許戦争の中、成果実用化・効率的な研究開発を推進するため、プ ロジェクト企画段階から、研究テーマ周辺の論文及び特許状況のサーベイ実施やプロ ジェクト実施段階における特許出願後の事業化構想等、特許に関する戦略的取組（プ ロパテントアプローチの導入）を実施する。 Ⅲ．コンソーシアム型技術開発支援 バイオベンチャーにおける研究開発ステージの実用化フェーズへのシフトに伴う資 金調達の円滑化のため、テーマ（例えば創薬）に沿ってコーディネートされたベンチ ャー企業群が行う実用化試験研究を支援し、バイオベンチャーのシーズ発掘から事業 化（売上計上）までの自立的達成が可能となる支援体制の構築を図る。 Ⅳ．バイオ人材育成事業（2002 年度補正～2004 年度） バイオベンチャー等に対して資金提供や事業化などのサポートを行う支援人材や、 ベンチャー企業等でバイオ分野の精緻な作業や試験を行う技術人材を充実させるため、 スキルスタンダードやカリキュラム等を用いた効率的な人材育成手法を確立する。 Ⅴ．福祉用具情報収集・分析・提供事業（1993 年度～ ） 福祉用具法に基づき、民間による福祉機器の実用化のための研究開発を促進するた め、福祉機器に関する産業技術に係る情報の収集・分析・提供事業を実施することで、 当該分野における福祉機器の普及や新規産業の創出・成長の促進を図る。 Ⅵ．福祉医療関連機器普及促進（財政投融資制度） 医療・福祉関連機器の開発、生産、流通、販売等の関連する供給体制を強化するた xxi めに必要となる設備に対し、長期かつ低金利な融資制度により支援を行い、さらなる 製品の高品質化、低価格化を実現し、安定的な供給体制を確保する。 Ⅶ．薬事法審査の迅速化 医療機器の審査体制の強化による薬事法審査の迅速化の観点から、平成 16 年 4 月 30 日付けで独立行政法人産業技術総合開発機構の工学系研究者を独立行政法人医薬 品医療機器総合機構へ派遣したところである。 ９．改訂履歴 （１）平成 12 年 12 月 28 日付けがん・心疾患等対応高度医療機器プログラム制定。 （２）平成 14 年 2 月 26 日付け健康維持・増進のためのバイオテクノロジー基盤研究プロ グラム基本計画制定。 （３）平成 14 年 2 月 28 日付け健康寿命延伸のための医療福祉機器高度化プログラム基本 計画制定。がん・心疾患等対応高度医療機器プログラム（平成 12・12・27 工総第 13 号）は、廃止。 （４）平成 15 年 1 月 27 日付け健康維持・増進のためのバイオテクノロジー基盤研究プロ グラム基本計画制定。健康維持・増進のためのバイオテクノロジー基盤研究プログ ラム基本計画（平成 14・02・25 産局第 4 号）は、廃止。 （５）平成 15 年 3 月 10 日付け健康寿命延伸のための医療福祉機器高度化プログラム基本 計画制定。健康寿命延伸のための医療福祉機器高度化プログラム基本計画（平成 14・ 02・05 産局第 2 号）は、廃止。 （６）平成 16 年 2 月 3 日付け制定。健康維持・増進のためのバイオテクノロジー基盤研 究プログラム基本計画（平成 15・01・23 産局第 4 号）及び健康寿命延伸のための 医療福祉機器高度化プログラム基本計画（平成 15・03・07 産局第 17 号）は、本プ ログラム基本計画に統合することとし、廃止。 （７）平成 17 年 3 月 31 日付け制定。健康安心プログラム基本計画（平成 16・02・03 産 局第 12 号）は、廃止。 xxii 技術戦略マップにおける位置付け 「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」は、２００７年版経済産業省技術戦略マ ップ（分野別技術ロードマップ）ライフサイエンス分野において、下記に示すように「Ⅲ．技術 マップ及びロードマップ」の中で「１．創薬・診断分野」に将来の創薬支援技術として重要な技 術であると位置付けられている。 以下に、その内容を抜粋して紹介する。 技術戦略マップ２００７（平成１９年４月経済産業省） ライフサイエンス分野の技術戦略マップ（抜粋） Ⅲ．技術マップ及びロードマップ １．創薬・診断分野 （１） 技術マップ 国民にとって最大の関心事項である健康とは、病気になった場合に早期に健康状態に戻れるこ と、そして、そもそも病気にならず健康であり続けることに大きく二分される。この２つのニー ズに対応するためには、副作用の少ない最適な医薬品の提供を可能とするとともに、将来の疾患 リスクを事前に把握した上で、各人において日々の健康管理を行える環境の整備が重要となって いる。 このため、①「より良い医薬品の開発・提供」及び②「健康産業の創造（治療から予防への転 換）」を研究開発の柱として位置づけ、ニーズに従って必要な技術を技術マップ上に俯瞰した。 今年度は、①、②の戦略を推進するうえで重要となる「ゲノム情報等をベースとした新規診断技 術」のビジネスモデル及び事業化について検討を行い、参考資料として追記した。 本検討において、１）現在の臨床現場における利用は治療に比べて相対的に保険点数が低いもの の、健康産業を含む公的保険以外の自己負担、民間保険、雇用主負担等でカバーするエリアでの 展開は有望である、２）医薬品開発におけるファーマコゲノミクスの進展により、医薬品と診断 法の一体化開発や臨床現場での薬物療法における投薬前診断分野における市場の成長性が期待で きる（ただし、この分野では診断技術を提供する企業と製薬企業との密な協業が必要）との結論 を得た。 ①より良い医薬品の開発・提供 個々人の病態や遺伝的背景に応じて薬剤を選択することを可能とするためには、画期的な医薬 品の開発を促進し、薬剤の母数を拡大することが重要であり、このためには、疾患メカニズムを 踏まえ、医薬品のターゲットとなるタンパク質、糖鎖、ＲＮＡ等の生体分子を探索・特定し、こ れを医薬品としていち早く市場化することが必要である。また、薬効や副作用の大小は個々人に より異なるため、多数の医薬品の中から個々人に応じた最適な医薬品の選択・処方が求められて いる。このため、技術マップでは、画期的な医薬品開発のための技術課題と医薬品の最適な使用 のための技術課題に分け、前者については、医薬品の種類と医薬品開発プロセスという軸から技 術課題を整理している。 なお、疾患と医薬品との関係については、がんやその他の疾患を見ても、その疾患メカニズム はある特定の疾患の中でも異なっており、また治療用のターゲットが複数存在することから、開 xxiii 発過程において、それぞれの疾患に対し固有の医薬品形態にとらわれない複数のアプローチが取 られている。 【参考：医薬品の種類】 現在、医薬品の種類は、その組成・機能等から、低分子化合物薬、抗体医薬、核酸医薬等に分 類される。 例えば、低分子化合物薬は低分子の化合物で構成される医薬品で、化学工程での製造が可能な ことから他の医薬品と比較して低コスト生産が可能となっている。現在製造されている医薬品の 大部分を占めており、今後、標的分子や作用メカニズム、遺伝子多型情報等を踏まえて設計され る分子標的薬が増大していくと見込まれている。 抗体医薬は、抗原抗体反応により生成される抗体（タンパク質）を医薬品として利用したもの である。生体防御反応を利用していることから治療効果が高く、また標的分子が特定されるため 副作用が低い傾向にある。その作用メカニズムや費用対効果から、がんや自己免疫疾患等を中心 に製造されている。抗体医薬の市場規模は、２００５年の３９６億円から２００６年には４５４ 億円（出典：日経バイオ年鑑２００７）と、急速な拡大を見せており、今後も引き続き市場の伸 びが予測されている。一方で、生物の生産機能を利用し製造するため、開発・製造コストが高額 になるという課題を有している。核酸医薬は、遺伝子の転写を阻害するなど遺伝子の働きに作用 する医薬品であり、核酸（ＤＮＡ及びＲＮＡ）により構成されている。機能性ＲＮＡのような新 たな研究領域が開拓されつつあり、これを活用した画期的な医薬品の開発が期待されるとともに、 今後、患部への運搬や核内への導入方法が医薬品として利用される上での重要な課題となってい る。 ②健康産業の創造 病気を予防するためには、自らの罹患リスクを遺伝的に認識した上で、日々の健康管理を行え る環境の整備が必要であり、このための技術課題を整理している。さらに、バイオマーカーに着 眼し、当該技術より可能な予防及び超早期診断による健康維持のあり方について深化して検討を 行い、技術マップを整理している。 （２） 重要技術の考え方 この分野の具体的目標である ・画期的な医薬品をより早く効率的に提供することにより、優れた治療法を提供する。 ・個の医療を支える薬剤のバラエティを拡大し、幅広い選択肢を提供する。 ・個々人の特性・病態に合わせた最適な医療を実現する。 ・疾患・罹患リスクの把握とこれに対応した予防・早期診断による適切な健康管理を実現する。 を踏まえて、下記の観点から重要技術を抽出し、技術マップに示している。 ①「画期的な医薬品・診断技術の開発」 創薬シーズの創出、バイオマーカーの探索、疾病状態における細胞内分子状態の把握等、画期 的な医薬品及び診断技術の開発のために重要であると考えられる技術・機器。 xxiv 具体的には、画期的な医薬品ターゲットや各種診断マーカー探索のために重要となるゲノム、 プロテオーム、糖鎖、ＲＮＡ等の生体分子とこれらの相互作用解析や、研究を支援する研究ツー ル・機器の開発といった診断・医薬品開発への応用に必要な技術開発が挙げられる。 ②「医薬品開発の効率化」 成功確率の向上、製造コスト低減、開発期間短縮等、医薬品開発の効率化のために重要である と考えられる技術・機器。 具体的には、医薬品開発の早期段階において毒性や薬剤有効性の評価に利用されるモデル生物 系の構築、細胞ネットワーク解析、バイオマーカーの活用、化合物ライブラリーの充実、ファー マコゲノミクス等が挙げられる。 ③「ＱＯＬの向上」 診断の正確さや早期性・簡便性を向上し、日々の健康状態を把握し、疾病状況に応じた適切な 医薬品投与や治療を可能とする技術・機器、また、将来の疾患リスクを予測可能とし、日々の健 康状態の把握により疾患を未然に防ぐ技術・機器。 具体的には、遺伝子情報と疾患との関連解明のための研究開発で得られた情報を有効に活用し たバイオマーカーの同定、薬剤投与前に医療現場において安価かつ迅速に個人毎の疾患状態を詳 細に診断するためのツールの開発、薬物動態の個人差を考慮した薬効・毒性把握等が挙げられる。 ④「日本の強みが活かせる技術分野の更なる強化」 日本における研究が進んでいる分野や他分野での技術力を踏まえた分野等、現在及び将来の技 術競争力を保持する上で重要であると考えられる技術・機器。 具体的には、糖鎖, 完全長ｃＤＮＡ、発酵技術、中間体生産技術、微細加工技術等が挙げられ る。 ⑤「波及効果の高い技術」 他分野への波及も含め、波及効果の高い技術・機器。 具体的には、新たな研究領域として開拓されつつあり、画期的な医薬品開発への寄与が期待さ れる機能性ＲＮＡ等が挙げられる。 （３） ロードマップ 技術マップで抽出された重要技術を中心として作成したロードマップにおいては、個別技術の 進展を示すⅢ．「技術進捗」、技術の進展により得られる直接的な効果を上記の重要技術の分類の うち①～③毎に示したⅡ．「具体的効果」、及び、この「具体的効果」がもたらす医療現場におけ る変化をⅠ． 「医療現場における進展」として三段階に分けて整理した。 例えば、具体的効果の部分では、①２０１０年にはがんの抗体医薬のターゲットがほぼ探索さ れ、２０２５年には自己免疫疾患や生活習慣病及び精神・神経疾患等の発症メカニズムがほぼ解 明されているなど、種々の疾患に対する分子レベルでの解明が進むとともに、これを活用した医 薬品の開発が進展することが予想される。②また、医薬品の臨床時のドロップアウトを低減する、 ヒト臨床症状を反映した疾患モデルの作製技術の確立等により、医薬品の成功確率が現在の５％ 程度から２０２５年には５０％程度まで向上するなど医薬品の開発効率の向上が予想される。③ 更に、早期診断・確定診断に有効な疾患マーカー、罹患リスク診断マーカー及び健康モニターマ ーカーが順次開発され、予防のための環境が整備されるとともに、１つの診断ツールで複数の薬 xxv 剤の薬効を評価できるなど２０１５～２０２５年には個々人の特性を踏まえた治療方法を提供す るための技術の確立が見込まれる。 これらの技術的効果により、現在の治療を中心とした医療から、予防を重視した医療へと変遷 し、また、病気になった場合であっても、現在、治療困難な疾患も含め、患者の体質・遺伝情報 や病態に応じた個別療法の提供が可能になるなど、個別化医療が進展していると考えられる。 xxvi 平成１９年４月に経済産業省から発表された技術戦略マップ２００７年版において、「細胞内イメージング技術」は、「１．創薬・診断分野」 に取り上げられており、その中で次のような技術開発がイメージされている。 xxvii プロジェクト用語集 用語集 （アルファベット、あいうえお順に記載） 用語 説明 A Avidin ビオチンと特異的に結合するタンパク質、ビオチンはタンパク質分子 表面に任意にラベルすることが可能 B BAC Bacterial Artificial Chromosome。長い DNA のクローン化の際、ベ クターとして用いる。 C アデニル酸シクラーゼの活性化によって ATP が環化されて作られる 細胞内二次情報伝達物質。cAMP 依存性キナーゼの活性化の引き金に なる。 cAMP 依存性キナ 細胞内情報伝達物質である cAMP により活性化されるタンパク質リ ン酸化酵素、極めて広範な細胞機能に関わる重要な反応に関わってい ーゼ る cAMP Cerulean, Cypet 蛍光タンパク質の名称。シアン色の蛍光を発する蛍光蛋白質.。 D Destination ベク Gateway 法で Entry クローン等の素材ベクターが挿入されて発現ク ローンになる。 ター Donor ベクター Gateway 法で Entry クローン等を作製する素材ベクターの一つであ る。 E 電子打ち込み型 CCD カメラ。受光面は光電面となっていて、真空容 器内で電子を加速して CCD へ打ち込むため、大きな信号増幅能力を もち、極微弱光の検出に適している。 Enhanced cyan fluorescent protein：シアン色の蛍光を発する蛍光蛋 ECFP 白質。 EGFP 、 YFP 、 蛍光タンパク質の名称。EGFP は緑色、YFP、Venus は黄色、mRFP および DsRed2 は赤色の蛍光を発する。レーザで励起する場合、 Venus、mRFP、 EGFP、YFP、Venus では 488 nm の波長が、mRFP や DsRed2 で は 568 nm の波長がよく用いられる。 DsRed2 EBCD カメラ EGFR Entry クローン EYFP 上皮増殖因子受容体：EGF の結合によって細胞内ドメインがリン酸 化され、細胞内へ情報が伝達される。 Gateway 法で発現クローンを構築するための素材クローンで、シグ ナル DNA や標的 cDNA を含む。 Enhanced yellow fluorescent protein：黄色の蛍光を発する蛍光蛋白 質。 F Fab’ 抗体をペプシン処理して得られる(Fab’)2 を、さらに還元して得られ る抗体断片。 fos 転写因子 fos 由来のロイシンジッパー形成α-ヘリックス。 xxviii FRET FRET FRT GPI アンカー GRAM ドメイン Fluorescence Resonance Energy Transfer（蛍光共鳴エネルギー移 動）：ドナー蛍光分子の励起エネルギーが近接するアクセプター蛍光 分子に無放射的に移動する現象。分子間相互作用の検出や分子間距離 の測定に用いられる。 蛍 光 共 鳴 エ ネ ル ギ ー 移 動 （ Fluorescence Resonance Energy Transfer）。励起させた蛍光物質が蛍光を発する代わりに近傍の別の 蛍光物質へエネルギーを渡し、エネルギーを受け取った方の物質が蛍 光としてエネルギーを用いる現象。このエネルギー受け渡しの確率は ２つの物質間の距離の５乗に反比例することから、FRET の計測は２ 物質間の距離・相互作用を解析する手段として用いられる。 酵母の Flp(FLP)は DNA 部位特異的組換え酵素であるが、このター ゲット配列を FRT(FLP Recombination Target)と呼ぶ。LoxP 部位へ Cre 組換え酵素で cDNA を導入するように、FRT 部位へ Flp で部位 特異的（ジーンターゲッティング）に cDNA を組換え挿入できる。 G 糖脂質の一種。細胞表層に存在するタンパク質の多くは、この GPI アンカーを介して細胞膜につなぎ止められており、あたかも「アンカ ー（錨）」のごとき役割を果たしている。酵母の場合、細胞膜の外側 にある細胞壁にも、GPI アンカー型タンパク質が存在している。 グルコース転移酵素、Rab 様 GTPase 活性化因子の一部やマイオチュ ーブラリンタンパク質群に共通して見られるタンパク質モチーフ。マ イオチューブラリンにおける GRAM ドメインの変異は遺伝性の筋疾 患の原因となることが知られている。本研究を含む最近の研究からこ のドメインが PI に対する結合活性を持つと解明された。 H His-EGFP-ERK2 リン酸化を受け活性化されると核へ移行し転写因子を調節するタン パク質 MAPK/ERK の１つ ERK2 の N 末端に蛍光タンパク質 EGFP と精製用の Histidine タグが融合された、核移行性のモデルタンパク 質。 蛍光タンパク質 EYFP の N 末端に精製用の Histidine タグ、C 末端 His-EYFP-SKL に ペ ル オ キ シ ソ ー ム 移 行 シ グ ナ ル で あ る Serine-Lysine-Leucine(S-K-L)が融合された、ペルオキシソーム局在 のモデルタンパク質。 ヒト繊維肉腫由来の培養細胞。ヒト人工染色体の構築に使用する。 HT1080 細胞 I in situ 生体分子 蛋白質や DNA 等の生体分子を、細胞の外に取り出すのではなく、細 胞の内部であるがままの状態で観察すること。 観察 真核細胞系の翻訳開始シグナルとしては、従来から知られていた IRES Kosak シ グ ナ ル の 他 に 、 複 数 遺 伝 子 間 で 翻 訳 開 始 で き る IRES （Internal Ribosome Entry Site）がある。近年、IRES には単一遺 伝子で翻訳開始し得るものが見つかり、話題になっている。 J jun 転写因子 c-jun 由来のロイシンジッパー形成α-ヘリックス。 L LCR Locus Control Region。βグロビン遺伝子群の 5’上流領域に位置する 約 20 キロ塩基対の DNA 配列。βグロビン遺伝子群の組織特異的遺 伝子発現に必要な配列で、インスレーター機能を持ち合わせると考え xxix られている。 M mitogen activated protein kinase：細胞内情報伝達に関わるキナーゼ で MAPKK によってリン酸化される。 Gateway 法はインビトロジェン社の開発した迅速確実（ハイスルー プット）な DNA クローニング技術で、２種類の部位特異的組換えシ グナルを用いる。msGW 法は２種類以上のシグナルを用いる。 MAPK Multisite Gateway (msGW) P PEG ポリエチレングリコール。 PEI ポリエチレンイミン：PEI600 は平均分子量 600 の PEI を示す。 Per2::Luc 時計遺伝子 Per2 のプロモーターをルシフェラーゼ遺伝子に連結させ たレポーター遺伝子。 脂肪細胞などの脂肪滴の表面に結合するタンパク質。脂肪滴の保護、 脂質分解の調節に寄与する。 PerilipinA 抗体（IgG）の定常領域に結合するタンパク質 ProteinA ScFv self excitons S Single chain Fv（単鎖抗体）：抗体の可変領域 VH とＶＬがペプチド リンカーによって結合された一本鎖抗体。 trapped 正孔の対にトラップされたエネルギーのことである。シリコン粒子の 表面に形成され、蛍光を放出する原因となる。 T Ts SV40 antigen T 主にアジア産のマカカ属サルの腎臓細胞培養で見いだされたパポー バウイルス科に属する DNA ウイルス（SV40）由来の癌遺伝子に変 異を加えて温度感受性にした発癌タンパク質。 V vps Yap1 Ypet volume per second の略。毎秒計測または表示できる立体の数を意味 する。一般的に用いられている毎秒計測または表示できる 2 次元画面 の数である fps(frame per second)という単位の考え方を、3 次元に拡 張したもの。 Y 酵母細胞の活性酸素種に対する応答時に中心的な役割をになう転写 制御因子であり、抗酸化タンパク質をはじめとする様々なタンパク質 をコードする遺伝子の転写調節を行う。Yap1 機能制御にはその細胞 内局在が重要であり、Yap1 内部の NES と呼ばれる核外移行シグナ ル部分の構造変換がその核局在を規定している。NES はシステイン を多く含む CRD 領域を持ち、この CRD における化学反応と構造変 化が核内輸送が起こる主要因と考えられている。 蛍光タンパク質の名称。黄色の蛍光を発する蛍光蛋白質。 あ 行 ア ル フ ォ イ ド 配 171 塩基対の反復配列からなるヒトセントロメア配列で、染色体上で 数百キロ塩基対からメガ塩基対に及ぶ巨大な DNA 領域を占める。 列 xxx １ 分 子 イ メ ー ジ 蛍光顕微鏡を使っての生体分子１分子を直接可視化。日本のオリジナ リティの強い分野。 ング イ ノ シ ト ー ル リ グリセロリン脂質の一種で D-myo-イノシトールを構造に含む。イノ シトールのヒドロキシル基がリン酸化を受け様々な誘導体に変換さ ン脂質 (PI) れるが、その中でも細胞内膜輸送に関与する PI3P、PI4P、カルシウ ムシグナル伝達に関与する PI45P2 や細胞増殖に関与する PI345P3 の 研究が行われておりガン・疾患との関連が指摘されている。PI 機能 はそれら誘導体の局在動態によって制御されているため、その動態解 析技術が求められている。 シリコン等の単結晶の結晶構造を利用して結晶面に沿ったエッチン 異方性エッチン グを行い，精密に定義された構造を作る手法。 グ イ メ ー ジ ン グ 解 細胞内機能分子蛍光指示薬を細胞内に負荷し、その変化を顕微鏡で捉 え、画像処理装置で解析することによって細胞内でのダイナミックな 析 機能を時空間的に解析する方法 各遺伝子のエンハンサー機能が他の遺伝子にまで影響を及ぼすこと インスレーター を防ぐ機能配列として同定された。その後、ユウクロマチンとヘテロ クロマチンの境界を形成する機能が示唆されている。本報告書では後 者の機能を示す。 か 行 概日振動 体内時計によって制御され約２４時間周期で高低を繰り返す変動 CameraLink：カメラ等の画像機器間のデジタル信号インターフェー ス 規 格 。 カ メ ラ リ ン ク で は 信 号 伝 送 に LVDS(Low Voltage Differential Signaling：低電圧差動信号)方式を用いることにより高 い耐ノイズ性と高速化を実現している。また、７bit のデータを１対 のケーブルでシリアル伝送するために大容量のデータを少ないケー ブルで効率良く伝送できる。カメラリンクでは信号の伝送方式だけで なく使用するコネクタやケーブルとそのピン配置までが標準化され ており、この規格に準拠した機器間では高い相互接続性が確保されて いる。これらの利便性によりカメラリンクは画像機器間の標準的な信 号インターフェースとして近年急速に普及してきている。 カ ル シ ウ ム カ ル 細胞内のカルシウムの上昇により活性化されるカルモデュリンによ って活性化されるタンパク質リン酸化酵素。さまざまな機能分子の機 モ デ ュ リ ン キ ナ 能調節に関わっている。 ーゼ カ ル シ ニ ュ ー リ 脱リン酸化酵素であり、リン酸化されたタンパク質を脱リン酸化す る。細胞内カルシウムの上昇により活性化されたカルモデュリンによ ン って活性化される。 カメラリンク ギガシール パッチクランプにおいて，リークがない状態で細胞膜がきちんとオリ フィスに密着していると，その電気抵抗は 1 ギガオーム程度になる。 このようにシールされている状態をギガシールという。 ク ラ ス リ ン コ ー 細胞外部の分子を細胞内に取込むために細胞表面に形成される構造 である。多くの場合これらの分子は細胞表面のリガンドに結合してか テッドピット ら取込まれる。 特定の波長を持つ光によって励起され、蛍光を発するタンパク質で、 蛍光タンパク質 オワンクラゲ由来の GFP(緑色蛍光タンパク質)や、サンゴ由来のもの が有名である。特に GFP は、蛍光検出のために他のタンパク質や補 助因子を必要とせず、他のタンパク質との融合型としても働くことか ら、近年ではさまざまな研究においてレポーターとして多用されてい る。また、GFP に人工的に改変を加えた変異体も数多く作製されて xxxi おり、現在では CFP(シアン)、YFP(黄色)、BFP(青色)、RFP(赤色) などがある。 蛍 光 標 識 ア ミ ノ 低分子の蛍光物質を付加したアミノ酸で、タンパク質の蛍光標識に用 いる。蛍光標識アミノ酸によるタンパク質の標識は、巨大な分子であ 酸 る GFP を融合する方法に比べて、タンパク質本来の性質に対する影 響が少ないと考えられる。 さ 行 細胞が産生し、細胞間相互作用に関与する生物活性因子の総称であ サイトカイン る。一般に蛋白質分子を指し、各種の成長因子・インターフェロン・ インターロイキンなどを含む。 細 胞 周 期 同 調 性 真核細胞の遺伝子の多くは、細胞の DNA 複製期や分裂期に合わせて 発現（生理的発現）しており、ウイルス遺伝子のように無統制な発現 発現 をしていない。細胞のこのような周期と同調しながら発現することを 云う。 細 胞 内 シ グ ナ ル 細胞表面で受容した様々な物理化学情報を細胞内部に伝え、最終的に なんらかの反応を起こすまでの、情報伝達の仕組みのこと。 伝達系 酸化ストレス 視交叉上核 受容体 活性酸素・フリーラジカルが持つ酸化力により細胞構成成分が障害を 受けること。抗酸化物質により除去されない場合、酸化ストレスの亢 進が遺伝子やタンパク質の変異、変性を通じてガン化や老化を引き起 こすと考えられている。 視床下部にある生物時計のセンターとして働いている神経核で、摘出 するとリズムが消失する 細胞に存在し，細胞外の物質と選択的に結合して情報を細胞内へ伝達 する物質の総称．一般的には細胞膜上に存在する蛋白質である． ス ト レ プ ト ア ビ ビオチン(ビタミン H、補酵素 R)と特異的に結合するタンパク質。ビ オチン-ストレプトアビジン複合体は極めて安定であることから、二 ジン つの分子を強固に結合させる際に多用されている。 セ ミ イ ン タ ク ト 生物毒素などを用いて細胞膜を透過性にした細胞。細胞質が流出する ため、細胞質に依存的な多くの生命現象が一時的に停止するが、細胞 細胞 骨格・オルガネラ及びそれらの細胞内トポロジーは保持される。セミ インタクト細胞に新たに細胞質・エネルギー源、標識したタンパク質 などを再導入することにより様々な生命現象を再構成できるため、細 胞内のタンパク質機能解析に有用な手段となる。 全 反 射 照 明 顕 微 全反射で生じるエバネッセント光（深さ約 10000nm）を照明に使っ て、試料表面のみを観察する蛍光顕微鏡。細胞表面の１分子観察など 鏡 に用いられ、H13 年から市販され始めた。 細胞培養において， 培地に添加される血清高分子物質のの代わりにな 増殖因子 る，細胞の増殖に必要な物質の総称。 疎水場検出試薬 蛍光分子の蛍光効率は一般に環境に影響される。特に、特に蛍光分子 周辺の環境の疎水性が変化したときにその効率を大きく変える試薬。 た 体内時刻 行 体内時計によって作り出される時刻であって、外界の光刺激などによ り調節されていることから、通常外界の環境時刻と一致している。海 外渡航など急激に環境時刻が変化した場合には、環境時刻と体内時刻 の乖離に起因する体調不良（時差ぼけ）として認識できる。 xxxii 体内時計 多波長カメラ 外界の物理的条件とは無関係に生体内に備わっている時間測定機構 で、生物が示す約２４時間周期の概日リズム（睡眠･覚醒、血圧､体温、 ホルモン分泌など日周期性のリズム）は、転写制御因子である幾つも の時計遺伝子が活性化･抑制のネットワークを構成し体内時刻を刻む ことによって作り出されていると考えられている。 複数の撮像装置をもつカメラ。複数波長の励起光による画像を分光装 置を用い各波長の画像に分離し各々個別の撮像装置にて同時に取得 する。 単波長カメラ 単一の撮像装置をもつカメラ。これにより単一波長の励起光による画 像を取得する。 転写因子 DNA から RNA の転写を開始させるために必要な生体内分子のこと を言う。細胞表面の受容体に入力した情報が細胞内シグナル伝達系に よって転写因子に伝わり、最終的に遺伝子の発現の制御が行われる。 転 写 制 御 サ ー キ 相互に関連する転写制御因子のネットワークが閉鎖系であって周期 的に元の状態に戻るサーキットを形成している。 ット 変異などによって時計機能に異常が見られ、体内時計の構成遺伝子と 時計関連遺伝子 して機能していることが明確に知られている遺伝子を時計遺伝子と いう。ここでいう時計関連遺伝子とは、時計遺伝子及び体内時計に影 響を与えることが推定されている遺伝子の総称である。 ドミナント・ネガ 変異タンバク質が対応する内在性タンバク質に取って代り、抑制的機 能を発揮すること。 ティブ な 行 ニ ポ ウ デ ィ ス ク 多数のピンホールが渦巻き状に配置された回転円板。テレビジョンの ごく初期に機械的に画像をスキャンするための装置として用いられ 方式 た。後述のミラースキャン方式と異なり、同時に約 1000 本のレーザ ビームで観察領域をスキャンできるため、高速スキャンが可能であ る。マイクロレンズアレイを併用して光をピンホールに集光すること により高速スキャン性能を保ったまま光の利用効率を大幅に改善す ることができる。 は 行 ハ イ ス ル ー プ ッ 新薬の候補物質を探索す際に、ターゲットとなる分子に対して、さま ざまな試薬をランダムに作用させて試薬の効果を検定する方法であ ト ス ク リ ー ニ ン る。最大 400 万種類の試薬を網羅的に調べなくてはいけないので、高 速に結果を出すことを求められる。 グ 薄 層 斜 光 照 明 顕 斜光照明の光の厚みを薄くして、細胞内部の１分子イメージングを可 能にする新しい顕微鏡。 微鏡 発現クローン 発光基質 発光タンパク 遺伝子発現に必要な転写・翻訳シグナルをもつ cDNA クローンで、細 胞内でこれらのシグナル能力に則した発現が行なわれる。 ルシフェリンのこと。生物発光において生体内で光を生み出す化学反 応であるルシフェリン・ルシフェラーゼ反応を示す発光基質の総称。 発光生物より有機溶媒或いは熱水抽出される有機化合物のうち、ルシ フェラーゼと反応して光を生み出す化合物をルシフェリンと定義し た。ルシフェリンの構造は発光生物種によって大きく異なる。 広義の発光酵素ルシフェラーゼを含む生物発光タンパク群。生物発光 において生体内で光を生み出す化学反応であるルシフェリン・ルシフ ェラーゼ反応を示す発光酵素の総称。発光生物より冷水抽出されるタ ンパク質のうち、ルシフェリンと反応して光を生み出す酵素をルシフ ェラーゼと定義した。ルシフェラーゼの一次構造は発光生物種によっ xxxiii て大きく異なる。 パッチクランプ 細胞膜上のチャネルをオリフィスに吸着させ，電気伝導性を測定する ことにより，イオンチャネルの開閉を計測する技術 光ピンセット 顕微鏡の対物レンズなどを使用し光を集光させたとき、粒子が集光点 にトラップされる現象がある。この現象を利用して、光束をあたかも ピンセットのように使用し、粒子を捕捉したり、移動したりさせるこ と。 分 子 イ メ ー ジ ン 生体内の分子を蛍光色素などで標識し、その分布、動態、機能を画像 化して研究する手法。 グ ま マーカー 行 細胞内のどの部分、オルガネラに存在しているかがよく分っているタ ンバク質であり、蛍光タンバク質と結合することにより細胞内の存在 位置を検出するためのもの。 マ イ ク ロ フ ル イ 微細加工技術により作られる微小流路。マイクロ化学分析システム等 の主要な要素の一つ。 ディクス ミ ラ ー ス キ ャ ン ミラーに取付けたコイルに正弦波状の交流電流を流すことによって 交流磁界を発生させる。コイルの周囲に永久磁石で構成された磁気回 方式 路を配置することにより、吸引力と反発力が生じてミラーを高速に首 振り運動させて光を偏向させる装置。X 方向と Y 方向に一組ずつ設け ることにより、面の観察領域をスキャンすることができる。 in 生細胞を用いずにタンパク質を合成する方法で、試験管内翻訳( 無細胞タンパク vitro translation)とも呼ばれる。生細胞での合成に不向きなタンパク 質合成 質(毒性や不溶性がある等)の合成や、タンパク質合成に共役した非天 然物質の付加(非天然アミノ酸の導入や、C 末端へのピューロマイシ ンの付加等)に用いられ、また反応系が簡便であることから、多種類 のタンパク質をハイスループットに合成するのにも適している。反応 試薬は、通常生きた細胞からの抽出液が用いられ、反応効率の高さや 反応阻害物質の少なさなどの点から、現在では主としてウサギ網状赤 血球、コムギ胚芽、大腸菌がその材料として用いられる。 や 行 ユビキチン ４塩基コドン法 ７６アミノ酸からなるタンパク質で、細胞分裂や細胞内膜輸送等の機 構において特定のタンパク質と自身のリジン残基とが共有結合する ユビキチン化の基質となる。特にユビキチンが多数結合した（ポリユ ビキチン化された）タンパク質は、タンパク質分解酵素複合体である プロテアソームに輸送され分解される。ユビキチンの他にも SUMO、 Atg12 といった特定タンパク質に共有結合する分子群が存在し、それ らはモディファイアータンパク質と総称される。 岡山大学・宍戸教授らのグループが開発した、タンパク質への部位特 異的な非天然アミノ酸導入方法。天然のアミノ酸が連続した 3 つの塩 基(トリプレットコドン)によって規定されているのに対し、これを 4 つに拡張することでコドンの種類を増やし、天然のアミノ酸以外の任 意のアミノ酸を規定することができる。同様の方法として停止コドン を用いて任意のアミノ酸を規定する方法があるが、導入効率や、一つ のタンパク質に対し使えるコドンの種類がはるかに多いといった点 で、4 塩基コドン法の方がより優れているとされる。 ら 行 xxxiv リアルタイム 3D このシステムは「LIVE CELL」の３次元解析を可能にする装置であ る。このシステムにおいて、Z 軸アクチュエータを利用して顕微鏡の （RT3D）システ 対物レンズを光軸方向に高速に走査し、焦点面を連続的に変化させ る。その際、焦点面の位置変化に同期して、高速で連続した観測試料 ム の異なる断面の共焦点スライス画像を複数取得する。それらの画像を 元に試料の３次元形状を構築し、リアルタイムでそれらを表示、解析 する。 時計遺伝子の異常や深夜勤務など生活習慣の乱れや痴呆等の疾患な リズム障害 どに起因しておこる外界の環境時刻と体内時刻の不一致等による不 調で、睡眠障害や鬱など様々な症状が見られる 量子ドット 光の波長よりはるかに小さい半導体微粒子のこと。バルクの半導体と は異なる性質を持つようになる。その一つに特異的な波長による発光 現象がある。 レ ー ザ ー ア ブ レ 高エネルギーレーザー照射により物質を爆発的に蒸発させ除去する こと。 ーション ロ イ シ ン ジ ッ パ 転写因子由来のα-ヘリックス２量体構造。ロイシンジッパーは２本 の長いα-ヘリックスから成り、それぞれのヘリックスには６つおき ー にロイシンが配置されて、側鎖はヘリックスの横に一列に並ぶ。この ロイシン同士が文字通りジッパーのように噛み合い、２本のヘリック スを束ねあわせる。 xxxv Ⅰ．事業の目的・政策的位置付けについて NEDO の関与の必要性・制度への適合性 １ １．１ NEDO が関与することの意義 本プロジェクトは、「健康維持・増進のためのバイオテクノロジー基盤研究プログラム」 に引き続く後継プログラム「健康安心プログラム」の一環を成すプロジェクトである。当 該プログラムは、今後急速な高齢化を迎える我が国において高齢者が健康かつ安心して暮 らせる社会を実現するため、遺伝子やタンパク質等の生体分子の機能・構造解析等を行う とともにこれらの研究を協力に推進するバイオツールやバイオインフォマティクスの開発、 成果を高度に利用するためのデータベース整備や先端技術を応用した高度医療機器開発等 を行うことにより、また生命の仕組みを遺伝子レベルから理解することにより、テーラー メイド医療・予防医療・再生医療の実現や画期的な新薬の開発をはじめとした幅広い分野 での産業応用につなげかつ推進することによって、健康維持・増進に係る新しい産業の創 出につなげることを目的としている。 バイオテクノロジーに係る研究開発は、医療・製薬産業をはじめとし、化学、分析機器、 情報産業など幅広い分野に関係することから、我が国のみならず、欧州や米国はもちろん のこと、シンガポールや中国などの国々においても国家戦略としてその充実強化が図られ ており、国際的な競争が激しくなっている。 現在、競争の中心はポストゲノムであり、遺伝子機能の解明のため、遺伝子から翻訳さ れる個々のタンパク質の機能解析が各国で進められている。しかし、ゲノム解析結果が明 らかにしたように、個々の遺伝子の持つ機能の単純な積算、言い換えれば遺伝子産物であ る個々のタンパク質の機能解析だけでは、生命の本質に迫ることができない。このため、 ポストゲノム研究で得られたタンパク質機能解析成果を活用しつつ、その次の課題として、 複雑な遺伝子発現制御、代謝反応、信号伝達などのネットワークを統合システムとして理 解し、生命の高次機能を解明する、次世代を先取りした新しい解析技術の開発が重要であ る。 他方、研究開発用の計測・分析機器によって得られる情報が研究内容を規定すると言っ ても過言ではなく、研究開発ツールの重要性に対する認識が高まっている。細胞のあらゆ る活動周期を通して、細胞という自然の微小環境の中で、タンパク質等の生体分子がどの ように機能するかを理解するためには生きた細胞中での動態解析を可能とする最先端の計 測・分析システムを開発することが重要である。これにより、これまで取得することので きなかった新しい知見を得ることを可能とし、バイオの分野では特に重要となる基盤特許 の取得を進め、競争力の強化を図る観点から国として進めるべき重要な課題である。 本プロジェクトは、イメージングテクノロジーをベースに、生体組織の構築・機能発現 の基になる①生きた細胞を対象とし、②細胞本来の状態を保ちつつ、③複数分子の動態を 時間的・空間的な動的変化を同時に効率的にに計測し機能解析を可能とする細胞内ネット ワーク解析技術を確立するとともに、確立した技術を用いて具体的な細胞内ネットワーク に間する有意義なデータの取得を行うことを目的とする。本技術は、バイオテクノロジー 1 に関する情報を静的な情報から動的な情報へ革新し、新しい生命科学の知見の創出を促す 基盤技術となることからも、国が行う事業として、生物の研究者のみならず、物理、計測、 情報など関連する様々な分野の研究者からなる開発体制を構築し、集中的に推進すること が必要である。また、最先端の研究開発であり、開発スタート時においては産業化に向け た基礎的段階にあること、開発段階から産学官連携による効率的な研究開発の推進が必要 であり、開発リスクが大きく多額の資金を要するため、民間企業のみで取り組むことが困 難であることから、ナショナルプロジェクトとして実施することが必要である。 １．２ 実施の効果（費用対効果） 本プロジェクトは、平成 14～18 年度の 5 年間を実施期間とし、初年度（平成 14 年度） は、構造改革特別要求事業として経済産業省が直接実施し、NEDO は平成 15 年度より経済 産業省から当該事業を引継ぎ平成 18 年度まで実施した。 ポストゲノム以降、細胞が様々な細胞外シグナルに反応して、細胞内の情報伝達系、細 胞骨格系また転写制御系のタンパク質ネットワークを次々と、ダイナミックに変化させ、 その結果、細胞は接着性、移動性さらには分裂能、分化能を大きく変換させて最終的には 生体組織の構築、機能発現に至るといった細胞内ネットワークのダイナミズム解析こそが 生命の本質的理解に必須であり、ひいては生体機能の産業技術への高度利用にも必要不可 欠であるというネットワーク解析の重要性は、総合科学技術会議でも強く認識されており、 ２００１年９月にまとめられた分野別推進戦略（ライフサイエンス分野）においても「複 雑な遺伝子発現制御、代謝反応、信号伝達などのネットワークを統合システムとして理解 し、生命の高次機能を解明する」ことの重要性が指摘されており、次世代を先取りした新 しい解析技術の開発と、その効率的な産業化の実現が重要とされている。 生体を構成する個々の物質の機能解析の次には、生細胞内における複数の生体分子の空 間情報、濃度情報を経時的に連続して取得する技術が求められており、先進諸国によって 熾烈な開発競争が行われている。当該解析装置の開発には我が国が強みを持つ、微細加工 技術や光学技術、計測技術とバイオテクノロジーに関する知見の組合せが不可欠である。 世界に先駆け、解析技術を完成させるとともにその装置化を進め、当該装置を使った信頼 性の高い実験データを発表することができれば、ネットワーク解析装置のスタンダードと なる可能性を持つ。 当該解析基盤技術の確立によって、民間企業が独自の戦略に基づき、疾患の分子メカニ ズムの解明や、その知見を活かした新たな作用機構を持つ薬の開発、新たな創薬ターゲッ ト分子の発見など、広範な分野において生命機能の産業応用を進めることが可能となり、 テーラーメイド医療の早期実現を促すものと期待される。2003年12月に示された「バイオ テクノロジー戦略大綱」では、2010年にバイオテクノロジー関連の市場規模を約25兆円と 予測しており、このうちツール・情報産業として5.3兆円の市場規模が展望されている。 さらに、生命現象を司る細胞内のネットワークを解析することが可能となり、新たな作 用機序を持った医薬品の創製や治療手法を提供すると期待される。高齢化社会において医 2 療費高騰化を抑制し、かつ効果的に医療福祉産業を拡充するためには、ヒトゲノム情報を 利用し、効率的に新機能生体分子の解析を可能とする技術開発の推進が必須であり、本研 究で得られる成果は画期的な新薬の開発や診断機器開発へ活かされるものと期待される。 ２ 事業の背景・目的・位置付け ２．１ 事業の背景・目的・意義 ２．１．１ 事業の背景 ２．１．１．１ 社会的背景 ヒトゲノムプロジェクトの解析結果は、ヒトゲノム遺伝子の総数が僅か３～４万と報告 されており、ショウジョウバエの 1 万 3 千、線虫の 1 万 8 千と比較しても大差ないことが 示された。また、線虫の遺伝子解析結果から、線虫の遺伝子のうち、40％が塩基配列上ま た機能上、ヒトと共通性の高い相同遺伝子であることが示されている。これらの事実から、 個々の遺伝子の持つ機能の単純な積算、言い換えれば遺伝子産物である個々のタンパク質 の機能解析だけでは、生命の本質に迫ることができず、各タンパク質分子機能と生命活動 との間には大きな間隙があることが示された。 ネットワーク解析の重要性は総合科学技術会議でも強く認識されており、2001 年 9 月に まとめられた分野別推進戦略（ライフサイエンス分野）においても「複雑な遺伝子発現制 御、代謝反応、信号伝達などのネットワークを統合システムとして理解し、生命の高次機 能を解明する」ことの重要性が指摘されており、次世代を先取りした新しい解析技術の開 発と、その効率的な産業化の実現が重要とされている。 生命のネットワークには細胞内、細胞間、組織・臓器間など様々なフェーズがある。分子 生物学はゲノム→RNA→タンパク質と解析が進められており、生命の最小単位として細胞レ ベルでのネットワーク解析が次のフェーズとして重要である。他方、医療・創薬産業では、 早期診断、薬効メカニズムの解明による副作用の回避、テーラーメイド医療への対応に向 けて、個体→組織・臓器→細胞へと対象が微小化される方向にある。このことから、分子 生物学から生まれるシーズと医療・製薬産業などからのニーズが重なる細胞レベルでの解 析が重要であると考えられた。 細胞の働きは主としてそこに発現しているタンパク質を中心とした生体分子間の相互作 用ネットワークに基づくものである。このことは細胞が様々な細胞外シグナルに反応して、 細胞内の情報伝達系、細胞骨格系、転写制御系のタンパク質ネットワークを次々とダイナ ミックに変化させ、その結果、細胞は接着性、移動性さらには分裂能、分化能を大きく変 換させ、最終的には生体組織の構築、機能発現に至るといった細胞内ネットワークのダイ ナミズム解析こそが生命の本質的理解に必須であり、ひいては生体機能の産業技術への高 度利用にも必要不可欠である。 3 ２．１．１．２ 技術的背景 細胞レベルを対象としたタンパク質等生体分子のネットワークの解析技術は、①細胞を すりつぶし、そこに含まれる分子を取りだして解析する技術と、②生きている細胞を用い て解析する技術とに大別され、それらが相互補完的に利用されている。①の手法としては、 DNA チップやタンパク質チップを利用した発現変動解析、表面プラズモン共鳴を利用したタ ンパク質相互作用解析、質量分析装置を利用した網羅的解析などがある。②の手法として は、緑色蛍光タンパク質（GFP）等の標識を利用して、分子の動態を可視化する方法、酵母 2-ハイブリッド法、レーザー顕微鏡、エバネッセント光を利用する全反射顕微鏡などの手 法がある。また、細胞としての機能は失われているが、膜タンパク質や細胞内のオルガネ ラなどを、機能を保持した状態で細胞系外に取り出し、原子間力顕微鏡（AFM）などを用い て解析するなどの手法がある。 これらの手法を用いて生体分子のネットワークを解析する際、①の手法では、細胞をす りつぶしてしまうがゆえに、局在性などの空間情報が失われ、本来の細胞内では起こるは ずのない相互作用が検出されている可能性や、得られた情報は多数の分子の平均の姿であ るなど、どこまで真実のデータであるかという問題や、経時的な観察を行う場合、どうし ても異なる細胞を使うことから現象の連続性などが問題点として挙げられていた。②の手 法では GFP などの蛍光分子の修飾がタンパク質等生体分子に与える機能阻害の影響や、検 出感度の問題から過剰発現された状態で観察されているがゆえに分子の局在性が失われ、 本来ならば起こるはずのない相互作用を検出しているのではないかといった問題点が指摘 されていた。 以上のことから、生命の最小単位である細胞内のネットワーク解析を行うためには、生 細胞内における複数の生体分子の空間情報、濃度情報を経時的に連続して取得する技術が 重要であると考えられた。我が国には、日本学術振興会 未来開拓学術研究推進事業にお いて実施された「生体の計測と制御／フォトニック生体情報計測制御」、科学技術振興事業 団 創造科学技術推進事業（ERATO）において実施された「柳田生体運動子プロジェクト （1992.10～1997.9）」 、「楠見膜組織プロジェクト（1998.10-2003.9）」、 「難波プロトニック ナノマシンプロジェクト（1997.10-2002.9）」などから産まれたシーズがある一方、微細加 工技術や光学技術、計測技術に強みを持つ企業が複数存在しており、両者を組合せること によって世界に先駆けて計測技術を完成させるとともに装置化を進め、当該装置を使った 信頼性の高い実験データをベースとした新しい生命科学の知見を発表することができれば、 ネットワーク解析装置のスタンダードとなる可能性を持つと考えられた。 他方、米国では NIH の Single Molecule Detection and Manipulation Program、DOE の Genomes to Life Program において、情報伝達系分子の相互作用と細胞内の生体分子ネット ワークの動的解析（可視化）技術の開発に着手されつつあった。また、欧州では、画像処 理と標識物質に特徴を有する解析技術や高性能可視化装置の開発が進められている状況に あった。 4 ２．１．１．３ ワークショップの開催などを通じたプロジェクトの具体化 このような背景を踏まえ、プロジェクト立案にあたり、平成 13 年 4 月 27 日に経済産業 省において学識経験者 20 名を交えたクローズドの検討会を開催するとともに、有識者への ヒアリングを実施。その結果を踏まえ平成 13 年 7 月 4 日にプロジェクトとして成立するか どうか、成立するならばその実施意義、実施内容の骨子について広く議論を行うことを目 的とした「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術ワークショップ」を産学官から 170 名の参加者を得て開催した。 ワークショップにおいて、 「今後のバイオテクノロジーに関する研究において、生体を形 作る様々な生体分子機構を解明し、生命が成り立っているメカニズムを解明することが重 要であり、ヒト・ゲノムの塩基配列情報や、遺伝子の直接産物であるタンパク質の相互作 用や立体構造情報など、これまでに蓄積された情報を基盤としつつ、細胞内の生体分子の 時間的・空間的な挙動を解析する技術を開発し、細胞内シグナル伝達や代謝等のネットワ ークを解明することが必要。当該研究は 10 年先を見据えた先端的な取り組みであり、今後 のバイオテクノロジーにとって重要な技術基盤の確立が期待されることから、ナショナル プロジェクトとして実施する意義のある研究課題である」と取りまとめられた結果をもっ てプロジェクト新規要求を行った。ワークショップの開催結果の詳細については資料Ⅰ． ２．１を参照。 プロジェクトの詳細計画を立案するにあたっての最大の課題は、解析技術は対象とする 細胞内のネットワークの現象により様々な組み合わせが考えられるため、唯一 1 つの手法 が定義できないことであり、解析対象を限定しなければ提案を公募する際に、様々な提案 が寄せられる形となる。このため、解析対象をあらかじめ絞るか、それとも解析対象と解 析技術の組み合わせを自由にして提案を募集し、この中から優れた提案を採択する手法を 取るかがプロジェクトの方向性を決める重要なポイントであった。このため、有識者への ヒアリングを継続し、どちらの方向に舵をとるべきかについてディスカッションを進めた 結果、解析対象を絞ることはプロジェクトの範囲を絞ることとなり、重要な技術を見落と すことや、柔軟な発想を歪める危険性が高いため、プロジェクトの骨格としては解析対象 をあえて定めず、寄せられた提案の中からレベルの高い提案を複数同時並行的に進めるこ ととした。 本方針に基づきプロジェクト基本計画（案）を作成し、平成 14 年 1 月 28 日に「細胞内 ネットワークのダイナミズム解析技術開発ワークショップ」を産学官から 219 名の参加者 を得て開催し、プロジェクトの計画内容を説明し、プロジェクトの実施意義と基本計画の 内容についてディスカッションを行った。また、具体的なディスカッションのポイントと して、複数種分子の同時解析に関するコンセプトや同時解析する分子数の具体的な数値設 定の必要性、解析装置に求める性能及び数値目標について広く議論を行った。ワークショ ップの開催結果については資料Ⅰ．２．２を参照。 以上の結果を取りまとめ、プロジェクトの内容を固めるとともに、基本計画を策定した。 5 ２．１．２ 目的・意義 生体組織の構築・機能発現の基となる細胞内の異なる複数生体分子のネットワークの時 間・空間的な動的変化を、細胞本来の機能を保ちつつ、効率的に計測し機能解析を可能と する技術の確立とその装置化を行うとともに、開発した装置を利用して実際に細胞内ネッ トワークに関する有意義なデータの取得を行うと同時に、開発仕様にその経験をフィード バックし、研究開発終了までに市販化の目処を得ることを目標とする。 本技術が確立されることによって、生命現象を司る細胞内のネットワークを解析するこ とが可能となり、疾患の分子メカニズムの解明や、その知見を活かした新たな作用機構を 持つ薬の開発、新たな創薬ターゲット分子の発見や治療手法の提供につながるものと期待 される。高齢化社会において医療費高騰化を抑制し、かつ効果的に医療福祉産業を拡充す るためには、ヒトゲノム情報を利用して生体分子ネットワークを解明することによって、 病気の分子メカニズムをベースとした解析を可能とする技術開発の推進が必須であり、本 研究で得られる成果は画期的な新薬の開発や診断機器開発へ活かされるものと期待される。 6 ２．２ 事業の位置付け 複雑な遺伝子発現制御、代謝反応、信号伝達などのネットワークを統合システムとして 理解し、生命の高次機能を解明するために必要な解析技術の開発とその試薬・装置化を目 的に、生物学者と装置開発者が一体となって、真に必要とされるスペックを持つ最先端の 解析技術の確立と、確立した技術を用いて具体的な細胞内ネットワークに関する有意義な データの取得を目指す本プロジェクトは、次の類型のうち(2)に該当する。 (1) 革新的技術シーズの発掘段階 (2) 産業技術としての成立性の見極め段階 (3) 実用化・実証支援段階 (4) 成果を国自らが用いる又は公共財産的性格を有するもの 7 資料Ⅰ．２．１ ワークショップの開催結果 ～細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術～ ワークショップ開催概要 １． 開 催 日 平成 13 年 7 月 4 日（水）１０：００～１７：００ ２． 場 所 サンシャインプリンスホテル 櫻の間（サンシャイン６０／５９Ｆ） ３． 参加者数 １７０名（官：6、独立行政法人：33、大学：17、民間企業：114） 議論の内容 ①政策目的・目標について ・ 細胞内に存在する各種生体分子の時間的・空間的な挙動を解析することによって、生 命を維持している分子機構を明らかにする。 ・ ネットワークの解明によって、ミレニアムプロジェクトの目標である、個々人にあわ せたオーダーメイド医療の早期実現を可能とする。 ・ 今後のバイオテクノロジーの研究を進める上で重要な課題の１つであり、かつ、米国 ＤＯＥやＮＩＨ、ＤＯＤでも同様な取り組みが始まっていることからも早急な取り組 みが必要。ゲノム解析フェーズで後塵を拝した教訓を生かし、今から技術開発を進め て行くことが重要。 ②技術開発内容と目的・目標との関係について ・これまでの手法ではタンパク質の相互作用の解明や、局在、発現のタイムコースなど 個々の独立した技術であり、かつ、そこから得られる知見は非常に一面的で、静的な 情報であった。これらの情報を基盤としつつ、細胞内の生体分子を、時間的・空間的 な挙動を解析する手法の開発を行うことが重要。 ・解析データを静的なものから動的なものへ革新することによって、これまで見過ごさ れてきた弱い結合や早い結合による生命の基本単位である細胞内の分子機構を解明す ることが期待される。 ・ 生命の機能単位である細胞を研究開発のターゲットとするが、その先にある細胞外の 8 ネットワーク解析への適用も念頭におくことが重要である。 ③成果の活用・実用化に向けた施策パッケージについて ・ 細胞内ネットワークの解明は、遺伝子の分離と同時に、その遺伝子が細胞内のどこで どのような役割を担っているか知ることができるものであり、既存の技術との組合せ で、有用遺伝子の分離手法のスタンダード法となる可能性がある。 ・ 最も端的な成果として考えられるのは、やはり創薬への応用。ネットワークの解析に よって、薬の作用メカニズムに基づいた副作用の少ない薬の開発や、個々人に合わせ たオーダーメイド医療の早期実現が期待される。さらには、これまでと異なる作用メ カニズムを持つ薬の開発や新しい創薬ターゲット分子の特定が可能となる。 ・ 政府として、米国に負けない確固とした基盤技術を確立するプロジェクトを推進し、 民間企業はその技術をそれぞれの経営戦略の中でさらに発展させる役割分担が重要。 ④その他 ・ 装置の開発だけで終わってはならない。大切なのはデータを出すことであり、開発し た装置で実際にネットワークを解明し、データを生み出すようなプロジェクトの骨格 作りをすることが重要。 ・ プロジェクトの実施チームには、見たいという解析対象を持っている生物の研究者と、 検出系の装置や情報システムを構築する技術を持っている装置系・情報系研究者とを うまくカップリングすることが、よりよい成果を生み出すうえで重要である。 まとめ 今後のバイオテクノロジーに関する研究において、生体を形作る様々な生体分子機構を 解明し、生命が成り立っているメカニズムを解明することが重要である。ヒト・ゲノムの 塩基配列情報や、遺伝子の直接産物であるタンパク質の相互作用や立体構造情報など、こ れまでに蓄積された情報を基盤としつつ、細胞内の生体分子の時間的・空間的な挙動を解 析する技術を開発し、細胞内のシグナル伝達や代謝等のネットワークを解明することが必 要である。当該分野の研究開発は１０年先を見据えた先端的な取り組みであり、今後のバ イオテクノロジーにとって重要な技術基盤の確立が期待されることから、ナショナルプロ ジェクトとして実施する意義のある研究課題である。 9 資料Ⅰ．２．２ 細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発 プロジェクトワークショップの開催結果 Ⅰ．ワークショップ開催概要 １．開 催 ２．場 日 平成１４年１月２８日（月） 所 ダイヤモンドホテル ３．参 加 者 数 １４：００～１６：３０ サファイヤルーム ２１９名 （官：７名、大学：２５名、公益法人：３６名、研究機関：４０名、 産業会：１１０名、外国機関：１名） Ⅱ．議論の内容 １．全体構成について ・ 真に使える装置の開発を目指し、そのために生物学者と工学者を結びつけることが重要 という点はまさにのそのとおり。問題は如何にしてそのカップリングを行うかである。 生物学者から解析すべき課題を１次募集し、その課題に対する工学的な解析手法の提案 を２次募集し、両者をマッチングさせるなどの手法は取れないか。 ・ 研究開発項目①と②に分けているが、それによりかえって生物系の研究者と装置開発の 技術者の壁を作ってしまっているのではないか。 →ご指摘のとおりの部分もあろうかと認識している。基本計画とは、細胞内ネットワー クを解析するための手法開発として取りうるアプローチに対して存在する問題点を洗 い出し、解決すべき技術開発課題を抽出したものであり、検討を加えてゆくと、研究 開発項目①、②にある程度集約されるものと考えている。 カップリングについては現在のところ、提案書を提出頂く際に、生物系研究者と解析 装置を開発する企業や技術者・研究者がグループを作り、解析対象とする細胞内ネッ トワークを選定するとともに、解析するために解決すべき技術課題や装置スペックに ついて十分にすりあわせを行って頂いた結果を提案書としてまとめ、応募していただ くことを想定している。また、実際に研究開発を進めるにあたっては、両者の融合を 十分に図った運営を行うことを考えている。 ・ 漠然と細胞内ネットワークといっても、例えば、分化した細胞などでは特有のネットワ ークが存在するのではないか。各研究者が個別のネットワークをバラバラに研究してい るとまとまりがなく、課題としてモデル細胞やモデルネットワークを設定した方が効率 的では。 →議論のある部分と認識している。全部の提案者が試料として用いることのできる統一 10 したモデル系があり、解析をすることが科学的・生物学的に意味がある系を議論の中 から抽出できれば非常に良いと思う。しかし、特定の系に焦点を絞ることにより、そ の系を手がけている研究者のみが提案できるという不公平や研究開発の間口を狭める といった問題があるのではないか。また、議論の中でそのような系が現実に設定でき るか疑問がある。 ２．研究開発項目①について ・ 特定のタンパク質を失活させ、ネットワークの変動を解析するなど、生体分子の機能を 人為的にコントロールするようなプローブの開発も重要ではないか。 →我々も重要と考えており、開発対象としているところ。基本計画（案）の書き方を工 夫したい。 ・目標値については賛否両論様々な意見があがった。 ＜賛成意見＞ ネットワークの解析を狙ったプロジェクトであるのなら、少なくとも３種以上とい うのは妥当な目標値である。企業サイドとしては、１回の解析である程度全体がつ かめないと使えないと思うため、３種は妥当。 ＜反対意見＞ 解析する生命現象によって見るべき生体分子の意味ある数が決まるのであって、３ 種以上という数字自体に必然性はない。系によっては１つの生体分子の解析だけで もノーベル賞を狙えるものもある。 生命現象は複雑であり、１つの生体分子の動的挙動をきっちりと追うということも 意義ある課題ではないか。 ＜違った観点からの目標値設定に関する意見＞ ２つでも１００でも良いが、大切なことは情報の付加価値を上げることであり、す ぐその場で解析対象とした生体分子の機能が分かることなどを目標にすべきでは。 →頂いたご意見を踏まえつつ、目標のあり方について引き続き検討を続ける方針。 ～３種の設定理由～ 細胞内ネットワークを解析することが当該プロジェクトの目標である。そのためには、効 率的かつ時間・空間的な情報を持った形で、分子を識別・区別することが必要であり、そ れを実現する手法はいろいろあるのであって、イメージングに限定するものではない。ま た、具体的な「３つ」という数字については、２つの識別では情報因子間の相互作用を分 析する際、効率が悪い。例えば、情報伝達のパスウエイが枝分かれして、情報発信するＡ という分子から分岐しＢ、Ｃという分子が情報を受け取る可能性がある場合などが。それ ぞれに標識を行い、条件によりどのパスウエイが選択されるか知ることが可能になる。識 別できる分子数を多くすることで、高効率でパスウエイを確かめることが可能になると考 えている。 ３．研究開発項目②について 11 ・ 解析装置のスペックに３つの数値目標が挙げられているが、開発する装置・手法に対し てそれら全てを満足させるような提案しか応募できないのか。 →事務局内部でも装置開発の目標として数値を挙げるか議論になった。また、３つの目 標にしてもそれぞれを満たすものなのか、全部を満たすことが必要なのか、また、全 く想定していないような新技術に対して数字の目標を挙げることが正しいか議論にな った。ご意見があれば事務局としてもどんどん取り込み、議論をふくらませたい。た だ、どんな技術開発でも良いという事はなく、あくまで税金を使用して、目的志向型 のプロジェクト研究を行うことを前提とすると、すでにあるようなスペックの解析装 置や手法の開発や、効率の低い装置の開発はすることができないと考えている。基本 計画案を考える途上では様々な案が検討され、研究開発項目として３番目に“新規原 理にもとずく解析技術開発”を加えていたものもある。従って、有力な新規原理であ るが、プロジェクト期間ではとうてい市販化には漕ぎ着けないような技術に対しては、 研究開発体制に対しても個別に対応する事を考えている。 ・ 解析装置と限定すると、ハードウエアのみを作るイメージになってしまうのでは？もっ とソフトな部分での研究手法に類する物も入れるようにすべきでは？ →ソフトな部分も対象としている。書きぶりを工夫したい。 ４．その他 ・ 現在のプロジェクト提案では、細胞内ネットワークを、ネットワーク因子を識別して解 析するという一面しかケアしていない。事実を把握して、説明できるモデルを組み立て、 検証する、というサイクルが科学の研究には必要。可視化しただけでは真の解析にはつ ながらない。見ている物が真の姿であるか、検証することが必要になる。細胞が本来の 機能を保った状態を解析することも大切であるが、解析結果の検証のために純化したモ デル系、in-vitro 系が必要なのではないか。 →ご指摘のように、モデル系と検証系を組み立てることは科学の進歩には不可欠と認識 している。ただし、あくまでプロジェクトとしての力点を置くと、"生きたまま"、"細 胞本来の機能を損なわない"という面を強く押しだし、差別化を図っている。研究の一 環として in-vitro のモデル系や検証系を用いることは、ある意味で当然のことと認識 している。 ・ ネットワークの構成因子の中には未知の物質もあるはず。それに対して標識は不可能で は？例えば微小なピペット状の素子を開発し、それにより相互作用している未知因子を 分取して分析する様な手法は提案として可能であるか？ →ある程度のスループットの高さがあれば可能性はある。ネットワークの構成因子を調 べ、どの様に働いているかを解析可能であれば良い。この様な、１分子に注目して操 作する事により回答を得られる可能性もある。網羅的に発現遺伝子を調べて、相互作 用解析をシステマティックに行うという、逆の研究手法も存在する。効率的に解析す るためのアイデアを求めている。 以上 12 細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発 平成14年度の科学技術に関する予算、人材等の資源配分の方針（総合科学技術会議-H13/7/11-） ・国家的・社会的ニーズが高い、重点をおくべき分野として「ライフサイエンス」をあげている。 ・ライフサイエンスの分野のうち特に重点をおくべき事項として萌芽・融合的領域の研究、先端的解析技術の開発があ げられており、なかでも、生体をシステムとして解析するシステム生物学や、バイオイメージング等の先端的解析技術 を開発していくことの重要性を示唆。 システム生物学を進め、新薬開発等の産業利用を促進するために は、細胞内の情報伝達、代謝等に関するパスウェイ（タンパク質等の 反応に係る多段階ステップ）解析が不可欠である。 本技術開発においては、タンパク質等の細胞内における時間的、空 間的挙動を捉えパスウェイ解析を実現するためのツールを開発する。 ①生体分子の網羅的検出 ②時間的な変化 ③空間的な位置関係 ④生体内の「生きた環境」 での分子の挙動 新薬開発競争力の強化 これら動的情報を得るため の解析技術の開発が必要 機器開発競争力の強化 生体システムの具体例 増殖因子 増殖抑制因子 入力 細胞膜 抑制パスウエイ 増強 パスウエイ Ｐ 細胞質 Ｐ 核 出力 増殖抑制 細胞の増殖は、増 殖因子と増殖抑制 因子の影響が絡み 合って、制御されて いる。このネットワ ークが壊れると細 胞はガン化する。 増殖 転写制御因子 13 【欧米の動向】 生体機能の解明に向けた技術開発への取り組みが 先進諸国、特に米国で強化されつつある。 NIH 2001年2月に“Single Molecule Detection and Manipulation”を発表。生体の1分子の動態をダイナ ミックに観察する技術の開発を目指している。 DOE 【約25億円／年】 1995年にヒトゲノム計画の派生としてスタートした “Microbial Genome Project”の成果を活用し、 Genomeが実際に様々な機能を発揮する細胞(Cell) レベルでの機能を解明する“Microbial Cell Project” を開始。物質・エネルギー生産、有害物質分解等、 微生物のもつ有用機能の代謝メカニズム解析を目 的とする。さらに、両プロジェクトで蓄積した知見を 核とした“Genome to Life Project”を計画しており、そ の中にはイメージング技術の開発が盛り込まれてい る。 NIH/The Pharmaceutical Industry/etc. 刺激に対する細胞の応答メカニズムの解析を目的 とする”Alliance for Cellular Signaling”プロジェクト が進められている。 Ⅱ．研究開発マネジメントについて １ 事業の目標 １．１ 事業の全体目標（最終目標） 生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内生体分子のネットワークの時間的・空間的 な動的変化を効率的に計測し機能解析を可能にする技術の確立とその装置化を目指すとと もに、細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得することを目的とする。 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」においては、本来の機能を 保持した細胞内で、同時に複数種の生体分子を識別し、その機能を阻害せずに対象とする 細胞内ネットワークの解析を可能とする。 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析手法の開発」においては、複数種生 体分子の同時解析技術及び解析装置を開発するとともに、開発した装置を用いて、細胞内 ネットワークのうち産業化に向けて重要なシグナル伝達、輸送、細胞周期などの具体的な 生命現象の解析を試みる。なお、解析手法及び装置に求めるスペックは次のとおり。 １． 定量性：カスケード上流にある受容体近傍を対象とする現象では１分子レベルで の識別を、また、キナーゼ等の中間伝達因子や、セカンドメッセンジャー（細胞内 の典型的濃度は10-8～10-7 M レベル）の変化を識別できることを目標とする。 ２． 時間領域：シグナル伝達などの高速な反応を主体とする現象についてはミリセカ ンドレベル以下の時間分解能を、一方、細胞周期など長時間の現象を追跡する領域 では数十時間レベルに渡る測定を可能にすることを目標とする。 ３． 空間領域：細胞内のオルガネラの識別とその間の輸送を対象とすると、数十ナ メートルレベルの空間精度を達成することを目標とする。 １．２ 中間目標 平成 16 年度末までに、複数種生体分子の細胞内識別技術及び複数種生体分子同時解析技 術・装置のプロトタイプを完成させることを目標とする。 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」においては、対象とする細 胞内ネットワークを解析するための生体分子標識技術及び標識生体分子の細胞内調製技術 のプロトタイプ確立する。 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析手法の開発」においては、細胞内の 複数種生体分子同時解析技術を開発するとともに、解析装置のプロトタイプを完成させる。 １．３ 最終目標 平成18年度末までに、生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内の異なる複数生体分 子のネットワークの時間的・空間的な動的変化を細胞の本来の機能を保ちつつ、効率的に 計測し機能解析を可能にする技術を確立する。同時に確立した技術を利用して、具体的な 細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得する。 複数種生体分子の同時解析技術や装置を開発するとともに、開発した解析技術・装置を 14 用いて、細胞内ネットワークのうち産業化に向けて重要なシグナル伝達、輸送、細胞周期 などの具体的な生命現象の解析を試みる。 １．４ 目標の根拠 細胞内ネットワークの解析を可能とする技術の開発とその実証によるフィードバックを 行い、技術基盤の確立を行うことが当該プロジェクトの目標である。そのためには、①生 きた細胞を対象に、②細胞本来の機能を保ちつつ、③複数分子の動態（時間的・空間的な 情報）を同時に解析可能とすることが必要である。この課題を解決するための手法は、解 析対象とする生命現象により様々な組合せが存在することに鑑み、イメージングに限定し ない目標値となるよう設定した。 複数種の生体分子の同時解析を条件として設定したのは、情報伝達のパスウエイが枝分 かれして、情報発信するＡという分子から分岐しＢ、Ｃという分子が情報を受け取る可能 性がある場合、それぞれに標識を行うことによって、条件によりどのパスウエイが選択さ れるかを知ることが可能になる。識別できる分子数を多くすることで、高効率でパスウエ イを確かめることが可能になると判断したためである。 中間目標にプロトタイプの完成を掲げたのは、プロジェクト終了時点までに実際に使え る試薬・機器の開発に目処をつけるためには、プロジェクト後半２年間で細胞内ネットワ ーク解析に開発した試薬・機器を利用し、その結果をフィードバックさせることが必要と 判断したためである。 最終目標では、解析装置に求めるスペックを数値で示すことにより、プローブ側の性能 も規定することが可能と考え、数値を設定。目標値のクリアーにはプローブと解析装置の 両方の条件がマッチしなければ不可能であると想定されるためである。個々の数値の設定 根拠は次のとおり。 （１）定量性 細胞内の情報伝達の流れはいずれも化学物質を介して、①情報の感受、②情報の伝達、 ③情報の変換、④情報の制御が行われている。これらの化学物質のネットワークはカス ケードやフィードバック、クロストークなどにより時間とともに複雑に変化する分子機 構に支えられて生命現象を実現している。これらの情報伝達因子の濃度を正確に知るこ と、あるいは人為的に制御したりすることにより、細胞内ネットワークの定量的な解析 が可能になる。このため、カスケードの上流に存在する受容体近傍を対象とする現象で は１分子レベルの識別を、また、キナーゼ等の中間伝達因子やセカンドメッセンジャー （細胞内の典型的濃度は10-8～10-7Mレベル）の識別を可能とすることを目標値とした。 （２）時間領域 細胞は周囲の環境や置かれた情報に応じて素早く反応すると同時に、細胞分裂のよう に決まった時間間隔で生ずるように調節された現象など、非常に幅広い帯域の時間的現 象を持っている。例えば電位型チャネル、リガンド型チャネルや低分子のセカンドメッ センジャー等非常に速い応答を必要とする細胞内ネットワークの解析や、細胞周期に代 15 表される比較的長時間に安定しておきなれればならないような分子機構、例えば、細胞 分裂の分子機構やガン化のメカニズム、神経細胞の軸索の延伸などである。このため、 シグナル伝達などの高速な反応を主体とする現象についてはミリセカンドレベル以下の 時間分解能を、一方、細胞周期などの長時間の現象を追跡する領域では数十時間レベル に渡る測定を可能とすることを目標値とした。 （３）空間領域 細胞は、外部刺激に応じて様々なタンパク質生産をスイッチして外界の変化に対応し ている。このようなタンパク質生産に対しても、細胞のどこでどのような修飾を行い、 どこへ運び、どこに貯蔵するか等、空間的な情報が重要な細胞内ネットワークが存在す る。また、細胞外からの物質の取り込みや物質生産・老廃物や有害物質の放出など、サ イトシスを用いた物質移動の細胞内ネットワークが存在する。このため、細胞内のオル ガネラの識別と、その間の輸送を想定して、数十ナノメートルレベルの空間精度を達成 することを目標値とした。 16 ２ 事業の計画内容 ２．１ 研究開発の内容 ２．１．１ 研究開発全体の計画 本研究開発の期間は、平成 14～18 年度までの 5 年間。プロジェクト開始 3 年目となる平 成 16 年度末までに生体分子標識技術及び標識生体分子の細胞内調製技術、並びに、細胞内 の複数種生体分子同時解析装置のプロトタイプを確立することを中間目標とし、平成 17～ 18 年度の後半 2 年間で、開発したプロトタイプを実際の生命現象の解明に実用し、問題点 の把握と改良を行い、プロジェクト終了時点において市販に耐えうる試薬・装置等の開発 に目処をつけるとともに、細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得することを 最終目標とする。 表Ⅱ．２．２ 開発スケジュール H14fy (1) 生 体 分 子 標 識 技 複数種生体分子の 術開発 細胞内識別技術の (2) 標 識 生 体 分 子 の 開発 細胞内調製技術開発 H16fy H17fy H18fy 中間評価 研究開発項目① H15fy 研究開発項目② 細胞内の複数種生体分子同時解析技術の 開発 ２．１．２ 研究開発項目毎の内容 生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内の異なる複数生体分子のネットワークの時 間的・空間的な動的変化を細胞の本来の機能を保ちつつ、効率的に計測し、機能解析を可 能にする技術を確立し、同時に確立した技術を利用して、具体的な細胞内のネットワーク に関する有意義なデータの取得を達成するため、次の２つの研究開発項目について研究開 発を実施する。 ２．１．２．１ 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 細胞は様々な細胞外シグナルに応答して細胞内の生体分子相互作用のネットワークをダ イナミックに変化させ、最終的には組織の構築や機能発現を行う分子システムである。こ の分子システムを解析するためには、分子システムを構成する目的のネットワークが外界 からの刺激や情報によりどの様に活性化され、変化していくかを測定・解析する必要があ る。従来の手法は、細胞を破壊して生化学的手法を適用したり、固定した細胞を用いた in-situ ハイブリダイゼーション等で観察を行っており、得られる情報は多数の分子の平均 の姿である。そのため細胞内の場所やタイミングが重要な役割を果たすネットワーク状分 子過程の解析には不十分である。このため、対象とするネットワークに関係する生体分子 17 を識別することによって、その定量的情報、空間的情報、時間的情報を取得し、ネットワ ークの動的解析を行うことを可能とする技術を開発するため、次の技術開発を行う。 （１）生体分子標識技術開発 ネットワークを構成する複数種の生体分子の識別や、細胞生理の変動に伴う機能・作 用変化を検出することを可能とし、かつ、被標識分子の機能を阻害しない標識・識別技 術の開発を行う。また、標識分子の機能を人為的に制御するような能動的標識技術や、 相互作用対象を認識し、機能を制御しうる標識など、細胞内のネットワークを解析する 事を可能とする新規の標識・識別技術の開発を行う。 （２）標識生体分子の細胞内調製技術開発 細胞の本来の機能を阻害しないように、解析対象とする生体分子を細胞内で発現させ たり、予め細胞外で調製した、標識された生体分子を細胞内へ導入する技術の開発を行 う。 ２．１．２．２ 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 細胞内ネットワークは生体分子を部品とする精巧でフレキシブルな分子システムである ということができる。このシステムは生体分子のカスケード反応やネガティブ・ポジティ ブフィードバック、複数ネットワークのクロストークといった時間とともにダイナミック に変動する分子機構に支えられて機能している。このような動的な分子機構を解析するた めには、従来、細胞を破壊して構成成分を分析したり、個別遺伝子をノックアウト・ノッ クオンする等の手法を用いているが、得られた結果が必ずしも生細胞内で実際に起こって いる現象と一致しない。このため、細胞が本来の機能を保持した状態で、細胞内ネットワ ークの時間的・空間的な動的変化をシステマティックかつ、ハイスループットに解析する ことを可能とする新たな手法及び装置の開発を行う。 ２．２ 研究開発の実施体制 金沢工業大学 教授 大箸信一プロジェクトリーダーのもと、研究開発テーマ毎に設置 したグループリーダーが各々の研究開発テーマの実施に責任を持つ体制を基本としつつ、 可能な限り研究開発テーマ間の連携を進め、プロジェクトとしての実施効果を引き出すこ とに注力し、研究開発を実施する。 ２．２．１ 公募プロセス 本プロジェクトの実施者は、経済産業省から委託先調査を受託した NEDO が公募を行い、 応募された提案書を学識経験者等によって構成される委員会において書面による１次審査、 ヒアリングによる 2 次審査によって、採択候補案を策定した後、経済産業省に設置した審 査会に実施案を報告し、最終的な採択・不採択が決定された。 公募にあたっては、本プロジェクトが生物学者と装置開発技術者等が一体となって新た なシステムを作るという目的に鑑み、解明する生物現象と必要な技術開発開発要素をあげ 18 るとともに、その技術ができるとどんな展望が開けるかまでを提案する全体提案と、個々 の開発要素について部分的な提案を行う部分提案のカテゴリーを設けて提案の公募を行っ た。 また、解析対象とする細胞内ネットワークによって最適なプローブや解析手法の組合せ が異なり、万能な解析装置は想定しにくいことから、複数の異なる手法に基づく研究開発 を同時並行的に進める体制を取ることとし、マネジメントにより研究体間の連携を取りつ つ研究開発を進める体制を構築することとして公募から実施体制の構築までを進めた。 実施期間、コメント等 公募期間 平成 14 年 3 月 8 日～平成 14 年 4 月 15 日 公募説明会 平成 14 年 3 月 20 日 提案件数 16 件 参加企業等 49 企業・団体、64 名 ・ 応募のあった 16 件の提案は、1 つの提案の中に異なる複数の提 案が包含されたものがあったため、内容に即して区分けし、計 33 件の提案として審査を進めた。 技術審査 ・ 6 名の学識経験者からなる評価委員会により、書面審査による 1 次審査の後、平成 14 年 7 月 1 日に 14 件の提案に対してヒアリ ングによる 2 次審査を開催し、3 提案者、9 件の採択候補テーマ を選定。 審査 平成 14 年 9 月 27 日。原案どおり 3 提案者、9 件のテーマを採択。 契約締結 平成 14 年 10 月 18 日 この公募により、細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発研究開発体制が構築 され、プロジェクトがスタートした。開発体制および実施体制は、次ページ以降の「細胞 内ネットワークのダイナミズム解析技術開発 研究開発体制および実施体制」に示してい る 平成 14 年度は経済産業省が直接プロジェクトを実施し、平成 15 年度から NEDO がプロ ジェクトを引継ぎ実施した。 19 細 胞 内 ネ ットワ ー クの ダ イナ ミズ ム 解 析 技 術 開 発 研 究 開 発 体 制 細胞内識別技術 プローブ開発 解析装置開発 細胞内調整 共焦点顕微鏡 生物系素材 発 光 ・蛍 光 プ ロ ー ブ 責 任 者 ：産 総 研 ／ 近 江 谷 発 光 → 蛍 光 へ の ｴ ﾈ ﾙ ｷ ﾞｰ 移 動 に よ る 波 長 変 化 の 検 出 に よ り ﾀ ﾝ ﾊ ﾟｸ 質 修 飾 過 程 等 を 識 別 。 参 画 企 業 等 ： 産 総 研 、 東 洋 ﾋﾞｰ ﾈ ｯ ﾄ、 電 通 大 蛍光抗体プローブ 責 任 者 ：東 大 ／ 長 棟 抗 体 に 蛍 光 標 識 （ G FP 等 ） を 結 合 し た プ ロ ー ブ間のエネルギー移動による波長変化の 検出によりシグナル伝達過程を識別。 参 画 企 業 等 ：栄 研 化 学 、 日 本 触 媒 、 東 大 、 岡 山 大 蛍光基質プローブ 責 任 者 ：東 京 薬 科 大 ／ 工 藤 ﾎ ﾟﾘ ﾍ ﾟﾌ ﾟﾁ ﾄﾞC 末 端 に 蛍 光 試 薬 （ 有 機 合 成 ） を 結 合 させ た 、細 胞 内 移 行 シグ ナ ル 含 有 標 識 。 参 画 企 業 等 ：東 京 薬 科 大 学 非生物系素材 細胞内発現型 責 任 者 ：阪 大 ／ 今 本 発 現 量 をコン トロ ー ル 可 能 か つ 簡便な操作で染色体上へ遺伝 子を導入する技術及び人工染 色体利用技術の開発。 <参 画 企 業 等 > 阪 大 、 ｵ ﾘｴﾝﾀﾙ 酵 母 、 藤 田 健 康 衛生大学 細胞系外導入型 責 任 者 ：東 大 ／ 村 田 細胞を試験管として利用するセ ミイ ン タクタ ン ト細 胞 利 用 技 術 の 実用化。 <参 画 企 業 等 > 東 京 大 学 、山 之 内 製 薬 、 東 洋 紡 績 、阪 大 、京 大 シリコンナノ粒 子 責 任 者 ：名 古 屋 大 学 ／ 楠 見 粒 子 径 に よ る 発 光 波 長 の 違 い を 利 用 し た Si プローブの量産化と実用性評価。 参 画 企 業 等 ：ニ コ ン 、 名 古 屋 大 、 九 州 大 総合調査研究 ﾊ ﾞｲ ｵ ﾃ ｸ ﾉ ﾛ ｼ ﾞｰ 開 発 技 術 研 究 組 合 20 責 任 者 ：理 研 ／ 中 野 ニ ポ ウ 方 式 共 焦 点 ﾚ ｰ ｻ ﾞｰ 顕 微 鏡 と H ARPカ メ ラ の 組 み 合 わ せ に よ る複 数 分 子 の ３次 元 解 析 装 置 。 <参 画 企 業 等 > 横 河 電 機 、 N H K ｴ ﾝ ｼ ﾞﾆ ｱ ﾘ ﾝ ｸ ﾞ、 日 立 国 際 電 気 、理 研 、産 総 研 、 臨 床 研 、NHK 薄層斜光照明顕微鏡 責 任 者 ：国 立 遺 伝 研 ／ 徳 永 ﾚ ｰ ｻ ﾞｰ の 反 射 光 を 細 胞 試 料 に 薄 く あてる薄層斜光照明法を利用した 3次 元 解 析 装 置 。 <参 画 企 業 等 > 国 立 遺 伝 学 研 究 所 、理 研 生体組織展開技術開発 責 任 者 ：東 大 ／ 鷲 津 細胞の膜タンパク質等の生体分 子 の 構 造 をその 機 能 を損 なうこ とな く計 測 し や す い 形 で 固 定 す る 技術の開発。 <参 画 企 業 等 > 東 大 「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」 実施体制 指示・協議 ＮＥＤＯ （独）産業技術総合研究所 共同研究 プロジェクトリーダー 所属：金沢工業大学 役職名：教授 氏名：大箸信一 国立遺伝学研究所 バイオテクノロジー開発技術研究組合 研究開発委員会 研究開発項目① ー １ 生体分子標識 テーマ 発光・蛍光 Gr 蛍光抗体 近江谷Ｇｒ 蛍光基質 長棟Ｇｒ 工藤Ｇｒ 研究開発項目① ー２ ナノ粒子 細胞内 発現型 研究開発項目② 細胞内調製 細胞系外導入型 分担先 リッチーＧｒ 今本Ｇｒ ニコン オリエ ンタル 酵母 山之内 製薬 共焦点顕微鏡 中野Ｇｒ 村田Ｇｒ 複数種生体分子同時解析 生体組織 展開技術 薄層斜光照 明顕微鏡 鷲津Ｇｒ 鷲津Ｇｒ 徳永Ｇｒ 栄研 化学 電通大 東京大 岡山大 東薬大 名大 大阪大 東京大 京都大 理研 NHK 東京大 理研 （丹羽） （長棟） （山田） （工藤） （リﾁー） （今本） （村田） （阪井） （中野） （谷岡） （鷲津） 免疫アレルギー センター 九州大 藤田大 大阪大 （吉村） （池野） （佐甲） 日本 触媒 東洋 紡績 横河 電機 ＮＨＫ エンジ 都医研 機構 （米川） 産総研 産総研 糖鎖工学 センター 人間系特別 研究体 21 遺伝研 日立 国際 電気 構造遺伝 学 センター 共同実施 先 再委託・ 共同実施先 東洋 ビー ネット ２．３ 研究開発の運営管理 本プロジェクトは、複数の異なる手法に基づく研究開発を同時並行的に進める体制を取 ることをプロジェクトの性格としてスタートしているため、個々の研究開発テーマ毎の自 主性を尊重することを基本としつつ、可能な限り研究開発テーマ間の連携を進め、プロジ ェクトとしての実施効果を引き出すことを基本方針として、マネジメントを実施している。 このため、プロジェクト参加メンバーが共通の理解をもってプロジェクトを進めること が重要と判断し、契約締結直後にあたる平成 14 年 11 月 12 日に、参加メンバーが一同に介 し、プロジェクト発足経緯、目的、期待されている成果の考え方等について意思統一を図 るミーティングを開催し、プロジェクトをスタートさせた。 ２．３．１ 運営管理方針、方法 （１）プロジェクト成果の最大化 プロジェクトの最終的な成果は産業化であり、産業化に結びつけるためにプロジェクト を３つのフェーズに分けてマネジメントを行っている。 本プロジェクトから生まれる製品の需要 先は、まずは大学や公的研究機関などのア カデミアであると想定されることから、研 究開発支援機器・試薬市場を狙った戦略を 採ることとしている。特に、生物用のレー ザー顕微鏡については、日本が強みを持っ ている分野でもあることから、積極的にデ ファクト化を目指す。デファクト化のため には、①ブランドネーム、②一流研究者と のコネクション、③操作性（特にソフトウェア）が重要と分析している。 第１フェーズは、プロジェクト前半である開始３年目までと位置付け、試薬及び解析装 置のプロトタイプ完成を目標とする。このフェーズでは生物側から試薬や解析装置側へ目 標スペックを提示し、スペックを達成する試薬や解析装置を開発することが最重要課題で あるが、プロトタイプ完成後、速やかにその性能評価に移行することができるよう、wet 評価系の整備を併せて進めている。 第２フェーズは、プロジェクト後半２年間と位置付け、プロトタイプを用いて取得した 新規なデータにより、質の高い論文をネイチャー、サイエンス等の学術誌に掲載させるこ とが目標である。これにより、試薬・装置販売の際の実例を作るとともに、試薬・装置の インパクトを世界的に高めることによって研究の裾野を広げ、需要の開拓とデファクト化 を進めることを指向したマネジメントを行う。特にユーザーを広げることは、アフィメト リクスのチップのように、研究者が自身のデータとの比較や参考データが多くなるメリッ トがあり、機器選定の大きなファクターになることからも重要と考えている。タイミング を見計らい米国で開催される展示会などへの出展も視野に入れている。 22 第３フェーズは、プロジェクト終了後の期間と位置付け、操作性や解析結果の画面表示、 データの加工ソフトなど、主にソフト面の強化を図ることが重要な課題である。 以上のように、目指すべき目標を明確にして、プロジェクト内で共有することが重要で ある。 （２）外部有識者意見のプロジェクトへの反映 プロジェクトを成功させるためには、常日頃から実施者自身による評価・見直しが重要 である。しかし、図らずも近視野的なところに落ち込んでしまうことを防ぐため、また、 別の視点からの助言をうけるためにも、プロジェクトに直接は関係されていない外部有識 者の方々に中立な立場からプロジェクトを効果的に進めるために有益な意見を頂くことが 重要である。この目的から研究開発推進委員会を委託先の１つであるバイオテクノロジー 開発技術研究組合内に設置し、半期に１回の割合で研究開発委員会を開催している。なお、 委員会メンバーは次のとおりである。 氏名 委員長 委 員 所属、役職 大箸 信一 木下 一彦 嶋本 伸雄 関屋 剛男 菅野 純夫 金沢工業大学 教授 大学共同利用機関法人 エンスセンター 自然科学研究機構 教授 大学共同利用期間法人 究センター 岡崎統合バイオサイ 情報・システム研究機構 構造遺伝学研 教授 三菱化学生命科学研究所 国立大学法人東京大学 ルゲノム専攻 所長 大学院新領域創成科学研究科 ゲノム制御医科学分野 メディカ 教授 （※所属、役職は、平成 16 年 4 月 1 日現在） ＜研究開発委員会開催実績＞ ①研究開発委員会 ：開催年月日：平成１５年３月１７日（月） 開催場所 ②研究開発委員会 ：開催年月日：平成１５年８月１日（金） 、２日（土） 開催場所 ③研究開発委員会 ：砂防会館 ：産業技術総合研究所（つくばセンター） ：開催年月日：平成１６年３月１０日（水） 開催場所 ：虎ノ門パストラル ④研究開発委員会・分科会 ：開催年月日：平成１６年９月６日（月）、7 日（火） 開催場所 ⑤研究開発委員会 ：開催年月日：平成１６年９月１６日（木） 開催場所 ⑥研究開発委員会 ：バイオテクノロジー開発技術研究組合 ：都市センターホテル ：開催年月日：平成１７年３月１１日（金） 23 開催場所 ⑦研究開発委員会 ：：ホテル はあといん乃木坂 ：開催年月日：平成１７年９月３０日（金） 開催場所 ：虎ノ門パストラル ⑧研究開発委員会・分科会 ：開催年月日：平成１７年１２月 2 日（金）、３日（土） 開催場所 ⑨研究開発委員会 ：バイオテクノロジー開発技術研究組合 ：開催年月日：平成１８年３月３日（金） 開催場所 ⑩研究開発委員会 ：虎ノ門パストラル ：開催年月日：平成１８年９月１日（金） 開催場所 ⑪研究開発委員会 ：虎ノ門パストラル ：開催年月日：平成１８年９月１２日（火） 開催場所 ⑫研究開発委員会 ：コンファレンスエムプラス ：開催年月日：平成１９年１月２６日（金） 開催場所 ：虎ノ門パストラル （３）実施機関開発状況の把握、およびプロジェクト関連情報の収集 各グループの開発状況は、研究開発委員会及び、研究開発委員会・分科会などで把握で きるが、より具体的な研究内容の把握、開発状況把握のためには、実際に現地訪問し、討 議を通して、状況把握することが、プロジェクトを運営する上で大事であるの考え方に沿 って、各、実施機関の開発状況の把握・技術情報の交換を行った。また、関連する技術動 向調査、および、公開ワークショップの開催などを通じて、プロジェクト外ユーザーから の情報収集にも努めた。 ①実施機関の開発状況の把握・技術情報の交換 実施機関を現地訪問し、開発状況の把握・技術情報の交換を行った。 平成１５年度上期： 横河電機、山之内製薬、産総研（人間系特別研究体）、東京大学（大学院 工学系研究科： 長棟研究室）、東京薬科大学（生命科学部）、名古屋大学（大学院 理学研究科）、大阪大学 （微生物病研究所）、東京大学（大学院 工学系研究科：鷲津研究室）、国立遺伝研（構造遺 伝学研究センター） 平成１５年度下期： 栄研化学、ニコン、日立国際電気、岡山大学（生物機能工学科）、大阪大学（微生物病研究 所）、藤田保健衛生大学 ②関連技術情報の調査と情報収集 当該分野における国外の最先端技術情報の収集のため欧州と米国における細胞内ネット ワークのダイナミズム解析に有用である「イメージング」「複数種同時測定」「標識体の細 胞内導入技術」に焦点を絞った技術動向を収集し、その報告を行い、組合員等と意見の交 24 換を行った。また、関連の深い海外の学会・展示会へ組合員を派遣し、最新関連技術情報 の調査と収集を行い、組合員の研究開発の方向付けの確認等を行った。そのなかで、大箸 PL を団長とし平成１６年 11 月 7 日（日）～12 日（金）アメリカ西海岸のバイオ関連企業 を視察し、海外競合メーカーの動向調査を実施し最新の関連技術情報の収集を行うととも に意見の交換を行い、今後の研究開発の方向付けの確認等を行った。 ③公開ワークショック（実機見学会含む）研究開発状況の把握・調整と技術情報の交換 機器関連開発テーマに関して、公開ワークショップと開発機器の実機見学会を平成 18 年 9 月 12 日、１３日に実施し、当該機器を用いたプロジェクト内外研究者からの成果の発表、 および実機見学会を行い当プロジェクトで開発した機器のアプリケーションに関する要求 等の確認を行った。 25 ３ 情勢変化への対応 平成１４年に経済産業省直轄のプロジェクトとしてスタートし、公募の結果、イメージ ングテクノロジーが開発テーマの中心となり、プロジェクトでは生物用のレーザー顕微鏡 の開発を進めてきた。この市場における最大の競合先はカールツァイス（ドイツ）である。 また、プロジェクトには参加していないが我が国のオリンパスも高い技術レベルを持って いる。これらのメーカーも「生きた細胞」で「複数分子の動態を解析」する方向で自社製 品の機能強化を進めつつあった。 スタート開始から１年が経過し、米国において「ＮＩＨ（National Institute of Health） ロードマップ（２００３年９月）」が公表され、その中で「Building Blocks,Pathways,and Networks」として「細胞内のタンパク質の量や相互作用をリアルタイムに測定する装置等 の開発センターを設立する。」などのプロジェクトを立ち上げるなど、欧米で「分子プロー ブ・分子イメージング」、「細胞情報ネットワーク」といった研究開発に重点が置かれてい ることが明らかになった。このような状況を踏まえて、開発成果を少しでも早く市場に投 入することが重要であるという判断から、平成１５年度に NEDO が独立行政法人に移行す る際に新設された、著しい成果を挙げているプロジェクトに対してプロジェクト予算とは 別に追加的な資金を投入する「加速財源制度」を活用し、下記に記載するように平成 15 年 度から４回にわたり研究加速を実施した。 ３．１ 研究加速と成果 （１）平成１５年度秋の研究加速 【加速対象】 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」中野グループ 横河電機㈱と(財)NHKエンジニアリングサービスが中心となって開発を進めているリア ルタイム３D分子識別撮像システムの、プロトタイプ機構築の中核であるＨＡＲＰ (High-gain Avaranche Rushing amorphous Photoconductor)方式超高感度撮像管の評価技 術開発を加速化した。 【加速成果】 横河電機は、プロトタイプ機に励起波長405nmのレーザを組み込むことによって、CFP （cyan fluorescent protein）、DAPI(4,6-diamino-2-phenylindole）、 Ｑuantum Ｄotなどの蛍光標識の識別を可能とし、撮像システムの機能性を高めた。ＮＨ Ｋエンジニアリングサービスは、平成１６年度に製作を予定していたＨＡＲＰ方式超高感 度撮像管の基本特性評価装置を前倒しで作成することができ、これを用いた評価により撮 像管開発技術が向上した。さらに、平成１８年初めに理化学研究所の中野教授がゴルジ体 の層板形成メカニズムの可視化に成功し、その成果を纏めた論文がネイチャーに掲載され た。さらに、３次元計測ユニットの平成１８年の商品化にもつながった。 上記の撮像システムを使用して、今後、広く細胞生物学研究に利用され多くの研究成果 ２６ が得られる期待がある。 （２）平成１６年秋の研究加速 【加速対象】 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」近江谷グループ 世界に先駆けて実用・商品化する「同一基質を用いた３色の発光タンパク質」を利用し て、細胞小器官レベルでのイメージングを可能とする装置のプロトタイプを作成する。こ れにより、試薬から解析システムまでトータルシステムが完成し、世界における優位性の 確立が期待できる。 【加速成果】 設計仕様に基づく装置の試作機をアトー社が作成し、基本性能の確認を終了し、実用機 として、アトー社が平成18年の夏に市販を開始した。 （３）平成１７年秋の研究加速 【加速対象】 本プロジェクトは、細胞内生体分子ネットワークの時間的・空間的な動的変化を効率的 に計測し、機能解析を可能にする技術、即ち、複数種生体分子の細胞内識別技術及び細胞 内の複数種生体分子同時解析技術・装置の開発を目的としている。第３年度（平成１６年 度）にそれぞれのプロトタイプ技術を確立し、第４年度（平成１７年度）から実用化を中 心とした取り組みに移行した。そのため、下記の開発を対象に加速を行った。 ①ネットワーク解析技術の実用化（村田グループ、アステラス製薬・東京大学） これまでに開発した遺伝子転写制御ネットワーク解析技術を概日リズム障害診断技術の 構築へ展開するとともに、ネットワーク解析結果を応用した汎用的創薬スクリーニングツ ールとしてセルチップ作成/アッセイ自動化装置の実用化を図る。 【加速成果】 余弦波回帰技術を基に、概日振動遺伝子の時刻依存的な発現変動を総合的に解析する概 日リズム障害診断システム（ソフト）は確立した。さらに、セミインタクト細胞チップ自 動作成装置を開発し、この装置を用いて細胞内プロセス素過程の可視化・アッセイ系を開 発しこの系を用いキナーゼネットワーク可視化解析システムを構築し、アルツハイマー病 に関わるキナーゼセットの同定に成功するなどの成果を得て、現在、多くの企業から問合 せがある状況である。 ②国産技術を基にした解析装置の高性能化（中野グループ、横河電機・NHKエンジニアリ ング） 本プロジェクトで開発してきた顕微鏡用HARP撮像管の高性能化、及び高性能フィルター 製造技術の実用化により、国産技術に基づくニポウ方式共焦点3D顕微撮像システムの世界 最高性能をこの加速により更に強化した。また、この加速は、平成１５年秋の加速に引き ２７ 続く加速である。 【加速成果】 ＜横河電機＞ これまでの加速成果として、3次元計測ユニットを平成16年度に製品化しており、世界最 高水準の市販品と比較して(a)分光データ速度で２０倍、(b)３次元計測速度で１０倍、(c)分 解能で5倍を達成した。 この試作機を使って得たバイオ側の研究成果がNatureあるいはNatureGenetics等に論 文掲載となったことは既に紹介した。また、この試作機の成果を取り込み、共焦点スキャ ナユニットを平成19年4月より販売開始した。 以上の成果に基づき、確実な製品化を目指して、現在継続研究を進めている。 ＜NHKエンジニアリング＞ ＨＡＲＰ方式超高感度撮像管の基本特性評価装置と赤色増感改良を実施したことにより、 カラーHARPカメラとして最終目標の１０００倍を超える約１５００倍～２０００倍相当 に感度を達成した。 ③新規発光反応の基本特許取得（近江谷グループ、東洋ビーネット・電気通信大学） 複数の遺伝子転写解析ツールとしての生物発光反応において多彩な発光波長ニーズに対 応可能な、反応基質（ルシフェリン）アナログのAMP（adenosine monophosphate）結合 体を用いた新規発光技術を開発した。 【加速成果】 ＜電機通信大学＞ 発光色の異なるホタルルシフェリン類縁体の合成に成功した （４）平成１８年の研究加速 【加速対象】 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」近江谷グループ 平成16年秋の加速によるオルガネラレベル発光測定装置について、長時間解析が可能と なり、多数の研究機関から関心が寄せられた。一方、各研究機関から、色分離・定量性の 向上した装置への要望が高いことを踏まえて、オルガネラレベル2色同時発光計測装置の試 作、発光プローブの色分離・定量性の実証を進め、細胞情報の信頼度の向上を図るととも にその実用化を促進するために加速を実施した。 【加速成果】 シングル細胞のイメージング装置として平成１８年夏に、アトー社から上市された。ま た、分泌型ルシフェラーゼ（試薬）は、同じくアトー社から販売中である。 さらに、従来単色であった装置を、赤色、緑色２色観察可能な細胞発光イメージング装 置として現在開発中である。 以上の研究加速を実施したことにより、研究開発が効率的に促進され、多数の成果を得 ２８ るることができた。 ２９ ４．中間評価への対応 中間評価における評価が、最終的に次のように取りまとめられた。その評価結果を枠内 に掲載した。なお、枠の下の○、●、●が付された箇条書きは評価委員のコメントであり、 評価コメント票に記述されたコメントを原文のまま記載したものである。 ４．１．プロジェクト全体に関する評価結果 ４．１．１ 総論 （１）総合評価 細胞内での各種生体分子の時間的・空間的な挙動を解析することは、我が国の生命科学 産業を発展させるだけでなく、人類の福祉に貢献する重要なテーマである。このことから、 国が政策として取り上げ国内の関係研究者（研究機関）のポテンシャルを結集して実施す ることは時宜を得たものである。 計画性は高く、中間段階として、総体的に、極めて高い目標達成を実現しており、評価 できる。 今後、研究グループ間の技術的な交流、中でも、バイオと工学の融合や、生体内での化 学反応に注目した細胞観察をいっそう進め、既存技術の拡張を超えるような格段の発展を 期待する。 また、一部で開発技術の権利化が遅れているようであり、今後、一層の特許戦略や開発の スピードアップが必要と思われる。 ＜肯定的意見＞ ○階層的あるいは多面的な要素を束ねて課題を実現しようとする、計画性の高さを評価で きる。いくつかの新技術は将来の発展につながるであろう。 ○このプロジェクトは現在最も競争の激しい分野の一つをカバーしており、国外では国家 プロジェクトとして既にスタートしているところもある。これに対抗するためには国の 政策として取り上げる必要があり時宜を得たものである。 ○細胞内ネットワークのダイナミズム解析は、生命科学の次の時代を担う重要なテーマで あって、進めるべきプロジェクトである。 ○細胞内ネットワークの時空間的動的変化を計測し、機能解析のための試薬開発、装置開 発を行い市販化に持ち込むこと、さらに成果をフィードバックさせて細胞内目標ネット ワークに関するデータを取得するとの目標は正に時代のニーズに合うプロジェクトであ り国内の関係研究者（研究機関）のポテンシャルの結集による日本発の技術手法開発及 び試薬・関連機器技術開発に大きく寄与することは間違いなく適切である。 ○ポストゲノムの重要課題である、生体分子間相互作用ネットワークを解析するための技 術開発を目指すプロジェクトである。我が国の生命科学産業の発展を推進する上で戦略 上重要なだけでなく、技術開発の成果は、疾患の分子メカニズムの解明や創薬などに応 用され、人類の福祉に貢献するプロジェクトとして、高く評価される。 ○一部のチームを除き、極めて高い目標達成を実現している。 ３０ ＜問題点・改善すべき点＞ ●目を見張る新技術というべきものは少なく、既知のものの発展拡張が多い印象が強い。 現状の改善に留まっている感があり、格段の発展といえるものが欲しい。 個々の実施計画が独立的に進んでおり、相互の有機的な繋がりがなく、これまでのとこ ろプロジェクトとしての組織力が発揮されていない。グループ間が相互に共同すること によって、より高い力が出そうな例が散見される。 ●複数のテーマにおいて、開発する解析技術の基本特許をそれぞれの関係者が押さえてい るか疑問であり、その技術が既存技術に付加価値を付けた実用新案的開発である場合、 ５年のスケジュールは長く国外企業の開発スピードに追いつけない。 ●研究グループ間の技術的な交流が十分でないようである。相互の研究協力を進める工夫 が必要である。 ●テーマ「細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発」は試薬、手法、機器の開発 による細胞観察でありそれぞれの小テーマに置ける研究開発は不可欠であるが、細胞内 での現象がすべて「化学（反応）」であること（『化学』として論じるべきこと）を考え ると生体内での化学反応の結果としての細胞観察をテーマとしているものが少ないと思 われる。化学、電気化学での見方からを取り入れなければ一般性がない。汎用性がない。 顕微鏡の問題は価格である。またシグナル伝達物質への取り組みも少ないように見える。 細胞内を丸ごと全体でとらえる研究開発が望まれる。 ●各チームの協力関係と、中でも、バイオと工学の融合をいっそう進めていただきたい。 ＜その他の意見＞ ・実用化・事業化が当初の目標であると思うので周辺状況の変化および他の関連プロジェ クトとの関係との中で進捗及び成果の状況を見ていく必要があると考える。 ・インフォマティックスが弱い。知財の取り扱いをもっと強力に指導及び支援して欲しい。 （２）今後に対する提言 全体として目標の達成度は高く、成果が出ている。実用化の可能性もあり、研究開発を 続行すべきである。 今後、よりインパクトの高い成果を期待しており、そのために、グループ間の有機的な 連携強化、学術に焦点を合わせた技術開発と産業化を目標とする技術開発の区別の明確化、 知的財産の取得推進、用途開発を早急に進めることが必要と考える。 ＜今後に対する提言＞ ○グループ間の連携した共同研究により、よりインパクトの高い結果が生まれると思われ る。さらなる新しいアイデアをつぎ込むことが望まれる。補助金額と成果の比を考える と、金額の方が大きい印象がある。個別グループの補助金を減らし、外部の新しい研究 者をもっと入れて応用研究部分を拡げ、さらなる活性化を狙いたい。 ○全体として目標の達成度は高く、成果も出ている。また実用化の可能性もあり、研究開 発を続行すべきであるが、テーマごとにみると目標達成度や事業化の見通しに大きな差 ３１ がある。 ○成果が出ているもの今後出ることが期待される研究もあるので、次年度以降の研究開発 を続行するのが好ましい。 ○続行すべきである。その場合時流に合わせたやり方が必要だが、一方では学術に焦点を 合わせた面での技術開発と先ず産業化を目標とする面での開発を明確化していくことが 大切である。またプロジェクトを如何に効果的に進めるかは各チームの有機的な融合に 係るところが大きく『実施体制図』にあるようなチーム間の密接な連携が必要であるこ とは言うまでもない。 ○引き続き、研究開発を続行すべきである。技術開発の成果が実用化に結びつくように、 知的財産の取得を推進すべきである。 ○アプリケーションの開発を早急に進める方策を打つべき。 ＜その他の意見＞ ・実体がチームになっていないものを総合的に評価するのは困難である。個別テーマにつ いても点数化してはいかがか。 ・ 企画された各チームの研究開発課題のそれぞれは本プロジェクトに必須の項目ではあ り、中でも細胞全体の輪郭を捉える見方のダイナミズム解析技術開発は大切であるが、 今後さらに物理学・光学の専門家を加えた取組が必要であると考える。また試薬につい ても同様であり、常に試薬／機器との同時並行での進行が望ましい。 ３２ ４．１．２ 各論 （１）事業の位置付け・必要性について 細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術は、我が国の生命科学産業の発展を推進し、 疾患の分子メカニズムや創薬等への応用などで公共の福祉へ貢献することが可能な生命科 学の次の時代を担う重要な技術であり、国策として推進すべきでものである。 こうした先導的な技術開発を進める機会を提供したことは極めて意味があり、NEDO の プロジェクトとして妥当である。 ただし、実際に将来性の高い国産技術としてさらに大きく発展するかどうかが、あまり 確かでないものが多い。今後、確実に世界制覇ができる技術を目指して推進して欲しい。 ＜肯定的意見＞ ○日本の技術として育つことが望まれるものを伸ばそうという位置づけは認められる。 ○遺伝子や蛋白質などの生体分子の機能・構造を解析するための基盤技術を開発するとい う施策制度の選定基準に適合している。このような新しい解析技術の開発は、生命科学 だけではなく多くの分野で基盤となりうるため国策として推進すべきである。民間では 投資する危険性が大き過ぎる。 ○細胞内ネットワークのダイナミズム解析は、生命科学の次の時代を担う重要なテーマで あって、必要なプロジェクトである。 ○特にニポー方式超高感度高速リアルタイム 3 次元顕微鏡撮像システムについてはガルバ ノミラー方式に比べてリアルタイム計測が可能であると言う優位性があることから、是 非とも高機能化仕様での事業化を推進すべきである。但し、低価格化等での汎用性が求 められることは避けられない。 ○細胞内ネットワークの解析技術を開発することにより、ポストゲノムにおける我が国の 生命科学産業の発展を推進することが可能となる。さらに、疾患の分子メカニズムや創 薬などに応用されるなど、公共の福祉に貢献するものであり NEDO のプロジェクトとし てふさわしいものである。 ○先導的な研究開発を進める機会を提供したことは極めて意味があり、チームの志気も高 い。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●実際に将来性の高い技術としてさらに大きく発展するかどうかが、あまり確かでないも のが多い。世界的に見て、確実な制覇が難しいように思われる。世界に並ぶことを支援 するだけでは意味がない。 ●細胞内ネットワークのダイナミズム解析の対象としてどの分子を選びどのように分析す るかという視点で研究戦略が必要である。また将来の製薬などの応用を考えた場合にお いて有用な細胞内ネットワークのダイナミズムは何かを明確にしていない。 ●成果については、参加企業と競合者との位置付けが大切であり、明確な一線を画すべき と思われる。また研究開発面においては化学で細胞を捉える成果が絶対必要であり超高 ３３ 感度高速リアルタイム 3 次元顕微鏡撮像システムという成果の大きさのために化学的捉 え方が薄れるおそれがある。 ＜その他の意見＞ ・将来予測の本当のところは誰もわからないので、いろいろ試みるということが基本原則 であり、その意味で、本プロジェクトも価値が低いとはいえない。 （絶対将来の本命である、と自信をもっていえるものがないところが残念） 基礎研究としては皆一流といえるが、使用している予算は、文科省のものに比べて一桁 大きく、それに値するかどうかは現時点では疑問。これからに期待したい。 ・生命の分子は多様で数も多いため、薄く広く研究を採用して、そこから芽の出る研究を 探す視点が大切である。生物応用のチームをさらに追加することを考慮してもよいと思 われる。 ・顕微鏡システムの普及性の問題は性能と価格である。またシグナル伝達物質への取り組 みが少ないように見える。細胞内を丸ごと全体でとらえる研究開発が望まれる。 （２）研究開発マネッジメントについて 目標達成に必要な要素技術を担当する研究テーマがバランスよく配置されそれぞれの目 標も明確である。おおむね妥当なスケジュールで行われており、研究開発マネジメントは 全体としてはほぼ適切と思われる。 今後、要素技術の有機的な結びつきや計画の見直し等の適切な選別が行われることにより、 さらなる発展が期待される。そのためには、目標達成度等の研究進捗状況の細かな自己評 価が必要であろう。 ＜肯定的意見＞ ○重要な要素技術を採用しており、おおむね妥当なスケジュールで行われている。 ○研究開発マネジメントは妥当になされているように感じた。 ○研究項目①『複数種生体分子の細胞内識別技術の開発』及び②『細胞内の複数種生体分 子同時解析法の開発』ともに各ステップ（中間、最終）での目標の根拠、技術確立、解 析装置開発へのスペックが明確である。 ○目標達成に必要な要素技術である生体分子の標識技術、細胞内導入・発現技術、検出技 術（装置開発）を担当する事業がバランスよく配置されている。それぞれの要素技術を 有機的に結びつけることにより、さらなる発展が期待される。 ○同時並行的に技術要素を開発する手法は、途中で適切な選別が行われれば機能するはず。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●細かい点として、NEDO の方では研究進捗状況の短期間ごとの把握がなされていないよ うな印象がある。事業の進行を 1，2 ヶ月単位で押さえていくことにより、当初計画との 変更点や進捗達成度のような自己評価が必要ではないか。それが、あるとすれば、その 資料も提出されることが好ましい。 ●観察機器の開発とインジケータの開発など相補的なテーマが多く含まれているので、テ ３４ ーマ間の相互乗り入れを上から強く指導しても良いのではないか。一部のテーマで戦略 的目標の設定や具体的な開発目標が曖昧なものがあり、計画の見直しが必要である。 ●研究グループ間の技術的な交流が十分でないようである。相互の研究協力を進める工夫 がマネッジメントとして必要であろう。 ●目標の根拠、技術確立、解析装置開発へのスペックは明確であるが、対応する各チーム の実際の研究開発とはやや隔たりを感じる。その場合目標達成度を測定・判断するため の適切な指標が判り辛い。 ●一部のグループ間では既に連携が始まっているが、要素技術の有機的な結びつきをさら に推進する必要がある。本研究開発に関連する内外の知的財産に関する調査を事務方が 行うべきである。 ●適正な評価を行うチームと評価システム。 ＜その他の意見＞ ・また全体を通して細胞内を丸ごと全体でとらえる研究開発が望まれる一方でシグナル伝 達物質・小分子への取り組みが少ないように見える。“化学”現象として捉えるテーマへ の注力がもっと必要であろう。 （３）研究開発成果について 多くのテーマではプロトタイプの構築が終了し、概ね目標値を上回る研究開発成果を挙 げている。基礎研究としてのレベルは高く、特許、論文も短期間にしては高いレベルにあ る。 ただし、特許・論文発表が極めて少ないテーマがあり、これについて計画の見直しが必 要と思われる。また、意外性があり新たな技術領域を開拓するような成果が少ない。 解析装置開発においては、出来るだけ早期にプロジェクト外ユーザーの反応を掴み、それ を反映した開発を戦略的な視点で行い、成果の汎用性、新たな市場の創造につなげるべき である。 ＜肯定的意見＞ ○本プロジェクトの研究内容の多くは日本発の世界レベルの技術と認められ、それらをよ り発展させることにより国際競争を有利に運ぶための支援という面では、NEDO の事業 としての意味がある。 基礎研究としてのレベルは高く、成果は世界最高水準のものが多い。特許、論文も短期 間にしては高いレベルにある。 ○多くのテーマではプロトタイプの構築が終了しており、その水準は高いものがある。 ○全体としては順調に成果が出ていると思われる。 ○プロトタイプが顕微鏡として動作していることは評価できる。プローブの開発は技術的 には順調に開発が進んでいると思われる。科学技術としての研究成果はあがっている。 ○研究開発成果はチャンピオンデータで発表されている部分が多いが概ね各チームとも活 発な開発を進めており全体的な目標達成も当初計画に近く目標値をクリアーしていると ３５ 思う。ただ一部を除けば元々のレベルを大きく越えたとは言い難く、成果の汎用性、新 たな市場の創造などに今後注力すべき課題がある。 ○全体としては、目標値を上回る研究開発成果を挙げている。超高感度高速リアルタイム ３次元顕微鏡撮像システムのように世界最高水準の性能を誇る装置、薄層射光照明法に よる１分子イメージング顕微鏡システムのように汎用性が高く実用化の可能性の高い装 置が研究開発されている。 ○プロトタイプの段階では、当初の目標を充足する技術開発に殆どのチームが成功してい る。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●半分以上の研究項目が基礎研究そのものであり、汎用性、新たな技術領域の開拓という 点では、未知のレベルにあるように思われる。また、新しい発明というには驚き（イン パクト）が少ないという感じがする。 ●一部のテーマでは特許・論文発表が極めて少ない。計画の見直しが必要なのではないか。 ●研究開発成果を特許を含めた形で戦略的に行う視点が必要である。 ●A 社では膨大な蛍光色素製品群が揃えられていること、本プロジェクトにそのまま利用 できるものも数多くあることなどを考えれば、今後『多色多様生物発光システムを利用 した細胞内マルチ標識技術の開発』や『細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬 及び検出技術の開発』の分野ではさらに特色ある試薬開発に注力すべきであり、日本発 の“化学で細胞を観察する”分野にもう少し力を注ぐべきであろう。 ●意外性があり新たな技術領域を開拓するような成果が少ない。 ●問題は、生物現象としてどれだけユニークなもの（アプリ）が実現可能であったかの実 証。その結果のフィードバックが必要。出来るだけ早期に、プロジェクト以外にも発表、 公募の機会を設け、アプリ開発に着手すべき。 ＜その他の意見＞ ・ 細胞内分子動態可視化としては NO、CO、微量金属なども観察対象とすべきである。 タンパク質周辺の捉え方がメインになりすぎている傾向があり独創的な産業化への結 びつきが懸念される。 （４）実用化・事業化の見通しについて これからのニーズが豊富にある分野で開発の進展が見られ、実用化の可能性が高いと思 われるテーマが多い。 今後、開発成果の汎用化による市場拡大の視点が必要で、事業化へと発展させるような マネッジメントが期待される。 ＜肯定的意見＞ ○実用化のための課題は明確にされている。 成果は、世界最高水準に達しているといえるものが多い。 プロジェクト課題の公共性はあり、これからの二ーズが豊富にある分野である。 ３６ ○プロトタイプの構築が終了しているテーマもあり、全体として実用化・事業化の可能性 は高いと思われる。 ○一部のプロジェクト（たんぱく質分子の細胞導入など）は事業化の見通しが明るいよう に思える。 ○ニポー方式超高感度高速リアルタイム 3 次元顕微鏡撮像システム、 『多色多様生物発光シ ステムを利用した細胞内マルチ標識技術の開発』や『細胞内機能分子動態の可視化解析 のための試薬及び検出技術の開発』の分野で期待が持てる。 良好な成果のあるものについては、実用化できるものとさらに事業化へと発展できるも のとに分けるプロジェクトのマネッジメントが必要。 ○シリコンナノ粒子や、薄層射光照明法による１分子イメージング顕微鏡システムのよう に、実用化や事業化の可能性のあるプロジェクトが見られる。 ○実用化は可能。但し、汎用機へと発展させるためには、市場の拡大が必要でアプリケー ションの開発を同時並行して進めなくてはならない。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●産業技術というレベルのものではない。 ●研究内容の大半は経済波及効果において重大性をもつようには思われない。 プロジエクトの実施による、研究開発や人材育成の効果は明瞭でない。 実用化のイメージがやや不明確のように思われる。 ●実用化に対する具体的なビジョンが弱く事業化までのシナリオができていないテーマが ある。波及効果に関して具体的に期待できるものはまだ少ない。 ●研究開発における技術革新と特許取得および製品への見通しは全体としてのバランスの 中で考える必要がある。全体に対するマネッジメントによって大きな効果があらわれる と思われる。 ●各テーマとも開発の進展は見られ実用化の可能性の高いテーマがあるが、環境変化に伴 う市場の再調査、競合品を明確にすること、対象となる成果物の市場性の調査が不十分 であることなどから即時事業化を達成できるものは少ない。但し技術者・研究者育成の 促進などの波及効果は見られ、機器／技法／試薬担当などの融合が伴えば大きな進展の 期待できるテーマがあると思われる。 ＜その他の意見＞ ・細胞内ネットワークのダイナミズムという課題が事業化には程遠いものであり、本プロ ジェクトは、文部科学省実施の基礎研究と同等のこと（知的基盤整備）も NEDO の事業 として行うという視点を持たないと、評価できない。その意味で、評価基準を異なると ころに置かなければならないであろう。 ・今後日本発の試薬開発に注力することで成果に本プロジェクトの独自性を加えたい。 ３７ ４．２．個別テーマに関する評価結果 ４．２．１ 複数種生体分子の細胞内識別技術の開発 ①生体分子標識技術開発 ①-1 多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 （１）成果に対する評価 細胞内マルチ標識技術の開発において、新しい発光物質の探査は大変意味のある技術開 発である。かつ、生物発光を用いて細胞内機能分子を定量的かつ経時的に測定可能なシス テムを開発しており、新規性のあるテーマである活性ペプチドのプロセッシングへの応用 を含め、初期目標はクリアーしており、他のグループとの連携も評価できる。 細胞内ネットワークの解明に対して、現状はタンパク発現解析が中心であるので今後の展 開に期待する。 ＜肯定的意見＞ ○初期目標はクリアーしている。マルチ発光標識の手法は新規性がある。市場はあるであ ろう。 ○生物発光を用いて細胞内機能分子を定量的にかつ時系列で測定可能なシステムになって おり成果はあがっている。 ○細胞内マルチ標識技術の開発、その中でも新しい発光物質の探査は大変意味のある技術 開発である。 ○生体光の極限利用、新規発光基質、発光・蛍光タンパク複合型分子プローブ、色識別発 光タンパク型分子プローブなどを取り入れていて独創的テーマである。現時点では大き な市場性が考えられないが『マルチ遺伝子発現検出キット』に期待を寄せたい。新規の 分泌型発光・蛍光エネルギー移動型分子プローブを構築したことでこれまで生細胞上で 評価できなかった活性ペプチドのプロセッシングを評価できることなど新規性は高い。 ○発光タンパク質を有効に利用した独創的な技術開発である。村田グループと連携をとり ながら、体内時計の２種類の遺伝子発現を連続的に同時測定したことを高く評価する。 ○細胞に対する影響の少なさ。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●世界的に蛍光標識が主流となってきている中で、発光タンパクによる標識がどのくらい 将来的な伸びをもつか不透明である。有利な点は観察が細胞に障害を与えない点である が、それでも蛍光プローブが普及しているのは、単一細胞内の微細構造を描画するには 一般に化学発光では光量が不足する困難があるためと思われる。 細胞内ネットワークの解明という大きな目標に対して、現状はタンパク発現レベルのモ ニターの留まっており、やや不十分。 ●生体時計のモニターに利用しているが、汎用性があるのか疑問。 ●ルシフェリンあるいは GFP といった既存の標識物質に対する明らかな優位性をもっと 明確にアピールする必要があると思われる。単一細胞におけるイメージングに使える発 ３８ 光強度の確保が急務であると思われる。 ●対応事項によって操作が複雑であり汎用性が難しくなるのではないかと予想されること から標準化・単純化する必要があるものと思われる。 ●発光タンパク質を分泌させて定量する方法では、細胞集団の遺伝子発現は検出できるが、 個々の細胞の遺伝子発現の揺らぎを定量できないという問題がある。また、発光タンパ ク質を分泌させることにより感度の低下が危惧される。 ●分泌型蛋白遺伝子（reporter）を適用できる遺伝子（プロモーター）の範囲を明確にすべ き。 ＜その他の意見＞ ・発光基質からのアプローチで述べられている『構造活性相関のデータベース化』は今後 の多方面の試薬開発に生かされると考えられる。継続し今後のより良い構造へのデザイ ンへとつないでいただきたい。 （２）実用化の見通しに関する評価 GFP に比べて汎用性は未知数であるが、発光プローブは遺伝子発現を高感度に検出する 有力な手段であり、マルチ遺伝子発現解析システムとして実用化の可能性は大きく、市場 形成に繋がるものと予想され、事業化まで期待できる。 ただし、発光効率の向上、タンパク発光プローブとしての操作性の向上の課題があり、 ＧＦP との使い方の区別や優位な応用例の明確化が必要である。 ＜肯定的意見＞ ○実用化の可能性はあると考える。 ○日本発のマルチ遺伝子発現解析システムとして事業化が期待できる。 ○実用化の可能性はあると思われる。 ○開発目標（細胞内の複数遺伝子転写活性同時測定用色識別型発光タンパク分子プローブ 創製、FRET による分子プローブ創製）を達成しておりタンパク質の活性化機能の解明 に繋がる可能性が大であることから実用化の可能性は大きい。市場形成に繋がるものと 予想される。 ○GFP ほどの汎用性は無いが、遺伝子発現を高感度に検出する有力な手段なので実用化さ れる可能性がある。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●タンパク改造による発光効率の向上 ●単一細胞におけるイメージングに使える発光強度の確保が必要であると思われる。 また、ライフタイムが短く、合成が早く、プローブが細胞に影響を与えないなどタンパ ク質発光プローブとしての課題があると思われる。 ●操作の複雑性。 ●ＧＦP との使い方の区別、優位なアプリの明確化。 ３９ （３）今後に対する提言 既存標識物質に対する差別化ポイントを明確化し、実用化の適用範囲拡大を図るべきで ある。GFP の場合、長い時間かかって物になってきた経緯があり、じっくりと仕上げる姿 勢が必要と考える。 ＜今後に対する提言＞ ○単一細胞で発光検出とスペクトル測定をすることが課題。 ○細胞１つのレベルまでいけないか。 ○GFP の場合長い時間かかってよい物になっていったので、あせらずじっくりとよい物に 仕上げていくのがよい。 ○生体時計や特定の病態をモニター・評価するマルチ細胞情報システムの構築を急ぐ。 色識別型発光タンパクや、発光・蛍光エネルギー移動分子プローブは応用性がナノバイ オ・分子相互間でのダイナミズム観察に利用できると考えられ広く多方面での実用化が 可能である。 ○競合する技術として GFP が非常に有名なので、GFP では不可能な遺伝子発現の検出を 発光タンパク質でできることを実証する必要がある。 ＜その他の意見＞ ・早期病態診断への発展性を期待したい。 ①-2 蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナル伝達 経路の解析技術の開発 （１）成果に対する評価 Enhanced FRET 原理に基づく免疫学的測定法は、MAP キナーゼ伝達経路に代表され るシグナル伝達系の検証技術としての期待が大きい。細胞内情報伝達を検出する実験系を 構築したこと、及び各種生体物質の生細胞内導入に成功したことは高く評価できる。 ただし、優位性のある技術として仕上げるためには汎用性の検証と測定法としてのより いっそうの検出感度向上の工夫が必要である ＜肯定的意見＞ ○目標値をクリアーしている。細胞の種類によらず、高い人工接着性が実現できれば有用 性はある。 ○生体分子標識は重要な技術である。ポリエチレンイミンは既存の TAT システムに比べて も大変すぐれたオリジナルな技術であるので研究の進展を期待する。 ○タンパク質、遺伝子細胞内導入技術の開発は非常に優れた成果であるが、細胞内シグナ ル伝達分子の特異的標識・識別技術の開発では従来の技術の確認に止まっている感があ る。 ○浮遊細胞をシグナル伝達系に影響を及ぼすことなくガラス基板上に固定し、細胞内情報 伝達を検出する実験系を構築した点と、カチオン性ポリマーを用いて生体物質の細胞内 ４０ に効率よく導入した点を評価する。 ○カチオン性ポリマーの毒性以下濃度で使用し、蛋白プローブを導入したことは評価でき る。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●最近は、類似の方法（接着性基質や抗体の細胞内導入剤）がいくつも登場している中で、 効率が高いという差が、細胞や条件の特異性による可能性があり、そのことだけでは、 優位性を長くは保てないかもしれない。 ●MAP キナーゼ伝達経路は重要な系であるが、NEDO の事業として遂行するのに、その 中心的な技術である Enhanced FRET の汎用性や予算に対するコストパフォーマンスに 問題が残る。 ●実用化を考えると FRET の効率の改善は課題として残されていると思われる。研究開発 に尽力されているのは分るが、一般には FRET 効率の改善は難しいと思われるので、新 規の工夫が求められるのではないかと思われる。 ●細胞内シグナル伝達分子の特異的標識・識別技術の開発における分野において Enhanced FRET 原理に基づく MAP キナーゼ伝達経路の検証は重要な課題であり実用化の優先課 題として取り上げてよいのではないかと思われる。 ●細胞内シグナル伝達を抗体で検出するため、結合力が強く機能阻害を起さない抗体を用 意することがポイントとなるが、このための一般的な方法論が明らかでない。 ●FRET の感度を上げた実測例を示す必要がある。抗体を使用した場合のＴurn-over rate を早急に評価すべきである。 ＜その他の意見＞ ・タンパク質、遺伝子細胞内導入技術の開発として、タンパク質の細胞内導入用カチオン 性ポリマーの最適化および標識生体物質の汎用的な細胞導入ツールの開発を行い成果が 得られているが、細胞内へ物を導入する方法は一個の細胞への負荷および同時に多数の 細胞への負荷それぞれにいろいろな方法を確かめていただきたい。 （２）実用化の見通しに関する評価 細胞の固定化は、ユニークな技術であり、薬剤のスクリーニングなどに有効で、実用化 される可能性がある。また、タンパク質の細胞内導入用カチオン性ポリマーはダイナミズ ム解析用試薬として期待でき、市販品よりも性能が優れている点を明確に打ち出せれば実 用化される可能性が高い。 ただし、抗体による細胞内シグナル伝達の解析では、抗体の性能と標的となる生体分子 の相性があると思うので、抗体の阻害作用についても注意を払う必要がある。 いずれも、効率が高いだけで、ユーザーに受け入れられるという保証はないので、新規 特長を付加することを期待する。 ４１ ＜肯定的意見＞ ○多数のサブテーマを掲げているので、それぞれの可能性はなしとしない。 ○観察ステージへの細胞の固定化はユニークな技術であり実用化が期待できる。 ○ポリエチレンイミン実用化の見通しは明るいと思う。 ○タンパク質の細胞内導入用カチオン性ポリマーの最適化の実用化は十分可能でありダイ ナミズム解析用試薬としての期待はできるが広く汎用化としての発展は難しい。細胞内シ グナル伝達分子の特異的標識・識別技術の開発技術では早期目標達成を実施しの医薬品開 発への使用（実証）を期待したい。 ○浮遊細胞の固定化法は、薬剤のスクリーニングなどに有効なので実用化される可能性が ある。カチオン性ポリマーを用いた生体物質の細胞内導入は、市販品よりも性能が良けれ ば実用化される可能性が高い。 ○可能性はあるが、抗体の性能と標的となる生体分子の相性があると思うので、MAPkinase など重要な信号伝達分子にまとを絞ってデータを集めるべき。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●それぞれのサブテーマの有用性が示されているが、従来まったくできなかったことでは ないものが多い。いずれも、効率が高いという主張であるので、実際の実用化において広 まるものとなるか、すたれるかの判定は、実際のユーザーに任されることになり、明確な 将来の王道かどうかの見極めは困難である。 ●現在市販されているものに比較して、PEI による細胞内導入法を用いなければできない 点ないしは優れている点を明確に打ち出さなければ実用化は厳しい。 ●実用化を考えると FRET の効率の改善は課題として残されていると思われる。細胞内で の抗体の利用において抗体の阻害作用についても注意を払う必要があると思う。暗いもの を観察できるようにするプロジェクトとの連携も重要だと思われる。 ●FRET 効率の向上に向けた蛍光分子標識抗体の作製と評価にはさらに注力を有する。 ●抗体による細胞内シグナル伝達の解析は、抗体ごとに機能阻害の評価を行う必要がある ため、実用化は困難であると思われる。 （３）今後に対する提言 ポリエチレンイミンによる細胞内導入法については、応用の広がりをさらに探査し、そ の汎用性をアピールする必要がある。また、有用な抗体を効率よくスクリーニングする方 法の開発が必要である。結果に驚きのあるような、新しい応用例ができることを期待した い。 ＜今後に対する提言＞ ○従来できているものを効率よくやれるという主張以上のものをつくり、結果に驚きのあ るような、新しい応用例ができることを期待したい。 ○ポリエチレンイミンによる細胞への導入の応用の広がりをさらに探査し、その有用性を アピールする必要があると思われる。 ４２ ○細胞内でのシグナル伝達物質の発現・活性化状態・分子間の相互作用を蛍光顕微鏡下で リアルタイムに解析できる技術の開発を進めて欲しい。 ○有用な抗体を効率よくスクリーニングする方法の開発が必要である。 ①-３細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 （１）成果に対する評価 リン酸化・脱リン酸化を可視化する技術は生物学的に重要なものであり、十分に大きい とはいえないが反応前後の差を検出できており、国際水準から見て、優れた成果といえる。 ただし、長波長側プローブの開発、十分な蛍光強度変化を示す蛍光指示薬の分子設計、 分子プローブの細胞内均質分布等の取り組むべき技術課題をまだ残している。 ＜肯定的意見＞ ○国際水準から見て、優れた成果といえる。 着想の独自性は世界唯一とはいえないが、切り込んだ領域（酵素の活性化は独自の新規 性をもつ。 ○対象としている試薬は生物学的に重要なものである。当初の目標レベルには届いていな いが、これだけの期間で完成させるのは困難であろう。もう少し期間の余裕をあげても 良いのではないか。 ○技術としての必要は高く、研究をより進めるべきである。 ○目標は確実にクリアーしている。細胞内機能分子の可視化への基礎は化学が基礎であり 連続的な候補化合物合成のアプローチは非常に良いと思う。 合成に注力し、さらに良いプローブを開発すべきである。 ○Functional ｐrobe の設計としては大変面白い。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●ハードウェアとの組み合わせで、数パーセントの信号を確実に捉えて研究できるセット をまとめる方向も開発できないか。 ●標識薬の改善を早めるスクリーニング技術に工夫が必要であろう。 ●短波長側での開発が進んでいるが細胞内を観察するには長波長側のプローブが望ましい。 ●リン酸化、脱リン酸化を可視化するのに十分な蛍光強度変化を示す蛍光指示薬の合成を 達成できていない。 ●細胞内の Localization が信号伝達では重要なので、均質に分子プローブが細胞内に分布 するのが難しいという技術課題を解かなくてはならない。 ＜その他の意見＞ ・今後の蛍光物質・基質のデザインが出来ているものと思われるので是非継続してプロー ブを開発して欲しい。 ４３ （２）実用化の見通しに関する評価 研究試薬として需要があり、蛍光強度変化量の増大、あるいは現状の信号強度を装置 側で確実にとらえることができれば、新たな市場品として実用化される可能性は高い。 ただ、基質には多様性があり、ビジネスにするには、品揃えが必要であろう。 ＜肯定的意見＞ ○信号強度は成長しており、新たな市場品として実用化する可能性はある。 ○研究試薬としては需要があるので、実用化が待たれる。 ○実際に開発したものが既に販売されていること、及びそれに続く蛍光化合物の実用化は 十分にあるが、多様性があり品数を増やせないとビジネスとしての位置付けはなかなか 難しい。“化学”の現象にこだわった試薬開発が望まれる。 ○特定の酵素活性を十分な蛍光強度変化として可視化できる蛍光指示薬を合成することに 成功すれば、実用化される可能性は高い。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●プローブの細胞内への導入方法を模索し、定番となる手法を獲得することが、実用化へ 必要条件となるであろう。 ●目標にレシオが５０％以上変化する試薬の開発を挙げているが、その理由がよく分から ない。この数字にこだわる必要はないのではないか。例えば、S/N が良ければ５０％以 下でも実用化は可能である。 ●誰にでも使える、明るく蛍光変化の大きな（５０％）標識薬への改善が求められる。 蛍光強度変化が小さい場合にも、装置としてトータルで使用に耐えうる場合があると思 われるので、トータルシステムとしての取り組みも必要であろう。その意味でプロジェ クト間の連携が重要である。 ●プローブ試薬全般に亘る取り扱いが必要。 ●同様な研究が他の研究機関や企業で同時的に進行中で、特許に関しては留意しなくては いけない。 ①-４新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 （１）成果に対する評価 シリコンナノ粒子を利用した細胞内タンパク質分子の新規蛍光標識法開発において、シ リコンナノ粒子は、長期間の蛍光観察が可能であり、毒性が低いなど、細胞標識粒子とし て大きな可能性がある。これまでに粒子を作製し、その発光特性を調べるだけでなく、生 体分子観察に有効であることを示した点が評価できる。 ただ、蛍光強度の安定化、複数種の粒径の品揃え等の課題がある。また、本テーマから 特許が出されていないことが残念である。特許性を常に検討し、権利化しながら進める必 要がある。 ４４ ＜肯定的意見＞ ○ナノ粒子のサイズは世界最高水準。時間と共に蛍光が明るくなる現象は当初の想定には ないものであろう。 ○成果は目標値をクリアーしている。 ○シリコンナノパーティクルは Qdot と同様に大きな可能性をもつ細胞標識粒子になりう ると考えられる。 ○世界水準・国際水準から特に優れた成果には達していないが独創性、発展性、先進性が 大きく今後の開発進展を注視したい。新たな技術領域を開拓するような成果の独創性が 構築される期待性も高い。 ナノ粒子の製造・精製法の確立、さらに標識方法の確立は今後期待できるブレークスル ーの第一歩をクリアーしたものと思われる。 ○シリコンナノ粒子を作製し、その発光特性を調べるだけでなく、実際に生細胞の受容体 観察に有効であることを実証した点を高く評価する。GFP が数秒間で退色する励起光条 件で２０分以上観察できること、従来の量子ドットで問題となったブリンキングが無い ことを示し、シリコンナノ粒子の有効性を実証した。 ○特異的なスペクトル。長期の蛍光観察が可能。毒性が低い。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●大変暗いプローブのように見受けられたが、明るさの増加をコントロールできないか。 ●特許がない。 ●シリコンナノパーティクルの良さをきちんとデモンストレーションできるように発表準 備する必要がある。 現状では画像が暗いと思われる。水中でのアグリゲーションに伴う問題などは今後の課 題として残される。 ●素材開発のスピードは日進月歩であり特許性が何処まであるのかを確認しながら進める 必要がある。 ＜その他の意見＞ ・将来の時代背景の変化により、重要性が増すと思われるが Q ドットなどと対比させなが らの展開が必要。 （２）実用化の見通しに関する評価 シリコンナノ粒子は、毒性が低く長時間の観察が可能な汎用性のある素材として、有効 であることが実証されつつあり実用化の可能性が高いと思われる。 今後、実用化につなげるために、細胞内分子への事例・使用例・実験例、蛍光強度の安 定化、測定条件の確立等について一層の努力を期待する。また、シリコンナノ粒子を開発 している先行グループが欧米にもあり、特許で優位に立てるように支援する必要がある。 ４５ ＜肯定的意見＞ ○実用化の可能性はある。 ○水溶液中で細胞を用いた標識のデモは実用化を考えたときに技術的には重要な進歩であ ると考えられる。 ○興味深い素材であり、将来の実用性も十分に固く、企画如何で大きな市場になる予想が ある。ナノ粒子の利用としての波及効果には大きな貢献があるものと思われる。 ○シリコンナノ粒子は GFP よりも小さく、ブリンキングも起さず、長時間の観察が可能な ため、汎用性が高く実用化される可能性が極めて高い。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●他の追随も盛んなものが予想され、生き残りは付加価値の付け方で決まるように思われ る。競争の厳しい領域となるであろう。 ●B 社やシリコンナノ粒子を開発している先行グループと比較すると、基本特許を持って いないことも含めて事業化は厳しいのではないか。 ●シリコンドットの蛍光の活性化など物性としての未知な点の評価が急務であろう。 ●実用化への道はまだまだであるが、ナノ粒子によるアクチンタンパク質の標識が可能に なって細胞内観察ができるようになったことは大きな一歩である。今後、細胞内分子へ の事例・使用例・実験例を多く出すことが重要である。 ●シリコンナノ粒子を製作しているグループが欧米にもあるので、特許で優位に立てるよ うに支援する必要がある。 ●測定条件（輝度が変わる）の確定。 ＜その他の意見＞ ・特許の問題などで他の素材（例 Q ドット）との抵触が懸念されるが、今後いろいろな条 件下でプローブの長期安定性の確認ができれば実用化・事業化は急速に高まるものと思 われる。 （３）今後に対する提言 多色のシリコンナノ粒子の開発を期待している。シリコンドットが他の方法に比べて、 プローブとして使いやすく実用化に近いことを実証する必要がある。また、早急に知的財 産確保と商品化を目指すべきである。 ＜今後に対する提言＞ ○プローブとしての使いやすさが保証されているものとなれば市場性は高くなる。 コートの種類を増やす方向か、汎用性のより高い方向を目指さねば実用品として受け入 れられないかもしれない。時間と共に明るくなる現象を解明し、意外な応用性に結び付 けられないであろうか？ ○本プロジェクトによって生み出されたシリコンドットの作成方法が他の方法に比べて、 実用化に近いことを示すことが必要である。 ○基礎研究を継続しナノ粒子の安定性、評価法の確立を経て細胞内で見るべきターゲット ４６ を明確にすること、タンパク質標識などの事例を増やすことなどが必要である。 ○多色のシリコンナノ粒子の開発を期待している。 ○早急に知的財産確保と企業化を目指すべき。 ＜その他の意見＞ ・FRET への応用に関心があり、可能になれば事業化も容易であるものと思われる。 ②標識生体分子の細胞内調製技術開発 ②-1 標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 （１）成果に対する評価 蛍光標識遺伝子を細胞核内に導入し細胞の機能を損なうことなく標的蛋白質を発現させ る技術の開発において、蛋白質の発現量の人工的なコントロールは重要なテーマであり、 遺伝子発現のレベルを広いダイナミックレンジで調節可能にした。成果は、実用化レベル が見えており、国際的水準から見て優れている。 ただし、組換えクローニング技術においては基本特許を持っていないため、実用化におい ては共同事業化等による工夫が必要であろう。 ＜肯定的意見＞ ○目標はクリアーしている。安定に低レベルの発現ができる技術は国際的水準から見て優 れている。 ○成果は目標値をクリアーしており水準も高い。 ○蛋白質の発現量の人工的なコントロールは普遍的に重要なテーマである。 ○個別の目標はほぼクリアーされ優れた成果であるが、標識遺伝子の細胞内発現量の制御 技術開発については特許などでバッティングする競合研究機関が犇いているものと予想 され、独創性、新規性、先進性を認めるのは難しい。 ○遺伝子発現のレベルを転写、翻訳の調節により１万倍の広いダイナミックレンジで調節 可能にしたことを評価する。特に、遺伝子を少量発現させる技術は、細胞内分子イメー ジングに必須であり、重要性が増すであろう。 ○実用化レベルが見えている。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●論文発表は研究成果の大きさに比べてやや少ないか。 ●基本特許を持っていないことは問題であるが、辰巳委員の質問に対する回答に記載され た交渉がまとまれば問題にならないと思う。ただ、プロジェクトがスタートして２年が 経過しているのに C 社から権利の譲渡が行われないのは気懸かりである。 ●C 社からの権利譲渡を前提とした特許戦略をとられているとのことであるが、C 社からの 権利譲渡が早く実現することが、今後の展開を考える上で肝要のように思われる。 ●細胞が本来持っている無標識の蛋白（標的）遺伝子の KO は容易ではなく、手法の工夫 が必要だ。 ４７ ＜その他の意見＞ ・細胞内ネットワークのテーマとしてわかりにくい。 （２）実用化の見通しに関する評価 異なる３つの遺伝子をタンデムにつなげたものを細胞に導入し、それぞれの発現量を自 在に調節する技術は、既にプロトタイプとしての成果が出ており、技術的には実用化が近 いと思われる。ただし、類似した技術開発が行われ厳しい競争があり、差別化について戦 略的対応が必要である。また、基本特許実施権許諾の実現に期待する。 ＜肯定的意見＞ ○実用化される点は問題がないと思われる。使ってみたいという研究者は多いと思われる。 ○既にプロトタイプの成果は出ており、実用化は可能であろう。 ○蛋白質の発現量の人工的なコントロール技術としては重要であり、また、技術としては 実現できる可能性が高いと考えられる。 ○cDNA の発現量を目的に応じて～1000 倍に変化させられるなど、cDNA 発現量調節キ ットの実用化は確認済みであり事業化も近いものと思われる。C 社との特許権利折衝に 期待したい。 ○異なる３つの遺伝子をタンデムにつなげたものを細胞に導入し、それぞれの発現量を自 在に調節する技術は、汎用性があり実用化の可能性が高い。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●類似した技術開発が行われ厳しい競争があると想像される。何が独自技術でありそれを どのように、他者から差別化していくのかを明確にしていくことが、戦略的に重要では ないかと思われる。 ●製品化・商品化がどこからどこまでなのかわかりにくい。また市場がよく見えない。 （３）今後に対する提言 幅広い応用技術の開発が重要であり、市場調査を同時並行的に進めながら、多様な遺伝 子導入に対応できるプロモータ、エンハンサー、インスレーターなどのカセット／キット を、使いやすい形・システムで供給することを考える必要がある。また、ES 細胞への展開 は医療への応用を開く可能性が高く、特に力を入れるべきであろう。 ＜今後に対する提言＞ ○研究者自身によって認識されているとおり、ES 細胞への展開は医療への応用を開く可能 性が高く、特に力を入れるべきであろう。 ○蛋白質の発現にはさまざまな課題があるので、幅広い応用技術の開発が重要ではないか と思われる。 ○他社の動向から現在の cDNA 発現量調節キットでは市場が広がらないものと思われる。 市場の調査が欠かせないが先ずは発現クローンをいろいろな細胞の染色体に導入できる 技術を確立し、細胞の形質転換分野での優位性が確保できることを期待したい。 ○多様な遺伝子導入に対応できるプロモータ、エンハンサー、インスレーターなどのカセ ４８ ット／キットの供給。 ＜その他の意見＞ ・プロでない人が使いにくいと考えられるので、使いやすい形・システムを創出して欲し い。また、範囲が広く的が絞れていない感がありわかりづらい面があった。形質転換遺 伝子の作製、遺伝子治療の分野に絞った研究開発で確実な成果を得て欲しい。 ②-２細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発 （１）成果に対する評価 セミインタクト細胞を基盤にした細胞内ネットワーク可視化解析技術において、アイデ アは独創的で、新しくアッセイ系として有用であることが示されている。先進性に優れ、 汎用性の高い技術である。セミインタクト細胞系の有効性を様々な実験で実証し、論文発 表しており評価できる。 ただし、ガンや糖尿病などの疾患への応用の道筋が不明確であった。また、プロトタイ プで良いので、標準的なセミインタクトセル株として供給、評価するべきである。 ＜肯定的意見＞ ○目標はほぼクリアーしている。膜透過性細胞モデルは多数の前例があるが、これをシス テムとして展開しようとする点は先進性が認められる。膜透過細胞モデルを使った基礎 研究としては世界最高水準である。 ○再現性などまだ不確定な点は残っているものの、セミインタクト細胞チップのアイデア は独創的であり、高い水準の成果が期待される。また、成果は目標値をクリアーしてい る。 ○セミインタクト細胞は基礎医学として重要な研究手段である。また新しくアッセイ系と しての有用である可能性が示された。 ○タンパク質ダイナミズム研究に非常に有用なセミインタクト細胞内での可視化関連技術 は非常に汎用性の高い技術であり、独創性、先進性ともに優れている。またセミインタ クト細胞はタンパク質に限らずタンパク脂質・膜との作用の研究に使用でき、“生きた” 細胞でという捉え方に問題が制限されず、現実的で汎用性が高くなる要素がある。個別 テーマについては目標値をほぼクリアーしている。 ○セミインタクト細胞系を用いた分子動態解析の有効性を様々な実験により実証し。論文 発表している点を高く評価する。 ○このプロジェクト全体の評価技術、本当に in vivo で観察された像がどんな意味を持つか を検証できる技術として高く評価している。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●現状は従来技術の応用に過ぎないという見方もできる。 ●ハイスループット系としてのセミインタクト細胞を有効に研究に導入する系の確立が求 められる。ガンや糖尿病などの疾患への応用の道筋が不明確であった。 ４９ ●アッセイ系や対象によっても違う結果の出る恐れがあり、自動化を進めることで優位性 が獲得できるものと思われる。 ●とにかくプロトタイプで良いので、標準的なセミインタクトセル株として供給、評価す るべき。 ＜その他の意見＞ ・開発手法の価値を高めるためにあらゆる手段を使って汎用性を高める必要がある。 （２）実用化の見通しに関する評価 独自な技術であり発展が期待できる。自動処理装置のアイデアはよく、自動化、標準化 が進めば実用化される可能性は大きい。 今後、誰でも簡単に使用できる均質で再現性のよいセミインタクト細胞チップを実現する とともに、セミインタクトセルの得意なアッセイ系を明確にする必要がある。 ＜肯定的意見＞ ○自動処理装置のアイデアはいいのではないか。 ○独自な技術であるので、発展が期待できると思われる。 ○タンパク質の寿命制御機構の面での実用化を期待したい。無細胞タンパク質合成技術に よる蛍光標識タンパク質プローブ作成も応用性は広く早期技術の確立を期待したい。ま た開発済みのプローブが酸化ストレス動態を把握する手段として使える可能性に大きな 期待を寄せたい。 ○セミインタクト細胞の作製が自動化され、誰でも、手軽に利用できるようになれば実用 化される可能性がある。 ○自動化、標準化が進めば可能性は大きい。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●SLO による膜透過モデルだけでは独自性がない。安定して確実な処理の行える自動化装 置まで行かないと実用化というには当たらない。誰でも簡単に使用できる細胞モデルを 作れるようになることが、市場創造の鍵となる。自動化装置の実用性が課題か。 ●事業化するに当たっては、均質で再現性のよいセミインタクト細胞チップを得る必要が あるが、これを確かめる汎用的な方法が必要である。 ●技術としてのセミインタクトセルが有用であることを広くうったえることでアッセイ系 を明確にする必要がある。 ●最後まで“生きた”細胞云々の議論は絶えないと考えられる。適切な検証系との並行を 考えていかねばならない。 ●供給できる細胞種の拡大。 ５０ （３）今後に対する提言 病態関連タンパクの機能解析の実例ができると応用範囲が拡大する、創薬支援システム の構築の可能性がある等の期待が大きいが、システムとして完成させるのにはあせらずじ っくり研究することが必要である。 ＜今後に対する提言＞ ○病態関連タンパクの機能解析の実例ができると応用範囲が拡大し、市場といえるような ものに成長するのではないか。 ○ハイスループットシステムは期待が大きいが、システムとして完成させるのにはあせら ずじっくり研究することが必要でないかと思われる。 ○薬物作用の転写制御ネットワークを解明することと、セミインタクト細胞系による機能 解析のみ合わせを行い、ゲノム創薬支援システムを構築して欲しい。酸化ストレス動態 追跡による新しい創薬システムの構築を期待したい。 ＜その他の意見＞ ・セミインタクト細胞に関して浮遊細胞への対応はどうすべきか疑問。 ４．２．２ 細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発 ①細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 （１）成果に対する評価 超高感度高速リアルタイム 3D 顕微撮像システムの開発において、マイクロレンズの付 いたニポー式共焦点ユニット、HARP カメラとも独創性があり、細胞内の超高速、高精度 解析を実現して、国際的にも優れた水準にある。プロトタイプ機の稼動などへの取り組み、 バイオ研究者との連携などチームワークとしてのフットワークもよい。 今後、HARP カメラのさらなる感度向上、デジタル式の EM-CCD カメラを意識した空 間分解能の向上、画像処理を含めたシステム顕微鏡としてのデザイン、多様なアプリケー ション（周辺技術）の開発が望まれる。 また、他のグループとの共同研究に積極的に取り組み、観察例を蓄積すべきである。 ＜肯定的意見＞ ○目標はほぼクリアーしている。ニポー板方式の顕微鏡に新たな次元を加えており、新た な市場創造につながる先進性がある。現状の技術は世界最高水準といえる。 ○ニポー式共焦点スキャナ・HARP 撮像管ともに独自の技術であり、うまく育てる必要が ある。成果は目標値をクリアーしている。 ○現在のところ、細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術に必要な高速動作共焦 点イメージング装置は完成されたシステムとしては市場にないために、研究の領域では 高速動作共焦点イメージング装置が強く求められている。 ○全般的に高い目標をクリアーし、独創性、新規性、先進性等にも問題がなく分子識別技 術の研究開発、高速リアルタイム 3D システムの研究開発、超高感度高精細撮像管等の ５１ 機器開発に特に素晴らしい成果を上げている。プロトタイプ機の稼動などへの取組、ま たテーマ全域に渡りチームワークとしてのフットワークもよく、今後の成果物に対して バイオ研究者との連携が益々期待できる。 ○マイクロレンズの付いたニポー式共焦点ユニット、HARP カメラとも独創性があり、国 際的にも優れた水準にある。 ○細胞内の超高速、高精度解析を実現した。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●検出器内で電子増倍をする HARP 管（アナログ式）の優越性は EM-CCD カメラ（デジ タル式）の登場で脅かされている。HARP 管は重要性の減る成果になる可能性がある。 HARP 管の性能向上として、ゲインだけでなく、空間分解が高まる方向性はないだろう か。0.1 ミクロンを切る（光学顕微鏡分解能以上の）X-Y 方向分解能が達成できると、 大きな優位性が生じ、全く新しい画期的な市場が開ける。 ●もっと他のグループとの共同研究に積極的に取り組むべきである。 ●高速動作の共焦点イメージング装置を使うと短時間に、複数の分子種の数に対応た多く の画像が得られるがそれを統合して分析する視点が必要である。また、それに必要な概 念とそれを実現するソフトソフトウエアの開発が必要であると思われる。 ●使用事例の積み重ねと低価格化汎用型へのトライが今後の課題。 ●HARP カメラの赤色増感膜の開発が望まれる。 ●多様なアプリケーションの開発が市場規模を決める。 ＜その他の意見＞ ・基礎のバイオ研究としては一流である。しかし、その達成には、開発した装置の一部能 力しか使っていないように見える。開発装置のすべてが製品として一体化する必然は低 い。それぞれ使えればよいが、プロジェクトとしては無駄が多いことになる。 ・高速の共焦点レーザー顕微鏡は以前は複数の会社が製品として出していたが、何らかの 理由で撤退が行われ、現在は横川電気のものだけになっている。高速ゆえに多数の画像 が得られる。しかし、それゆえに、競争市場においてユーザーに受け入れてもらえる画 像処理を含めたシステム顕微鏡としてのデザインが重要である。 ・顕微撮像システムの商品化検討と並行して医療、創薬分野への技術展開を具体化してい ただきたい。 （２）実用化の見通しに関する評価 当初の目標が計画的に実行され課題をひとつずつ解決させてプロトタイプが稼動してお り、実用化は間近である。 ただし、ニポー式共焦点ユニットと HARP カメラ両者の能力を十分に生かし、ハードウ エアの汎用性や一般性を維持する必要がある。 応用拡大には、プローブや画像処理ソフトなど、一層の技術集積が不可欠で、他グルー プとの共同研究の機会が重要と考える。 ５２ さらに、マルチスポット式共焦点顕微鏡市場では、このところ新たな方式が登場してきて おり、事業化のスケジュールを早める必要がある。 ＜肯定的意見＞ ○基礎となっているニポー板式共焦点顕微鏡はそれなりの市場を有しており、それを強化 する効果はあるであろう。 ○プロトタイプが稼動しており、実用化の可能性はあるが、同時に課題も多いと思われる。 ○当初の目標が計画的に実行され課題をひとつずつ解決させていることから実用化の見通 しは非常に高いといえる。分子識別技術の開発、高速リアルタイム３D 技術の開発、超 高 SN 比光学系の研究開発、及び超高感度高精細撮像管の研究開発などいずれもプロジ ェクトとしての目標を達成している。実用化・事業化の見通しにも異論はない。 ○マイクロレンズの付いたニポー式共焦点ユニット、HARP カメラともに既に実用化され 市販されている。 ○実用化には問題がない。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●マルチスポット式共焦点顕微鏡の土俵における競争相手は、このところ急に新たな方式 が登場してきており、ニポー板式による市場の独占性は脅かされている。価格競争の時 代が近づいている。新しい付加価値が必要。 ●最近 D 社が複数の分子を９０フレーム/秒でとれる共焦点顕微鏡を来年早々発売する事 を聞いた。このテーマと狙いは一緒であり画質もよい事を考えると、２年後に事業化の スケジュールでは遅すぎる。ニポー式共焦点スキャナ、HARP 撮像管それぞれの能力は 高いが、両者を組み合わせた時それぞれの能力がまだ生かされていない。ニポー式共焦 点スキャナが持つ時間分解能は１ミリ秒であるのに、撮像管はフルフレームで６０Hz で あり、高精細型では RGB 間のずれが周辺で５ピクセルもある。 ●複数の分子種は別々のイメージとして複数の画像が得られる。しかしそれらが別々のイ メージできちんと重なり合っていることが、分子の動態を分析する上で重要である。同 じ分子を別々に撮影しているのか、別々の分子を別々に撮影しているのかをはっきりさ せることが画像分析にとって必須であるからである。３台の撮像管式の別々のカメラで 映像を取得する場合、３つの画像を単一ピクセルレベル（あるいはそれと同等のレベル） で一致させる工夫が必要であると考える。 ●細胞内単分子（金属、NO および他の活性酸素などのシグナル伝達物質）への適用例が ない。 ●超高感度高速リアルタイム３D 顕微鏡は、マイクロレンズの付いたニポー式共焦点ユニ ットと HARP カメラの長所を活用したものである。世界最高性能を目指してシステムが 複雑になったため汎用性が失われている。 ●応用を拡大するには、プローブや画像処理ソフトなど技術集積が不可欠なので、他グル ープとの共同研究の機会が重要となる。 ５３ ＜その他の意見＞ ・論文発表および外部発表件数も十分に行われており、既に一部の関係者から発売が待ち 望まれている感がある。 （３）今後に対する提言 プロトタイプ機の使用者（バイオ分野の研究者）からの意見を吸い上げ、さまざまなユ ーザーが実際に研究に使用する場合に必要な仕様を装置に付加することが大事である。ま た、膨大な画像情報を処理するためのソフトウエア開発が望まれる。 最終的には、生きた細胞内の１分子の挙動を観察できる装置にまで完成されることを期待 する。 基本技術がもっている独自性の発展と画期的なアイデアの注入によって、日本の優位性を 確保しつつ、世界を席捲することを期待する。 ＜今後に対する提言＞ ○高速 3 次元観察の威力がバイオ研究に生かされていないので（特に Z 軸の高速スキャン）、 そのような応用を示すことが重要であろう。ゴルジ出芽顆粒の画像の鮮明度は、薄層斜 光照明法を使っては上げられないだろうか。また、通常の（酵母でない細胞の）細胞質 を使用した実験をすれば、ブラウン運動は制限されているので、微小顆粒もそれほど高 速には運動していないとも考えられ、十分鮮明な画像が撮れるのではないか。 ○フルフレームで秒 120 フレーム以上、RGB 間のずれは周辺で数ピクセル以内とし、事業 化は今年度中が望ましい。 ○さまざまなユーザーが高速動作共焦点イメージング装置を実際に研究に使用する場合に 必要な仕様は何か具体的に検討して、装置開発に当たることが大事ではないかと思われ る。 ○プロトタイプ機を利用し使用者（バイオ分野の研究者）からの見解を吸い上げ実際の実 用化、事業化に役立てるステップを経る必要がある。405nm 半導体レーザー光源を追加 し、細胞全体を捉えるように高度化することで海外及び他社に差別化を図る。単分子の トレースによる細胞内ネットワーク研究への寄与を可能にする。 ○膨大な画像情報を処理するためのソフトウエア開発が望まれる。 ○最終的には、生きた細胞内の１分子の挙動を観察できる装置まで完成させて欲しい。 ＜その他の意見＞ ・基本技術がもっている独自性を、本プロジェクトによって格段に発展させ、日本の優位 性を守って欲しい。本プロジェクトでの装置開発方向は「驚きのある発明」に欠け、「改 善」の範囲に留まっている。勿論評価は易し実現は難しであるが、ぜひこれからの事業 計画において新しい画期的なアイデアを注入し、世界を席捲して欲しい。 ５４ ②新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 （１）成果に対する評価 細胞の１分子観察が可能な薄層斜光照明顕微鏡の開発において、簡単な光学系により優 れた画像を実現し、独創性、先進性が見られる成果を引き出している。 比較的簡単な技術で分子レベルの画像が得られ、汎用性があるシステムと期待されるが、 操作性の問題、細胞の熱条件下に置かれる問題等、早急に解決すべき問題ある。 また、商品化や市場の確保には、周辺技術開発や付加価値をつける必要があると考える。 ＜肯定的意見＞ ○比較的簡単な技術で分子レベルの画が得られるのは汎用性がある。 ○プロトタイプの構築も終わっており、中間目標をクリアーしている。 ○レーザーの斜光照明装置は実現性が高いシステムである。また得られる画像が優れてい る。 ○既に確立されていた技術の開発と思われるが、新たな目標と実施結果に独創性先進性が 見られよい成果を引き出している。細胞内 1 分子イメージング顕微鏡システムの開発に おける GFP 分子（1 分子）のイメージング、2 点識別分解能（70nm）の達成、細胞内 での分子濃度の定量は明解な成果と考える。 ○細胞の１分子観察に極めて有効な方法を簡単な光学系を用いて実現したことを高く評価 する。 ○プロトタイプ機は完成、一分子の像を得ている。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●全反射照明の高い威力は周知のとおりであるが、本考案はこれとは違って、「全反射照明 の実現の過程で出現する誰でも知っている状態」を利用するもので、それ自体を画期的 技術という評価はしにくい。 しかし、他の方法で撮れない価値ある画像が得られるならば、より発展させるべきであ る。技術的な課題（例えば、薄層厚５ミクロンという値はニポー板共焦点よりはるかに 悪い？）を明らかにして、解決することが望まれる。 ●装置自身は比較的単純であるために実現が容易であろうと想像される。それゆえ逆にプ ラスアルファーの付加価値をつける必要があると思われる。 ●操作性の問題、細胞の熱条件下に置かれる問題等、早急に解決すべき問題あり。 ●周辺技術で商品化や市場を確保する方策も検討されたし。 ＜その他の意見＞ ●核膜孔のイメージをニポー板共焦点方式で撮って比較できないか？ ●試薬メーカー等のカタログを眺めると、新しい細胞内１分子イメージングに応用できる 蛍光素材は多く、実際上汎用化が進むシステムである。 ５５ （２）実用化の見通しに関する評価 本開発技術は、表面のみの観察以外の発展性があるので、商品の普及は確度が高いと思 われる。早期に実用化から商品化に向けた開発が望まれる。 ただし、商品化や市場の確保においては、最終目標に掲げた仕様以外に優れた操作性が欠 かせないので、周辺技術開発や付加価値をつける必要があると考える。また、知的財産権 をどこまで獲得することができるかが重要なポイントである。 ＜肯定的意見＞ ○すでに多数の実験室で使われている方式であり、実用化に至っているといえる。商品と しては、より容易に、自動的に、というレベルの課題で済む。 ○実用化の可能性は高い ○性能、（想像する）使い勝手から考えても薄層斜光照明顕微鏡の市場は大きく、早期に実 用化から商品化に向けた開発が望まれる。表面のみの観察に終わらなく発展性があるの で商品化することでのバイオ研究者への普及は確度が高い。 ○既に市販されている、対物レンズによる全反射照明１分子蛍光顕微鏡の簡単な拡張で実 現できるので、実用化される可能性が極めて高い。 ○可能 ＜問題点・改善すべき点＞ ●実用化は可能である。ただ、多くの研究者に使ってもらうためには、徳永氏が挙げてい る最終目標以外に扱いやすさが必要ではないか。 ●イメージング装置システムとして簡便に使用できるためのソフトウエアの開発が必要に なってくるだろうと思われること。 ●安定長時間測定への対応、操作性の改善、熱的問題に対する改善等により商品性、普及 性を高める。 ●知的財産権をどこまで獲得することができるかが重要なポイントである。 ●国産品が市場を占有するには、アプリケーションや周辺技術が不可欠。 ＜その他の意見＞ ・市場性が十分にあると思われ、ユーザーが求める製品性に合わせての製品化が望まれる （３）今後に対する提言 70 nm の 2 点識別能力は、物理光学理論による分解能を超えている。どのような特性が 高い性能に結びついたのか、理論的解明を期待する。生きた細胞内ターゲットの分子集合 体を長時間観察・測定できるよう期待したい。イメージング技術としての斜光照明技術を どのように発展させて“夢”を描くかという視点があってもいいと思う。 ＜今後に対する提言＞ ○70 nm の 2 点識別能力は、物理光学理論による分解能を超えている。バイオ標本によっ て物理理論が覆ることはないが、どのような特性があることが高い性能に結びつくのか、 理論的な側面が明らかにできるとよいであろう。 ５６ ○イメージング技術としての斜光照明技術をどのように発展させて“夢”を描くかという 視点があってもいいのではないか。 ○細胞が生きた状態でターゲットとする分子集合体を長時間観察・測定への対応を可能に できるよう期待したい。2 点識別分解能をさらに高めることで性能をアップさせる。他 に多様性、応用性研究の継続が望まれる。 ＜その他の意見＞ ・いろいろな生細胞を安定に観察する技術の開発が欲しい。 ③マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞内ネットワークの展開を通じたダイナミズ ム解析 （１）成果に対する評価 細胞膜あるいは膈膜内面の生体分子を損なうことなく細胞を固定・展開する技術の開発 である。マイクロ・ナノテクノロジーをバイオ分野へ応用しようとする意欲的な研究テー マであり、アイデアがユニークである。 細胞の固定化については成果がでているが、基盤技術というほどには具体的応用の重要 性が示されておらず、装置仕様について示されていない。今後、生物サイドより積極的な 情報提供を行い、必要性についてもっと焦点を絞り、より具体的な目標設定の下に進める 必要がある。 ＜肯定的意見＞ ○細孔を利用して細胞を取り扱うアイデアはユニークである。将来は、何らかの使い道が 拓ける可能性はある。 ○フォトリソグラフィーを応用し自動化したハイスループットのシステムの実現はアイデ アとしては優れている。 ○細胞膜タンパク質の生体分子構造を損なうことなく計測しやすい形で細胞を固定化する 技術の開発として、半導体加工技術の応用（レーザーアブレーション）による基盤への 小孔作製法を開発できつつあることは本分野の今後の研究開発へ有力な技法を齎したと 考えられる。 ○微細加工技術（マイクロ・ナノテクノロジー）をバイオテクノロジーへ応用しようとす る意欲的なプロジェクトである。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●他の方法で実現していることを困難な方法でやろうとすることは意味がない。したがっ て、これまでより簡単にできるようにする工夫が要る。パッチクランプは意外に困難な 作業であり、コート材質の模索をすると共に多くの他のパラメータ（孔の形状等）の組 み合わせを試みる必要がある。 ●元来の中間目標はクリアーしているが、特許、論文とも無く、独創性や先進性に関して 疑問である。複数生体分子の時間的・空間的な動的挙動を同時に解析するための具体的 ５７ な提案がなければ、この NEDO プロジェクトにとどまることは適当ではない。 ●チャネル電流の自動計測装置の実現は現状では難しいと考えられる。それに変わる魅力 的な技術開発の目標設定が緊急に必要であると思われる。 ●小孔を通過するときの電気抵抗やその他の問題を考慮する必要がある。1μm ばかりでな くいろいろなサイズの小孔による展開が必要なのではないか？ またストレスがかかり目的とする細胞ダイナミズムの観察が出来ないのではないだろう か？細胞破壊の問題がどうしても残る。 ●作製すべき装置の具体的な仕様が明らかになっていない。チップ化して初めて可能にな る応用例を示すべきである。 ●もっと焦点を絞るべき。そのためには、このプロジェクトで直面している問題を解決す るための生物サイドからの積極的な情報提供が望まれる。 ＜その他の意見＞ ・現状では、基盤技術というほどには応用の重要性が示されていない。使ってみたいとい う気にさせるアピール度が低い。 ・パッチクランプ技術開発の目標が必ずしも明確ではなく、プロジェクト期間内で達成可 能な平面展開デバイスと微小流体回路の開発に焦点を搾るべきものと考える。 （２）実用化の見通しに関する評価 オリフィスを多数形成し、それにより細胞を固定化するという成果が得られているが、 今の段階では使用目的が明確ではないので実用化は難しい。しかし、マイクロナノテクノ ロジーの分野は潜在的な可能性が高いので、バイオ研究者等の協力の下、ナノテクノロジ ーのメリットを生かした応用先を具体化できれば、実用化の可能性はある。実用化にあた っては、企業との連携も考慮すべきである。 ＜肯定的意見＞ ○オリフィスの形成が可能であること。また多数形成することも可能であることから、潜 在的な応用の可能性があること。 ○企業との共同研究による開発があれば実用化の道が開けるものと思われる。応用として 固定化細胞膜によるセンサーを開発する目的がよいと考えられそれによって創薬研究へ の大きな進展に寄与すると思われる。 ○マイクロ・ナノテクノロジーの潜在的な可能性は高いので、装置の仕様によっては実用 化の可能性がある。 ＜問題点・改善すべき点＞ ●アイデアを豊富に持ったバイオ研究者の協力が要るのではないか。 ●直径１μｍの小孔をあける技術のままでは事業化は困難である。何に応用できるかを明 確にすべきである。また、自動パッチクランプシステムは既にＥ社からハイスループッ トのイオンチャンネルスクリーニング装置として商品化されている。 ●オリフィスを用いた、細胞の固定をどのような応用に結びつけるかを明確にする必要が ５８ ある。 ●細胞の固定化という命題に取り組まれており成果もでているが、使用目的が明確でなく 今の段階での市場性／事業性は難しい。 ●装置の具体的な目標と達成すべき数値を明らかにすべきである。 ●まず、ナノテクノロジーでなければ解決できない分析や技術開発に焦点を絞るべきだっ た。 ＜その他の意見＞ ・工学技術とバイオテクノロジーを融合させた技術開発は今後の課題であり興味は尽きな いが現時点での実用化（特に事業化）は困難であろう。 細胞整理箱の応用は興味深い。 （３）今後に対する提言 細胞の整理箱の技術はできつつあるように見えるが、その応用を幅広く考え直してみる 必要がある。 ＜今後に対する提言＞ ○幹細胞などの分化を制御して、目的の細胞に成熟させるための流れ作業を処理するため の、Micro cell-processing factory のようなものはできないか。 ○細胞の整理箱の技術はできつつあるように見えたが、その応用を幅広く考え直してみる 必要があるように思われる。 ○細胞固定化の目的を明確にしての開発が必要である。 バイオナノテクノロジーの基礎技術確立に期待したい。 ＜その他の意見＞ ・基礎研究の項目は増やせるが、実用化や事業化への展開については実際のところ当面考 えられない。 ５９ ４．３．評点結果（抜粋） 評価項目 平均値 １．事業の位置づけ・必要性について 2.5 Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ａ Ｂ ２．研究開発マネジメントについて 1.7 Ｂ Ｃ C Ｂ Ｂ Ｂ ３．研究開発成果について 2.3 Ａ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ａ ４．実用化・事業家の見通しについて 2.0 Ａ Ｂ Ｃ Ｃ Ｂ Ａ （注）Ａ＝３、Ｂ＝２、Ｃ＝１、Ｄ＝０として事務局が数値に換算し、平均値を算出。 ＜判定基準＞ (1)事業の位置付け・必要性について (3)研究開発成果について ・非常に重要 →A ・非常によい →A ・重要 →B ・よい →B ・概ね妥当 →C ・概ね妥当 →C ・妥当性がない、又は失われた →D ・妥当とはいえない →D (2)研究開発マネジメントについて (4)実用化・事業化の見通しについて ・非常によい →A ・明確に実現可能なプランあり →A ・よい →B ・実現可能なプランあり →B ・概ね適切 →C ・概ね実現可能なプランあり →C ・適切とはいえない →D ・見通しが不明 →D ６０ ４．４． 「問題点・改善コメント」に対する対応 特に「問題点・改善すべきコメント」に対しては、次のように対応した。 項目（評価書指摘事項） 対処方針 計画等への反映 【事業の位置づけ・必要性】 先導的な技術開発を進める機会を提供した ・各研究開発テーマの技術を発展させるため、それら ことは極めて意味があり、ＮＥＤＯのプロジ の特性を明確にし、ダイナミズム解析技術としての ェクトとして妥当であるが、実際に将来性の 汎用性を追及する。 ・実施方針・実施計画書に反映 高い技術としてさらに大きく発展するかどう かが、あまり確かでないものが多い。今後、 確実に世界制覇ができる技術を目指して推進 してほしい。 【研究開発マネジメント】 今後、要素技術の結城的な結びつきや計画 ・要素技術の有機的な結びつきを推進するため、プロ の見直し等の適切な選別が行われることによ ジェクトリーダーが必要に応じて研究グループ間 り、さらなる発展が期待される。そのために の検討会を設定する。 は、目標達成度等の研究進捗状況の細かな自 ・計画の変更、テーマの中止を検討するとともに、今 己評価が必要であろう。 ・実施方針・実施計画書に反映 ・実施方針・実施計画書に反映 後、テーマ毎に進捗達成度の自己評価を実施する。 ・研究開発項目①-1「多色多様生物発光システムを利 用した細胞内マルチ標識技術開発」については、目 標とする成果をクリアしており、実用化の可能性も 大きいので、研究を加速し早期の事業化を目指す。 ６１ ・実施計画書に反映 項目（評価書指摘事項） 対処方針 計画等への反映 【研究開発成果】 特許・論文発表が極めて少ないテーマがあ ・各研究グループについて、年度毎に目標件数を設定 り、これについての計画の見直しが必要なの ・実施方針・実施計画書に反映 し、計画的に出願・発表する。 ではないか。また、意外性があり新たな技術 ・プロトタイプ技術の有用性・汎用性の検証を来年度 領域を開拓するような成果が少ない。解析装 以降に実施する中で、意外性があり新たな技術領域 置会はつんおいては出来るだけ早期にプロジ を開拓するような成果を目指す。 ェクト外ユーザの反応を掴み、それを反映し ・解析装置開発においては、公開ワークショップ等で た開発を戦略的な視点で行い、成果の汎用性、 プロジェクト外ユーザーの反応を掴み、それを反省 新たな市場につなげるべきである。 させる。 ・実施方針・実施計画書に反映 ・実施方針・実施計画書に反映 【実用化、事業家の見通し】 開発成果の汎用性による市場拡大の視点が ・開発成果のプロジェクト内における汎用性の追及及 必要で、事業化へと発展させるようなマネッ びプロジェクト外研究者への普及により、応用事例 ジメントが期待される。 を拡大するとともに、有名専門誌への論文発表によ って世界のデファクトスタンダード化を目指す。 ６２ ・実施方針・実施計画書に反映 特に、実施体制については、中間評価における指摘を検討し、より成果があがる体制と なるように見直しを実施し、最終的に次ページに示す実施体制とした。 63 （１ ）研 究 開 発 ス キ ー ム プ ロ ジ ェクト全 体 の 実 施 体 制 を 示 す 。太 枠 ・太 線 ・太 字 が 本 契 約 範 囲 。斜 線 が 再 委 託 、無 地 が 共同研究。 ＮＥＤＯ （＊ ２ ） 共同研究 （独 ）産 業 技 術 総 合 研 究 所 大学共同利用機関法人 情 報 ・シ ス テ ム 研 究 機 構 バ イオテクノロジー 開 発 技 術 研 究 組 合 研究開発委員会 テーマ 研究開発項目①ー１ 発 光 ・蛍 光 Gr 近江谷Ｇｒ 組合員 東洋 ビー ネット 生体分子標識 蛍光抗体 蛍光基質 長 棟Ｇｒ 栄研 化学 工 藤Ｇｒ 日本 触媒 研究開発項目①ー２ ナ ノ粒 子 細胞内 発現型 楠見Ｇｒ 今本 Ｇｒ ニコン オリエ ンタル 酵母 （＊ 6） 細胞内調製 アステ ラス製 薬 再委託・ 共同実施先 東京大 岡山大 東薬大 （丹 羽 ） （長 棟 ） （山 田 ） （工 藤 ） 名大 （リ ﾁー ） 大阪大 東京大 （今 本 ） （村 田 ） 九州大 藤田大 （吉 村 ） （池 野 ） 大阪大 （佐 甲 ） （＊ ３） （＊ １ ） H１６年 度 ま では人間系 特別研究体 （＊ １ ） 産総研 セルエンジ ニアリング 研究部門 京都大 （楠 見 ） （＊ ４） （＊ ４ ） H １ ７ 年 3月 21日 か ら の 契約 （＊ 6） H １ 7年 3月 20日 ま で の グループ名 はリチーＧｒ 複数種生体分子同時解析 共焦点顕微鏡 中 野Ｇｒ 村田 Ｇｒ （＊ ５ ） 電通大 研究開発項目② 細胞系外導入型 東洋 紡績 横河 電機 ＮＨＫ エンジ （＊ ３ ） 京都大 （阪 井 ） （＊ ３ ） 生体組織 展開技術 薄層斜光照 明顕微鏡 鷲津 津Ｇ Ｇ ｒｒ 鷲 徳 永Ｇｒ 国立遺伝 学研究所 日立 国際 電気 構造遺伝 学 センター 理研 NHK 東京大 理研 （中 野 ） （谷 岡 ） （鷲 津 ） 免疫アレル ギ ー センター 都臨研 （米 川 ） （＊ ３ ） 産総研 （＊ ３ ） H１７年 ３月 ２０日 ま で の 契約 64 （＊ ５ ） H１７年 度 ま では山之内 製薬 糖鎖工学 センター （＊ ２ ） H 16年 度 ま では国立遺 伝学研究所 ５．評価に関する事項 ①中間評価実施時期 以下の２回にわたり、中間評価分科会が開催された。１回、２回のまとめを受けて親委 員会である第３回評価委員会に付された。 ● 第１回分科会（平成１６年５月２５日開催） 議事次第 公開セッション １．開会、分科会の設置、資料の確認 ２．分開会の公開について ３．評価の実施方法、評価報告書の構成について ４．プロジェクトの全体概要について 非公開セッション ５．プロジェクトの詳細について ６．全体に関する質疑応答 ７．今後の予定、その他 ● 第２回分科会（平成１６年８月２日開催） 議事次第 公開セッション １．評価の進め方について ２．評価報告書（案）の審議及び確定 ● 研究評価委員会（平成１６年８月２５日開催） ②評価手法 ＮＥＤＯが外部の有識者等からなる分科会委員及び研究評価委員より構成される中間評 価分科会及び研究評価委員会において評価を受けた。 ③評価事務局 研究評価委員会主催のもと、中間評価分科会が開催された。 ④評価項目・基準 中間評価においては、以下の基準をもとに評価が行われた。 １．事業の位置付け・必要性について (1)ＮＥＤＯの事業としての妥当性 ・ 特定の施策（プログラム）、制度の下で実施する事業の場合、当該施策・制度の選定 基準等に適合しているか。 ・ 民間活動のみでは改善できないものであること、又は公共性が高いことにより、ＮＥ ＤＯの関与が必要とされる事業か。 ・ 当該事業を実施することによりもたらされる効果が、投じた予算との比較において十 分であるか（知的基盤・標準整備等のための研究開発の場合を除く） 。 65 (2)事業目的の妥当性 ・ 内外の技術開発動向、国際競争力の状況、エネルギー需給動向、市場動向、政策動向、 国際貢献の可能性等から見て、事業の目的は妥当か。 ２．研究開発マネジメントについて (1)研究開発目標の妥当性 ・ 内外の技術動向調査、市場動向調査等に基づき、戦略的な目標が設定されているか。 ・ 具体的かつ明確な開発目標を可能な限り定量的に設定しているか。 ・ 目標達成度を測定・判断するための適切な指標が設定されているか。 (2)研究開発計画の妥当性 ・目標達成のために妥当なスケジュール、予算（各個別研究テーマ毎の配分を含む）と なっているか。 ・目標達成に必要な要素技術を取り上げているか。 ・研究開発フローにおける要素技術間の関係、順序は適切か。 ・継続プロジェクトや長期プロジェクトの場合、技術蓄積を、実用化の観点から絞り込 んだうえで活用が図られているか。 (3)研究開発実施者の事業体制の妥当性 ・適切な研究開発チーム構成での実施体制になっているか。 ・安易な業界横並び体制に陥ることなく、真に技術力と事業化能力を有する企業を実施 者として選定しているか。 ・研究管理法人を経由する場合、研究管理法人が真に必要な役割を担っているか。 ・全体を統括するプロジェクトリーダー等が選任され、十分に活躍できる環境が整備さ れているか ・目標達成及び効率的実施のために必要な、実施者間の連携 and／or 競争が十分に行わ れる体制となっているか。 ・実用化シナリオに基づき、成果の受け取り手（活用・実用化の想定者）に対して、成果 を普及し関与を求める体制を整えているか。 (4)情勢変化への対応等 ・進捗状況を常に把握し、計画見直しを適切に実施しているか。 ・社会・経済の情勢の変化及び政策・技術動向に機敏かつ適切に対応しているか。 ・計画見直しの方針は一貫しているか（中途半端な計画見直しが研究方針の揺らぎとなっ ていないか） 。 ３．研究開発成果について (1)目標の達成度 ・成果は目標値をクリアしているか。 ・全体としての目標達成はどの程度か。 66 ・目標未達成の場合、目標達成までの課題を把握し、課題解決の方針が明確になっている か。 (2)成果の意義 ・成果は市場の拡大或いは市場の創造につながることが期待できるか。 ・成果は、世界初あるいは世界最高水準か。 ・成果は、新たな技術領域を開拓することが期待できるか。 ・成果は汎用性があるか。 ・投入された予算に見合った成果が得られているか。 (3)特許の取得 ・特許等（特許、著作権等）は事業戦略に沿って適切に出願されているか。 ・外国での積極的活用が想定される場合、外国の特許を取得するための国際出願が適切に されているか。 (4)論文発表・成果の普及 ・論文の発表は、質・量ともに十分か。 ・成果の受け取り手（活用・実用化の想定者）に対して、適切に成果を普及しているか。 ・一般に向けて広く情報発信をしているか。 ４．実用化、事業化の見通しについて (1)成果の実用化可能性 ・産業技術としての見極め（適用可能性の明確化）ができているか。 ・実用化に向けて課題が明確になっているか。課題解決の方針が明確になっているか。 (2)波及効果 ・成果は関連分野への技術的波及効果及び経済的波及効果を期待できるものか。 ・プロジェクトの実施自体が当該分野の研究開発や人材育成等を促進するなどの波及効果 を生じているか。 (3)事業化までのシナリオ ・コストダウン、導入普及、事業化までの期間、事業化とそれに伴う経済効果等の見通し は立っているか。 ※ 基礎的・基盤的研究及び知的基盤・標準整備等の研究開発の場合は、適宜５．を参照す るものとする。 67 ⑤研究評価委員会委員 研究評価委員会委員名簿 委員長 小野田 武 日本大学 総合科学研究所 教授 伊東 弘一 大阪府立大学大学院 工学研究科 教授 稲葉 陽二 日本大学 法学部 教授 内山 明彦 早稲田大学 理工学部 教授 大西 優 鐘淵化学工業株式会社 常務取締役 尾形 仁士 三菱電機株式会社 上席常務執行役 開発本部長 黒川 淳一 横浜国立大学大学院 工学研究院 教授 小柳 光正 東北大学大学院 工学研究科 教授 曽我 直弘 独立行政法人 産業技術総合研究所 理事 冨田 房男 放送大学 北海道学習センター 所長 西村 吉雄 東京工業大学 監事 架谷 昌信 愛知工業大学 工学部 機械学科 教授 平澤 泠 東京大学 名誉教授 （合計 13 名） （敬称略、五十音順） 中間評価分科会委員 （平成１６年８月現在） 氏名 分科会 所属 てらがわ すすむ たかまつ てつろう 寺川 進 会長 分科会 浜松医科大学 副学長・光量子医学研究センター 教授 高松 哲郎 た つ み ひ と し 京都府立医科大学 大学院医学研究科 細胞分子機能 病理学 教授 会長代理 辰巳 仁史 ふかさく のぼる ふ な つ た か し 名古屋大学 大学院医学系研究科 細胞情報医学専攻 助教授 分科会 委員 深作 昇 第一化学薬品株式会社 試薬統括部 開発部 合成担 当 部長 船津 高志 み や た みつる 東京大学 大学院薬学系研究科 生体分析化学教室 教授 宮田 満 株式会社 日経 BP 先端技術情報センター センター長 敬称略、五十音 68 Ⅲ．研究開発成果について １．事業全体の成果 本プロジェクトの最終目標は、 『①生体組織の構築・機能発現の基になる細胞内の異なる 複数生体分子のネットワークの時間的・空間的な動的変化を細胞の本来の機能を保ちつつ、 効率的に計測し機能解析を可能にする技術を確立するとともに、②その技術を利用して、 具体的な細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得する』であるが、事業全体の 成果としては、上記①、②に関して、最終目標を大きく超える成果を出した。 ①の複数生体分子のネットワーク・・・に関係する、複数プローブ開発では、色識別型 発光タンパクを用い、世界に先駆けて、１つの基質で３種類の遺伝子発現を同時に測定す る技術を確立した。さらに、この生物発光プローブに対応した１細胞レベルでの生物発光 イメージング技術も確立し、その技術を用いて、「生物発光イメージング装置」を開発し、 数日間に渡る遺伝子発現の検証を実証した。また、細胞本来の機能を保ちつつ計測するに は、細胞内への遺伝子導入と導入した遺伝子発現量を自在に制御する技術が必要であるが、 これに関しても、２～４種 cDNA の染色体特定部位への限定数導入技術とその発現量を自在 に制御する技術を確立した。時間的・空間的な動的変化計測技術の確立に関係する、「超高 感度高速リアルタイム３次元顕微撮像システム」開発では、３種類の蛍光分子を識別しな がら、３０VPS(volume per second)の速度で、かつ、共焦点の PSF（ポイント・スプレッ ド・ファンクション）を用いたデコンボリューション処理等を行うことにより、光学顕微 鏡分解能の理論限界を大きく超える約５０nm の分解能を可能とする技術を確立し、「薄層 斜光照明顕微鏡」開発では、細胞内の分子濃度を定量化する技術と１分子レベルでの識別 技術、そして、70nm の２点間識別技術を確立した。また、これら確立した技術をシステム 化し、３次元マルチカラー分子イメージング技術も確立した。 本プロジェクトでは、上記に述べたような各技術の確立に止まらず、これらの成果の一 部を、既に、製品として上市済みである。その上市済み製品を下記に示した。 （ １）浮遊性細胞、弱接着性細胞の固定化プレート（2003 年：日本油脂） （ ２）２～３種 cDNA（蛍光タグ付き）の共導入用発現クローン構築の受託サービス （2005 年：インビトロジェン） （ ３）色識別型発光タンパクを基盤とした複数遺伝子発現解析キット （2005 年：東洋ビーネット） （ ４）顕微鏡フォーカス安定化装置（2005 年：ニコン） （ ５）顕微鏡画像データの 3 次元画像取得ユニット（2005 年：横河） （ ６）２種 cDNA の発現カセット構築（４DNA 断片接続）「キット」の製品化 （2006 年：インビトロジェン） （ ７）ハイスループット解析に対応する発光試薬（2006 年：東洋ビーネット） （ ８）生物発光イメージング装置（2006 年：アトー） （ ９）「いつでも録画機能」「２チャンネル同時デジタル録画」（2006 年：浜ホト） （１０）共焦点顕微鏡ユニット（2007 年：横河） （１１）200 倍 HARP カメラ（2007 年：日立国際電気） 69 ②に関しては、本プロジェクトで開発した機器等を用いて、論文３３４報（査読有：２５ １報、その他：８３報）などで、細胞内ネットワークに関する有意義なデータを取得した。 論文の中には、Nature 関連に掲載された下記論文も含まれている。 （１）哺乳類体内時計の転写回路の同定（Nature Genetics(2005 年 1 月)） （２）免疫細胞の開始点および免疫維持機構の解明 （Nature Immunology(2005 年 11 月)） （３）細胞内小器官「ゴルジ体」タンパク質輸送機構解明（Nature（2006 年 5 月）） （４）ミトコンドリア DNA ボトルネック効果の検証 （Nature Genetics(2007 年 2 月)） （５）生物発光イメージングによる細胞内オルガネラ観察 （Nature Methods(2007 年 6 月)） なお、（１）以外は、当プロジェクトで開発した機器で取得した画像データをベースに論文 を作成している。 （２）は「薄層斜光照明顕微鏡」 （３）、（４）は「超高感度高速リアルタイム３次元顕微撮像システム」 （５）は「生物発光イメージング装置」 で取得している。 「生物発光イメージング装置」「超高感度高速リアルタイム３次元顕微撮像システム」、 そして「薄層斜光照明顕微鏡」で取得した画像例を以下に示した。 Intensity (rel.) 800 600 400 200 0 0 24 48 72 96 120 Time (hr) １細胞の発光量に時間変化（B） 画像（A） 「生物発光イメージング装置」で取得した画像（A）と１細胞の発光量に時間変化（B） 「薄層斜光照明顕微鏡」で取得した３次元マ ルチカラー分子イメージング画像 「超高感度高速リアルタイム３次元顕微撮像 システム」で取得した画像 70 また、特許の取得に関してだが、特許件数は、事業化可能性の裏づけデータとして重要で あるが、本プロジェクトでは、総特許件数９５件（国内特許７４件、外国特許２１件）と 大きな成果を出した。 ２．中間評価指摘事項へ対応したことによる成果 前述の１．事業全体の成果と重複する記載もあるが、中間評価で指摘された事項へ対応 したことによる成果を、本章に記載した。 尚、Ⅱ章 ４．４“「問題点・改善コメント」に対する対応“の中に記載の“対処方針” へ対応することにより、得られた成果を本章に記載し、それ以外の成果は、事業原簿（非 公開）に記載した。 （１）「研究開発成果」について [指摘事項] 特許・論文発表が極めて少ないテーマがあり、これについて計画の見直しが必要なので はないか。また、意外性があり新たな技術領域を開拓するような成果が少ない。解析装置 開発においては出来るだけ早期にプロジェクト外ユーザの反応を掴み、それを反映した開 発を戦略的な視点で行い、成果の汎用性、新たな市場につなげるべきである。 [対処方針] ①各研究グループについて、年度毎に目標件数を設定し、計画的に出願・発表する。 ②プロトタイプ技術の有用性・汎用性の検証を来年度以降に実施する中で、意外性があり 新たな技術領域を開拓するような成果を目指す。 ③解析装置開発においては、公開ワークショップ等でプロジェクト外ユーザーの反応を掴 み、それを反映させる。 [結果] ①に対しては、グループ別に、年度毎特許・論文の目標設定をし、それに基づき計画的に 出願・発表した結果、下記に示す成果を出した。特に実用化を考えた時、特許件数は実用 化の見通しの確実さを示す一つの指標であるが、下記に示すように、総特許件数＝９５件 と多くの特許を出すことが出来た。また、外国特許２１件（デファクトスタンダードを目 指す際の評価基準としての一つ指標）、登録済み６件（製品への適用確実さの基準）、そし て、実施１６件であり、実用化に向けて大きな成果を出した。 特許 ９５件 国内特許・・・ ７４件（出願済 ： ７３件、登録：１件、実施（※） ：１６件） 外国特許・・・・２１件（出願済 ： １６件、登録：５件、実施（※） ： ２件） 論文・・・・・ ３３４件（査読付き：２５１件、 その他：８３件） その他外部発表 ７８８件 71 内訳 特許 国内 その他外部 論文 外国 査読付き その他 発表 2002FY ５件 １件 ３１件 ９件 ９４件 2003FY ２２件 ８件 ８０件 １７件 １８７件 2004FY １９件 ５件 ５７件 ３３件 ２００件 2005FY １８件 ６件 ４６件 １８件 １４６件 2006FY １０件 １件 ３７件 ６件 １６１件 ７４件 ２１件 (出願済 ：７３件) (出願済 ：１６件) ２５１件 ８３件 ７８８件 ：５件) (登録 ： １件) (登録 ：１６件) (実施（※） ：２件) (実施（※） ※実施済特許＝＞未登録の特許であっても、製品に組み込んだ特許は件数としてカウント 合計 ②に対しては、当プロジェクトは、機器開発のテーマが多いが、開発した機器の有用性は、 従来の機器では、観察出来なかった新規生命現象の発見がその一つの指標となるが、例え ば、「生物発光イメージング装置」で観察した結果の Nature Methods への掲載、「超高感度 高速リアルタイム３次元顕微撮像システム」で観察した結果の Nature、及び Nature Genetics への掲載、そして、「薄層斜光照明顕微鏡」で観察した結果の Nature Immunology への掲載の実績が示す通り、本プロジェクトで開発した機器の有用性を実証した。 汎用性については、 「超高感度高速リアルタイム３次元顕微撮像システム」において、 “細 胞内小器官「ゴルジ体」タンパク質輸送機構解明（Nature（2006 年 5 月））”は、当顕微撮 像システムの高速性の機能を生かした成果であり、“ミトコンドリア DNA ボトルネック効 果の検証（Nature Genetics(2007 年 2 月)）”は、当顕微撮像システムの微弱レーザー照射 による長時間観察機能を生かした成果であり、当該機器の汎用性を実証した。また、「薄層 斜光照明顕微鏡」での顕微鏡画像データの「いつでも録画機能」「２チャンネル同時デジタ ル録画」機能は、使い勝手の機能であると見做されて勝ちではあるが、観察対象を選ばな い汎用的な技術開発であり、この機器開発でも汎用性を実証したと自己評価している。一 方、本プロジェクトで開発した４個の技術（“マイクロ流路型観察ステージへの細胞の固定 化技術”、“細胞固定を通じた細胞内物質導入技術“、“遺伝子導入とその発現量の自在制御 技術”、そして、”肥満・糖尿病マーカー遺伝子の機能解析と創薬標的評価技術“）が、NEDO の２つの後継プロジェクト（「細胞アレイ等による遺伝子機能の解析技術開発」、 「化合物等 を活用した生物システム制御基盤技術開発」）で活用されているが、このことは、本プロジ ェクトで開発した技術が、汎用性のある技術であることの実証である。 意外性のある新たな技術領域の開拓に関しては、基礎研究分野向けに開発した、 「セミイ ンタクト細胞自動作製＆アッセイ装置」は、あたかも、試験管の中で、生命現象の解析を 可能とする技術であるが、この技術が、意外性のある新たな技術領域を開拓したと自己評 72 価している。例えば、当該技術をベースに開発した「キナーゼネットワーク可視化解析シ ステム」用いて、アルツハイマー病に関わるキナーゼセットを同定する成果を出したが、 本装置は、アルツハイマー病に関わるキナーゼセットを同定する際に使用したライブラリ ーを低分子化合物ライブラリーに置き換えることにより、創薬分野など産業界への波及効 果が広まる可能性を秘めており、意外性のある新たな技術領域を開発した例であると自己 評価している。 ③に関しては、開発した機器のプロジェクト外研究者への貸し出しなどは、当プロジェク トメンバーが、当該機器を使っての新規生命現象解明をする研究で手一杯であり、実際に は実現できなかったが、例えば、「薄層斜光照明顕微鏡」において、理研内部の他の研究者 からの要請に基づき、「GFP/YFPの同時観察」機能の実現程度の成果となった。（※：両者 の蛍光は重なりが多いが、GFP用とYFP用との蛍光フィルターを用いて２つのカメラで同 時に観察し、録画後に、計算で分離するシステムを開発した。） 尚、 「超高感度高速リアルタイム３次元顕微撮像システム」と「薄層斜光照明顕微鏡」を、 当該プロジェクト外の研究者に使って頂き、その結果の発表と当該プロジェクトで開発し た機器のアプリケーションに関するユーザーニーズの把握を目的に公開ワークショップと、 この機器を実際に見学する実機ツアー見学会を実施し、機器説明への質疑などから、プロ ジェクト外ユーザーの要求把握に努めたが、プロジェクト外ユーザーからの当該機器への 具体的要求の意見は出なかった。 （公開ワークショップへのプロジェクト外ユーザーの参加は２５名、実機見学ツアーへの 参加は８名。 ） （２）「実用化・事業化の見通し」について [指摘事項] これからのニーズが豊富にある分野で開発の進展が見られ、実用化の可能性が高いと思わ れるテーマが多い。今後、開発成果の汎用化による市場拡大の視点が必要で、事業化へと 発展させるようなマネッジメントが期待される。 [対処方針] 開発成果のプロジェクト内における汎用性の追究及びプロジェクト外研究者への普及に より、応用事例を拡大するとともに、有名専門誌への論文発表によって世界のデファクト スタンダード化を目指す。 [結果] 汎用性の追及の例としては、今本グループと中野グループが連携し、今本グループが新 規開発した標準ビーズを使って、超高感度高速リアルタイム３Ｄ顕微撮像システムの蛍光 分子に対する感度の評価が可能となり、製品化へ向けて、汎用性を高めた。各グループの 汎用性の実証を含めて、詳細は、事業原簿（非公開）記載した。 プロジェクト外研究者への普及は、プロトタイプ機の製造が、予算の関係で無理であり、 また、観測対象系の確立などの問題もあり実施できなかったが、新規プローブ開発から、 73 細胞内外調整技術開発、そして可視化装置の開発と異なる分野が一緒になったプロジェク トであり、一例としてあげた、今本グループと中野グループの連携は、ある面では、プロ ジェクト外研究者への普及の一端であると自己評価をしている。 有名専門誌への論文発表によって世界のデファクトスタンダードかを目指すに関しては、 １．事業全体の成果でも述べてあるように、Nature 関連へ 5 報の掲載、査読有論文発表２ ５１件からも実証されるように、十分成果を出したと自己評価している。 ３．研究開発項目の達成度と研究グループ別成果 ３．１ 研究開発項目の達成度 本プロジェクトでは、下記に示す２個の研究開発項目があるが、この達成度を本章で記載 した。 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 （１）研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」の達成度 [技術開発内容] 研究開発項目①－１「生体分子標識技術開発」 ネットワークを構成する複数種の生体分子の識別や、細胞生理の変動に伴う機能・作 用変化を検出することを可能とし、かつ、被標識分子の機能を阻害しない標識・識別技 術の開発を行う。また、標識分子の機能を人為的に制御するような能動的標識技術や、 相互作用対象を認識し、機能を制御しうる標識など、細胞内のネットワークを解析する ことを可能とする新規の標識・識別技術の開発を行う。 開発項目①－２「標識生体分子の細胞内調製技術開発」 細胞の本来の機能を阻害しないように、解析対象とする標識された生体分子を細胞内 で発現させたり、予め細胞外で調製した、標識された生体分子を細胞内へ導入する技術 の開発を行う。 [最終目標] 本来の機能を保持した細胞内で、同時に複数種の生体分子を識別し、その機能を阻害せ ずに、対象とする細胞内ネットワークの解析を可能とする。 [成果] 色識別型発光タンパクを用い、１つの基質で同時に３種類の遺伝子発現を同時に測定可 能な細胞内複数遺伝子検出系を世界に先駆けて開発し、また、２～４種 cDNA の生細胞への 一過性共導入技術、および核内染色体へ安定共導入する技術を確立し、これらの cDNA 発現 量を自在に制御する技術を開発した。また、セミインタクト細胞チップ自動作成及びアッ セイ自動化装置を試作し、本装置を用いキナーゼネットワーク可視化解析システムを構築 し、アルツハイマー病に関わるキナーゼセットを同定した事から、最終目標を大きく越え る成果を達成した。ここで記述した以外の成果を含めて、詳しくは、下記の３．２研究グ ループ別成果、および事業原簿（非公開）に記載した。 74 （２）研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」の達成度 [技術開発内容] 細胞が本来の機能を保持した状態で解析対象とする複数種生体分子の時間・空間情報を 取得し、生体分子の機能やネットワークの解析をシステマティックかつ、ハイスループッ トに行う技術及び装置の開発を行う。 [最終目標] 複数種生体分子の同時解析技術や装置を開発するとともに、開発した解析技術・装置を 用いて、細胞内ネットワークのうち産業化に向けて重要なシグナル伝達、輸送、細胞周期 などの具体的な生命現象の解析を試みる。 なお、解析手法及び装置に求めるスペックは次のとおり。 ①定量性：カスケード上流にある受容体近傍を対象とする現象では１分子レベルでの識 別を、また、キナーゼ等の中間伝達因子や、セカンドメッセンジャー（細胞内 の典型的濃度は１０-8～１０-7 M レベル）の変化を識別できることを目標とす る。 ②時間領域：シグナル伝達などの高速な反応を主体とする現象についてはミリセカンド レベル以下の時間分解能を、一方、細胞周期など長時間の現象を追跡する領 域では数十時間レベルに渡る測定を可能にすることを目標とする。 ③空間領域：細胞内のオルガネラの識別とその間の輸送を対象とすると、数十ナノメー トルレベルの空間精度を達成することを目標とする。 [成果] ①の定量性に対関しては、１分子レベルでの識別と、細胞内の分子濃度を定量する方法 を開発し、サブナノモル濃度～マイクロモル濃度を越える範囲で、細胞内 GFP 濃度の計測 に成功した。濃度計測法を使った細胞質-核間輸送の輸送速度と、１分子イメージングによ る相互作用の定量解析結果とを比較した結果、両者がともによく一致することも確認済で ある。これは、濃度計測法ならびに１分子イメージング定量解析法が、細胞内部の諸量を 求める新しい方法としての有効性を示すものであり、最終目標を大きく超える成果を出し た。 ②の時間領域に関しては、自動合焦機能の実現も含めて 10ms 分解能で時間平均することな く、鮮明に生きた細胞内部で１分子画像を実現した。これも最終目標を大きく超える成果 である。 ③の空間領域に対しては、２点識別分解能として 70nm を達成した。また、共焦点の PSF （ﾎﾟｲﾝﾄ･ｽﾌﾟﾚｯﾄﾞ･ﾌｧﾝｸｼｮﾝ）を用いたデコンボリューション処理を行ない、光学顕微鏡の持 つ分解能の理論限界を大きく超える約５０nm の分解能を実現し、最終目標を大きく超える 成果を出した。ここで述べてある以外の成果を含めて、詳しくは、下記の３．２研究グル ープ別成果、および事業原簿（非公開）に記載した。 75 ３．２ 研究グループ別成果 ３．２．１ 本プロジェクトの研究グループ構成について 本プロジェクトでは、２つの研究開発項目を、下記に示す９グループが分担して技術開発 を行った。 １）研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 研究開発項目①－1「生体分子標識技術開発」 （１）多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 近江谷グループ （２）蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナ ル伝達経路の解析技術の開発 長棟グループ （３）細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 工藤グループ （４）新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 楠見グループ 研究開発項目①－２「標識生体分子の細胞内調整技術開発」 （１）標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 今本グループ （２）細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発 村田グループ ２）研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 （１）細胞内ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 中野グループ （２）新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術 の開発 徳永グループ （３）マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞内ネットワークの固定を通じた ダイナミズム解析 鷲津グループ ３）総合調査研究 研究開発活動の効率化・円滑化（研究開発委員会・技術情報の収集・交換） バイオテクノロジー開発技術研究組合 ３．２．２ 研究グループ別成果 研究開発項目①「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 研究開発項目①－１ 生体分子標識技術開発 （１） 多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発（近江谷 Gｒ） ①細胞内マルチ標識として、鉄道虫由来の赤色、緑色発光タンパク、イリオモテボタ ル由来の橙色発光タンパクおよび、渦鞭毛藻由来青色発光タンパクの哺乳類細胞内 における安定発現化に成功した。 ②安定化された色識別型発光タンパクを用い、１つの基質で同時に３種類の遺伝子発 現を同時に測定可能な細胞内複数遺伝子検出系を世界に先駆けて開発した。色識別 型発光タンパクを基盤とした複数遺伝子発現解析キットを 2005 年 4 月に上市。これ 76 を基盤に世界で始めて、3 つの時計遺伝子の遺伝子発現の変化を同時に観察すること に成功した。 ③細胞内で発現した３種類の色識別型発光タンパクの発光活性を安定なキネティクス で測定できる発光試薬を開発した。また、ハイスループット解析に対応する発光試 薬の開発にも成功した。2006 年 6 月に上市。 ④新規の分泌特性を持つ発光・蛍光エネルギー移動型プローブを創製した。この結果、 従来の直接ペプチド量測定方法でなく、エネルギー移動効率の変化によって活性ペ プチド合成の指標の評価が可能になった。 ⑤細胞内の生物発光イメージングを行うための生物発光イメージング装置の試作を行 った。本装置では長時間にわたるオルガネラの動きを観察することに成功した。本 装置の改良版が 2006 年 12 月にアトー社より上市。 ⑥発光色の異なるホタルルシフェリン類縁体の合成に成功した。また、発光強度の増 倍化法を確立した。 （実施体制：（独）産業技術総合研究所、バイオテクノロジー開発技術研究組合 バイオテクノロジー開発技術研究組合＝東洋ビーネット（共同研究：電 気通信大学） ） （２）蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナル伝 達経路の解析技術の開発（長棟 Gｒ） ①細胞内での Enhanced FRET 法によるシグナル伝達分子検出系のモデル系として、２ 種の抗 HSA 抗体断片を ECFP-Jun と EYFP-Jun でそれぞれ標識したモデル系蛍光蛋白 質標識抗体を濃度比１：１となるように NIH3T3 細胞内にマイクロインジェクション し、その後、抗原 HSA 細胞内導入前後での細胞の蛍光像を FRET 用蛍光顕微鏡による イメージングによって比較し、HSA 依存的な Enhanced-FRET シグナルの検出に成功し た。 ②細脂質-PEG（Oleyl-O-PEG）を基本骨格とする細胞接着剤を用いて浮游細胞（ヒト白 血病細胞 K562）を７日以上の長期間にわたり観察ステージへの固定化・増殖させる 技術を確立した。またマイクロ流路内に細胞を固定化し観察できることも確認した。 細胞を固定化することにより細胞内カルシウム変化が生じたり、ERK1/2 のリン酸化 に影響を与えたりしないことを確認した。 ③標識生体分子を細胞内に導入するためカチオン性ポリマーを用いた汎用的な細胞内 導入ツールの開発を行い、平均分子量 600 の PEI(PEI600)を限定的に（１～数個以内） タンパク質の分子表面へアミド化により結合させることにより高効率かつ、生細胞 にダメージを与えず導入できることを見出した。更に、タンパク質細胞内導入に適 した官能基を検索し、1 級アミンで修飾したタンパク質が最も細胞質移行率が高いこ とを明らかにした。また、1 級アミンで修飾した Avidin をキャリアーとして導入し た SVLT-N の細胞質内移行量を定量したところ、培地中に添加したタンパク質の約 4% が細胞質に移行していることを確認した. 77 ④細胞内に導入する標識プローブをスペーサー内にジスルフィド結合（SS 結合）を有 するビオチン化試薬で修飾し、PEI-Avidin で細胞内に導入した後、観察前に生細胞 の表面を軽く還元処理することによって、細胞表面に吸着しているだけのバックグ ラウンドを大幅に軽減できる技術を開発した。 ⑤PEI カチオン化法を活用し、変性状態のタンパク質の可溶化と細胞内導入および機能 発現を同時に行う手法へと汎用性を拡大した。また、汎用的に使用されている GST 融合タンパク質を高効率に細胞内に導入する試薬を開発した。 ⑥上皮細胞増殖因子 EGF で刺激した細胞の細胞内 MAPK 経路の活性化の様子を観察する ために、マイクロインジェクション法によって細胞へ導入した GST-ERK1 分子のリン 酸化の様子を Enhanced FRET 法により経時的にイメージングすることに成功した。 ２種の抗体断片（抗 GST 抗体と抗リン酸化 ERK 抗体）をそれぞれ ECFP-Jun と EYFP-Jun で標識した蛍光蛋白質標識抗体を使用した。この標識抗体調製において従来より用 いてきた蛍光蛋白質(ECFP と EYFP)の 48 番目の Cys を Ser に変異させることにより、 副生成物の少ない蛍光蛋白質標識抗体を調製することができた。さらに、マレイミ ドとペプチドを末端に有するヘテロリンカー試薬を開発し、チオール-マレイミドの 間の化学的連結反応と酵素によるペプチド連結反応を利用して、Fab’と蛍光蛋白質 —Jun を高効率かつ選択的に連結し、蛍光蛋白質標識抗体を高収率で調製する技術を 開発した。 ⑦抗リン酸化チロシン抗体 scFv-Ypet と抗 EGFR 細胞内ドメイン抗体 scFv-Cypet を発 現させた A431 細胞を用い、EGF 刺激依存的な EGFR 細胞内ドメインのチロシンリン酸 化を FRET によって検出することに成功した。 ⑧精製した ERK1 を免疫して得られた自家製抗 ERK 抗体および抗リン酸化 ERK 抗体をそ れぞれ EYFP-Jun と ECFP-Jun で標識した蛍光蛋白質標識抗体を用いて、 Enhanced FRET 法により in vitro でリン酸化 ERK を検出できた。 ⑨抗リン酸化 ERK 抗体（EYFP-Jun）およびリン酸化 ERK ペプチド（ECFP-Jun）を用い た競合型 Enhanced FRET 法により、in vitro でのリン酸化 ERK の検出に成功すると ともに、細胞内 ERK のリン酸化過程の直接的イメージングに世界で初めて成功した。 ⑩Alexa647 標識抗リン酸化 EGFR 抗体を用いて、EGF 刺激による細胞内 EGFR のリン酸 化過程を観察することに成功した。 （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合＝栄研化学（共同研究：東京大 学）日本触媒（共同研究：岡山大学）） （３）細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬及び検出技術の開発（工藤 Gr） ①タンパク質リン酸化酵素（プロテインキナーゼ）と脱リン酸化酵素（プロテインフ ォスファターゼ）の反応過程の可視化を目的として、cAMP 依存性キナーゼ(PKA)の特 異的基質ペプチドのリン酸化部位 N-末直近にシステインを導入し、その SH 残基に蛍 光分子を結合させる方法で、リン酸化検出試薬を開発した。市販の疎水場検出試薬 ではリン酸による十分な蛍光シグナルが得られなかったので、新規蛍光色素、 78 Quinaminon を開発した。この蛍光分子を導入した試薬 AKMQ はリン酸化によって 50% 以上の蛍光強度変化を示した。この試薬は一定量のタンパク質が存在する環境で非 常に大きな蛍光変化を示した。 ②本事業で開発した疎水場検出試薬 Quinaminon をアミノ酸化し、fmoc 処理することに よって、ペプチド合成によって蛍光 PKA 検出試薬を創製する方法を考案した。ペプ チド鎖から蛍光ドメインまでの距離を炭素数にして３および４個分だけ離した蛍光 試薬を用いて、AKMOrn および AMKLys と命名した二種の試薬を創製した。この内、 AKMOrn はリン酸化による蛍光変化に二波長性がみられた。AMKLys にはこの性質はな かったが、リン酸化により 100%以上の蛍光変化を示した。いづれもタンパク質依存 性があった。 ③本事業で開発した試薬はいずれも細胞外に適用するだけで、細胞内に導入すること ができた。AKMOrn で染色した Hela 細胞において PKA 活性化を画像計測することに成 功した。 （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合（再委託：東京薬科大学） ） （４）新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発（楠見 Gr） ①非生物系プローブとして、赤色蛍光を有するシリコンナノ粒子の製造方法、保存方 法を確立した。 ②効率的かつ高品質に、シリコンナノ粒子を精製するには、111 面のボロンドープされ た p 型シリコンウエハを用い、ケミカルエッチング法による方法が効果的であるこ とを確認した。 ③メタノールへの保存した場合、品質が劣化しないことを確認した（２ヶ月後も製造 直後と同様の放射光スペクトルを確認した）。 ④蛋白質であるアクチンをシリコンナノ粒子に標識することに成功した。 ⑤トランスフェリンをシリコンナノ粒子で標識し、これを生細胞表面のトランスフェ リン受容体に結合させ、受容体の振る舞いを 10 分間程度連続的に観察することに成 功した。 ⑥大量のシリコンナノ粒子を製造する方法を開発し、共同研究者へ供給することがで きるようになった。 ⑦末端にアミノ基をもつアリル化合物でシリコンナノ粒子を修飾し、青色蛍光を発し、 かつ水溶液中で１週間程度安定な粒子を製造することができた。 ⑧マクロファージの細胞質にシリコンナノ粒子を取り込ませて生きたまま３日間程度 観察可能であることを示した。 ⑨フォーカス安定化装置を開発し、ガラス基板上のシリコンナノ粒子をフォーカス変 動なしに８時間以上連続観察することができた。 （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合＝ニコン（共同研究：名古屋大学 （H16 年度迄）、京都大学（H17 年度より）、九州大学） ） 79 研究開発項目①－２ 標識生体分子の細胞内調製技術開発 （１） 標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発（今本 Gr） ①生細胞内や染色体上へ、２～３種類の遺伝子（cDNA）を等コピー数で導入するため に、１分子ベクター上に複数種 cDNA を並べて構築し、このマルチ cDNA 発現クロー ンを用いて複数種遺伝子を化学量論的（stoichiometrical）に生細胞へ共導入し得 る系を構築した。これらのクローンには、１分子ベクター上の２～３種類の cDNA の 夫々にプロモーターを接続したタンデム配列型と、これらの cDNA-ORF の夫々に Kozak 配列や IRES 配列を接続させたオペロン型がある。細胞（HeLa や２９３）へは一過性 導入（Transient transformation）による核質への一時的な多コピークローンの導 入と、染色体上に設置した FRT 部位への限定数（１～３）クローン挿入による特定 部位への２～３種 cDNA の安定導入（Stable transformation）に成功した。何れの 場合にも導入 cDNA は当コピー数で、従来法（co-transfection）では実現できない、 新規性のある結果が得られた。これらの cDNA 発現量は、６種類のプロモーターと１ １種類の IRES（InternalRibosome Entry Site）を入れ換えて望む発現レベルに調節 する事ができた。これによって、細胞生理を撹乱（過剰発現による細胞死などの誘 発）することなく、蛍光識別標識された産生タンパク質の、細胞周期を通じた局在 性などの動態変化が観察できた。又、顕微鏡視野下での微量蛍光タンパク質の比較 定量に有効な蛍光ビーズを作製した。 ②遺伝子導入部位を持つヒト人工染色体(HAC)を設計し、ヒト細胞内に構築した。HAC ベクターへの遺伝子の挿入は確実性が高く、挿入遺伝子の発現レベルは遺伝子のプ ロモーターに依存することを実証した。HAC ベクターの汎用的利用を目的に、微小核 融合法により HAC ベクターを様々な細胞種にトランスファーする技術を確立し、HAC が安定に保持される複数の細胞種を作出した。また、BAC クローンの改変技術を用い てゲノム由来の巨大な遺伝子領域を HAC ベクターに導入する技術を開発した。これ ら技術を利用することにより、1）ヒト STAT3 ゲノム遺伝子を保有するマウス胚性幹 細胞を作成し、STAT3 遺伝子の発現制御を検討した。その結果、HAC ベクターからゲ ノム本来の遺伝子の制御発現の再現が可能であり、その制御は長期培養後も維持さ れることを実証した。２）不死化遺伝子を保有した HAC ベクターにより長期培養可 能なヒト間葉系幹細胞を樹立した。３）HAC ベクター保有の胚性幹細胞から HAC ベク ター保有マウスを作出し、HAC ベクターがマウス個体で次世代への受け継がれること を実証した。以上より、様々な細胞種やマウスで目的の遺伝子の制御発現を供与す る独立発現系として HAC ベクター技術を確立できた。 （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合＝オリエンタル酵母工業（共同 研究：大阪大学、藤田保健衛生大学）） 80 （２）細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発（村田 Gr） ①遺伝子転写制御ネットワークの推定・検証技術開発は、16 個の時計関連遺伝子につ いてヒト及びマウスの比較ゲノム解析を行い、これら遺伝子の概日発現に機能する 転写制御エレメントを予測し、生物実験によりその機能を検証した。これら一連の 研究により体内時計の転写制御ネットワークの基本構造を解明した。さらに、体内 時計システムの設計原理を明らかにするとともに、３種類ある時計応答エレメント のうち E-box/E’-box が、概日振動生成に最も重要な働きをしていることを明らかに した。また、これまで概日振動遺伝子の抽出に用いてきた解析手法に、COS 波との相 関が低い概日振動遺伝子の抽出漏れが見られるなどの問題があることが判明したた め、より精度のよい概日振動遺伝子抽出ソフトを開発した。さらに、本開発技術の 汎用性向上を目的として疾患変動遺伝子の転写ネットワーク解析に取り組むため、 レプチン受容体の遺伝子変異に基づく肥満・糖尿病モデルマウス(db/+, db/db マウ ス)及び遺伝的背景は同一で摂取エネルギーの違いに基づく肥満・糖尿病モデルマウ ス（高脂肪食負荷マウス）を用いた経時的且つ包括的遺伝子発現解析を行い、副睾 丸脂肪および肝臓において疾患により変動している遺伝子群の抽出及び概日振動遺 伝子の抽出を行った。その結果、健康、未病、肥満・糖尿病の変遷に伴い変動する バイオマーカー遺伝子の抽出に成功した。さらに、肥満・糖尿病組織における概日 リズム障害の検出にも成功した。 機能保持細胞株の樹立に関しては、体内時計の中枢組織である視交叉上核から神 経細胞様の形質を示す VIP 発現細胞株を樹立し、この細胞株が視交叉上核腹外側部 由来の光反応細胞としての特徴を有することを明らかにした。また、創薬標的とし ての可能性を有する３１６種類の GPCR 遺伝子の発現レベルを測定し、複数種類の創 薬標的を選択した。 ②セミインタクト細胞系を基盤とした単一細胞内ネットワーク可視化解析技術開発は、 哺乳動物生細胞中の、タンパク質の『転写・翻訳』『細胞内輸送・ターゲティング』 『分解』過程の可視化を、ほぼ達成した。特に「翻訳」「細胞内輸送・ターゲティン グ」に関しては、セミインタクト細胞中でその可視化・再構成・解析系のプロトタ イプを構築し、それぞれの過程に関わる細胞質因子のスクリーニング法を構築でき た。 ③セミインタクト細胞アッセイのハイスループット化とその応用に関する技術開発は、 ハイスループット化に不可欠な、セミインタクト細胞チップ作成及びアッセイ自動 化装置を試作した。また、同時に、チップ及びチップ作成装置の性能評価を行い必 要な改良を行った(セミインタクト細胞チップ用顕微鏡ステージ、細胞チップ用灌流 用システムの作成など)。また、本装置を用いキナーゼネットワーク可視化解析シス テムを構築し、②で構築した細胞内輸送アッセイを用いてアルツハイマー病に関わ るキナーゼセットを同定した。 ④セミインタクト細胞内でのタンパク質動態と反応の一分子可視化技術開発は、EGF 受 81 容体、アダプター蛋白質 Grb2, リン酸化酵素 Raf1 および ERK の動態を可視化した。 低分子量 GTPase Ras の活性化を検出した。マルチカラー１分子可視化技術を利用し たセミインタクト細胞内のタンパク質の相互作用パラメータ決定法の最適化にむけ、 セミインタクト細胞内に EGF-Ras-MAPK システムを再構成することに成功した。また、 複数の分子反応データを数理モデルにグローバルにフィッティングすることにより、 反応パラメータ推定の精度を上げるアルゴリズムを開発した。 ⑤セミインタクト細胞内でのタンパク質可視化のための無細胞タンパク質合成技術に よる蛍光標識タンパク質プローブ作成技術開発は、コムギ胚芽無細胞タンパク質合 成系で、簡便に利用可能な蛍光タンパク質との融合タンパク質発現用ベクターシリ ーズを構築し、それらのベクターを用いて ERK2、Grb2、Pelilipin A 等の各種タン パク質との融合タンパク質をコムギ胚芽無細胞タンパク質合成系で発現させた。さ らにそれらの融合タンパク質をセミインタクトセル内に導入し、蛍光を指標として 細胞内局在の確認をした。また、４塩基コドン法による蛍光性非天然アミノ酸 BODIPY FL-amino Phe のストレプトアビジンタンパク質への取り込みの確認、および蛍光性 非天然アミノ酸を取り込んだ蛍光活性保持も確認した。C 末端タグ付加による非天然 アミノ酸導入タンパク質の精製法も構築した。コムギ胚芽無細胞タンパク質合成系 によるタンパク質への非天然アミノ酸の導入に関して特許出願した。（H16 年度迄） ⑥酵母遺伝子発現技術及び分子遺伝学を用いたプローブシステムの設計・検証は、イ ノシトールリン脂質(PI)の一種 PI4P に特異的結合する GRAM ドメインを、PI 特異的 結合プローブとして特許出願した。この GRAM プローブを、酵母、哺乳類細胞内での 発現系、および酵母セミインタクト細胞系に応用し、いずれの系においても使用し うることを確認した。 過酸化脂質と過酸化水素添加に応じて融合蛍光タンパク質の FRET 値を変化させる 50 アミノ酸の領域を酵母 Yap1 分子内に見出し、酸化ストレス検知タンパク質プローブ を作成し特許出願した。このプローブが酸化ストレスに応じた構造変化により FRET 値を変化させること、さらに酵母細胞内発現系にも適応できるプローブであること を検証した。（H16 年度迄） （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合＝アステラス製薬（共同研究： 東京大学、大阪大学（H16 年度迄） ） 、東洋紡績（H16 年度迄）（共同研 究：京都大学（H16 年度迄）、東京大学（H16 年度迄）） 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 （１）細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発（中野 Gr） ①研究開発した各ユニット（以下に示す②共焦点スキャナ、分光ユニット、３次元ス キャナ、画像処理ソフト、③撮像管、④カメラシステム）を集積し、超高感度高速 リアルタイム３次元顕微撮像システムのプロトタイプ機を試作した。このプロトタ イプ機を使い、GFP、YFP、mRFP 相当の蛍光スペクトルを有する蛍光ビーズを用いて、 82 三種類の蛍光分子の識別を可能とした。感度は、従来システムと比較し、2 桁高い値 が得られ、10 倍速い現象を可視化できた。また、3 次元データに、デコンボリュー ション演算を行う事で、高分解能の 3 次元画像を得た。これにより、従来の光学顕 微鏡では、光の回折効果により画像の中に埋もれて見えなかった微細構造が見える ようになった。プロトタイプ機を使用したバイオの研究者からの意見は、装置の研 究開発者にフィードバックされ、光反応刺激レーザ光学系の開発や、トラッキング ソフトウェアの開発を行なった。プロトタイプ機を用いて研究は、Nature 誌を始め、 多くの論文となり、開発の有用性を示した。 ②多波長レーザ光のミキシング光学系、試料から出る蛍光の分光光学系、分光波長帯 域毎の高精細カメラからの高速データ伝送を受取る超高速キャプチャ回路、などを 開発し、1 秒間に 1 億 1 千万分光データ（最終目標は、１秒間に９千万分光データ） を取得する技術を開発した。更に、分光スペクトルを用いて、蛍光分子の種類を識 別できるアルゴリズムを開発した。次に、３次元画像取得の為の対物レンズアクチ ュエータのピエゾ素子(PZT)に、新規に考案した走査波形を加えることにより、従来 の１０倍速い３次元測定を可能にした。また、3 種類のレーザを導入できる「ビーム コンバイナを内蔵した共焦点スキャナ」を開発し、内部からの背景光を、10 億分の 1.1 以下とし、最終目標である 10 億分の 4 以下（ほぼ、蛍光タンパク質１分子かえ ら発生する光量以下）を超えて、大幅に最終目標を達成した。 ハードウェアの汎用性や一般性を維持する為に、分光光学ユニットの実用化技術 開発を行った。また、共焦点の PSF（ﾎﾟｲﾝﾄ･ｽﾌﾟﾚｯﾄﾞ･ﾌｧﾝｸｼｮﾝ）を用いて、デコンボ リューション処理を行ない、光学顕微鏡の持つ分解能の理論限界を大きく超える３ 次元画像を得た。当該ユニットの高 SN 比を達成したので、レーザ光量を抑え、長時 間の計測でも、褪色がたいへん少ない。そこで、自動焦点光学系を開発し、長時間 計測を可能にした。蛍光タンパク質に、光エネルギー照射を行いその変化を観察で きるセカンドビーム用光反応用レーザ光源ユニットも開発した。 ③超高感度高精細撮像管の開発は、600 倍感度を安定に実現するための光導電膜各層の 最適プロファイルを確立し、プロトタイプ機に適用する撮像管を試作した。光導電 膜の膜厚と感度の関係を調べ、最終目標：1000 倍を達成するのに必要な膜厚は約 35μm であることを確認した。平成１６年度は 1000 倍感度の撮像管の試作と撮像管 の実用化に向け必要となる基本特性評価装置の試作を行った。 ④高感度高精細高速カメラシステムの開発は、感度 600 倍 HARP 方式撮像管搭載の超高 感度高精細単波長カメラ、および、超高感度高精細多波長カメラを開発し、高精細 型プロトタイプ機と高速型プロトタイプ機へ搭載した。また、高速リアルタイム３ Ｄ顕微撮像システムのカメラ部として、感度１０００倍、１８０ｆｐｓの評価用試 作機を完成させた。 平成 1７年/18 年度は、本プロジェクトで得た技術、研究成果を基に、１）カメラ部 の超高感度化の検討、２）HARP 撮像管の安定動作に関する検証、３）多チャンネル 83 高精度レジストレーション（重ね合わせ）の技術検証を行い製品化に向けた超高感 度単波長カメラ製品試作機と多波長カメラの試作機を完成させると共にプロジェク トの成果をまとめ製品化に向けた総合評価を実施した。 ⑤細胞内メンブレントラフィックのリアルタイム可視化の開発は、各種蛍光タンパク 質と酵母と植物のさまざまなオルガネラマーカ等の融合タンパク質を多数作製し、 さまざまな条件で蛍光タンパク質の生細胞内観察を行った。特に酵母ゴルジ体の層 板内輸送については、槽成熟モデルを支持する直接的な結果を得た。3D プロトタイ プ機を用いた酵母ゴルジ体のリアルタイム 3D 観察・デコンボリューション処理によ る解析から、ゴルジ体の槽成熟の過程を詳細に追うことができた。新たな蛍光タン パク質として光刺激できる Kaede、Dronpa を導入し、セカンドビームシステムを用 いて 405nm のレーザーで細胞の一部を光刺激する実験を行った。また、酵母の CPOII 小胞形成過程、植物のゴルジ体や液胞についても可視化を行い、新たな知見を蓄積 した。 ⑥ミトコンドリアダイナミクス解析の開発は、mtGFP-Tg マウス由来の繊維芽細胞、神 経細胞、初期胚を用いて、ミトコンドリアの移動速度について測定し、細胞におけ るミトコンドリアの移動速度、輸送速度、精子由来ミトコンドリアの消失に関する 基礎データを収集した。その結果、プロトタイプ機を用いた際の観察上の有用性確 認した。さらに、DsRed2 および ECFP によりミトコンドリアを標識したトランスジェ ニックマウスを開発し、いわゆる多重染色によるミトコンドリア関連の形態学的解 析の有用性を向上させた。さらに始原生殖細胞や、心筋、骨格筋等におけるミトコ ンドリアの形態学的解析を実施し、新規の知見を得た。 ⑦酵母細胞壁合成系のリアルタイム可視化の開発は、酵母細胞内で、あらゆるタンパ ク質のカルボキシ末端側に蛍光タンパク質(Venus および mRFP)を付加することを可 能にするプラスミドを開発した。また細胞壁の糖タンパク質の合成に関与する遺伝 子の変異株についての解析を進めた。その結果、細胞壁合成に関与する GPI 合成系 の変異により細胞膜のマイクロドメインが異常となることを見出し、アミノ酸輸送 体などの膜タンパク質の細胞内局在が影響を受けることを明らかにした。また、二 色同時観察により、PIR 型細胞壁タンパク質の細胞内局在を高精細に可視化するこ とに成功した。プロトタイプ機を用いた 3D 観察の結果、Pir1 タンパク質が出芽痕 のキチンリングの内側を取り巻くように存在していることを明らかにした。 マルチカラーリアルタイム観察における最適条件を検討するために、癌抑制経路 で癌増殖抑制に大きく関わり、核内に局在する CARF、p53、mdm2 を用いた CARF-RFP、 MDM2-YFP、p53-CFP のタグ付きタンパク質を作製し、これらを導入したヒト骨肉腫細 胞株の安定化細胞を単離し、固定細胞および生細胞における観察に用いた。従来の 蛍光顕微鏡では、すべて共存していると観察された核内における局在が、高精細型 プロトタイプ機を用いて観察したところ、共存または非共存とより詳細な画像が得 られた。さらに、440nm レーザーを設置し、3 色(440nm で CFP、514nm で YFP、568nm 84 で RFP)での観察が可能となった。CARF-RFP、MDM2-YFP、p53-CFP のマルチカラー可 視化観察から、これらのタンパク質が細胞内で共局在を示し、複合体を作る事が示 唆された。Z 軸画像を得るための光学システムの設置により、三次元でのタンパク質 間相互作用観察が可能になった。また、デュアル画像システムの設置により、生細 胞における２種類のタンパク質をリアルタイムで観察することができた。固定細胞 を用いて、細胞周期における CARF の発現を高精細型プロトタイプ機で観察したとこ ろ、CARF が細胞周期の制御に関わる重要なタンパク質であることが示唆された。そ こで、ヒト子宮頸癌由来細胞にコントロール-siRNA と CARFsiRNA を各々導入し、細 胞周期・分裂を、高精細型プロトタイプ機を用いてリアルタイムで追った。コント ロール-siRNA を導入した細胞が正常に分裂しているのに対し、CARF-siRNA を導入し た細胞はアポトーシスを起こした。従来顕微鏡では得られなかったこの様子が高精 細型プロトタイプ機を用いる事により可能となり、CARF が細胞周期において重要な 役割を担っていることを明らかにした。 （実施体制：（独）産業技術総合研究所、バイオテクノロジー開発技術研究組合 バイオテクノロジー開発技術研究組合＝横河電機（共同研究：理化学 研究所、再委託：東京都医学研究機構（東京都 臨床医学研究所））、ＮＨＫエンジニアリングサ ービス（再委託：日本放送協会）、日立国際電気） （２）新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発（徳 永 Gr） ①薄層斜光照明法を用いたプロトタイプ顕微鏡を構築し、細胞内 GFP１分子の明瞭な ビデオ像でのイメージングに成功した。２点識別分解能に関しては、細胞内で 70nm を達成した。 ②細胞内部で分子数と分子間相互作用を定量する方法を開発確立し、サブナノモル濃 度～マイクロモル濃度以上の範囲で分子濃度を細胞内部で計測することに成功した。 濃度計測法を使った細胞質-核間輸送の輸送速度と、１分子イメージングによる相 互作用の定量解析結果とを比較した結果、両者がともによく一致することを確認し た。 ③パーソナルコンピューターと電子制御による薄層斜光照明顕微鏡のシステム化を達 成した。生きた細胞観察では特に、随時に多くの観察条件の変更が要求されるが、 臨機に対応可能となり優れた１分子イメージング像を生み出す原動力となった。 ④マルチカラー３次元１分子イメージングのために、複数波長同時観察系、３次元走 査システムを開発した。試料温度調節装置、標本合焦位置高精度計測法を開発し、 ３次元走査における正確なｚ(高さ方向)走査を可能にするとともに、正確な焦点を 保持しての安定な観察を可能にした。細胞１分子イメージング用結像光学系を開発 し、高画質な細胞内１分子画像を実現した。 ⑤操作性に優れたリアルタイム・マルチカラー・デジタル録画システムを開発し、顕 85 微鏡観察時の操作性の格段の向上、画像の高画質化、定量解析処理の高速化をもた らした。 ⑥マルチカラー３次元１分子定量解析システムを、複数色画像・３次元画像・時間連 続画像対応を基本機能に組み込んで開発した。手作業で行っていた解析作業をソフ ト化し、操作性の改良と迅速化を行った。ノイズ除去方法を開発し、定量性を失わ ずに高画質化を実現した。 ⑦１分子イメージング定量解析と細胞機能画像解析との相関により、細胞機能の分子 間相互作用の化学量論比を求めた。１分子イメージング定量解析による数値をパラ メータとして用い、細胞内機能を数値モデル化して計算機シミュレーションし、細 胞内機能を分子システムとして解明する方法を開拓した。 ⑧免疫反応における細胞内シグナル伝達の初期過程が microcluster 形成であることを、 鮮明な分子イメージングにより明らかとした。従来の定説を覆す、免疫細胞システ ムの基本的な発見である。学習記憶に関わる神経樹状突起における局所翻訳の新規 因子を同定し、新しいタイプの抑制制御機構を見いだした。 ⑨以上システム開発の最終成果として、マルチカラー３次元１分子イメージング顕微 鏡システムを確立した。10ms 分解能での鮮明な生細胞内１分子画像を実現した。 ⑩デジタル録画システムの操作性向上の成果である、「いつでも録画機能」「２チャン ネル同時デジタル録画」等を実用化した。高感度カメラと組み合わせた日本製ソフ トシステムの競争力強化に貢献している。 （実施体制：国立遺伝研、理研（横浜）） （３）マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞内ネットワークのダイナ ミズム解析（鷲津 Gr） ①厚さ1ミクロン程度の酸化シリコン膜に直径1ミクロン程度の小孔及び細胞や薬剤を 導入するためのマイクロフルイディクス（微小流体回路）を加工した。これに吸着 固定した細胞の細胞膜を基板上に展開するため、複数の小孔により細胞を固定する 手法や、固定した細胞をレーザーにより加工する手法の開発を行った。 ②パッチクランプに要求されるギガシールを実現するため，上記のオリフィスプレー トに有機ポリマーのコーティングを施す手法を開発した。 ③低コスト・使い捨て可能な細胞固定チップを実現するための、有機薄膜によるオリ フィスの作製法を開発した。 ④チップ上でのエレクトロポレーションを用いたリアルタイム細胞内物質導入法を開 発した。あわせて、高周波変調による細胞ダメージ極小化法の開発およびパルス印 加条件最適化のための膜電圧解析手法の開発を行った。 ⑤チップ上でのエレクトロポレーションによる物質導入をさまざまな細胞について実 証するとともに、エレクトロポレーション後の細胞の経時変化の観察により、細胞 ダメージが問題にならないことを実証した。 ⑥チップ上でのエレクトロポレーションを用いた細胞内ネットワークのリアルタイム 86 応答計測を、心筋の基質・cAMP・IP3 導入時の応答計測により実証した。 （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合（再委託：東京大学）） （４）細胞内ネットワークのダイナミズム解析技術開発に関する総合調査研究 分科会を含む研究開発委員会を合計１２回開催し、各研究グループの成果発表による情 報交換を図るとともに、プロジェクトリーダー及び外部中立委員を中心に、各研究テーマ の方向性や目標について議論を行い、研究活動の効率化・円滑化を図った。一方、国内外 の技術動向調査を実施し、調査結果の検討会等を実施しながら各実施機関へ情報提供を行 うとともに、大箸 PL を団長とし平成１６年 11 月 7 日（日）～12 日（金）アメリカ西海岸 のバイオ関連企業を視察し、海外競合メーカーの動向調査を実施し最新の関連技術情報の 収集を行うとともに意見の交換を行い、今後の研究開発の方向付けの確認等を行った。又、 機器関連開発テーマに関して、公開ワークショップと開発機器の実機見学会を平成 18 年 9 月 12 日、13 日に実施し、当該機器を用いたプロジェクト内外研究者からの成果の発表、お よび実機見学ツアーを行い当プロジェクトで開発した機器のアプリケーションに関する要 求等の確認を行った。 （実施体制：バイオテクノロジー開発技術研究組合） 87 ４．最終目標への達成度と各年度成果成果一覧 研究開発項目毎の最終目標とその達成度の自己評価、および各年度末成果を以下に示す。 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発/生体分子標識技術開発」 （１）多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 東洋ビーネット（株）共同研究 電気通信大、(独)産業技術総合研究 最終目標の達成度 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ 目 標 ４ 最終目標 達 成 度 細胞内の複数（少なくとも3種）の遺伝子転写活性を同時に測定する色識別型発光タンパク分 子プローブを創製する。 ◎ 細胞内の機能変化を発光・蛍光エネルギー移動を利用して解析できる分子プローブを創製す る。 ○ 発光甲虫系生物発光分子プローブの多様性・利便性のため、発光色・発光時間・発光活性等 を制御したホタル発光基質を創製する。 〇 生物発光プローブに最適化された発光イメージング装置を開発する。 ◎ 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 平 成 １ ５ 年 度 △：計画未達 達 成 度 （１）色識別型発光タンパクによる細胞内複数遺伝子検出（(独)産業技術総合研究所・東洋ビーネ ット・電通大） ①発光色の異なる甲虫発光 鉄道虫由来赤、黄緑色、及びｲﾘｵﾓﾃﾎﾀﾙ由来橙、緑色発光タン タンパクの哺乳類細胞安 パクの哺乳類細胞内での安定発現に成功 ◎ 定性制御を試みる ②発光色の異なる甲虫発光 発光測定条件の最適化のための鉄道虫由来赤色発光タンパク タンパクの発光測定条件 をカイコ発現系で合成、精製品を確保 ○ の最適化 ③渦鞭毛藻由来発光タンパ 渦鞭毛藻由来青色発タンパクの哺乳類細胞内で安定発現ベク ○ クの哺乳類細胞での発現 ター系の構築 ④甲虫発光タンパク生物発 ホタル発光タンパク用の新規基質合成系の構築 光測定のための新規基質 ○ 類縁体の創製 （２）発光・蛍光エネルギー移動型分子プローブによる細胞内機能解析（(独)産業技術総合研究所） 研究開発目標 平 成 １ ４ 年 度 〇：計画通り 研究成果 発光・蛍光エネルギー移動 分泌可能な発光・蛍光エネルギー移動型分子の構築に成功 ◎ 型分子の組合せの選択 （１）色識別型発光タンパクによる細胞内複数遺伝子検出（(独)産業技術総合研究所・東洋ビーネ ット・電通大） ①発光色の異なる甲虫発光 発光色の異なる発光タンパクをレポーター酵素として３つの タンパクを用いた複数遺 遺伝子転写活性を同時に測定することに成功。 ◎ 伝子の同時発現定量を試 哺乳類細胞の複数時計遺伝子のin vitro発現を解析 みる ②発光色の異なる甲虫発光 赤、黄緑色甲虫発光タンパクの発光測定において測定後5-30 タンパクの発光測定条件 分程度、安定測定可能 ◎ の最適化 88 ③渦鞭毛藻由来発光タンパ 渦鞭毛藻由来青色発タンパクの哺乳類細胞内で安定発現に成 クの哺乳類細胞での発 功。複数遺伝子発現検出に活用可能 ◎ 現。 ④甲虫発光タンパク生物発 ﾎﾀﾙ発光タンパク用の新規基質の合成に成功 光測定のための新規基質 ○ 類縁体の創製 （２）発光・蛍光エネルギー移動型分子プローブによる細胞内機能解析（(独)産業技術総合研究所） 平 成 １ ６ 年 度 平 成 １ ７ 年 度 ①発光・蛍光エネルギー移 発光・蛍光エネルギー移動型分子によるタンパクプロセッシ 動型分子によるタンパク ング過程の定量化が可能 ◎ プロセッシング過程の可 視・定量化 （１）色識別型発光タンパクによる細胞内複数遺伝子検出 （(独)産業技術総合研究所・東洋ビーネット・電通大） ①発光色の異なる甲虫発光 哺乳類細胞の複数時計遺伝子の発現解析を生きた状態のま タンパクを用いた複数遺 ま、数日間に渡って連続的測定することに成功 ◎ 伝子の同時発現定量を試 みる ②発光色の異なる甲虫発光 赤、橙、緑色甲虫発光タンパクの発光測定において安定なキ タンパクの発光測定条件 ネティクスとすることに成功、in vitro発光系を確立 ◎ の最適化 ③渦鞭毛藻由来発光タンパ 渦鞭毛藻由来青色発タンパクとホタル発光タンパクを組み合 ◎ クの哺乳類細胞での発現 わせて２つの遺伝子発現を同時に検出 ④甲虫発光タンパク生物発 ホタル発光タンパク用新規基質と活性特性の相関関係をライ 光測定のための新規基質 ブラリー化した ○ 類縁体の創製 （２）発光・蛍光エネルギー移動型分子プローブによる細胞内機能解析（(独)産業技術総合研究所） ①発光・蛍光エネルギー移 発光・蛍光エネルギー移動型分子によるタンパクプロセッシ 動型分子によるタンパク ング過程においてプロセッシングPC1酵素の酵素活性の評価 ◎ プロセッシング過程の可 に成功 視・定量化 （１）色識別型発光タンパクによる細胞内複数遺伝子検出 （(独)産業技術総合研究所・東洋ビーネット・電通大） ①発光色の異なる甲虫発光 マルチレポーターアッセイとして上市。また3つの時計遺伝子 タンパクを用いた複数遺 の遺伝子発現の変化を同時に数日間にわたる観察に成功 ◎ 伝子の同時発現定量を試 みる ②発光色の異なる甲虫発光 赤、橙、緑色甲虫発光タンパクの発光強度及び発光シグナル タンパクの発光測定条件 の経時安定性を向上させたin vitro発光反応系の確立 ◎ の最適化 ③渦鞭毛藻由来発光タンパ ホタル以外の発光甲虫由来発光タンパクを組み合わせて複数 ○ クの哺乳類細胞での発現 の遺伝子発現の検出 ④甲虫発光タンパク生物発 高度に精製した発光基質のAMP誘導体とピロリン酸の添加 光測定のための新規基質 による、発光強度向上技術と定常化発光法の確立 ◎ 類縁体の創製 （２）生物発光イメージング装置の試作（(独)産業技術総合研究所） ①生物発光イメージング装 置による細胞観察 生物発光の定量性を活かしたオルガネラレベル発光測定装置 を設計・試作し、細胞1個レベルの遺伝子発現の定量を数日間 レベルで評価することに成功 ◎ 89 平 （１）色識別型発光タンパクによる細胞内複数遺伝子検出 成 （(独)産業技術総合研究所・東洋ビーネット・電通大） １ ①発光色の異なる甲虫発光 発光タンパクを細胞内のオルガネラに局在化することに成功 ８ タンパクを用いた複数遺 年 伝子の同時発現定量を試 度 みる ②発光色の異なる甲虫発光 赤、橙、緑色甲虫発光タンパクの長時間発光を可能とし、細 タンパクの発光測定条件 胞溶解成分も含む、マルチ遺伝子発現検出のハイスループッ の最適化 トアッセイ試薬を開発し上市 ③渦鞭毛藻由来発光タンパ 遺伝子発現のモニタリングと同時に細胞内バイオマーカーを クの哺乳類細胞での発現 検出 ④甲虫発光タンパク生物発 発光活性向上技術を基質アナログに準用することで、基質ア 光測定のための新規基質 ナログによる発光色改変法を確立 類縁体の創製 （２）生物発光イメージング装置の試作（(独)産業技術総合研究所） ①生物発光イメージング装 置による細胞内観察 生物発光の定量性を活かしたオルガネラレベル発光測定装置 を改良、細胞内のオルガネラの動態を24時間程度連続観察す ることに成功。生物発光イメージング装置は上市 90 ○ ◎ ○ ○ ◎ 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発/生体分子標識技術開発」 （２）蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナ ル伝達経路の解析技術の開発 栄研化学株式会社、株式会社日本触媒：共同実施：東京大学・岡山大学 最終目標の達成度 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 達 成 度 最終目標 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ Enhanced FRET法のモデル系として、２種類の蛍光標識抗HSAモノクローナル抗体断片および 抗原HSAを細胞内にマイクロインジェクション法で導入し、FRET用蛍光顕微鏡を用いて抗原 HSA依存的な細胞内Enhanced-FRETシグナルの検出と、シグナルの蛍光分子標識抗体濃度依存 性の評価を行う。 カチオン性ポリマーまたはカチオン性キャリアーを用いて、生細胞の生理的な状態にほとん ど影響を与えずに、モデルタンパク質を高効率に細胞内へ導入し、かつ、導入されたモデル タンパク質が生細胞内で活性を発揮する技術を完成させる。 Enhanced FRET法などを利用した複数種のシグナル伝達分子（MAPK,EGFR）の活性化過程にお ける時空間的変化観測技術を確立する。 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り ◎ ○ ◎ △：計画未達 研究成果 達 成 度 １）細胞内シグナル伝達分子の特異的標識・識別技術の開発 (1)モデル系蛍光標識融合蛋白質の作製と細胞内導入法の検討（栄研・東大） ①モデル系としてのヒト血清アルブミン(HSA) に対する蛍光分子標識抗体の作製と in vitro 系での評価 ②PEIの蛍光標識抗体断片への導入方法の検討 高感度化標識方法を確立 PEI修飾体での抗原反応性、FRET効率の良 好性を確認 (2)市販 EGFR-MAP キナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体群の性能比較（栄研） 市販抗 MAP-K 抗体から Enhanced-FRET に最適な 抗体の選抜 平 成 １ ４ 年 度 リン酸化MAP-Kに対する高い反応性を持 つ抗体を１種選択 不活性型 MAP-K に対する市販抗体中に反 応性が高いものがなく、自製化すること を決定 (3)MAP キナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体作製と評価（栄研） Enhanced-FRET に最適な抗体の作製と基本性能 nativeなMAP-Kを大腸菌で発現、精製 の評価 不活性型 MAP-K のペプチド部位に対する 抗体作製を開始 (4)蛍光分子標識抗体の作製と評価（栄研・東大） FRET 効率の最も良い蛍光分子標識抗体ペアの ロイシンジッパーの組み合わせの選択が 選択 FRET効率を大きく左右することを確認 (5)観察ステージへの細胞の固定化に関する検討（東大） ①細胞膜修飾剤によるスライドグラス上への 浮遊細胞をスライドグラス上に安定に固 浮游細胞の固定化培養技術の開発 定化し、数日間にわたって増殖させるこ とに成功 ②固定化細胞への PEI 修飾蛍光分子標識抗体 PEI 修飾蛍光分子標識抗体の固定化細胞 の導入法の評価 への導入に成功 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 91 (1)モデル系標識融合蛋白質の作製と細胞内導入法の検討（栄研・東大） in vitro モデル系としての GST 融合リン酸化 MAP キナーゼの Enhanced-FRET 法による検出 平 成 １ ５ 年 度 in vitro モデル系としての GST 融合リ ン酸化 MAP キナーゼの Enhanced-FRET 法による検出 (2)市販 EGFR-MAP キナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体群の性能比較（栄研） 市販抗 EGFR 抗体からの最適な抗体の選択 EGFR の非リン酸化及びリン酸化部位を認 識する抗体を選択 (3)MAP キナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体作製と評価（栄研） 最適な抗体の作製と基本性能の評価 不活性型 MAP-K ペプチドに対する抗体６ クローン樹立 (4)蛍光分子標識抗体の作製と評価（栄研・東大） FRET 効率の最も良い蛍光蛋白質-ロイシンジッ FRET 効率の向上に対する ECFP-Jun と パーのペアの最適化 YFP-Jun の組合せの有効性を確認 (5)観察ステージへの細胞の固定化に関する検討（東大） 細胞固定化が細胞内シグナル伝達に及ぼす影 固定化が細胞の形態や増殖速度に影響を 響の評価 及ぼさないことを確認 EGFR-MAPキナーゼ系シグナル伝達に影響 を及ぼさないことを確認 (6)細胞内での Enhanced-FRET 法評価（栄研・東大） ◎ ○ ○ ○ ○ 〇 ①FRET 用蛍光顕微鏡を用いた細胞内 Enhanced-FRET シグナルの検出 平 成 １ ６ 年 度 ２種の抗HSA抗体断片をECFP-Junと YFP-Junで標識した蛍光分子標識抗体を細 胞内にマイクロインジェクションし、抗原 〇 HSA依存的なEnhanced-FRETシグナルの検 出に成功 ②FRET 用蛍光顕微鏡を用い Enhanced-FRET シ in vitro 系において、FRET 用蛍光顕微鏡 グナルの蛍光分子標識抗体濃度依存性の評 による Enhanced-FRET シグナルの蛍光分 ○ 価 子標識抗体濃度依存性を確認 (1) モデル系標識融合蛋白質の作製と細胞内導入法の検討およびＭＡＰキナーゼ系への応用（東 大） ①蛍光融合蛋白質の改良 両端マレイミドの架橋剤を使って抗体断 片を蛍光融合蛋白質に結合させるため、N 端側のフレキシブルリンカー先端付近に ◎ システインを持つ蛍光融蛍光融合蛋白質 を調製した 蛍光融合蛋白質が持つ反応性チオール基 を N 端付近のシステインのチオール基の ◎ みにするために、蛍光蛋白質の 48 番目の システインをセリンに変更した ②蛍光蛋白質標識抗体の作成法の改良 上記の改良した蛍光融合蛋白質を用いて 副産物が少ない蛍光蛋白質標識抗体を調 ○ 製することができた (2) 抗 MAP キナーゼ・キナーゼ抗体および MAP キナーゼ・キナーゼ抗原の性能比較（栄研） 市販抗 MAP キナーゼ・キナーゼ抗体および抗原を 市販 MAP キナーゼ・キナーゼ抗体を 2 種選 用いた最適な抗体の選択 択 (3) ＭＡＰキナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体作製と評価（栄研） 最適な抗体の作製と基本性能の評価 MAP キナーゼ蛋白質抗原に対する抗体 1 ク ローン樹立 92 ◎ ○ 高純度 MAP キナーゼ蛋白質抗原の精製法 確立および免疫の開始 ○ 平 成 １ ７ 年 度 (6) 細胞内での Enhanced FRET 法評価－ＭＡＰキナーゼ系への適用（栄研、東大） ①リン酸化 GST-ERK1 検出用の蛍光融合蛋白質の 抗 GST 抗体と抗リン酸化 ERK 抗体の Fab’ 調製 をそれぞれ ECFP-Jun と YFP-Jun で標識し ◎ た蛍光蛋白質標識抗体を調製した ②リン酸化 GST-ERK1 検出用の蛍光融合蛋白質の in vitro 系において、リン酸化 GST-ERK1 評価 濃度依存的な Enhanced-FRET シグナルが △ 検出できるか確認中 ③細胞内 MAPK シグナルの経時的イメージング 外来性基質 GST-ERK1 を蛍光蛋白質標識抗 体と共に導入した HeLa 細胞を用いて、EGF ○ 刺激依存的な Enhanced-FRET シグナルを 経時的に検出することに成功した (7)オープンサンドイッチ FRET 法による EGFR 細胞内ドメインのリン酸化の検出（東大） ①抗リン酸化チロシン抗体可変領域 VH/VL 遺伝子 全合成法により抗PY VH/VL遺伝子を取得 ◎ の取得 し，ファージ提示法により結合能を確認。 ②ライブラリからのオープンサンドイッチ法に VH FR2 領域への変異導入により，PY 結合 適した VH 断片の取得 により VH/VL 相互作用が顕著に変化する ◎ VH 断片の取得に成功。 ③FRET による in vitro での PY 検出 VH-eCFP, VL-eYFP を用いて in vitro で PY およびペプチドのチロシンリン酸化の検 〇 出に成功。 (8) マイクロ流路型観察ステージへの細胞の固定化に関する検討（東京大学） マイクロ流路内への細胞の固定化検討 マイクロ流路内に細胞を迅速に固定化で き、液を流しても細胞は剥がれることなく ◎ 固定化されたままであり、観察に十分利用 できることを確認した (1) モデル系標識融合蛋白質の作製と細胞内導入法の検討およびＭＡＰキナーゼ系への応用（東 大） ①蛍光融合蛋白質の改良 FRETペアとなる蛍光融合蛋白質の組み合 わせをECFP-Jun／EYFP-Junから Cerulean-Jun/Ypet-Fosに変更することに ◎ より、FRETに伴って放出される黄色蛍光の 強度が約６倍増加することを確認した ②蛍光蛋白質標識抗体の作成法の改良 マレイミドとペプチドを末端に有するヘ テロリンカー試薬を用いた蛍光蛋白質標 ◎ 識抗体の高収率な作製法を確立した (3) ＭＡＰキナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体作製と評価（栄研） 最適な抗体の作製と基本性能の評価 高純度MAPキナーゼ蛋白質抗原の精製法確 ○ 立および自家製抗体作製 免疫沈降による性能確認を行い、ERKに対 ○ する反応性を確認 In vitroでEnhanced FRET法によるリン酸 ○ 化ERKの検出に成功 (5) 細胞内での Enhanced FRET 法評価－ＭＡＰキナーゼ系への適用（栄研、東大） 自家製抗 ERK 抗体による細胞内 Enhanced FRET 十分な反応を観察できず、抗体 affinity △ 法評価 の向上が必要 (6) FRET 法による EGFR 細胞内ドメインのリン酸化の検出（東大） ①抗リン酸化チロシン抗体 scFv-Ypet の EGFR リ in vitro 系において、EGFR リン酸化チロ ン酸化チロシン部位への結合性の評価 シン部位ペプチド-Cerulian への抗リン ◎ 酸化チロシン抗体 scFv-Ypet の結合を、 FRET により確認 93 ②EGFR 細胞内ドメインのリン酸化の経時的イメ ージング 平 成 １ ８ 年 度 抗リン酸化チロシン抗体 scFv-Ypet と抗 EGFR 細胞内ドメイン抗体 scFv-Cypet を発 現させた A431 細胞を用い、EGF 刺激依存 的な EGFR 細胞内ドメインのチロシンリン 酸化に伴う FRET シグナルを経時的に検出 することに成功 (3) ＭＡＰキナーゼ系シグナル伝達分子に対する抗体作製と評価（栄研） 抗体遺伝子の変異導入 自家製抗 MAPK 抗体の affinity を増すため に抗体 VL 断片 CDR 部位に変異を加えた (5) 細胞内での Enhanced FRET 法評価－ＭＡＰキナーゼ系への適用（栄研、東大） ①競合型 Enhanced FRET による細胞内 ERK リン酸 蛍光蛋白質標識体を導入したHeLa細胞を 化過程のイメージング 用いて、競合型Enhanced FRET によりEGF 刺激依存的なFRETシグナルを経時的に検 出することに成功した ②蛍光色素標識抗リン酸化 EGFR 抗体による EGFR 蛍光標識抗リン酸化EGFR抗体を用いて、 細胞内ドメインのリン酸化過程の観察 EGF刺激による細胞内EGFRのリン酸化過程 を観察することに成功した (6) FRET 法による EGFR 細胞内ドメインのリン酸化の検出（東大） 抗リン酸化チロシン抗体 scFv-Ypet の細胞内で 抗リン酸化チロシン抗体scFv-YpetのN末 の安定性の向上 端にマルトース結合蛋白質を融合し、ま た、scFvのVHの84位のアミノ酸をシステイ ンからアルギニンに置換することにより、 細胞内での安定性を高めることに成功。 (9)Enhanced FRET 用抗体プローブの大量調製および性能確認（栄研） 自家製抗 ERK 抗体の作製と評価 自家製抗ERK抗体を精製し、F(ab)2フラグ メントを約50mg確保した。さらに、電気泳 動で精製純度を確認し、抗体結合定数を Biacoreによって決定した ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ２）タンパク質、遺伝子細胞内導入技術の開発（日本触媒・岡山大学） 平 成 １ ４ 年 度 平 成 １ ５ 年 度 (1)蛋白質の細胞内導入用カチオン性ポリマーの最適化 ①分岐型・直鎖型のカチオン性ポリマーを合 分岐型が細胞内導入能・低毒性に優れるこ 成・評価 とを確認 ②PEIカチオン化抗体導入による生細胞内バイ 抗体導入による生細胞内イメージング成 オイメージング 功 (2)標識生体物質の汎用的な細胞導入ツールの開発 抗体およびビオチン化タンパク質の導入ツー PEI600結合Avidin,ProteinGの有用性を確 ルの作成 認 (3)タンパク質細胞内導入法の適応範囲の拡大 PEI 化タンパク質の細胞内導入後半減期の解析 タンパク質の熱力学的安定性と半減期の 相関確認 (1)蛋白質の細胞内導入用カチオン性ポリマーの最適化 PEI600に各種の官能基を導入した各種ポリマ 高機能化カチオン性ポリマーの有力候補3 ー合成・評価 種取得 (2)標識生体物質の汎用的な細胞導入ツールの開発 ①カチオン化キャリアーを活用したタンパク PEI-Avidin による導入とイメージング成 質細胞内導入法の改良 功 ②標識生体物質の細胞内導入のバックグラウ SS 結合活用によるバックグラウンド低減 ンド低減技術開発 化成功 (3)タンパク質細胞内導入法の適応範囲の拡大 細胞内遺伝子発現レベルの人工制御法の T7 RNA Pol 導入技術を開発中 開発 ◎ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ○ 94 平 成 １ ６ 年 度 平 成 １ ７ 年 度 平 成 １ ８ 年 度 (4)PEI カチオン化を利用した遺伝子導入法の開発 ①のポリマーを活用した遺伝子導入法の開 プラスミド DNA は難しいが低分子核酸は成 発・評価 功 (1) 蛋白質の細胞内導入用カチオン性ポリマーの最適化 PEIをベースとしたタンパク質細胞内導入に適 変性状態のタンパク質の可溶化と細胞内 したカチオン性ポリマーの開発 導入を兼ね備えたポリマーとカチオン化 の手法開発に成功 (2) カチオン性キャリアーの最適化 アビジンをベースとした細胞内導入用キャリア 大腸菌を用いた組み換え体アビジンの生 ーの高機能化 産法を確立した (3) タンパク質細胞内導入法の適応範囲の拡大 細胞増殖を制御するタンパク質導入による人工 PEI-Avidin を用いた SVLT タンパク質の導 制御の試み 入による生細胞内での予測どおりの局在 の可視化と、細胞の応答の確認。 (1) 蛋白質の細胞内導入用カチオン性ポリマーの最適化 細胞内導入における最適なアミンの検討 1 級アミンで修飾した Avidin による細胞 内導入が最も優れてることを確認 (2) カチオン性キャリアーの最適化 endosome から細胞質への移行の改善 Endoporter 併用によるカチオン化 RNase の endosome から細胞質への移行率の改善 を確認 (3) タンパク質細胞内導入法の適応範囲の拡大 カチオン化タンパク質の細胞内導入量の定量 SVLT-N を用いた検討の結果、培地中に添加 したタンパク質の約 4%が細胞質に移行す ることを定量的に解析した (2) カチオン性キャリアーの最適化 GST 融合タンパク質の汎用的な細胞内導入試薬 PEI600 とグルタチオンを 1：3 で会合させ の開発 た試薬が GST 融合タンパク質の細胞内導入 に優れることを確認 endosome から細胞質への移行の改善 TGN を逆行させる試薬の共存下で細胞質へ 蛍光タンパク質が移行することを確認 (3) タンパク質細胞内導入法の適応範囲の拡大 低バックグラウンドイメージング法の開発 細胞外から導入した非蛍光性プローブを 細胞内で蛍光タンパク質と会合させる技 術の完成 中和抗体の細胞内導入による機能解析技術 抗 ERK ポリクローナル抗体の細胞内導入に より MAPK 経路の部分的阻害に成功 95 ○ ◎ ○ ◎ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ ○ 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発/生体分子標識技術開発」 （３）細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 最終目標の達成度 東京薬科大学 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 達 成 度 最終目標 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ 目 標 ４ 目 標 ５ 目 標 ６ cAMP 依存性キナーゼ(PKA)活性検出試薬の改良 ◎ 高感度カルシニューリンの検出試薬の開発 ○ カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼ検出試薬の開発 ○ AMP 量計測試薬の開発 ○ 微弱蛍光強度検出手法の開発 △ 亜鉛検出試薬の創製 ◎ 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り △：計画未達 研究成果 達 成 度 細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 ①cAMP 依存性キナーゼ(PKA)活性検出試薬の 改良 平 成 ②高感度カルシニューリンの検出試薬の 開発 １ ４ ③カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼ検 出試薬の開発 年 度 ④AMP 量計測試薬の開発 ⑤微弱蛍光強度検出手法の開発 ①cAMP 依存性キナーゼ(PKA)活性検出試薬の 改良 平 ②高感度カルシニューリンの検出試薬の 開発 成 １ ③カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼ検 出試薬の開発 ５ 年 ④cAMP 量計測試薬の開発 度 ⑤微弱蛍光強度検出手法の開発 平 ①cAMP 依存性キナーゼ(PKA)活性検出試薬の 成 改良 １ ②高感度カルシニューリンの検出試薬の ６ 開発 96 新規疎水場検出試薬の開発に成功 カルシニューリン特異的基質ペプチドの 設計と合成 PKA 特異的基質ペプチドの設計と合成 cAMP 量計測試薬の設計 微弱蛍光強度検出装置の改良 新しい cAMP 検出試薬の試作に成功 cAMP 結合ペプチドの大量合成に成功 キナーゼ試薬の作成のための基本原理を 発見 蛍光アミノ酸開発への着手 △ △ △ △ △ ○ ○ ○ ○ 現有の微弱蛍光計測装置の改良に留まっ た △ 蛍光変化率を数％から約５０％と大幅に 改善することに成功した ◎ PKA で成功した手法の応用を開始した ○ 年 ③カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼ検 度 出試薬の開発 ④cAMP 量計測試薬の開発 ⑤微弱蛍光強度検出手法の開発 平 成 １ ７ 年 度 ①cAMP 依存性キナーゼ(PKA)活性検出試薬の 改良 ②高感度カルシニューリンの検出試薬の 開発 ③カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼ検 出試薬の開発 ④cAMP 量計測試薬の開発 ⑤微弱蛍光強度検出手法の開発 ⑥亜鉛検出用蛍光試薬の開発 平 成 １ ８ 年 度 ①cAMP 依存性キナーゼ(PKA)活性検出試薬の 改良 ②高感度カルシニューリンの検出試薬の 開発 ③カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼ検 出試薬の開発 ④cAMP 量計測試薬の開発 ⑤微弱蛍光強度検出手法の開発 ⑥亜鉛検出用蛍光試薬の開発 97 PKA で成功した手法の応用を開始した 蛍光アミノ酸をペプチドに導入し評価を 開始した 現有の微弱蛍光計測装置の改良に留まっ た 培養細胞内への導入により細胞内でのＰ ＫＡ活性の計測に成功した ①の試薬の応用により、逆反応として計測 することを試みた CaMKII の特異的基質 Syntide2 のリン酸 化部位の直近に Quinaminon を導入した が、期待ほどの結果は得られなかった。 前年度からの進展はなかった。 現有の装置の最適化を促進した。 Quinaminon を基礎として新規のＺｎ検 出試薬を創製した。 Quinaminon をアミノ酸化することで、基 質ペプチド内に直接組み込む方法で、新規 の蛍光試薬を作ることに成功した。 前年度からの進捗はない 前年度からの進捗はない ○ ○ △ ○ △ △ △ ○ ◎ ○ △ △ 蛍光色素の導入部位についてさらに検討 △ したが、大きな進展はなかった。 現有装置を改良し、応用性を拡大した。 ○ 脳組織や培養細胞でその応用性を確認し、 大量合成して他の研究者に評価を依頼し ◎ た。 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発/生体分子標識技術開発」 （４）新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 株式会社 最終目標の達成度 ニコン：共同実施：京都大（H16まで名古屋大） 、九州大 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 達 成 度 最終目標 目 標 １ 目 標 ２ 複数種類の生体分子をナノ粒子標識し、細胞内で1日以上観察する。 ○ シグナル制御の時空間的な可視化技術を開発する。 ○ 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り △：計画未達 研究成果 達 成 度 新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発（ニコン、名古屋大学、九州大学） (1)ナノ粒子の生産方法の開発 平 成 １ ４ 年 度 ①ナノ粒子の製造方法の検討 シリコンウエハーのエッチングによる、ナ ノ粒子の製造方法の条件検討を行った。 ②ナノ粒子の精製方法の検討 異なる溶媒による精製方法を検討をおこ なった。 ナノ粒子適用に向けて細胞内評価系を構 築した。 〇 ナノ粒子の分光的測定により、安定性を評 価した。 〇 (2)ナノ粒子の細胞内観察（九州大学） (3)ナノ粒子の評価法の検討（ニコン、名古屋大 学） 〇 〇 (1)ナノ粒子の生産方法の開発（ニコン、名古屋大学） ①ナノ粒子の製造方法の確立 平 成 １ ５ 年 度 平 成 １ ６ 年 度 シリコンウエハーのエッチングによる、ナ ノ粒子の製造方法を確立した。 ②ナノ粒子の精製方法の確立 メタノールによるナノ粒子の精製法を確 立した。 ③ナノ粒子の標識方法の確立 １反応基性シランによるナノ粒子の修飾 による蛋白質標識方法を確立した。 (2)ナノ粒子の細胞内観察（名古屋大学、九州大 ナノ粒子によるアクチン蛋白質の標識が 学） 可能になった。 (3)ナノ粒子の評価法の確立と安定性の向上（ニ ナノ粒子のメタノール中での安定性を評 コン、名古屋大学） 価し、ナノ粒子の顕微鏡下での観察と評価 が可能になった。 (1)ナノ粒子の生産方法の開発（ニコン、名古屋大学） 〇 〇 〇 〇 〇 ①ナノ粒子の製造方法の確立 ウエハー全体をエッチングし、粒子を効率 よく製造する方法を確立した。 ○ ②ナノ粒子の精製方法の確立 HPLC 法で粒子を分析し、3nm 径の単一ピー クであることを示した。 ○ (2)ナノ粒子の細胞内観察（名古屋大学、九州大 学） (3)ナノ粒子の細胞内観察のための装置開発（ニ コン） 98 ナノ粒子でトランスフェリンを標識し、ト ランスフェリン受容体に結合させ、生細胞 上の受容体の動態を 10 分間以上観察する ことが可能になった。 生細胞を長時間フォーカス変動なしに観 察可能な装置を開発した。 ○ ○ 平 成 １ ７ 年 度 (1)ナノ粒子の生産方法の開発（ニコン、京都大学） ①ナノ粒子の製造方法の確立 多量の粒子を製造することで、共同研究者 へ供給することができるようになった。 ○ ②ナノ粒子の修飾方法の確立 末端にチオール基を持つシラン化合物で 粒子を修飾した。 ○ (2)ナノ粒子の細胞内観察（京都大学、九州大学） アクロファージにシリコンナノ粒子を取 り込ませて観察可能であることを示した。 ○ (3)ナノ粒子の細胞内観察のための装置開発（ニ コン） 平 成 １ ８ 年 度 ガラス基板上のシリコンナノ粒子をフォ ーカス変動なしに８時間以上連続観察す ることができた。 (1)ナノ粒子の生産方法の開発（ニコン、京都大学） ①ナノ粒子の製造方法の確立 粒子の回収方法を改善して、さらに大量の 粒子を製造することができた。 ○ ○ ②ナノ粒子の修飾方法の確立 修飾方法を改善し、末端にアミノ基をもつ アリル化合物で修飾し、青色蛍光を発し、 ○ 水溶液中で１週間程度安定な粒子を製造 することができた。 (2)ナノ粒子の細胞内観察（京都大学、九州大学） 青色蛍光粒子をマクロファージの細胞質 に取り込ませて、３日以上生きたまま観察 ○ できることを確認した。 (3)ナノ粒子の細胞内観察のための装置開発（ニ 光学系を最適化させ、シリコンナノ粒子を ○ コン） さらに明瞭に観察できるようになった。 ①ナノ粒子の製造方法の確立 粒子の回収方法を改善して、さらに大量の 粒子を製造することができた。 99 ○ 研究開発項目①－２「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発／標識生体分子の細胞内 調整技術開発」 （１）標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 オリエンタル酵母工業株式会社、共同実施：大阪大学（微生物病研究所分子生 物学寄付研究部門）、藤田保健衛生大学（総合医科学研究所） 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 最終目標の達成度 達 成 度 最終目標 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ 目 標 ４ グループ全体 複数種cDNAの生細胞内への化学量論的共導入とそれらの発現量の自在制御技術の確立、及び この技術の産業・医療等への活用を目指した形質転換細胞作製技術の実用化やゲノム科学界 への普及。発現の自在制御と安定性を供給する独立発現系（ヒト人工染色体ベクター）技術 の確立と、基礎研究産業や再生医療分野へのヒト人工染色体ベクター技術の応用利用。 ①多様な目的に適するmsGW発現クローンの構築、及び蛍光タンパク質の評価と利用技術の開 発 生細胞へ複数（２～３）種類の蛍光識別遺伝子（cDNA）を当コピー数（化学量論的）で共導 入し得るマルチcDNA発現クローンをハイスループットに構築し、これらのcDNAの発現量を プロモーターや翻訳シグナルを用いて高・低レベルに自在制御し得る構築技術を確立する。 これらの構築系を事業化によって国内外のゲノム科学・細胞生物学・医学・産業界に普及さ せ、生命科学への貢献。 ②生細胞への蛍光標識遺伝子の導入と発現量の制御技術、及び微量蛍光タンパク質の定量技 術の開発 ヒト細胞へマルチcDNA発現クローンを導入して、複数種遺伝子の夫々の発現レベルを調節 し、細胞本来のプロテオミクス機能を損なうことなく産生タンパク質の動態解析が可能な条 件を確立する。殊に多色蛍光の識別的イメージング化による複数種タンパク質の共動態解析 を実現する。そのために、染色体上の特定部位へ限定数の発現クローンを安定に導入し、多 色蛍光による複数種タンパク質の局在性・相互作用などの動態をバイオイメージング技術に よって同時に解析しうる系の樹立。 ③ヒト人工染色体への標識遺伝子導入による細胞染色体外での独立発現系の開発 蛍光標識したcDNAカセット及びゲノム由来長大な遺伝子領域の制御発現を保証する人工染 色体(HAC)ベクターを開発する。自在にHACベクターをトランスファーする技術の確立によ って、様々な細胞株やマウスでHACベクターを利用する系の樹立。 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り 〇 〇 〇 〇 △：計画未達 研究成果 達 成 度 １）多様な目的に適する msGW 発現クローンの構築、及び蛍光タンパク質の評価と利用技術の開発 平成１４年度 ①蛍光タグ接続クローンの作製 （大阪大学、オリエンタル酵 母）。 ②複数 DNA の融合接続型発現クロ ーン作製（大阪大学） ③発現シグナルの探索・準備（大 阪大学） ２種類 DNA の融合型ベクターを作製した。４種類の蛍光 タグを標的タンパク質の N 末端や C 末端にハイスループ ○ ットに接続できた。 ２～４種類 DNA の融合型ベクターを作製し、発現クロー ンにした（Multisite Gateway 法） 。各 DNA は、標的 cDNA、 蛍光タンパク質 cDNA、転写制御シグナル DNA、及び翻訳 ○ 開始シグナル DNA に振り当てて、色々な組合せの発現ク ローンを構築できた。 ヒト細胞の細胞周期同調性遺伝子（aurora A、cdc 2、 cyclin B1、 cyclin E）の制御シグナル領域を探索し、 ○ 部分的 DNA 調製を行なった。これらは生理的レベルの発 現（低発現）を再現する転写制御シグナルである。 100 ④多様な発現クローン構築用の素 材作製（大阪大学） 平成１５年度 必要な素材ベクター・クローンを７２種類作製した。そ れらは、１２種類の Donor ベクター、６０種類の Entry クローン（蛍光タグ、転写シグナル、標的 cDNA）である。 これらの組合せで、様々な構造の発現クローンがデザイ ンできる。 ⑤標識用蛍光タンパク質の準備 ５種類の蛍光タンパク質（EGFP、SECFP、SEYEP-F46L、ｍ （大阪大学） RFP1、dsRed2）cDNA を、理研（宮脇敦史）の協力を得て 準備し、これら蛍光タグ cDNA を、すべて Entry クローン に作り換えた。 ⑥迅速・確実なクローン構築根拠 Multisite Gateway クローニング法の BP 酵素と LR 酵素 の確認（大阪大学） の反応で、６種類の att シグナルの組換反応特異性が極 めて高いことを実証した（J.Biotech.、in press）。④の 素材組合せによって、様々な発現クローンの構築がハイ スループットに行なえることを証明した。 ①msGW（Multisite Gateway）発現 １８０種類の素材ベクター・クローンを作製した。それ クローン構築の素材作製（大阪 らは、２０種類の Donor ベクター、７４種類の蛍光タグ 大学） -Entry クローン、２０種類の発現制御シグナル-Entry ク ローン、４６種類のヒト完全長 cDNA-Entry クローン、２ ０種類の Destination ベクターである。これらの組合せ で、多様な msGW 発現クローンをハイスループットに作製 できる ②低発現転写シグナルの作製（大 ヒト細胞の４種類ゲノム型遺伝子から転写制御シグナル 阪大学） DNA を単離し、Entry クローン化した。これらのエンハン サー・プロモーター領域は、aurora A（1840 bp）、cdc 2 （852 bp）、cyclin B1（248 bp）及び cyclin E（1091 bp） である。括弧内は DNA サイズ（塩基対） ③翻訳開始シグナルの探索・クロ マウス細胞の Gtx-IRES、及びウイルス性の HCV-IRES、キ ーン化（大阪大学） メラ HCV-IRES、EMCV-IRES を Entry クローン化した。 Gtx-IRES は当研究室で調製し、種々のリピート配列を作 製した。これらの翻訳開始活性は異なり、発現量調節に 有効である。 ④複数種 cDNA の並列ベクター作製 複数種遺伝子（２～４種類）を 1 分子ベクター上にタン （大阪大学） デム型配置した発現ベクターを作製した。転写シグナル （エンハンサー、プロモーター）はそれぞれの cDNA に接 続し、複数の独立転写単位を構成させた。これは真核細 胞系のゲノム構成を再現している。複数種 cDNA を細胞へ 同数・同時導入でき、転写シグナル選択で転写量を相互 に変えることもできる ⑤複数種 cDNA の人工的オペロン構 ２～３種類の cDNA を一つの転写開始シグナルの下流に 築（大阪大学） 接続し、各 cDNA は Kozak や IRES で翻訳される発現クロ ーンを構築した。これは単一転写単位に複数翻訳単位が 含まれていて、ポリシストロニック mRNA を用いて複数種 タンパク質を産生させる人工ゲノム構造である。IRES の 選択で翻訳量を調節できる。今後、４種類以上の cDNA の 構築も可能。 ⑥蛍光タンパク質の精製（オリエ His タグを接続した EGFP、SECFP、及びｍRFP1cDNA の発 ンタル酵母、大阪大学） 現クローンを作製し、このタグを利用して蛍光タンパク 質を高度に精製した。SEYEP-F46L は目下精製中である。 101 ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ①異なる蛍光タグ付きタンデム cDNA 発現クローンの作製（大阪大 学） 平 成 １ 6 年 度 ２～４種類の cDNA をそれぞれ異なる色の蛍光タンパク 質 cDNA に融合型で接続し、１分子ベクター上に独立転 写単位としてタンデム型に配置した発現クローンを構築 した。これらは生細胞内での標的タンパク質動態をバイ オイメージング手法で解析するためのものである。 ◎ 平成１７年度 ②異なる蛍光タグ付きのオペロン ２～３種類 cDNA のそれぞれを異なる色の蛍光タンパク 型 cDNA 発現クローンの作製（大阪 質 cDNA に融合型で接続し、これらの ORF 領域を Kozak 大学） シグナルや IRES に接続して、１つのプロモーター下流に ◎ 順に配置した人工オペロンを作製した。これによって、 複数種の cDNA-ORF を個々の細胞へ同時導入し、共発現 させることができる。 ③２～４種ｃＤＮＡを種々発現シ 異なる発現量の転写シグナルと翻訳シグナルを用いて、 グナルと組合わた msGW 発現クロー 標的遺伝子（cDNA）にハイスループットで接続し、これ ◎ ンをハイスループット構築するた らを異なる蛍光タンパク質タグで標識するための２００ めの素材作製（大阪大学） 種類以上の素材クローン・ベクターを作製した。 ④真核細胞のオペロン型発現クロ 翻訳シグナルに関しては、１１種類の IRES を Entry クロ ーンの翻訳調節（大阪大学） ーンとして作製し、Kozak シグナルの代わりにプロモー ターの直下に接続して、第一 cDNA 発現を翻訳レベルで 調節するための種々オペロン型発現クローンを構築し ○ た。この結果、２～３種 cDNA の発現量を IRES のみに よって調節する事ができた。この系は、細胞の本来遺伝 子が細胞周期依存的に発現する事を再現するのに適す る。 ⑤細胞染色体上の特定部位へ限定 発現クローンを生細胞染色体上の特定部位へ導入するた 数の msGW 発現クローンを導入する めの、FRT（部位特異的組換えシグナル）挿入用ベクタ ためのジーンターゲッテイング素 ーを作製した。導入した msGW 発現クローンが細胞の増 ○ 材の作製（大阪大学） 殖に伴って、染色体から切り出されないような、染色体 上の構築部位デザインを行なった。 ⑥５種類以上の DNA 分子を１分子 従来の Gateway 法では、２～４種 DNA 断片を一回の LR 反 ベクター上で並列融合型で構築 応で接続することは出来るが、５種類以上の DNA 分子の するための Modular 一反応での接続は不可能である。我々は Modular Destination vector の作製 Destination vector を創出し、５種類以上の DNA 断片が ハイスループットに接続できるようにした（T. Sone et ◎ al.；J. Biotech. in press）。現在、８～１２種類 DNA 断片の接続が行えている。これを用いて、３～４種 cDNA を一分子ベクター上で、それぞれに蛍光タグを付けて構 築することが可能になった。 ①Multisite Gateway 法による多 予めエントリークローンとして構築しておいたプロモー 遺伝子発現クローンの高能率構 ター、IRES、N 末タグ、遺伝子、C 末タグ、Poly A シ 築系: 共通素材ベクターとアダ グナル、などの特殊配列の素材 DNA 類を、6 塩基配列の プターエントリークローンを用 短いアダプターエントリークローンをダミーとして用い ◎ いた a la carte 構築法 て、a la carte 式に好みの組合せを作ることを考えてみ た。即ち、多様な発現クローンが準備した素材で構築で きる体系化（systematization）を考案した。 102 ②複数の同一 att シグナルが共存 する Multisite Gateway ベクタ ーを用いた Modular Destination 構造の作製 平成１８年度 従来の Multisite Gateway 法では、5~12 DNA 断片の連結 効率は低く、3～6 種 cDNA を一分子ベクター上に持つ発 現クローンの作製は困難であった。5 種以上の DNA 断片 を 効 率 よ く 接 続 す る に は 、 新 た に 考 案 し た Modular Destination ベクターを用いれば良いことを見出した。 ◎ Modular Destination ベクターの効率良い構築法と、同 一の att シグナルがベクター上に複数存在する場合に、 その位置関係によって同一シグナルが組換え効率に及ぼ す影響や、ベクター上の複数の DNA 断片を同時に交換す る方法を見出した。 ③２～３種類の cDNA を生細胞へ 種々のウィルスや、真核細胞由来の IRES を利用し、単一 同時に導入・発現させるための 転写単位で３種 cDNA を同時発現させうる人工オペロン 真核細胞型人工オペロンの構築 型発現ベクターを作製し、トランジエント形質転換細胞 ◎ と利用 や安定形質転換細胞で、細胞の分裂間期と分裂期におけ る３種蛋白質の動態観察を行なった。また、それぞれの cDNA 発現効率の比較、翻訳量の調節を行った。 ①従来の Gateway エントリークロ 従来の Gateway 法で構築された att１と att2 を両端にも ーン（att1-att2）資産を Multisite つ Entry クローンを msGW 系へ導入して、マルチ遺伝 Gateway 系へ導入する方法 子発現クローンを構築するには、一分子ベクター上へ２ ～３種類の att1-att2 型 cDNA を挿入して、それぞれに ◎ 発現シグナルや蛍光タグ等を組合わせなければならな い。このために種々の adaptor を用いて att1 や att2 を 多種のシグナルに接続する方法を考案し、実際に使用で きることを確かめた。 ②蛍光タグの適正接続法を検出す 蛍光タグの標的タンパク質因子への接続法（N 末と C 末） るための multi-gene 発現クローン を検討した。Multisite Gateway 法を用いて、様々なア -セットのハイスループット構築 ダプターEntry クローンを予め準備し、これらを適宜に ◎ 組合わせることによって、２タンパク質間相互作用の検 出・解析に適正な蛍光タグ接続法を見出し、発現クロー ン群のセットを作製した。 ２）生細胞への蛍光標識遺伝子の導入と発現量の制御技術、及び微量蛍光タンパク質の定量技術の開発 平成１４年度 ①低発現用の転写シグナル活性の 測定（大阪大学） ②蛍光タグの検定と素材クローン 化（大阪大学、オリエンタル酵 母） 平成１５年度 ①低発現転写シグナルのクローン 構築（大阪大学） ヒト遺伝子より調製した４種類の転写制御シグナル （aurora A、cdc 2、cyclin B1、cyclin E）を EGFP に接続し、 トランジエント形質転換法で HeLa 細胞へ導入し、これ ○ らの発現が EF1-αや CMV シグナルよりもかなり低いこ とを観察した。低発現シグナルとして有効であると判断 した。 EGFP、SECFP、SEYEP-F46L、ｍRFP1、及び dsRed2 の cDNA をトランジエント形質転換法で HeLa 細胞へ導入し て発現させ、調べた。EGFP、SECFP、SEYEP-F46L、及 ○ びｍRFP1 の４種類を今後主に使用することにし、これら の cDNA を種々の att シグナル間に挿入した蛍光タグ -Entry クローンを準備した。 ヒト細胞の細胞周期同調性遺伝子の aurora A、cdc 2、cyclin B1、及び cyclin E のシグナル DNA を調製し、CMV（593 bp）や EF1-α（1840 bp）シグナルも併せて用い、HeLa 細胞での導入 cDNA 転写活性を１～３４０倍に変動させ ることが出来た。aurora A、cdc 2、cyclin B1、及び cyclin E ◎ シグナルの発現量は、従来使用されていた EF1-αや CMV シグナルの 1/10~1/300 であり、標的遺伝子の低レベル発 現を再現し得ることが確かめられた。これらのシグナル を持つ種々の msGW 発現クローンを作製した。 103 ②種々細胞への低発現シグナル適 用性（大阪大学） 平成１６年度 HeLa 細胞の他に、ヒト２９３細胞、マウス ES 細胞でも、 細胞周期同調性シグナルは低発現で、再現性が認められ た ③翻訳シグナルによる発現量調節 Gtx-IRES、HCV-IRES、キメラ HCV-IRES、及び EMCV-IRES （大阪大学） 。 を使用し、Kozak シグナルと併せて用いて、ほぼ 1~10 倍 の異なる翻訳量の調節が可能であった。Gtx-IRES２～５ リピート配列は単一 Gtx の～1/3 活性であった。 ④複数種 cDNA を発現させるため EMCV-IRES は単一 cDNA を翻訳開始させる活性は低か の、IRES 利用法を考案する（大 ったが、二つの cDNA 間に挿入された場合は、下流の 阪大学） cDNA 翻訳を高活性で開始した。HCV-IRES、及びキメラ HCV-IRES は何れの場合も有効であった。Gtx は cDNA 間 に挟まれた場合は低活性であった。 ⑤複数種 cDNA の細胞への同時導 Multi-gene 同時導入用発現クローンとして、５種類の基本 入と共発現（大阪大学） 的構造を作製した。 複数転写系：このうちの３つは２～４cDNA を含み、 それぞれの cDNA が独立転写単位を構成する。これらを HeLa 細胞へトランジエント法で導入し、細胞集団の何れ の細胞も２～３cDNA を同時発現した。 複数翻訳系：他の２つの構造は単一転写単位に複数翻 訳単位が含まれている。これらを HeLa 細胞へトランジ エント法で導入し、細胞集団の何れの細胞でも２～３ cDNA を同時に発現させることが出来た。 ⑥核内染色体の特定部位へのクロ ⑥低発現（Cyclin E）と高発現（CMV）のプロモーター ーン導入・発現（大阪大学） に接続した EGFP-cDNA を HeLa 染色体上の FRT 部位（３ ～５ヶ所）へ導入し、安定形質転換細胞株で発現を観察 した。Cyclin E プロモーターよりの EGFP タンパク質の 低レベル産生が検出（FACS 法）された。 ⑦細胞内微量蛍光標識タンパク質 ⑦細胞内で微量蛍光標識タンパク質の定量は、既知量の の定量（オリエンタル酵母、大 精製蛍光タンパク質を吸着させた標準粒子等を作製して 阪大学） 行なうことを試みている。 ①msGW 発現クローンのそれぞれの 転写活性を異にする 6 種類プロモーター（aurora A、cdc cDNA の転写・翻訳量の調節：その 2、cyclin B1、cyclin E、CMV、EF1-α）と、翻訳活性を １- 要約（大阪大学） 異にする Gtx-IRES、EMCV-IRES、HCV-IRES、及び Kozak 等の１２種類の翻訳シグナルを、種々に組合わせ た発現クローンを細胞へ導入し、導入 cDNA の発現 量を比較・定量した（K. Yahata et al., J. Biotech. in press；K. Sasaki et al., J. Biotech. in press）。導 入 cDNA からのタンパク質産生量は、数千倍の幅で 変化させ得た。発現量の定量測定は、転写（mRNA）レ ベルと翻訳（タンパク質）レベルで行い、産生され た mRNA 量の測定にはリアルタイム PCR システムを、 タンパク質量はウエスターンブロッテイング法を用 いた。 104 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ②msGW 発現クローンのそれぞれの cDNA の転写・翻訳量の調節：その ２（大阪大学） 平 成 １ ７ 年 度 cDNA 転写量を 1～340 倍（プロモーターの相対活性）に 変動させることが出来、翻訳量を Gtx-IRES、HCV2a-IRES、 mHCV2a-IRES、HCV45-IRES、mHCV45-IRES、 EMCV-IRES、Kozak について、それぞれ 1％、 （10％）、 30～50％、100％の相対レベルに調節し得ることが判明し た。これによって、発現クローンのタンパク質産生量を 1～10,000 倍の異なるレベルに設定することが可能にな った。即ち、cyclin B1・Gtx-IRES と CMV・Kozak の組合 わせでは、それぞれのタンパク質産生量は１倍と 10,000 倍であった。EF1-α・Kozak と CMV・EMCV-IRES の組 合わせでは産生量はそれぞれ 1,000 倍と 3,000 倍になっ た。これによって、バイオイメージング研究に於ける、 生細胞への適正な遺伝子導入と、それらの発現量の計画 的設定が行えると考えられた。 ③細胞内微量蛍光タンパク質の顕 細胞内での導入遺伝子の微弱な発現量を蛍光発光で計測 微鏡視野下における定量測定（オ するためには、例えば蛍光顕微鏡の視野内に存在させた リエンタル酵母工業、大阪大学） 基準蛍光粒子のようなものがあれば良い。上記の 4 色の 蛍光タンパク質を高度に精製し、これらをビーズ状担体 に付着させてこのようなインターナルコントロールに利 用する系を構築した。既知分子数（3 x 10４ ～ 6 x 10６） の EGFP を含む粒子を作製し、EGFP 形質転換細胞 （HeLa） との比較計測を行なった。今後、更に低量の蛍光タンパ ク質を装着したビーズを作製し、定量測定の条件設定を 行なう（分担：オリエンタル酵母工業） 。この標品との相 対蛍光値から、細胞内で産生された蛍光標識タンパク質 の分子数の算定も試みた。 ④msGW 発現クローンの染色体上 HeLa や 293（ヒト肺由来）細胞に加えて、マウス ES 細 特定部位への導入（大阪大学） 胞の染色体特定部位へ限定数発現クローンを導入し、発 生・分化の初期段階を通じての発現量の生理的調節を意 図した。そのために、先ず FRT（および lox）を介した部 位特異的導入系に必要な素材の作製などの準備を行なっ た。 ⑤２種 cDNA のタンデム配列発現 機能的タンパク複合体形成の検出を試みた。まず、細胞 クローンを用いたヘテロ２量体 骨格形成に関与する２種類の CP-cDNA を異なる蛍光タ 形成の解析（大阪大学） ンパク質で標識し、HeLa 細胞内で、これらの２因子によ るヘテロ２量体形成を観察した。この複合体形成は核外 の細胞質で行なわれていた（K. Yahata et al., J. Biotech. inpress）。 ⑥染色体上へ導入された限定数発 種類の CP-cDNA をそれぞれ独立転写単位としてタンデム 現クローンの低レベル発現系（大 配置した発現クローン（蛍光タグ付）を用いて、トラン 阪大学） ジエント形質転換細胞と安定形質転換細胞を作製し、３ 種類のプロモーター（EF1-α、cyclin E、cdc2）からの低 レベル発現量を比較した。HeLa 細胞染色体上の３ヶ所へ 発現クローンを導入した安定形質転換細胞では、発現量 はトランジエント導入細胞の３％以下であった（K. Yahata et al., J. Biotech. inpress）。 ①Multisite Gateway 法による多 隣接遺伝子間で発生する転写干渉効果を緩和するため 遺伝子の同時導入・発現クローン に、1 分子ベクター上で構築された隣接遺伝子間へ の構築 ： HS4 インスレーター・ chicken インスレーターHS4 の繰り返し配列構造（HS4 カセットによる近接遺伝子間の転 カセット）を作製して挿入し、緩和が効果的に行なわれ 写干渉効果の緩和 ることを見出した。従来から HS4 は遺伝子間のエンハン サー干渉作用を緩和することが報告されていたが、プラ スミド環状 DNA 上での効果が解析されたのは始めてで あった。 105 ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ②Multisite Gateway 法によっ作 製した multigene 発現クローンの 利点：生細胞への２～４種 cDNA の同時導入における co-transfection 法との比較 ③生細胞内での蛍光識別標識され た３種蛋白質の同時動態解析 ④ES 細胞への複数種遺伝子の同 時導入と発現量の制御 ⑤Multigene 発現クローンの転写 干渉に及ぼす Insulator 配列の挿 入位置の効果 平 成 １ ８ 年 度 ①マルチ遺伝子発現クローンにお ける隣接遺伝子間で発生する転写 干渉効果に及ぼすプロモーター強 度の影響 ②染色体上の異なる特定部位への Multisite Gateway 発現クローン の重複導入法 ③φC31 recombinase system を 使用した染色体特定部位への新規 遺伝子導入法 細胞では、多くの蛋白質はヘテロ複合体を形成しており、 また蛋白質間の相互作用は重要である。このプロテオミ クスを正しく解析するには、複数種類の cDNA を同時に 細胞へ導入して本来の動態を観察する必要がある。しか し、染色体上の同じ FRT 位置へ、２種類以上の遺伝子 （multigene）を共に導入することは、現在の co-transfection 法（複数種の組換えプラスミドを混合す る方法）では困難である。１分子ベクター上に複数種 cDNA を並べて構築し、この組換え分子を細胞へ導入す れば目的を達することを証明した。 トランジエント形質転換細胞と安定形質転換細胞株を比 較しながら、分裂間期と分裂期を通じた３種タンパク質 の同時動態変化の観察結果を得た。われわれが作製した マルチ遺伝子発現クローンを用いれば、複数種類の遺伝 子を化学量論的（stoichiometrical）に生細胞へ導入する 事が可能であり、良い観察結果が得られた。これらのク ローンは細胞生物学分野や再生医療・遺伝子治療分野へ も利用され得るものと期待された。 従来の我々グループにおける somatic cells を用いて得ら れた複数種 cDNA の発現解析結果を、マウス ES 細胞で 比較的に解析する実験を準備した。ES 細胞でのマルチ遺 伝子発現クローンの有用性を実験するに必要な各種プロ モーターの活性を ES 細胞で調べた。 cHS4 insulator 配列を導入遺伝子の前後に挿入した発現 クローンを構築して、遺伝子導入で問題となりやすい位 置効果やサイレンシングを回避できる可能性を調べた。 ゲノム DNA 上の導入 cDNA 群が受ける、周辺 DNA 領 域からのへテロクロマチン伸長による不活性化や、不測 のエンハンサー作用の影響を防ぐために、cDNA 群の一 端や両端に種々の Insulator カセットを配置した。 DNA 上で複数種 cDNA を独立転写単位としてタンデム配 置させた場合には，隣接 cDNA 間で転写干渉が生じる。 この干渉効果を緩和し、各 cDNA の発現レベルがそれぞ れに接続されているプロモーター本来の活性を反映する ような策の考案をおこなった。インスレーターを cDNA 間へ挿入することの他に、タンデム配列の cDNA のプロ モーター強度を弱-強の順に並べることでも解消しうる ことを明らかにした。 多種類の cDNA を一細胞へ安定に導入したい場合には、 異なる multi-gene クローンを染色体上の異なる挿入部 位へ、異なる組み換え酵素を用いて部位特異的に導入す ればよいと考えられる。例えば、３種 cDNA をもつクロ ーンと２種 cDNA をもつクローンを、それぞれ FRT と Lox 部位へ Flp と Cre を用いて導入すれば、染色体上へ ５種 cDNA を異なる色の蛍光タンパク質で識別標識して 導入できるであろう。準備に必要なベクター・クローン の作製を行なった。 φC31 recombinase system を用いて、３種類の cDNA[Histon H2B、EB1 (microtubule capping protein)、Tubulin α] へ異なる蛍光タンパク質タグを融 合接続した multi-gene 発現クローンを HeLa 細胞染色体 上の pseudo attP サイトへ導入し、安定形質転換細胞株 を作製した。導入された染色体部位を調べ、幾つかの染 色体へ優位に発現クローンが導入されルことを見出し た。 106 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○ ◎ ④複数種 cDNA を染色体上へ導入す ヒト細胞（HeLa）の染色体上の３ヶ所に FRT を設置し るための multi-gene 発現クローン て、これらの FRT 部位へ２種類の遺伝子（cDNA）を （Multisite Gateway 法）の有利性 co-transfection 法で共に導入することを試みたが、極め て困難であって、いずれかの cDNA が優位に導入される ◎ ことが観察された。一方、Multisite Gateway 法で構築 した２種 cDNA タンデム発現クローンを用いた場合に は、これらの共導入の目的が容易に達せられたことを見 出した。 ⑤真核細胞系のオペロン型マルチ Multisite Gateway(msGW) 法を用いて、一分子ベクタ 遺伝子発現クローンの染色体への ー上で、一つのプロモーターの下流に２～３種 cDNA を 導入とインスレーターや 並べて構築し（真核細胞系オペロン型発現クローン） 、こ MAR/SAR を用いた発現活性化 の組換え DNA（発現クローン）を細胞へ導入して、複数 種 cDNA を共導入させた。これら cDNA の発現レベルの ○ 調節は、種々のウィルスや細胞由来の IRES ( Internal Ribosome Entry Site) を利用して翻訳レベルで行った。こ のオペロン単位の端に、核マトリックス相互作用領域 （MAR/SAR）や、インスレーター(HS4)の配列を配置し、 これらがオペロン構造内の遺伝子発現に及ぼす効果を調 べた。 ⑥インスレーターによる隣接遺伝 転写干渉効果を解消するために、隣接遺伝子間に chicken 子間に起こる転写干渉効果の緩和 HS4（cHS4）インスレーターの繰り返し配列構造（cHS4 カセ ット）を挿入すると、染色体内、染色体外においても干渉効果 を緩和できることを見出したが、どのような機構で転写干渉作 用を遮断しているのかを調べた。その結果、一過性導入した ◎ プラスミド DNA 上の cHS4 インスレーター部分のコア領域に CTCF が濃縮していることが観察された。また、cHS4 インスレ ーターを導入したプラスミド DNA の転写干渉効果は緩和され たが、同時に遺伝子発現量も増大した。これは cHS4 領域近 傍で誘起されるヒストンのアセチル化によること見出した。 ３）ヒト人工染色体への標識遺伝子導入による細胞染色体外での独立発現系の開発（藤田保健衛生大学） 平成１４年度 ①挿入部位を持つ HAC の形成に 必要な前駆体の作成 平成１５年度 挿入部位として lox 配列を持つ前駆体（アクセプター前 駆体）とアルフォイド配列を持つ前駆体（HAC 前駆体） ○ とを BAC ベクターを基に大腸菌内に構築できた。 ②HAC からの遺伝子発現を保証す インスレーター配列としてβグロビンの Locus Control る条件の探索・準備 Region (LCR)配列を YAC クローンから単離した。次に ○ LCR 配列を配置した lox 配列(LCR-lox)を持つアクセプタ ー前駆体を構築した。 ①挿入部位を持つ HAC の構築法 アクセプター前駆体と HAC 前駆体とをヒト培養細胞 の確立 HT1080 に共導入する方法により、lox 配列を持つ HAC ◎ を構築できた。 ②lox 部位への遺伝子挿入の確認 ③インスレーター配列を配置した 挿入部位を持つ HAC の構築 ④LCR-lox 配列への遺伝子挿入の 確認 ⑤挿入した遺伝子の発現量 測定 lox 配列のみを持つ HAC には Cre 組み換え反応による遺 伝子の挿入ができないことが明らかとなった。lox 配列の 脇にインスレーター配列を配置する必要性が示唆され た。 14 年度に準備した LCR-lox 配列を持つアクセプター前駆 体と HAC 前駆体を用いて HT1080 細胞中に LCR-lox を持 つ HAC を構築することに成功した。 Cre 組み換え反応により LCR-lox 配列を持つ HAC に cDNA 配列が効率よく挿入されることを証明した。 HAC に挿入した GFP 遺伝子の蛍光量を測定した結果、 HAC 保有細胞株ではすべての細胞でほぼ均一の発現量 で、通常の安定形質転換株と比較すると 10 倍程度高いこ とが明らかとなった。 107 ◎ ◎ ◎ ◎ ⑥HAC への msGW 発現クローン挿 LCR-lox 配列を持つ HAC に複数種の msGW 発現クロー 入の確認 ンの挿入が可能であることを確認した。 平成１６年度 ①HAC への遺伝子挿入効率の検証 インスレーター配列が異なる複数種の HAC から Cre/lox 組換え法に最適な HAC を選択し、90%以上の効率で HAC の適切な部位に遺伝子が挿入されることを確認した。 ②HAC の細胞内安定性の検証 HAC は、遺伝子(cDNA)挿入後においても、HT1080 細胞 内で独立したミニ染色体として安定に維持されることを 検証した。 ③HAC からの遺伝子の制御発現の HAC に挿入した遺伝子の発現量は、プロモーターに依存 検証 的であることから、HAC を用いた遺伝子の制御発現が可 能であることを証明した。 ④HAC の汎用的利用の検討 HAC を HT1080 細胞株から他細胞に移す条件を検討し、 微小核融合法により移動が可能であることを証明した。 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ 平成１７年度 ①ゲノム由来の巨大遺伝子領域 の HAC への挿入法 平成１８年度 ゲノム由来の巨大な遺伝子領域を BAC クローンとして 取り扱い、大腸菌内の相同組換え法により、HAC ベクタ ー挿入型に改変した。Cre/lox 組換えを利用して改変した ゲノム由来遺伝子領域を動物細胞内の HAC に挿入する ことが可能であることを実証した。 ②HAC 保有細胞株の樹立 HAC の汎用性を検証するために、微小核融合法により HAC を様々な細胞株（マウス胚性幹細胞を含む）に移入 し、HAC 保有株を樹立した。 ③HAC の細胞内安定性の検討 HAC を保有する様々な動物細胞株（ブタ、マウス、トリ など）を長期間培養し、HAC ベクターが細胞内で安定に 維持されることを実証した。 ④ゲノム由来遺伝子領域の発現制 ゲノム由来 STAT3 遺伝子を HAC ベクターに持つマウス 御の検証 胚性幹細胞を樹立し、STAT3 遺伝子の発現制御を検討し た。HAC ベクターからの発現はゲノム本来の持つ制御に 従い、この制御は長期間の培養後も維持されれた。HAC へ挿入した遺伝子の発現がゲノム由来の制御に従うこと を実証する ①FRT カセットを設置した HAC を 今本 G が構築した部位特異的組換えシグナル FRT 及びイ 保有する HeLa 細胞株の作出 ンバーテッド FRT カセットを設置した HAC 内を HeLa 細胞株内に作出し、flp/FRT 組換えを利用した HAC への 遺伝子挿入法の基礎を確立した。 ②増殖制御可能なヒト間葉系幹細 不死化遺伝子とこれを制御するプロモーターとを組み合 胞の作出 わせたカセットを持つ HAC を構築し、微小核融合法によ りヒト間葉系幹細胞にトランスファーすることにより、 長期間培養可能なヒト間葉系幹細胞を樹立した。 ③HAC 保有マウスの作出 HAC 保有マウス胚性幹細胞を用いて HAC 保有マウスを 作出した。HAC ベクターは次世代に受け継がれることを 実証した。 108 ○ ○ ◎ ○ ○ ○ ◎ 研究開発項目①－２「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発／標識生体分子の細胞内 調整技術開発」 （２）細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発 ・遺伝子転写制御ネットワーク解析技術及びセミインタクト細胞を基盤にした細胞 内ネットワーク可視化解析技術を統合したゲノム創薬支援システムの開発 ・遺伝子転写制御ネットワーク推定･検証技術及び単一細胞内ネットワーク可視化解 析技術開発 アステラス製薬株式会社、東洋紡績株式会社：共同実施：東京大学、大阪大 学（H16年度迄）、京都大学 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 最終目標の達成度 達 成 度 最終目標 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ 目 標 ４ 目 標 ５ 目 標 ６ 目 標 ７ 目 標 ８ 目 標 ９ 目 標 １ ０ ①遺伝子転写制御ネットワーク推定･検証技術、②機能保持細胞株の樹立、③単一細胞内ネッ トワーク可視化解析技術の最適化、④単一細胞内ネットワーク可視化解析技術の汎用性向上 と高精度化、以上①～④の個別要素技術や研究ツールを開発する。 遺伝子転写制御ネットワーク推定･検証技術開発：複雑な転写のサーキット構造（閉鎖系）を 有する体内時計を研究対象として、遺伝子転写制御ネットワーク推定･検証技術を開発する。 ◎ ◎ 機能保持細胞株の樹立：中枢組織及び末梢組織から２０種類以上の不死化細胞株を樹立する。 さらに、このうち３種類以上の機能保持細胞株を樹立し、その特徴付けを行う。 ○ 疾患制御遺伝子及び未病・疾患のバイオマーカー遺伝子の探索技術を開発する。 ◎ 単一細胞内ネットワーク可視化解析技術の最適化：哺乳動物生細胞中で、タンパク質の正常 な機能発現に特に重要な３つのステージ（ア、翻訳; イ、輸送・ターゲティング; ウ、分解） を制御するタンパク質ネットワークを可視化する。さらにセミインタクト細胞内でネットワ ーク可視化・再構成系を構築することにより、 「タンパク質の一生」を解析する汎用的なネッ トワーク解析法を作成する。 単一細胞内ネットワーク可視化解析技術の汎用性向上と高精度化：セミインタクト細胞を利 用した複数種の標識タンパク質導入技術を構築し、一分子可視化技術を利用したセミインタ クト細胞内のタンパク質相互作用の研究例を少なくとも一つ構築する。 単一細胞内タンパク質機能可視化解析技術のハイスループット化：ハイスループット化に必 要不可欠なセミインタクト細胞チップのプロトタイプを作製する。また、汎用性・再現性を 飛躍的に向上させるべくセミインタクト細胞調製の自動化装置を試作し、評価する。 セミインタクト細胞系を用いた疾患関連遺伝子の機能解析研究：コレステロール排出機能を 持つABCA1トランスポータータンパク質の細胞内内在化とマクロファージ泡沫化との関係を 発見し、かつその原因遺伝子の一つを明らかにした。又、脂肪細胞の脂質滴形成・分解を制 御する代謝ネットワークを明らかにした。 均質で再現性の良いセミインタクト細胞チップの作成：セミインタクト細胞アッセイのハイ スループット化のために必要なチップを2種類作成し、それを利用した生細胞チップを作成し た。また、そのチップの自動作成にも成功した。 セミインタクト細胞アッセイの自動化装置の試作：セミインタクト細胞チップ及び生細胞チ ップの可視化検出システムを構築し、それらを用いて汎用性の高いキナーゼネットワーク可 視化解析システムを構築した。それを用い、アルツハイマー病に関わるキナーゼネットワー クの抽出に成功した。 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り 研究成果 １）遺伝子転写制御ネットワーク推定･検証技術の開発（アステラス製薬株式会社） 109 〇 〇 ◎ 〇 〇 ◎ △：計画未達 達 成 度 体内時計を研究対象として、遺伝子転写制御ネットワーク推定･検証技術を開発し､体内時計の転写 制御ネットワークの解明を目指す ①網羅的遺伝子発現解析による概日振 副睾丸脂肪組織をサンプルとして経時的･包括的遺 動遺伝子の探索 伝子発現解析を行い、約２００個の遺伝子が概日振 〇 動していることを見出した。 平 ②概日振動遺伝子の転写制御配列のゲ 概日振動遺伝子のプロモーター上に見出される応答 成 ノムワイドな解析技術の開発 エレメントと発現位相との関係について解析し、３ 〇 １ つのエレメントに関連性を見出した。 ４ ③プロモーターレポーター系を用いた 時計遺伝子Per1, Per2, Per3等のプロモーターレポ 年 転写制御ネットワーク解析系の開発 ータ－遺伝子安定導入細胞株を樹立した。 〇 度 検討 ④周期振動遺伝子の鍵転写因子の探 転写因子と応答エレメントとの結合を調べるゲ 索･同定技術の検討 ルシフトアッセイ系を構築した。 〇 平 成 １ ５ 年 度 （１）時計関連遺伝子の転写応答エレメント解析と機能の検証 ① 時計関連遺伝子の転写制御領域 １６個の時計関連遺伝子について比較ゲノム解析を についてヒト･マウスの比較ゲノ 行い、全１６遺伝子の概日振動エレメントを推定し ムを行い、転写応答エレメントを た。 推定する ② 推定された転写応答エレメント １６個の時計関連遺伝子のプロモーター領域に が細胞内で機能していることを、 見出される概日振動エレメント全てについて機 ゲルシフトアッセイ、レポーター 活性測定、概日振動解析の３つの 能検証実験を行い、体内時計の転写制御サーキッ トの解明にほぼ成功した。 方法で検証する （２）体内時刻推定法及びリズム障害 ①Clock/Clockマウスの１サンプルの包括的遺伝子 検出法の開発 発現データからリズム障害であることが検出可能で あった。 ② 系統の異なるマウスを用いても１サンプルの包 括的遺伝子発現データで体内時刻推定が可能であっ た。 ◎ ◎ ◎ ◎ （１）体内時計の転写制御システムの同定 平 成 １ ６ 年 度 ①概日振動惹起に果たす時計応答エ レメントの機能解析 ②時計関連遺伝子の発現位相と機能 のシミュレーション解析 肥満・糖尿病マウスの遺伝子発現解析 （２）体内時刻推定法及びリズム障害 検出法の開発 E-box/E’-box が、概日振動生成に最も重要な働き をしていることを明らかにした。 体内時計の設計原理を明らかにした。これらの成 果を纏めて論文発表した。 糖尿病モデルマウス（db/db マウス）の副睾丸脂 肪を用いて包括的遺伝子発現解析を実施した。 一サンプルの包括的遺伝子発現データから、体内 時刻を測定する方法およびリズム障害を診断する 方法を開発し、論文として発表した。 ◎ ◎ ○ ◎ （１）肥満・糖尿病モデルマウスの体内時計解析および疾患変動遺伝子解析 平 成 １ ７ 年 度 ①Wild, db/+, db/db マウスの副睾丸脂 肪の経時的且つ包括的遺伝子発現解析 ②Wild, db/+, db/db マウスの肝臓の経 時的且つ包括的遺伝子発現解析 db/+及び db/db マウスの副睾丸脂肪における概日 振動遺伝子及び疾患変動遺伝子を抽出した。 db/+及び db/db マウスの肝臓における概日振動遺 伝子及び疾患変動遺伝子を抽出した。 AGF の mRNA の発現は、ある組織に特異的であ （２）糖尿病制御因子 AGF の発現解析 ることを見出した。 （３）AGF の作用メカニズム解析 AGF が作用する標的組織を見出した。 db/+及び db/db マウスの副睾丸脂肪における概日 ①Wild, db/+, db/db マウスの副睾丸脂 振動遺伝子及び疾患変動遺伝子を抽出した。 肪の経時的且つ包括的遺伝子発現解析 110 ○ ○ ○ ○ ○ （１）肥満・糖尿病モデルマウスの体内時計解析および疾患変動遺伝子解析 平 成 １ ８ 年 度 ①高脂肪食負荷マウスの副睾丸脂肪の 経時的且つ包括的遺伝子発現解析 高脂肪食負荷マウスの副睾丸脂肪における概日振 動遺伝子及び疾患変動遺伝子を抽出した。 ②高脂肪食負荷マウスの肝臓の経時的 且つ包括的遺伝子発現解析 高脂肪食負荷マウスの肝臓における概日振動遺伝 子及び疾患変動遺伝子を抽出した。 Wild, db/+及び db/db マウスの副睾丸脂肪におけ る、さらには、普通食マウスと高脂肪食負荷マウ スの副睾丸脂肪における包括的遺伝子発現解析に より未病・病態の進行に伴い共通して変動するマ ーカー遺伝子の抽出に成功した。 ある組織における AGF の作用メカニズムを明ら かにした。 （２）肥満・糖尿病モデルマウスの副 睾丸脂肪におけるバイオマーカ ー探索 （３）AGF の作用メカニズム解析 ○ ○ ◎ ○ ２）機能保持細胞株の樹立（アステラス製薬株式会社） 中枢組織および末梢組織から２０種類以上の不死化細胞株を樹立する。さらに、このうち３種類以上の 機能保持細胞株を樹立し、その特徴付けを行う。 SV40T-antigen/Per2::Luc トランスジェニックラットの各種組織から細胞機能を保持した不死化 細胞株の樹立を目指す ①視交叉上核由来不死化細胞株の樹 視交叉上核由来不死化細胞株 21 クローンを樹立し 〇 立の検討 た。 平 ②肺由来不死化細胞株の樹立の 肺由来不死化細胞株 15 クローンを樹立した。 〇 成 検討 １ ③肝臓由来不死化細胞株の樹立の検 肝臓由来不死化細胞株 11 クローンを樹立した。 ４ 〇 討 年 ④心臓由来不死化細胞株の樹立の検 心臓由来不死化細胞株 3 クローンを樹立した。 度 〇 討 ⑤褐色脂肪由来不死化細胞株の樹立 褐色脂肪由来不死化細胞株 10 クローンを樹立した。 の検討 〇 体内時計の中枢組織である視交叉上核から細胞機能を保持した細胞株の樹立を目指す 平 成 １ ５ 年 度 ①神経細胞様細胞株の樹立の 検討 ②オリゴデンドログリア様細胞株の 樹立の検討 ③アストログリア様細胞株の樹立の 検討 ④ミクログリア様細胞株の樹立の検 討 SV40 T-antigen トランスジェニックラットの視交 叉上核をパンチアウトし、継代培養を繰り返した後、 細胞株のクローニングを試みた。 ①～④ 神経細胞様細胞株、オリゴデンドログリ 〇 ア様細胞株､アストログリア様細胞株及びミクロ グリア様細胞株全てについてマーカー遺伝子の 発現を示す細胞株の樹立に成功した。 視交叉上核由来細胞株を用いた機能解析 平 成 １ ６ 年 度 樹立時計細胞を用いたリズム惹起因子 の探索と機能解析 高精度な概日振動遺伝子抽出ソフトの 開発 VIP発現細胞株を用いて時計関連遺伝子の経時的発 現解析を行い、概日振動を確認した。 従前に比べ高精度の概日振動遺伝子抽出ソフトを開 発した。 樹立オリゴデンドログリアを用いた機 能解析 LPA等に血清除去による細胞死を阻止する活性があ ることを確認した。 111 ○ ○ ○ 視交叉上核由来細胞株を用いた機能解析 平 成 １ ７ 年 度 樹立オリゴデンドログリアを用いた機 能解析 温度ｼﾌﾄによる分化誘導、さらには、LPA刺激による ○ MBP発現誘導惹起作用等を纏めて論文発表した。 樹立時計細胞（N14.5）の特徴づけ① NMDA受容体サブタイプの発現を明らかにした ○ 樹立時計細胞（N14.5）の特徴づけ② NMDA刺激に応答してMAPKのﾘﾝ酸化亢進及び時 計遺伝子Per1 & Per2の時刻依存的な発現誘導が惹 起することを確認した。 ○ 樹立時計細胞（N14.5）の特徴づけ① 視交叉上核由来光反応細胞としての機能を保持する 結果を纏めて論文発表した。 ○ 樹立時計細胞（N14.5）の特徴づけ② 神経分化したN14.5細胞の長期培養形を確立した。 ○ 樹立時計細胞（N14.5）の特徴づけ③ 創薬標的としての可能性を有する３１６種類の GPCRについて本細胞における発現を解析し、創薬 標的としての可能性を有するGPCRを複数種類選択 した。 ◎ 視交叉上核由来細胞株を用いた機能解析 平 成 １ ８ 年 度 ３）単一細胞内ネットワーク可視化解析技術の最適化（東京大学･大阪大学（H16 年度迄）） 平 成 １ ４ 年 度 平 成 １ ５ 年 度 ①「転写」「翻訳」 「分解」に関する ネットワークの生細胞内での可視 化解析法とセミインタクト細胞系 を用いた再構成・解析法の検討 （東京大学） ②セミインタクト細胞系を用いた 「細胞内輸送・ターゲティング」 に関するネットワーク可視化・再 構成系の検討（東京大学） ③セミインタクト細胞内でのタンパ ク質動態と反応の一分子可視化の 検討（大阪大学、東京大学） ①「転写」「翻訳」 「分解」に関する ネットワークの生細胞内での可視 化解析法とセミインタクト細胞系 を用いた再構成・解析法の検討 （東京大学） ②セミインタクト細胞系を用いた 「細胞内輸送・ターゲティング」 に関するネットワーク可視化・再 構成系の開発（東京大学） 単一生細胞及びセミインタクト細胞内のFyn遺伝子 の「転写」の可視化とセミインタクト細胞内での可 視化・再構成に成功した。 △ セミインタクト細胞系において、小胞体⇄ゴルジ体間 の小胞輸送及びペルオキシソームへの細胞質タンパ 〇 ク質のターゲティング可視化と上記輸送過程のキネ ティックス解析法のプロトタイプを構築した。 生細胞膜上の細胞分化に関わる受容体とリガン ドとの相互作用の可視化に成功した。また、セミ インタクト細胞内でその受容体とアダプタータ 〇 ンパク質との相互作用を可視化することに成功 した。 細胞の小胞体ストレスや酸化ストレスなどに応答し て翻訳開始される核内転写因子の「ストレス応答性 翻訳」→「核内移行」過程全行程を、セミインタク ◎ ト細胞内で可視化・再構成に成功した。 (a)哺乳動物細胞内の膜タンパク質の分泌に関する 小胞輸送過程(小胞体→ゴルジ体→細胞膜)を全てセ ミインタクト細胞内で可視化・再構成することに成 功した。 (b)上記を利用し、細胞周期依存的な小胞体→ゴルジ 体間小胞輸送制御に関わるタンパク質因子の同定と その機能発現機構を明らかにした。 (c)上記を利用し、小胞体ストレスの付加時に活性化 する全く新規の細胞内小胞輸送経路を発見した。 (d)哺乳動物細胞のコレステロール代謝に関与する とされているABCトランスポータータンパク質 （ABCA1およびその変異体）の細胞内輸送・ターゲ ティングの可視化を構築した。 112 ◎ ◎ ◎ ◎ ③セミインタクト細胞内でのタンパ ク質動態と反応の一分子可視化 （大阪大学、東京大学） ①「翻訳」に関するネットワークの 生細胞内での可視化解析法とセミ インタクト細胞系を用いた再構 成・解析法の構築（東京大学） 平成１６年度 ②セミインタクト細胞系を用いた「細 胞内輸送」に関するネットワーク 可視化・再構成系の開発とその応 用（東京大学） ③セミインタクト細胞内でのタンパク 質動態と反応の一分子可視化（大阪大 学） ①セミインタクト細胞系を用いた疾患 関連遺伝子の機能解析研究（東京大学） 平 成 １ ７ 年 度 平 成 １ ８ 年 度 細胞分化に関わる受容体とアダプタータンパク質間 の相互作用を、セミインタクト細胞系で１分子可視 化解析し、結合・解離反応速度を決定した 哺乳動物細胞の酸化ストレス。小胞体ストレス。飢 餓ストレスなど様々なストレスによって翻訳制御 を受ける転写因子 ATF4 のストレス応答翻訳とそれ に続く核内移行過程全行程を生細胞で可視化する ことに成功した。また、これらの過程をセミインタ クト細胞内で細胞質依存的に可視化・再構成するこ とに成功した。 哺乳動物細胞内で生合成された膜タンパク質がゴ ルジ体へ積み出される小胞体膜上のミクロドメイ ン（ER exit sites）の動態可視化に世界で初めて成 功した。また、ER exit sites の細胞周期依存的ダイ ナミクスをセミインタクト細胞を用い可視化・再構 成に成功した。この再構成系を駆使して、ER exit sites の 細 胞 周 期 依 存 的 な 消 長 に 関 わ る 因 子 （p97/p47.syntaxin 5）を同定するとともに、Ｍ期 における小胞体→ゴルジ体の小胞輸送停止の分子 ネットワークを明らかにした。 EGF 受容体、アダプター蛋白質 Grb2, リン酸化酵素 Raf1 および ERK の動態を可視化した。低分子量 GTPase Ras の活性化を検出した。 (a)哺乳動物細胞のコレステロール排出に関与する とされている ABC トランスポータータンパク質 （ABCA1）の細胞内輸送・分解を可視化した。そ の研究過程で、動脈硬化症の主因であるマクロフ ァージの泡沫化が、泡沫化誘起因子による ABCA1 の内在化によるものであることを発見した。 (b)脂肪細胞の脂質滴形成・分解を制御するタンパ ク質ネットワークを解析する目的で、脂質滴上の タンパク質 CGI-58 と相互作用するタンパク質を酵 母 two hybrid 法を中心に探索した結果、細胞の糖 代謝のマスター酵素や脂質分解の鍵酵素などを得 た。セミインタクト細胞系を用いこれら分子の脂 質滴へのターゲットを再構成し、脂質分解ネット ワーク解析のアッセイ系を構築した。 ○ ◎ ◎ ○ ◎ ○ (a)動脈硬化症の主因であるマクロファージの泡沫 化が、 泡沫化誘起因子による ABCA1 の内在化によ る特殊な膜構造体(A1-body と命名)の形成とその 中へのコレステロールの異常蓄積であることを発 ①セミインタクト細胞系を用いた疾患 見した。DNA チップ解析により A1-body 形成に関 ◎ 関連遺伝子の機能解析研究（東京大学） わ る 候 補 遺 伝 子 約 140 個 を 絞 り 込 ん だ 。 ABCA1-GFP を用いた ABCA1 内在化アッセイを 用い、その候補遺伝子群より、ABCA1 のリサイク リング過程を阻害し A1-body 形成を活性化するタ ンパク質を同定した。 113 (b)脂肪細胞の脂質滴上のタンパク質 CGI-58 と相互 作用するタンパク質の探索を続けた結果、新たに アミノ酸代謝制御タンパク質を同定した。昨年度 同定した、糖代謝酵素、脂質代謝酵素と考え合わ ○ せると、脂肪細胞の脂質滴上では脂質代謝・糖代 謝・アミノ酸代謝を制御する一大ネットワークが 形成され,それが脂肪細胞全体の代謝制御に密接 に関わっていることを明らかにした。 ４）単一細胞内ネットワーク可視化解析技術の汎用性向上と高精度化（東洋紡績、東京大学･大阪大学） ①セミインタクト細胞を利用した複数 セミインタクト細胞に大腸菌を用いて作成したリコ 平 種の標識タンパク質導入技術の構築 ンビナントタンパク質を２種類を同時に導入し小胞 △ 成 検討（東京大学、大阪大学） 輸送やオルガネラ形態変化を指標にその導入効果を １ 確認した。 ４ ②マルチカラー１分子可視化顕微鏡の ２色の同時１分子観察を行う装置を構築した。細胞 年 開発（大阪大学） 膜受容体リガ ンドと、活性化受容体を認識するタン ○ 度 パク質や抗体を異なった蛍光色素で標識して、同時 観察することができた。 ①セミインタクト細胞を利用した複数 分子量50~120kDaのリコンビナントタンパク質５ 種の標識タンパク質導入技術の構築 種類を同時にセミインタクト細胞内に導入して細胞 （東京大学、東洋紡） 内オルガネラ（小胞体やゴルジ体）の細胞周期依存 的な再構築に成功した。水溶液中で６量体（約 600kDa）を形成しているものでも、水溶液中での ◎ モノマー⇄ヘキサマー平衡を利用して導入できるこ 平 とを確認した。これにより、導入されたタンパク質 成 が機能を保持したままで、またはセミインタクト細 １ 胞内部の膜タンパク質と相互作用して機能発現（リ ５ ン酸化や膜融合機能など）することを確認できた。 年 度 ②マルチカラー１分子可視化顕微鏡の ３色の同時１分子観察を行う装置を構築した。４色 ○ 開発（大阪大学） 同時観察を行う光学系を設計した。 ③生体分子間相互作用パラメータ決定 法の開発（大阪大学） ①セミインタクト細胞を利用した複数 種の標識タンパク質導入技術の構築 （東京大学） 平 成 １ ６ 年 度 ②マルチカラー１分子可視化顕微鏡の 開発（大阪大学、東京大学） ②マルチカラー１分子可視化技術を利 用したセミインタクト細胞内のタンパ ク質の相互作用パラメータ決定法の最 適化（大阪大学） 蛍光標識タンパク質の１分子動態（運動軌跡、蛍光 強度変化）を自動追跡するソフトウェアを開発した。 多色１分子同時間撮像から、蛋白質の結合解離を計 測する方法を開発した 小胞体膜上のミクロドメイン（ER exit sites）の細 胞周期依存的な消長可視化・再構成において、リコ ンビナントタンパク質としてp97/p47タンパク質複 合体（分子量約600kDa）や抗体（igG）等をセミイ ンタクト細胞内に導入し、かつそれらのATP依存的 な膜融合活性などの機能発現に成功した。 ２色の同時１分子観察を行う装置とセミインタクト 細胞系を駆使し、細胞膜受容体リガ ンド（EGF） と活性化EGF受容体（リン酸化、または活性化型構 造変化を持った）の細胞内動態を一分子可視化解析 することに成功し,受容体型チロシンキナーゼの膜 上での会合がシグナルの増強やシグナルの多様化を 生み出すことを明らかにした。 セミインタクト細胞内にEGF-Ras-MAPKシステムを再 構成することに成功した。また、複数の分子反応デ ータを数理モデルにグローバルにフィッティングす ることにより、反応パラメータ推定の精度を上げる アルゴリズムを開発した。 114 ○ ◎ ◎ ○ ハイスループット化実現のため、2種類のセミインタ クト細胞チップ（12 wellsと48 wells）を作成し、そ ①均質で再現性の良いセミインタクト の性能評価・検討を行った。8種類の哺乳動物培養細 ○ 細胞チップの作成 胞(脂肪細胞も含む)の正常な生育と当研究室が標準 化しているセミインタクト細胞調製が自動プログラ ムに従い正確に行われることを確認した。 平 成 １ ７ 年 度 平 成 １ ８ 年 度 (a)蛍光標識転写因子(in vitroで合成・精製)の分化 誘導細胞質依存的な細胞質—核内シャトル過程の再 構成実験を、セミインタクト細胞チップとアッセイ ○ 自動化装置を用い全行程自動化によって行うことに 成功した。 (b) セミインタクト細胞チップ作成の前段階で作成 できる生細胞チップに注目し、それを用いた生細胞 機能可視化アッセイを検討した（世界的に見ても、 生細胞を培養し、それ様々な試薬の添加・インキュ ②セミインタクト細胞アッセイの自動 ベーション操作を加えられる装置は皆無であった）。 化装置の試作 GFPを融合させた細胞質タンパク質や膜タンパク質 の遺伝子導入の全自動化に成功した。 (c) セミインタクト細胞アッセイ自動化装置によっ て最終的に得られた生細胞チップやセミインタクト 細胞チップなどのサンプルチップを全自動で可視化 解析するためのシステムとして共焦点レーザー顕微 鏡を選択し、自動焦点機能は無いがマニュアルによ ってそのチップ位置をセットすれば、48 wellを約10 分間でスキャニングし全画像を取得するシステムを 構築した。 チップ上で自動作成したセミインタクト細胞に様々 な試薬・細胞質などを添加又は吸引を繰り返す操作 ①均質で再現性の良いセミインタクト を行い、試薬分注・添加・吸い出し操作によるセミ 細胞チップの作成 インタクト細胞のダメージを評価・検討し、分注速 度・量・吸い出し速度などの最適化、分注チップの 形状改良などを行った。 (a)セミインタクト細胞チップ及び生細胞チップを 全自動で可視化解析するための検出システムの構築 を行った。昨年度に引き続き、共焦点レーザー顕微 鏡による検出法の改良を行い、自動焦点機能の装着、 スキャニング速度の向上、多色蛍光の同時測定機能 ②セミインタクト細胞アッセイの自動 の追加を行った。又､市販のIn Cell Analyzerに当該 化装置の試作 チップ用のアダプターを装着することにより、低倍 対物レンズを用いた3色蛍光画像の高速取得と多点 観察データ取得が可能となった。これを一次スクリ ーニング系とすることにより、チップを使用したHTP スクリーニングが十分可能になった。 115 ◎ ○ ○ ○ (b) セミインタクト細胞チップ作成・アッセイ自動 化装置を利用した汎用性の高いタンパク質ネットワ ーク解析システムの構築を目的とし、キナーゼネッ トワーク可視化解析システムを構築した。具体的に は、ゴルジ体と後期エンドソーム間で起こるマンノ ース6リン酸受容体の輸送素過程を攪乱するキナー ゼをヒトキナーゼsiRNAライブラリーの網羅的解析 により同定した。結果として、アルツハイマー病に 関わる5種類のキナーゼセットが得られ、それらのキ ナーゼが実際にアルツハイマー病の原因因子である 異常アミロイドタンパク質の分泌を活性化している ことを確認した。これらのことから、本キナーゼネ ◎ ットワーク可視化解析システムは､細胞内のタンパ ク質の局在変化を指標にその疾患に関わるキナーゼ セットを網羅的に抽出する汎用性の広いシステムで あることが実証できた。 平成１４年度 ５）単一細胞内タンパク質機能可視化解析技術のハイスループット化（東京大学･大阪大学） 標識タンパク質の生細胞内発現系及 び無細胞翻訳系を用いた発現・精製 系の検討（東京大学、東洋紡） 平成１５年度 哺乳津物細胞のペルオキシソームまたは核内に局在 する数種のタンパク質のGFP融合タンパク質のコ ンストラクトを作成し動物細胞でのオルガネラ局在 化を確認した。また、同タンパク質のリコンビナン トタンパク質を大腸菌より調製・精製しセミインタ クト細胞内に導入しその正確なオルガネラターゲテ ィングに成功した。 ハイスループット化のために必要な ハイスループット化実現のため、１）セミインタク 再現性・汎用性のあるセミインタク ト細胞チップ、２）自動セミインタクト細胞チップ ト細胞の調製用装置の検討（東京大 作製用装置の試作を試み、プロトタイプ装置として 学） 十分目的を達成できることを確認した（本装置は日 京テクノスとの共同開発による試作品であるである ため購入には至っていない）。 ハイスループット化実現のため、DNAチップと同 平 等の規格を持つセミインタクト細胞チップ（46 成 wells）を石英ガラスで試作した。また、本チップ １ ①セミインタクト細胞チップとその のwellに目的の細胞を培養し、そのままセミインタ ６ 自動作成装置の試作（東京大学） クト細胞処理できるセミインタクト細胞チップ自 年 動作成装置を試作した（本装置は日京テクノスとの 度 共同開発による試作品であるため購入には至って いない）。 ６）無細胞タンパク質合成技術による蛍光標識タンパク質プローブ作成技術確立（その１） （東洋紡績） 平 無細胞タンパク質合成技術による蛍光タンパク質プローブ作成技術開発のための基礎検討 成 ①コムギ胚芽無細胞タンパク質合成系 目的タンパク質のＮ末端/Ｃ末端で３種類の蛍光タ １ で目的遺伝子が蛍光タンパク質との ンパク質との融合タンパク質を発現できるベクター ４ 融合タンパク質として発現できる発 を構築した。更に簡便に融合タンパク質が精製出来 年 現ベクターの構築 る様、蛍光タンパク質の末端にHisタグを付加した。 度 116 ○ ○ ○ ◎ ②部位特異的な蛍光標識タンパク質プ ローブ作成のための基礎検討 ③セミインタクト哺乳動物細胞技術の 確立 平 成 １ ５ 年 度 検討用タンパク質内部に４塩基コドン変異/アンバ ー変異を導入しコムギ胚芽無細胞合成系にて非天然 アミノ酸が取込まれることを確認した。 HeLa細胞を用いてセミインタクト細胞化及び HeLa細胞質の調製の至適条件を見出した。更に ① で構築したベクターを用いコムギ胚芽無細胞合成系 で合成した蛍光標識との融合タンパク質２種類をセ ミインタクト細胞に加え適切な動態を示すことを確 認した。 ○ ◎ 無細胞タンパク質合成技術による蛍光標識タンパク質プローブ作成技術確立の検討 ①コムギ胚芽無細胞タンパク質合成技 術による蛍光タンパク質との融合タ ンパク質プローブ作成技術の確立 ②セミインタクト細胞技術(哺乳動物細 胞及び酵母細胞)を用いた蛍光標識タ ンパク質プローブ評価技術の確立 ③部位特異的な蛍光標識タンパク質プ ローブ作成技術確立の検討 脂肪細胞のセミインタクト細胞化条件を確立し、コ ムギ胚芽無細胞合成系で 脂肪油滴結合タンパク質 と蛍光タンパク質との融合タンパク質を合成した。 この融合タンパク質をセミインタクト脂肪細胞に導 入し融合タンパク質が脂肪細胞においても正しい動 態を示すことを確認した。 コムギ胚芽無細胞合成系で、４塩基コドン変異によ り 蛍光色素付加非天然アミノ酸を部位特異的に導 入したタンパク質を合成し、同タンパク質の蛍光色 素検出に成功した。 ○ ○ 平 成 １ ６ 年 度 無細胞タンパク質合成技術による蛍光標識タンパク質プローブ作成技術の検証 ①コムギ胚芽無細胞タンパク質合成技 Grb2タンパク質にECFPを融合したタンパク質プ 術による蛍光タンパク質との融合タ ローブを合成し、膜上の特定構造領域への移行を検 ○ ンパク質プローブ作成技術の検証 証した。孔穿された細胞膜上においても特定構造領 域の活性が保持されていること、ならびに緑色蛍光 ②セミインタクト細胞技術(哺乳動物細 ラベル以外の蛍光ラベル化タンパク質の検出が可能 胞及び酵母細胞)を用いた蛍光標識タン であることを確認した。 パク質プローブ評価技術の検証 ○ ③部位特異的な蛍光標識タンパク質プ Grb2タンパク質への非天然アミノ酸導入を検証し、 ローブ作成技術の汎用性検証と高収 複数種のタンパク質へ非天然アミノ酸が導入できる 量化検討 ことを確認した。また、Ｃ末端タグ付加用ベクター △ を構築し、4塩基コドン法による非天然アミノ酸導入 タンパク質の効率的な精製法を構築した。 ７）無細胞タンパク質合成技術による蛍光標識タンパク質プローブ作成技術確立（その２） （京都大学） 平 (1)ユビキチン関連タンパク質の解明と細胞内動態解析 成 ユビキチン様タンパクPaz2とその修 Paz2がユビキチン様カスケードにより脂質修飾を １ 飾系を用いた酵母細胞内における動 受けていること、Paz2の細胞内動態を明らかにした ○ ４ 態解析とそのためのプローブ作製 結果、新しい膜構造体を発見した。 年 度 (2)イノシトールリン脂質特異的結合タンパク質プローブの開発 酵母メタノール分解経路における、 イノシトールリン脂質結合タンパク質の候補である イノシトールリン脂質結合タンパク Paz4およびPaz16・及びヒトGRAMドメイン保有タ ◎ 質の同定および解析 ンパクのクローニングに成功した。 117 平 成 １ ５ 年 度 (1)イノシトールリン脂質特異的結合タンパク質プローブの開発 イノシトールリン脂質結合性蛍光タ ンパク質融合型プローブの作成 Paz4・Paz16・ヒトGRAMドメイン保有タンパクよ り脂質結合領域を含む様々な蛍光プローブ１０種以 上を作製し、脂質結合性について検討した。その中 から、Paz4のGRAMドメインがホスファチジルイノ シトール4リン酸に特異的結合することを発見し、こ れを特許申請した。 ◎ (2)イノシトールリン脂質検知技術の最適化 イノシトールリン脂質結合性蛍光タ ンパク質融合型プローブの酵母細胞 内発現 Paz4のGRAMドメインの酵母細胞内での局在を解 析しそのプローブとしての妥当性を確認した。 ○ (3)Ｙａｐ１由来アミノ酸改変プローブのスクリーニング 酸化ストレス応答性FRET部位のス クリーニング Yap1タンパク質のシステインリッチドメインを中心 とした50アミノ酸配列の利用により酸化ストレスに 応答性の高いプローブ作成に成功し、これを特許出 願した。 ◎ 過酸化水素およびジアミド添加による細胞内発現プ ローブの示すFRET値減少の記録・画像化に成功し た。 ◎ (4)酸化ストレス検知技術とイメージング 各種酸化ストレスに対するタンパク 質プローブ由来のFRET値変化の画 像化 平 成 １ ６ 年 度 (1)イノシトールリン脂質特異的結合タンパク質プローブの開発 ①GRAMプローブのCHO細胞内での発 現とその細胞内局在の可視化 CHO細胞内発現させたGRAMプローブの局在を解 析し、ゴルジ体染色マーカーとの比較からその局在 の妥当性を検証した。 ②セミインタクト化酵母細胞に対す るGRAMプローブの適用 酵母セミインタクト細胞に開発GRAMプローブを 適応し、イノシトールリン脂質脱リン酸化酵素との 併用により、プローブの局在が標的脂質に特異的で あることを確認した。 ○ ○ (2) Yap1-FRET系を用いた細胞内酸化ストレス検知プローブの開発 プローブへの変異導入による酸化ス トレス応答メカニズムの検証 開発したYap1由来FRETプローブ内部配列のうち、 酸化ストレス検知の中心部と推定されるシステイン 残基に網羅的変異導入を行い、そのFRET値変化が 酸化ストレス応答によるタンパク質の構造変化に由 来することを実証した。 118 ○ 研究開発項目② 「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 （１）細胞内ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 横河電機株式会社、(財)NHKエンジニアリングサービス、 株式会社 日立国際電気 再委託：日本放送協会、(財)東京都医学研究機構(東京都臨床医学総 合研究所) 共同実施：(独)理化学研究所、(独)産業技術総合研究所 最終目標の達成度 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ 目 標 ４ 目 標 ５ 目 標 ６ 目 標 ７ 目 標 ８ 目 標 ９ 目 標 １ ０ 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 最終目標 達 成 度 目標２～６の各開発要素を集積し、分解能、速度、SN比、３次元、識別に関する高性能なプ ロトタイプ機を試作する。バイオ研究者が、プロトタイプ機を使用して、装置の評価を装置 開発者へフィードバックして、実用的な開発を行う。他方、バイオの研究は、論文にし、開 発の優秀性を実証する。 ◎ 多波長励起、分光画像光学系を用いて、3種以上の分子識別ができるシステムで、分光データ の取得速度として、９００万データ／秒以上を開発する。 ◎ 対物レンズを焦点面に垂直な深さ方向に高速で移動し3次元画像を取得する。深さ100μｍ幅で 測定時に、10vps(volume per second)、深さ10μ幅の測定時に、30vpsの高速測定を可能にす る技術を開発する。 ◎ 測定光学系から発生する背景光ノイズの全光量を、試料に照射する励起光の１０億分の４以 下とする。 ◎ アバランシェ増倍率600、走査線数1,000TV本以上の走査システムに対応可能なHARP方式超 高感度高精細撮像管の実用化開発を行う。 ◎ 感度：CCDカメラの１００倍強(サチコン撮像管のカメラと比べると約600倍）、蓄積加算時は さらに×４８０倍（８秒蓄積）、１００万画素相当(1000×1000pix)、３０fpsの超高感度高精細 単波長カメラと、感度600倍（対サチコン比） 、２５６×２５６pix、１８０fpsの超高感度高速 単波長カメラを実現する。 ①ミトコンドリアや他オルガネラ、生理活性物質をEGFP、DsRed2、ECFP等の蛍光タンパ ク質により標識したトランスジェニック（Tg）マウスの作製を行う（材料の開発）。また②作 製されたTgマウスとプロトタイプ機を用いてミトコンドリアの移動速度や形態変化、長時間 の撮影による細胞・ミトコンドリアへのダメージ等の基礎データの収集を行い、観察システ ムの開発へフィードバックする（プロトタイプ機の評価）。 プロトタイプ機を用い、ゴルジ体の層板形成のダイナミクスに重点的にアプローチする。 色の異なる複数の蛍光タンパク質で標識した GPI 型、PIR 型の各細胞壁タンパク質を酵母 細胞で発現させ、酵母生細胞内での局在を可視化する系を構築し、高精細型試作機の実証研 究に供するとともに、細胞壁合成に関する新たな知見を得る 核内癌抑制タンパク質p53と不死化タンパク質モータリンに３種類の蛍光タンパク質(EGFP､ YFP､mRFP)を結合した融合タンパク質をヒト細胞内で発現させ、高精細型プロトタイプ機に よりp53とモータリンの相互作用を高精細で画像解析することにより、細胞が癌化する現象を 解明する。 119 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り △：計画未達 研究成果 達 成 度 １）分子識別技術の研究開発（横河電機） 平 成 １ ４ 年 度 平 成 １ ５ 年 度 平 成 １ ６ 年 度 平 成 １ ７ 年 度 平 成 １ ８ 年 度 共焦点スキャナから出る蛍光信号を3つのスペクトラ ムに分光する分光光学ユニットの原理試作を行った。 ①分光光学系の検討 画像間の位置精度、フォーカス調整の評価パラメータ、 光学系の分解能評価、歪評価などが、数値として把握 できるようになった。 スペクトラム毎のカメラに対し、1 枚ずつの高速データ 採取入力ボードを開発した。カメラリンクインタフェ ②超高速画像キャプチャボードの ースと、1 枚ごとに 4GB の RAM を備え、カメラから 開発 出る膨大なデータを欠損無く捕らえることが可能にな る。 安定した蛍光を発する 3 種（緑、黄、赤）のビーズを、 プレパラートに混合、固定し、分子識別能力を測定す ③識別アルゴリズムの考案と評価 る基準試料とした。この試料の各分光画面データに対 し、考案した識別アルゴリズムを適応し、蛍光色ごと の識別が可能であることを示した。 分光光学ユニットの開発成果を、プロトタイプ機に実 ①プロトタイプ機の開発・評価 装した。 ArKr2波長レーザ励起時の分子識別を1例として取上 ②分光光学ユニットの試作 げ、分光フィルタ、分光光学ユニット、分光アルゴリ ズムの開発を進めた。 ③識別アルゴリズムおよび処理系 この装置における分子識別能力を、3 色の蛍光ビーズを の開発 固定した基準試料で評価した。 ①分子識別プロトタイプ機の開 高精細型プロトタイプ機に 405nm 励起光源を追加し、 発・評価 CFP や DAPI の計測も、可能にした。 ②短波長対応多波長励起光源の試 405nm、440nm のレーザダイオードにより、高速変調 作 可能なビームコンバイナを試作した。 405nm、488nm、568nm のレーザで励起し、CFP、GFP、 ③最適化分光フィルタの開発 YFP、mRFP などを分離可能にするフィルターを最適化 した。 ④識別アルゴリズム実証用標準試 安定性の高い蛍光ビーズをプレパラートに展開し、レン 料の開発 ジアビリティ 1 万倍の蛍光標準試料を試作した。 4 色の量子ドットを用いて色度図上で識別を行い、識 ①識別アルゴリズムの開発 別・再構成されていることを確認した。 保温箱とインキュベータにより環境条件を一定に保持 ②長時間計測ユニットの開発 した状態に観察系を設置できることを確認した。 分光能力を上げる為、切れの良いダイクロイックミラ ③高性能フィルタの開発 ーと、ノッチフィルターを試作した。その結果、分光 に関する SN 比が、３割近く向上できた。 分光データ取得速度としては、目標を上回る 1 億 1 千 ①分光光学ユニットの実用化 万データ／秒を達成した。中間審査時に指摘された汎 用性、一般性を実現する分光ユニットを開発した。 光反応解析（PA-GFP など）ツールとして、2nd ビー ②フォトンエネルギーを用いた解 ムユニットを開発した。プロトタイプ機で、組込み使 析機能の開発 用できた。 ９６穴ウェルプレートに対し、精密な XY 駆動方法を開 発し、同一細胞の再観察時の機械精度として、10μｍ ③アレイサンプルの長時間・自動観 以下を得ることができた。 察技術開発 120 ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○ 平成１４年度 ２）高速リアルタイム 3D 技術の研究開発（横河電機） ①レンズアクチュエータの制御方 式の考案と評価 100μmスパンで、毎秒10回の対物レンズをノコギリ波 でスキャンすると、4Gもの加速度が発生し、安定した 画像が得られない。対物レンズのスキャン波形に考案 ◎ した新方式を用いれば、加振加速度が、約10分の1に低 減できることがわかった。 平成１５年度 カメラとの同期回路装置を試作し、平成 14 年度に開発 した制御アルゴリズムを実装して、スキャンを行なっ ②同期制御回路の開発と高速3Dの動 ○ た。蛍光ビーズなどを被写体とし、5vps で、スキャン 作実験 したところ、測定可能であることがわかった。 ③振動加速度抑制と高剛性顕微鏡機 顕微鏡機構の振動解析を行い、アクチュエータの振動 構の試作 ○ に耐え得る高剛性の顕微機構の評価方法を検討した。 平成１６年度 平成１７年度 高速リアルタイム３D のハードを試作し、システムソフ ①高速リアルタイム3Dプロトタイプ トウェアを開発して、高精細型と、高速型の２つのプロ 機の開発・評価 トタイプ機に、機能構築した。 空間 3 次元構造と、時間軸の 4 次元の表示手法として、 ②3D画像表示方法の検討 「空間の視点を固定後、動画表示をする」ことの繰り返 しが、最も人にとって、理解しやすい事がわかった。 神経突起の微細構造を数値化可能な「画像計測用環境」 ③高解像度化の検討 を試作した。 共焦点スキャナの計算 PSF を、用いたデコンボリュー ④デコンボリュ－ションの検討 ションソフトを開発し、画像の中から、従来見えなかっ た微細構造が見えてきた。 ①高度画像処理ソフトの開発 平成１８年度 ①高速3D計測性能の実証 ②高解像度画像処理システムの開発 ◎ ○ ○ ○ 細胞は、マクロにも動く為、細胞質から核への蛍光タ ンパク分子の移動を数値化する場合、画像を細かく人 ○ 間が見て処理しないと、グラフが書けない。画像処理 ソフトを開発し、自動的なグラフ化を可能にした。 対物レンズを深さ方向に 100μｍ幅・毎秒 10 回スキャ ンさせた場合、周囲の振動は、0.2μm 以下であった。 ◎ 更に、10μ幅・毎秒 30 回スキャン時でも、0.3μｍ以 下となり、綺麗な画像が取得できることを実証した。 3 次元画像データの処理（レンダリングや、デコンボリ ューション）は、小区画の処理しか出来なかった。デ ○ ータアドレス幅を 2 倍にして、処理区画の制限を実質 上問題ない値にできた。 ３）超高 SN 比光学系の研究開発（横河電機） 平成１４年度 ①背景光ノイズ測定システムの開 発 ②背景光ノイズの要因分析 ③機器構成部品のノイズの 計測 ④ノイズ低減要素の仮説 共焦点顕微鏡自体から発生するわずかな背景光ノイズ の計測システムを開発した。毎秒0.3フォトン／画素ま での計測が可能となり、面内分布も含めて最終目標値 を±10％で測定可能となった。 特性要因図を作成し、各要因別に物理モデルを設定し、 試算した。この時、拡散光の光線追跡（シミュレーシ ョン）を行った。 機器を構成する一部の部品から発生する蛍光ノイズも 測定できた。 今後のノイズ低減の仮説を立てた。 121 ○ ○ ○ ○ 平成１５年度 ①低背景光ノイズスキャナの試作 ②システムでのSN比評価 平成１６年度 ①多波長同時励起型レーザ共焦点 顕微鏡システムの試作評価 ②超高 SN 比化共焦点スキャナの原 理試作 ③多波長同時励起化での背景光ノ イズ評価 平成１７年度 ①励起光スプリアスノイズの低減 と、高 SN フィルタの試作 ②高 SN 比および高分解能イメージ インテンシファイアの試作 平成１８年度 ①超高 SN 比化共焦点スキャナの試 作 背景光ノイズに関する前年度の成果を反映し、かつ、 多波長励起光源対応の共焦点スキャナを試作した。 プロトタイプ機に実装し、全体のSN比、および、スキ ャナ単体の背景光ノイズの評価方法を検討した。 「顕微システム全体」の中の１つの部品から蛍光ノイ ズを発生するシミュレーションモデルが構築でき た。 原理試作を行う際、最も重要な組み付け精度、数μを 可能とする冶具を試作した。 多波長同時励起時において、スキャナ・カメラ・分光 フィルタ（または、AOTF）などの制御タイミングを 厳密に制御する同期制御器を試作し、スプリアスノ イズの評価準備を終えた。 高性能なノイズ除去フィルターを試作し、ArKr レーザ 光に存在するスプリアス成分を 100 万分の１以下にす る事ができた。 イメージインテンシファイアを、－14℃に冷却するこ とによりサーマルノイズを低減し、SN 比の改善を行っ た。また、受光面積をφ25mm にし、高分解能化した。 共焦点スキャナユニット３次試作品を試作し、最終目 標を大きく上回る背景光ノイズ 10 億分の 1.1 以下が実 現できた。 この値は、今本グループとの共同実験から、1 蛍光タン パク分子の信号の約１／５であることが分かった。 ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ４）超高感度高精細撮像管の研究開発((財)NHK エンジニアリングサービス、日本放送協会) 平成１４年度 ①最適光導電膜構造設計技術の開 発 ②均一厚膜堆積プロセス技術の開 発 ③実用化技術の開発 ④評価技術の開発 平成１５年度 ①光導電膜の検討 ②精密蒸着技術の開発 ③撮像管評価技術の確立 ④HARP 膜に関する基本技術 開発 平成１６年度 ①光導電膜の検討 ②精密蒸着技術の開発 ③撮像管評価技術の確立 増倍率600の光導電膜各層の最適プロファイルの検討 を行った。 均一膜厚蒸着が可能な精密制御技術を開発すべく試 作・評価を繰り返し基礎技術を確立した。 光導電膜に印加する高電圧に対する局所放電対策など 知見を得、実装に対する見通しを得た。 撮像管組み込み前に不適格導電膜をリジェクトするた めのデマンタブル評価装置を試作した。 増倍率 1,000 の光導電膜各層の最適プロファイルの検 討に着手した。 増倍率 1,000 ではより均一性は高いものが要求され試 作・評価を繰り返し知見を蓄積中。 デマンタブル評価装置は調整を終え研究に寄与開始。 基本特性評価装置の試作に着手した。 各基本技術開発は順調に推移し増倍率 1,000 の撮像管 のサンプル試作に成功した。 増倍率 1,000 の光導電膜各層の最適プロファイルの検 討を進めるとともに長波長側感度向上の検討を開始し た。 増倍率 1,000 ではより均一性は高いものが要求され試 作・評価を繰り返し知見を蓄積中。 基本特性評価装置を組み上げ最終調整に入った。また分 光特性評価装置開発に着手し基本動作まで確認した。 122 ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ ○ 平成１７年度 ④HARP 膜に関する基本技術 開発 各基本技術開発は順調に推移し増倍率 1,000 の撮像管 で長波長側高感度化サンプルの試作を行った。 ◎ ①光導電膜の検討 長波長側の高感度化試作ならびに検討を行った。 ○ ②精密蒸着技術の開発 ③撮像管評価技術の確立 ④HARP 膜に関する基本技術 開発 平成１８年度 ①光導電膜の検討 ②精密蒸着技術の開発 増倍率 1,000 ではより均一性は高いものが要求され試 作・評価を繰り返し知見を蓄積中。 分光特性評価装置を完成させ、次いで信頼性評価装置の 組み立てを行った 増倍率 1,000 で且つ長波長側の高感度化を図るとキズ が更にクローズアップされる。最適化を研究した。 実用化に向け更なる安定化を目差すべく試作・検討を繰 り返した。 信頼性評価装置も稼働し、実用化に向けた高信頼膜の安 定的蒸着プロセスを検討した。 ○ ○ ◎ ○ ○ ③撮像管評価技術の確立 当初計画は達成し、加えて耐環境について考察した。 ○ ④HARP 膜に関する基本技術 開発 長波長側の高感度化を図る膜の最適化を引き続き継続 し実用化に向け大きく前進した。 ○ ５）超高感度高精細高速カメラシステムの研究開発(（株）日立国際電気) (1)超高感度高精細単波長カメラの基礎研究 ①超高感度撮像部の要素技術の研 究開発 平成１４年度 ②高速信号処理部の要素技術の研 究開発 ③制御システム部の要素技術の研 究開発 ④電源／システム部の要素技術の 研究開発 ⑤機構部の要素技術の研究開発 超高感度撮像部：超高感度HARP方式撮像管（対サチ コン比600倍感度）に対応した前置増幅器の高SN比化 および撮像膜印加電圧の高電圧化（3500V）にともな う小型高電圧安定化電源を研究開発した。 高速信号処理部：高精細高速画像信号処理実現のため の高速デジタル信号処理回路とその制御ソフトウエア を開発した。 制御システム部：上記高速デジタル信号処理回路の制 御をはじめとするカメラ各部の制御を行うための CPU(中央演算処理装置)とその制御ソフトウエアを開 発した。 電源／システム部：安定な電源供給回路の検討および 高速信号インターフェース（カメラリンク規格採用） を開発した。 機構部：顕微鏡への搭載を考慮したカメラの小型軽量 化、放熱設計等の構造検討および筐体設計を行った。 ○ ○ ○ ○ ○ (2)超高感度高精細多波長カメラの基礎研究 基礎研究用試作機の製作。 平成１５年度 平成１６年度 基礎研究用試作機を製作した。 ○ プロトタイプ機を研究開発した。 ○ プロトタイプ機を研究開発した。 ○ (1)超高感度高精細単波長カメラ プロトタイプ機の研究開発 (2)超高感度高精細多波長カメラ プロトタイプ機の研究開発 (1)超高感度高精細単波長カメラ 感度 1000 倍化の研究開発 評価用試作機を製作した。 123 ○ (2)超高感度高速多波長カメラ 感度 1000 倍、180fps の研究開発 平成１７年度 超高感度高精細単波長カメラ 平成１８年度 超高感度高精細多波長カメラ 製品化用試作機 製品化用試作機 評価用試作機を製作した。 ○ 製品化用試作機を製作した。 ○ 製品化用試作機を製作した。 ○ ６）ミトコンドリアダイナミクス解析の研究開発（(財)東京都医学研究機構(東京都臨床医学総合研究 所) 平成１４年度 ①融合遺伝子 pCAGGS-COX8-DsRed2を開発した。 （pCAGGS-COX8-DsRed2）の作製 ②Tg マウス（mtDsRed2-Tg マウス） Tgマウスを２系統作製した。 の作製 ③Tg マウスの系統維持 １系統についてヘミ接合体として系統化に成功した。 平成１５年度 ④mtGFP-Tg マウス由来神経細胞 ミトコンドリアの軸策輸送の様子を記録し、基礎デー におけるミトコンドリア細胞内 タを取得した。 輸送の動態観察 ①Tg マウス（mtDsRed2-Tg マウス） Tgマウスを２系統作製した（計４系統） 。 の作製 ホモ・ヘミ接合体としての系統化に成功した。 ②Tg マウスの系統維持 ③mtGFP-Tg マウス由来繊維芽細 胞、神経細胞におけるミトコンド リアの挙動解析 ④オートファゴソームを観察可能 なトランスジェニックマウスの 系統の確立 平成１６年度 ①mtEGFP-Tg、mtDsRed2-Tg マウスを 用 い た 観 察シ ス テ ム ( プ ロ ト タ イ プ)における観察条件の検討 ②ミトコンドリアとオートファジ ーの相互作用に関する形態学的解 析 ③繊維芽細胞におけるミトコンド リアの挙動解析 平成１７年度 ①Tg マウスの系統維持 ②ミトコンドリアとオートファジ ーの相互作用に関する形態学的解 析 ③組織におけるミトコンドリアの 形態・挙動解析 ミトコンドリアにおけるGFP,DsRed2の発現パターンお よび移動速度の解析を行った。 (a)LC3-GFP-Tg マウスの分与をうけ、系統化に成功し た。 (b)交雑により mtDsRed2-Tg および LC3-GFP-Tg の ダブル Tg マウスの作製に成功した。 プロトタイプ機を使用して、タイムラプス観察のため の条件（時間間隔、レーザ出力、感度、露光時間、培 養環境等）の最適化を行った。 ミトコンドリアとオートファジーの同時観察を行うた めの予備実験を行った。 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ ミトコンドリアの融合、分裂、移動について記録した。 また移動速度の解析により、プロトタイプ機の性能評 ◎ 価を行った。 ホモ・ヘミ接合体としての系統維持および系統維持の ○ ための凍結保存を実施した。 組織におけるミトコンドリアとオートファジーの形態 学的解析を実施した。 ○ 組織におけるミトコンドリアの形態学的解析を実施し た。 ○ 124 平成１８年度 ①Tg マウスの系統維持 ②初代培養細胞におけるミトコン ドリアの形態・挙動解析 ③始原生殖細胞におけるミトコン ドリアの形態・挙動解析 ホモ・ヘミ接合体としての系統維持および系統維持の ための凍結保存を実施した。 初代培養により繊維芽細胞、肝臓、心筋におけるミト コンドリアの形態学的解析を実施した。 発生段階の異なる始原生殖細胞におけるミトコンドリ アの形態学的解析を実施した。 ○ ○ ◎ ７）細胞内メンブレントラフィックのリアルタイム可視化の研究開発((独)理化学研究所) (1)可視化タンパク質の作製 平成１４年度 ①ゴルジ体マーカーと蛍光タン パク質の融合タンパク質の作 製 ②融合タンパク質の酵母細胞で の発現 複数の融合タンパク質を作製した。 融合タンパク質を安定に発現させることに成功した。 ○ ○ (2)メンブレントラフィック可視化の実験 固体レーザの適用可能性、フィル タ適性の検討 ArKr レーザによる 2 重励起方式を導入した。 ○ ダイクロイックミラー、バリアフィルタの適性を検討 し、赤と緑の蛍光を完全に分光することができた ○ ゴルジ体各区画を赤・緑で染め分けるマーカータンパ ク質を複数確立した。 ○ (1)可視化タンパク質の作製 平成１５年度 ①複数の蛍光タンパク質による ゴルジ体各区画の識別 ②融合タンパク質の機能性検証 融合タンパク質の機能性を確認した。 ○ (2)メンブレントラフィック可視化の実験 ゴルジ体層板形成のダイナミク ス ゴルジ体層板形成のダイナミクスについて層成熟モデ ルを支持する結果が得られた。 ◎ ピエゾアクチュエータを用いた 3D システムのテスト 左記のシステムにより酵母細胞の 3D 画像を得ること ができた。 ○ ①新規蛍光タンパク質 Kaede との 融合タンパク質の作製 光刺激できる Kaede とゴルジ体マーカーとの融合タン パク質を作製し、機能性を確認した。 ○ ②405nm レーザーの予備実験 光刺激用レーザーの条件検討を行った。 ◎ ③3D プロトタイプ機を用いた観察 3D プロトタイプ機を用いて酵母ゴルジ体のリアルタ イム 3D 観察を行った。 ○ (3)3D プロトタイプ機の性能実証試験 平成１６年度 ④植物のエンドサイトーシスの観 察 平成１７年度 ◎ ②新規蛍光タンパク質 Dronpa の導 入 シロイヌナズナやタバコ培養細胞を用いてエンドサイ トーシス過程を可視化した。 ３D で観察した画像をデコンボリューション処理する ことによりゴルジ体槽成熟の過程を詳細に可視化し た。 光刺激により蛍光を ON / OFF できる Dronpa とゴル ジ体マーカーとの融合タンパク質を作製した。 ③新規蛍光タンパク質 PA-GFP の 導入 光刺激により蛍光を発するようになる PA-GFP とゴル ジ体マーカーとの融合タンパク質を作製した。 ○ ①３D 画像のデコンボリューショ ン処理による解析 125 ○ ◎ 平成１８年度 ④植物のゴルジ体の観察 シロイヌナズナのゴルジ体を可視化するための GFP, mRFP 融合タンパク質を作製した。 ◎ ①セカンドビームシステムを用い た観察 光刺激できる Kaede, Dronpa を酵母細胞で発現させ、 405nm レーザーで刺激して観察を行った。 ○ ②植物のゴルジ体ダイナミクスの 解析 シロイヌナズナのゴルジ体を 3D リアルタイム観察し た。 ◎ ③小胞の形成と選別過程の可視化 COPII 小胞の形成に関わる因子を可視化した。 ○ ８）酵母細胞壁合成系のリアルタイム可視化に関する研究開発（(独)産業技術総合研究所） 平成１４年度 細胞表層タンパク質に蛍光タンパ ク質を融合させるためのベクタの 開発 平成１５年度 出芽酵母細胞壁タンパク質の可視 化を行い、高精細型顕微鏡システム の実証用試料に供する 平成１６年度 高精細型プロトタイプ機を用いた、 細胞表層へのタンパク質輸送メカ ニズムの検証 蛍光タンパク質 Venus および mRFP を、あらゆるタ ンパク質のカルボキシ末端に結合し、染色体上の自身 のプロモータで融合タンパク質を発現できるようなベ クタを開発した。 新たに開発したプラスミドを用いて、GPI アンカー型 および PIR 型細胞壁タンパク質の可視化に成功し、 高精細型顕微鏡システムの試作機に対する実証試料を 提供することができた。 GPI アンカー合成系の変異株では、トリプトファン輸 送体 Tat2p が細胞表層に輸送されないことを見いだ した。 二色同時観察により、PIR 型細胞壁タンパク質の細胞 内局在を高精細に可視化することに成功した。 ○ ○ ○ ◎ 平成１７年度 平成１８年度 GPI アンカー型タンパク質が特定の膜タンパク質の細 胞膜への輸送に重要な役割を担っていることを明らか にした。 ○ Pir1 タンパク質が、出芽痕のキチンリングの内側を取 り巻くように存在していることを明らかにした。 ◎ GPI 合成系の異常により、細胞膜のマイクロドメイン に膜タンパク質が会合できなくなることを明らかにし た。 ○ 高精細型プロトタイプ機の自動焦 点機能を用いた細胞壁局在タンパ ク質等の解析 ゴルジ体に局在する二つの糖転移酵素をそれぞれ異な る蛍光タンパク質で標識し、時間差なしで同時観察す ることに成功した。自動焦点機能により、時間オーダ ーでの長時間観察が可能であることを実証した。 ◎ 高精細型プロトタイプ機の 3D 機 能を用いた細胞壁局在タンパク質 等の解析 Pir1 タンパク質が、出芽痕のキチンリングの内側を取 り巻くように存在していることを明らかにした。 ◎ 高精細型プロトタイプ機の 3D 機 能を用いた細胞壁局在タンパク質 等の解析 ９）細胞の癌化・不死化に関する分子ネットワーク解析の研究開発（(独)産業技術総合研究所） 平成１４年度 モータリンとその結合分子の全長 および種々の欠失変異体を構築、な らびに、リアルタイム解析に向けた 蛍光タグ付タンパク質エピトープ の構築 モータリンと p53 の全長および種々の欠失変異体を構 築し、結合領域を決定するための検討を行った。また、 得られた全長および欠失変異体を GFP タグ付発現プラ ◎ スミドにクローニングさせ、種々の GFP タグ付モータ リンおよび p53 を作製した。 126 平成１５年度 ①p53 とモータリンの結合領域決定 平成１６年度 ①p53 とモータリンの結合領域決定 ②蛍光タグ付タンパク質エピトー プの構築、およびそれらを用いた 免疫局在、リアルタイム解析 ②蛍光タグ付タンパク質エピトー プの構築、およびそれらを用いた 免疫局在、リアルタイム解析 平成１７年度 CARF,mdm2 のデュアル画像観察 CARF,mdm2,p53 のマルチカラー三次 元観察 p53 の全長および種々の欠失変異体を構築し、モータ リンとの結合領域を解析した。p53 アミノ酸残基 312-352 がモータリンの N 末端部位へ結合することを 明らかにした。 ◎ GFP、YFP および mRFP タグ付きタンパク質を構築し た。それらを細胞にトランスフェクションし、リアル タイムで可視化することに成功した。 ◎ 平成１８年度 P53 の欠失変異体を YFP タンパク質で標識化し、GFP 標識化より詳細な解析を行うことが可能になり、p53 の C 末端 323-337 の 15 アミノ酸残基が結合部位であ ることを特定した。 マルチカラーリアルタイム解析のための最適条件を検 討するため、核内に局在することが免疫染色で分かっ ている CARF,mdm2,p53 を蛍光タンパク質で標識化し 観察した。 構築した CARF-RFP、mdm2-YFP、p53-YFP をヒト骨肉腫 由来細胞に導入し、安定化細胞を単離した。二種同時 観察により、細胞内局在を高精細に可視化することが できた。 CARF-RFP、mdm2-YFP、p53-YFP を導入した安定化細胞の 固定試料を用いて、三次元で高精細に可視化すること ができた。これらのタンパク質は細胞内で共局在を示 し、複合体を作ることが示唆された。 ◎ ◎ ○ ◎ CARF と mdm2 の２種タンパク質間相 互作用リアルタイム解析 デュアル画像システムにより、CARF と mdm2 が互いに制 御する作用をリアルタイムで観察することができた。 細胞周期における CARF のリアルタ イム解析 siRNA を用いて CARF を抑制した細胞はアポトーシスを 起こすことをリアルタイムで可視化することに成功 ◎ し、細胞周期における CARF の重要性を明らかにした。 127 ◎ 研究開発項目② 「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 国立遺伝学研究所、共同研究：理化学研究所、免疫・アレルギー科学総合研究センター 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 最終目標の達成度 達 成 度 最終目標 目 標 １ 目 標 ２ 薄層斜光照明顕微鏡の構築。 ◎ 細胞内部での分子数と相互作用の定量化法の開発。 ◎ 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り △：計画未達 研究成果 達 成 度 新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 平成１４年度 (1)薄層斜光照明顕微鏡の開発 細胞内１分子イメージング顕微鏡骨格 部分の開発 顕微鏡骨格部分を構築した。 ○ (2)細胞内部での分子数と相互作用の定量化法の開発 細胞内分子数の定量 細胞内分子数の定量法を確立した。 ○ ①顕微鏡システムを構築した。 ◎ (1)薄層斜光照明顕微鏡の開発 細胞内１分子イメージング顕微鏡シ ステムの開発 平成１５年度 ②細胞内 GFP１分子の明瞭なビデオ像でのイメー ジングに成功。 ③細胞内２点識別分解能 70nm を達成。 ◎ ◎ ④新しい課題、生細胞の安定な観察を見いだした。 〇 (2)細胞内部での分子数と相互作用の定量化法の開発 分子間相互作用の定量 ①細胞内での分子間相互作用の定量法を確立。 ◎ ②細胞内分子濃度の定量に成功した。 ◎ ③新しい課題、カメラ画像取込処理を見いだした。 〇 (1)薄層斜光照明顕微鏡の開発 平成１６年度 細胞内１分子イメージング顕微鏡シス テムの開発 PC と電子制御による薄層斜光照明顕微鏡のシス テム化の達成。 複数波長同時観察系の改良と、細胞１分子イメー ジング用結像光学系の開発。 試料温度調節装置・標本合焦位置高精度計測法の 開発。 (2)細胞内部での分子数と相互作用の定量化法の開発 128 ◎ ◎ ◎ 分子間相互作用の定量 操作性に優れたリアルタイム・マルチカラー・デ ジタル録画システムの開発。 １分子イメージング定量解析と細胞機能画像解析 との相関により、細胞機能の分子間相互作用の化 学量論比を求める方法の開発。 ◎ ◎ (1)薄層斜光照明顕微鏡の開発 細胞内１分子イメージング顕微鏡シス テムの開発 平成１７年度 細胞１分子イメージング用結像光学系の改良、リ アルタイム１分子イメージング用高感度デジタル 録画システム等の光学系の改良による高画質化。 焦点位置高精度制御法の改良。１分子顕微鏡シス テムの改良による操作性の向上。 マルチカラー３次元イメージング顕微鏡システム の開発。 ○ ○ ○ (2)細胞内部での分子数と相互作用の定量化法の開発 分子間相互作用の定量 １分子イメージング定量解析と、細胞内機能の数 値モデル化・計算機シミュレーションとの融合。 細胞質-核間輸送の定量モデル解析。 手作業で行っていた解析作業のソフト化、操作性 の改良と迅速化、複数色解析対応、３次元解析対 応。 免疫反応における細胞内シグナル伝達の初期過程 が microcluster 形成であることを鮮明な分子イメ ージングにより発見。学習記憶に関し神経局所翻 訳に新しいタイプの抑制制御機構を有する新規因 子の同定。 ◎ ○ ◎ (1)薄層斜光照明顕微鏡の開発 細胞内１分子イメージング顕微鏡シス テムの開発 平成１８年度 マルチカラー３次元１分子イメージング顕微鏡シ ステムの確立。 ◎ 10ms 分解能での鮮明な生細胞内１分子画像を実 現。 ◎ (2)細胞内部での分子数と相互作用の定量化法の開発 分子間相互作用の定量 ノイズ除去方法の開発。マルチカラー３次元１分 子定量解析システムの開発。 細胞内シグナル伝達・核内ダイナミクスの定量。 デジタル録画システムの操作性向上の成果を実用 化（いつでも録画機能ほかを実装。日本製ソフト システムの競争力強化に貢献） 129 ◎ ◎ ◎ 研究開発項目② 「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 （２）マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞内ネットワークのダイナ ミズム解析 東京大学（バイオテクノロジー開発技術研究組合からの再委託） 凡例 ◎：計画より進んだ 〇：計画通り △：計画未達 最終目標の達成度 目 標 １ 目 標 ２ 目 標 ３ 目 標 ４ 目 標 ５ 最終目標 達 成 度 半導体微細加工技術を用いて厚さ1μm程度の基板に直径1μm程度程度の小孔を作り，細胞膜 や核膜を吸引固定して生体内機能を損なわずに平面状に展開するためのデバイスを開発す る。 ◎ 上のデバイスに細胞や薬剤を導入するためのマイクロフルイディクス（微小流体回路）の開 発を行う。 ◎ パッチクランプが可能な小孔の作製法を開発する。 〇 チップ上でのエレクトロポレーションを用いたリアルタイム細胞内物質導入法を開発し，物 質導入を実証する。 ◎ チップ上でのエレクトロポレーションを用いた細胞内ネットワークのリアルタイム応答計測 を，心筋の基質・cAMP・IP3導入時の応答計測により実証する。 〇 各年度末成果 凡例 ◎：計画より進んだ 研究開発目標 〇：計画通り △：計画未達 研究成果 達 成 度 マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞内ネットワークのダイナミズム解析 平成１４年度 平成１５年度 ①細胞膜・核膜上のネットワークを人工 基板上へ展開して観察・計測するため の手段として，機械的補強のための裏 打ち構造を持つ酸化シリコン膜に小 孔を加工し，ここに細胞を吸引吸着す るデバイスを開発する ②上のデバイスに細胞や薬剤を導入する ためのマイクロフルイディクス（微小 流体回路）の開発を行う ①細胞膜の展開を容易にするため，基板 上に複数個の小孔を設け細胞膜を多点 固定する手法を開発する。 ②固定した細胞膜を展開する手法を開発 する。 異方性エッチングとレーザーアブレーションによ り，直径 1μm 程度の小孔を持つ厚さ 1μm 程度 の酸化膜基板を得，ここに細胞を吸引吸着する手 法を開発した。 ○ 平成１６年度 シリコンゴムのモールディングによりマイクロフ ルイディクスを形成する手法の開発を行った。 ○ レーザーアブレーションによる複数の小孔を持つ 基板の作製法を開発した。 ○ 浸透圧やレーザー加工により細胞膜を展開する手 法を開発した。 ○ ③パッチクランプが可能な小孔の作製法 を開発する ギガシールを実現するため，上記オリフィスに有 機薄膜コーティングを行う手法の開発を行った。 ○ ①低コスト・使い捨て可能な細胞固定チ ップを実現するための加工法を開発す る ②固定した細胞内への物質導入法を開発 する 有機薄膜を用いたオリフィスプレートと、レーザ ーアブレーションによる穿孔による基板の作製法 を開発した。 小孔を通したエレクトロポレーションおよびレー ザー穿孔による方法の比較を行い、前者で物質導 入が行える見通しを得た。 細胞接着性物質によるコーティングを行う手法の 開発を行った。 ③細胞接着性小孔の作製法を開発する 130 ○ ○ ○ 平 成 １ ７ 年 度 ①固定した細胞内への物質導入法を開発 する ②細胞に対するダメージを評価するとと もにその解決法を考案する。 小孔を通したエレクトロポレーションによる物 質導入法を開発した。 高周波変調法により細胞に対するダメージが局限 されることを実証した。 ◎ ③上記物質導入法の適用性をさまざまな 細胞について実証する。 数種類の付着性細胞・遊離性細胞について，物質 導入を実証した。 ◎ 平 成 １ ８ 年 度 ①エレクトロポレーション後の経時観察 により細胞ダメージを評価する。 エレクトロポレーションの細胞に対する影響が 問題にならないことを示した。 ◎ ②チップ上でのエレクトロポレーション の条件最適化を行う。 新しい解析手法を開発し、印加条件の最適化を行 った。 ◎ ③上記手法の細胞内ネットワークのリア ルタイム計測応用を実証する。 心筋細胞の基質・cAMP・IP3導入時の応答計測を 行い、本法が細胞内ネットワークのダイナミズム 解析の有効な手法であることを実証した。 ○ 131 ◎ Ⅳ． 実用化、事業化の見通しについて １．成果の実用化可能性 成果の実用化可能性の指標として、特許件数は大きな比重を占める。 当プロジェクトでの特許件数は９５件で、その内訳は以下の通り。 国内特許・・・ ７４件（出願済 ： ７３件、登録：１件、実施（※） ：１６件） 外国特許・・・・２１件（出願済 ： １６件、登録：５件、実施（※） ： ２件） ※実施＝＞未登録であっても、製品に組み込んだ特許を実施済特許としてカウントした 総特許件数９５件が示すように、実用化、製品化へ向けて大きな成果をあげた。外国特 許に関しても２１件取得し、世界市場に向けた実用化の可能性も非常に高い。さらに、登 録済み６件、実施済１６件の数字が示すように、実用化、製品化に向けて確実な成果を出 した。 また、現在に至る迄、下記に示すように、本プロジェクトの成果に基づき多くの製品を 既に市場に提供している。このことは、本プロジェクトで開発した成果の実用化可能性が 非常に高い傍証でもある。 （ １）浮遊性細胞、弱接着性細胞の固定化プレート（2003 年：日本油脂） （ ２）２～３種 cDNA（蛍光タグ付き）の共導入用発現クローン構築の受託サービス （2005 年：インビトロジェン） （ ３）色識別型発光タンパクを基盤とした複数遺伝子発現解析キット （2005 年：東洋ビーネット） （ ４）顕微鏡フォーカス安定化装置（2005 年：ニコン） （ ５）顕微鏡画像データの 3 次元画像取得ユニット（2005 年：横河） （ ６）２種 cDNA の発現カセット構築（４DNA 断片接続）「キット」の製品化 （2006 年：インビトロジェン） （ ７）ハイスループット解析に対応する発光試薬（2006 年：東洋ビーネット） （ ８）生物発光イメージング装置（2006 年：アトー） （ ９）「いつでも録画機能」「２チャンネル同時デジタル録画」（2006 年：浜ホト） （１０）共焦点顕微鏡ユニット（2007 年：横河） （１１）200 倍 HARP カメラ（2007 年：日立国際電気） なお、既に、上市済み、および製品化が確実な機器の数例を以下に示した。 詳細は、事業原簿（非公開）に記載した。 生物発光イメージング装置 共焦点顕微鏡 132 薄層斜光照明顕微鏡 ２．事業化までのシナリオ 事業化までのシナリオに関して、公的機関と企業のからそれぞれ１例を示し、それ以外 は、事業原簿（非公開）に記載した。 公的機関の例として、研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 のテーマの一つ「新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技 術の開発」で開発した薄層斜光照明顕微鏡（国立遺伝研：徳永 G）は、方法論的には、徳 永が発明し、既に、市販されている全反射照明顕微鏡をそのまま使用し、対物レンズへの 入射位置を対物レンズの縁近くにすることにより実現する方法であるため商品化開発も容 易であることから、事業化の確実性は、非常に高い。機能（観察対象）面においても、表 面のみの観察である全反射照明顕微鏡の利用が本技術（薄層斜光照明法）を適用すること によって、細胞内部も観察対象となることから、適用範囲も大きく広がり、事業化のシナ リオの確実性にプラスαして、市場拡大の可能性も非常に高いと考えている。 また、本技術開発では、使い勝手の面でも多くの技術開発をしている。例えば、長時間 観察時の熱ドリフトでの焦点ずれを自動補正する自動合焦機能、観察中の好きなところで 画像データを録画できる「いつでも録画機能」等、製品になった時のことを想定した、使 い勝手の面でも技術開発が済んでいる。 一方、本技術で取得した画像の品質は、免疫細胞におけるシグナル伝達開始機構が microcluster であることの発見は、国際的に競争相手にはできなかった画像を得たことに よるもの（Nature Immunology(2005 年 11 月)）であり、国際的な評価も得ている。さら に、マルチカラー３次元１分子イメージング顕微鏡システムによる画像と、10ms 分解能で の鮮明な生細胞内１分子画像を取得できる優位性もある。 このように、方法論、機能面、使い勝手、画像の質の面など製品化された時の技術面で 必要な担保を全て取ってあることから事業化までのシナリオの確実性は、非常に高いと考 えている。 さらに加えて、以下のような国際特許、国内特許を取得し、外国企業等の追従を防ぐ策も 施している。 ＜出願特許一覧＞ PCT/JP2004/009691 国際特許 2004/7/1 顕微鏡装置 PCT/JP2005/005000 国際特許 2005/3/18 「電動ステージの操作装置」 「試料温度調節装置」 PCT/JP2005/006231 国際特許 2005/3/24 標本合焦位置高精度計測法 PCT/JP2004/009691(US-2005-0207004-A1) 米国 2005/5/13 顕微鏡装置 PCT/JP2004/009691(DE-112004000125T5) 独国 2005/12/15 顕微鏡装置 PCT/JP2005/005000 米国 2005/12/27 試料温度調節装置 PCT/JP2005/005000 独国 2006/1/20 試料温度調節装置 2003-166887 日本特許 2003/6/11 光学系の薄層斜光照明法 2003-190417 日本特許 2003/7/2 顕微鏡装置 2003-089764 日本特許 2004/3/25 標本合焦位置高精度計測法 133 2004-095449 日本特許 2004/3/29 電動ステージの操作装置 2004-095450 日本特許 2004/3/29 試料温度調節装置 2005-065851 日本特許 2005/3/9 薄層斜光照明装置および顕微鏡 2005-065852 日本特許 2005/3/9 顕微鏡 2005-079788 日本特許 2005/3/18 顕微鏡対物レンズ 2005-098085 日本特許 2005/3/30 顕微鏡 2005-089417 日本特許 2005/3/25 顕微鏡装置の位置制御方法および顕微鏡装置 2005-134677 日本特許 2005/5/2 顕微鏡合焦位置高精度計測法 2005-218914 日本特許 2005/7/28 顕微鏡対物レンズ ＜登録済特許一覧＞ PCT/JP2004/009691(US-2005-0207004-A1) 米国 2005/5/13 顕微鏡装置 PCT/JP2005/005000 米国 2005/12/27 試料温度調節装置 2001-380967 日本特許 登録日 2006/7/14 光学系の薄層斜光照明法 企業の例として、ある企業が、本プロジェクトの成果の商品化を目指して、既に NEDO と 継続研究を締結して研究を継続している。また市場に出した場合は、製品の価格も機能に 劣らず、重要であることから、継続研究のなかで、コストダウン設計も大きな比重を占め ている。 このように、プロジェクト全体としては、事業化のシナリオの面でも、確実性が非常に 高い成果を出した。詳細は、事業原簿（非公開）資料に記載した。 ３．波及効果 波及効果に関して、基礎研究と装置開発の分野からそれぞれ１例を示し、それ以外は、 事業原簿（非公開）に記載した。 基礎研究の分野では、研究開発項目①－２「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発／ 標識生体分子の細胞内調製技術開発」のテーマの一つ「細胞内操作に基づく分子動態解析 技術の研究開発／セミインタクト細胞系を基盤とした単一細胞内ネットワーク可視化解析 技術開発」は、細胞のオルガネラ・細胞骨格やそのトポロジーを保持したまま細胞質を入 れ替え、細胞質依存的な細胞内イベントを再構成できるセミンタクト細胞アッセイ技術で あり、だれでもが同じ品質のセミンタクト細胞を自動生成でき、あたかも、試験管の中で の生命現象の再構築技術（タンパク質の『転写・翻訳』 『細胞内輸送・ターゲティング』 『分 解』過程再現技術）であり、基礎研究の分野で大きく貢献する技術を開発したが、当該装 置の開発者が自ら証明しているように、本装置を用いキナーゼネットワーク可視化解析シ ステムを構築し、アルツハイマー病に関わるキナーゼセットを同定している。 このことは、アルツハイマー病に関わるキナーゼセットを同定した際に使用したライブ ラリーを例えば、低分子化合物ライブラリーに置き換えることにより、基礎研究分野を超 134 えて、創薬分野など産業界への波及効果が広まる可能性を秘めている。また、本装置は、 生細胞を用いてのアッセイも可能なことから、基礎研究の分野を超えて、創薬分野など産 業界へ波及効果が広まると考えている。 一方、装置開発の分野では、研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の 開発」のテーマの一つ「細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発／超 高感度高精細撮像管の開発」で開発した高解像度・高 SN 比を特徴とする HARP 撮像管を 搭載したカメラ（NHK エンジニアリング、NHK 放送技術研究所、日立国際電気）は、バ イオ分野以外の放送分野（夜間緊急取材や科学番組制作など）、科学分野（深海探査や X 線 イメージング、微粒子可視化など） 、医療分野（微小血管撮影など）、セキュリティ分野（夜 間監視など）など、波及効果は非常に幅広い。 このように、当プロジェクトは、基礎研究、装置開発の両分野において、波及効果の大 きい成果をあげたと自己評価している。 ４．プロジェクト終了後の展開 プロジェクト終了後の展開については、本プロジェクトでの成果が、NEDOプロジェク トで採択となり、活用されているテーマを数例示し、それ以外は、事業原簿（非公開）に 記載した。 研究開発項目①－1「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発／生体分子標識技術開発」 のテーマの一つ「蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内 シグナル伝達経路の解析技術の開発」の成果である“マイクロ流路型観察ステージへの細 胞の固定化技術（東京大学・長棟） ”と研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析 技術の開発」のテーマの一つ「マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞 内ネットワークのダイナミズム解析」の成果である細胞形状に依存せず、かつ従来の手法 による物質導入が困難な細胞に対して確実に物質導入可能な細胞内物質導入技術（東京大 学：鷲津）が、「細胞アレイ等による遺伝子機能の解析技術開発」に採択、また、研究開発 項目①－２「標識生体分子の細胞内調製技術開発」のテーマの一つ「標識遺伝子の細胞内 発現量の制御技術開発」の成果である、“遺伝子導入とその発現量の自在制御技術（大阪大 学：今本）”と、もう一つのテーマ「細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発」の 中の”肥満・糖尿病マーカー遺伝子の機能解析と創薬標的評価技術（アステラス製薬）”が、 「化合物等を活用した生物システム制御基盤技術開発」に採択され、本プロジェクトの成 果が NEDO プロジェクトで展開されている。 このように、プロジェクト終了後も引き続き NEDO プロジェクトで活用されている。 このことは、本プロジェクトで開発した技術は汎用性の高い技術であることの実証である と自己評価している。 135 特許・論文・その他外部発表 １．まとめ 事後評価時の合計 特許 ９５件 国内特許・・・ ７４件（出願済 ： ７３件、登録：１件、実施（※） ：１６件） 外国特許・・・・２１件（出願済 ： １６件、登録：５件、実施（※） ： ２件） 論文・・・・・ ３３４件（査読付き：２５１件、 その他：８３件） その他外部発表 ７８８件 内訳 特許 国内 その他外部 論文 外国 査読付き その他 発表 2002FY ５件 １件 ３１件 ９件 ９４件 2003FY ２２件 ８件 ８０件 １７件 １８７件 2004FY １９件 ５件 ５７件 ３３件 ２００件 2005FY １８件 ６件 ４６件 １８件 １４６件 2006FY １０件 １件 ３７件 ６件 １６１件 ７４件 ２１件 ２５１件 ８３件 ７８８件 合計 (出願済 ：７３件) (出願済 ：１６件) (登録 ： １件) (登録 ：１６件) (実施（※） ：５件) (実施（※） ：２件) ※実施済特許＝＞未登録であっても、製品に組み込んだ特許を実施済特許としてカウント 2 ２．詳細 ＜知的財産権＞ 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 ・多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 番 号 01 2002-357407 国内・ 国際 日本特許 2002/12/10 産総研 科学技術振 興事業団 2002-360744 日本特許 2002/12/12 出 願 済 蛋白質のプロセッシング を測定するためのモニタ ー蛋白質 03 産総研 2003-127629 日本特許 2003/5/6 マルチ遺伝子転写活性測 定システム 04 電気通信大 学 2003-292606 日本特許 2003/7/9 05 産総研 2003-407564 日本特許 2003/12/5 06 東洋ビーネ ット（株） 産総研 2003-411489 日本特許 2003/12/10 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 07 産総研 科学技術振 興事業団 PCT/JP03/1582 8 国際特許 2004/01/11 出 願 済 蛋白質のプロセッシング を測定するためのモニタ ー蛋白質 08 産総研 PCT 国際特許 2004/4/30 出 願 済 マルチ遺伝子転写活性測 定システム 09 東洋ビーネ ット（株） 産総研 米国出願 10/996104 国際特許 2004/11/23 出 願 済 発光性渦鞭毛藻由来青色 発光酵素を用いた細胞内 遺伝子転写活性測定法 10 東洋ビーネ ット（株） 2004-353964 日本特許 2004/12/7 出 願 済 多色同時測定用ルシフェ ラーゼ発光方法及び発光 試薬 11 産総研、電 気通信大、 東洋ビーネ ット（株） 2004-379971 日本特許 2004/12/28 出 願 済 天然型 L-システィンまた はその誘導体を用いたホ タル発光基質の生合成シ ステム及び本システムを 含んだ発光基質溶液 12 電気通信大 学 2005-031574 日本特許 2005/2/8 出 願 済 複素環化合物及び発光甲 虫ルシフェラーゼ発光系 用発光物質 出願人 出願番号 産総研 02 出願日 3 状 態 出 願 済 名称 発明者 分泌型又は膜結合型キメ ラタンパク質 産総研 近江谷 克裕 関西医科大学 芦高恵美子・伊 藤誠二 産総研 近江谷 克裕 関西医科大学 芦高恵美子・伊 藤誠二 産総研 近江谷 克裕、中島芳浩 発光キノコヤコウタケの 簡便栽培法 マルチ遺伝子転写活性測 定システム 発光性渦鞭毛藻由来青色 発光酵素を用いた細胞内 遺伝子転写活性測定法 電気通信大 杉 本正志、丹羽治 樹 産総研 近江谷 克裕、中島芳浩 東洋ビーネット （株）鈴木智恵、 龍福正行.産総 研 近江谷克 裕、中島芳浩 産総研 近江谷 克裕 関西医科大学 芦高恵美子・伊 藤誠二 東洋ビーネット （株）鈴木智恵、 龍福正行.産総 研 近江谷克 裕、中島芳浩 東洋ビーネット （株）鈴木智恵、 龍福正行.産総 研 近江谷克 裕、中島芳浩 東洋ビーネット （株）龍福正行、 鈴木智恵、栗田 昭宏 産総研 近江谷 克裕、丹羽一樹、 電気通信大 丹 羽治樹、中村光 裕、東洋ビーネ ット（株）龍福 正行 電気通信大学 丹羽治樹、牧昌 次郎、平野誉 13 東洋ビーネ ット（株） PCT/JP2005/21 333 国際特許 2005/11/21 出 願 済 多色同時測定用ルシフェ ラーゼ発光方法および発 光試薬 14 産総研、 電気通信大 学、 東洋ビーネ ット（株） PCT/JP2005/23 847 国際特許 2005/12/27 出 願 済 天然型Ｌ－システインま たはその誘導体を用いた ホタル発光基質の生合成 システム及び本システム を含んだ発光基質溶液 15 電気通信大 学 2006-86175 日本特許 2006/3/27 出 願 済 複素環化合物及び発光方 法 16 東洋ビーネ ット（株） 2006-167121 日本特許 2006/6/16 出 願 済 多検体試料中における複 数のルシフェラーゼを検 出する方法 東洋ビーネット （株）龍福正行、 鈴木智恵、栗田 昭宏 産総研 近江谷 克裕、丹羽一樹、 電気通信大学 丹羽治樹、中村 光裕、 東洋ビーネット （㈱）龍福正行 電気通信大学 牧昌次郎、小島 哲、丹羽治樹、 平野誉 東洋ビーネット （株）栗田昭宏、 龍福正行、山岸 豊 ・蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナル伝達経 路の解析技術の開発 番 号 01 出願人 出願番号 産業技術総 合研究所 PCT/JP03/02340 国内・ 国際 国際特許 02 東京大学 PCT/JP03/10386 国際特許 2003/8/3 03 （株）日本 触媒・岡山 大学 （株）日本 触媒・岡山 大学 （株）日本 触媒・岡山 大学 2002-287280 日本特許 2002/9/30 2003-149359 日本特許 2003/5/27 EP 200322165 国際特許 （欧州） 2003/09/30 06 （株）日本 触媒・岡山 大学 US 671881 国際特許 （米国） 2003/09/29 登 録 済 07 （株）日本 触媒・岡山 大学 2003-356571 日本特許 2003/10/16 出 願 済 08 （株）日本 触媒・岡山 大学 （株）日本 触媒・岡山 大学 （株）日本 触媒・岡山 大学 日本特許 2004 日本特許 2005/05/19 日本特許 2005 出 願 済 出 願 済 出 願 済 04 05 09 10 2005-147250 出願日 2003/2/28 4 状 態 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 細胞およびリポソームの 固定化体とその固定化方 法 複数の蛋白質の間の相互 作用を測定する方法 長棟輝行、他 蛋白質又はペプチドの細 胞内導入方法 山田秀徳，二見 淳一郎，前田貴 志，北添翠 山田秀徳，二見 淳一郎，中西秀 高 山田秀徳，二見 淳一郎，前田貴 志，北添翠，中 西秀高 山田秀徳，二見 淳一郎，前田貴 志，北添翠，中 西秀高 山田秀徳，二見 淳一郎，村田等， 前田貴志，坂口 政清 タンパク質及び／又はペ プチドの細胞内導入用試 験キット 蛋白質及び／又はペプチ ドの細胞内導入用試験キ ット、並びに細胞内導入 方法 蛋白質及び／又はペプチ ドの細胞内導入用試験キ ット、並びに細胞内導入 方法 可逆的カチオン化による 変性タンパク質の細胞内 導入と活性化の方法 タンパク質及び／又はペ プチドの細胞内導入方法 上田宏、長棟輝 行 二見淳一郎，中 西秀高，甲斐敬， 山田秀徳 11 12 13 （株）日本 触媒・岡山 大学 （株）日本 触媒・岡山 大学 （株）日本 触媒・岡山 大学 日本特許 2006 国際特許 （米国） 2006 日本特許 2007 出 願 済 出 願 済 出 願 済 ・細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 番 号 01 02 2005−36165 国内・ 国際 日本特許 2005/2/14 2005-245123 日本特許 2005/11/10 出願人 出願番号 東京薬科大 学 東京薬科大 学 出願日 状 態 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 キノリン環を母核とする 金属識別型二波長性蛍光 分子 伊藤久央，松岡 舞，井口和男， 工藤佳久 蛍光標識試薬及び疎水 場検出試薬としての新 規キノリン化合物 工藤佳久，森田 光洋，井口和 男，伊藤久央 ・新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 番 号 01 2005-331172 国内・ 国際 日本特許 2005/11/6 ニコン 2005-344482 日本特許 2005/11/29 ニコン 2007-010541 日本特許 2007/1/19 出願人 出願番号 名古屋大学 ニコン 02 03 出願日 状 態 出 願 済 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 蛍光性シリコン粒子の 製造方法、蛍光性シリコ ン粒子およびそれを用 いて生体物質を観察す る方法 オートフォーカス装置 とこれを有する顕微鏡 楠見明弘、リッチ ーケネス、後藤美 樹、西村博仁、中 野義太郎、佐瀬一 郎 小松亮介、佐瀬一 郎、村山達 焦点検出装置、顕微鏡 佐瀬一郎 研究開発項目①－2「細胞内操作に基ずく分子動態解析技術の研究開発」 ・標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 番 号 01 02 出願人 出願番号 インビトロ ジェン株式 会社、今本 文男 オリエンタ ル酵母工業 株式会社、 国立大学法 人大阪大学 特願 2004-337985 特願 2006-56408 国内・ 国際 国内特許 国内特許 出願日 2004/11/22 2006/3/2 5 状 態 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 複数の核酸断片をクロー ニングする方法 今本文男、曽根岳 史 ・遺伝子転写制御ネットワーク解析技術及びセミインタクト細胞を基盤にした細胞内ネットワーク可視化解析技 術を統合したゲノム創薬支援システムの開発 番 号 01 出願人 出願番号 東洋紡績株 式会社 2003-154851 国内・ 国際 日本特許 02 東洋紡績株 式会社 2003-375454 日本特許 2003/3/11 03 東洋紡績株 式会社 2003-314211 日本特許 2003/09/05 出 願 済 04 東洋紡績株 式会社 2003-348668 日本特許 2003/10/7 出 願 済 05 東洋紡績株 式会社 2003-350211 日本特許 2003/10/9 出 願 済 06 山之内製薬 株式会社 PCT/JP03/0957 9 国際特許 2003/7/29 出 願 済 出願日 2003/3/5 状 態 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 タンパク質の細胞内にお ける機能、動態の解析方 法 パーミアミライズド脂肪 細胞を用いた脂質分解過 程またはそれに関与する 分子の動態を解析する方 法 環境の変化を検出するプ ローブ、タンパク質、そ れをコードする遺伝子 DNA、mRNA および環境の変 化の検出方法 リン脂質の特異的検出方 法および検出のための分 子プローブ並びにタンパ ク質、それをコードする 遺伝子 植物種子由来抽出液を用 いた無細胞タンパク質合 成法による人工タンパク 質の合成方法 分子時刻表作成装置、体 内時刻推定装置、分子時 刻表作成方法、体内時刻 推定方法、分子時刻表作 成プログラム、体内時刻 推定プログラム及び体内 時刻推定システム 浅井友実、井上浩 明、川上文清、岡 正則、村田昌之 浅井友実、井上浩 明、川上文清、岡 正則、村田昌之 阪井康能、加藤暢 夫、久下周佐、川 井淳、岡正則 阪井康能、加藤暢 夫、奥公秀、川井 淳、川上文清、岡 正則 宍戸昌彦、川井 淳、川上文清、岡 正則 上田泰己、橋本誠 一 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 ・細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 番 号 01 2002-378870 国内・ 国際 日本特許 2002/12/27 横河電機 （株） 2003-109934 日本特許 2003/04/15 03 横河電機 （株） 2003-274520 日本特許 2003/07/15 04 横河電機 （株） 2003-303851 日本特許 2003/08/28 05 横河電機 （株） 2003-386449 日本特許 2003/11/17 06 横河電機 （株） 04005573.3 欧州特許 (ドイツ、 イギリス) 2004/03/09 2006/12/13 出願人 出願番号 横河電機 （株） 02 出願日 6 状 態 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 登 録 名称 発明者 共焦点スキャナ顕微鏡 御厨健太、谷端康 弘、根岸秀臣、関 直樹、小杉泰仁 秋山喬、景虹之、 御厨健太 ３次元共焦点顕微鏡 ３次元共焦点レーザ顕微 鏡システム 景虹之、御厨健 太、八谷憲二 ３次元共焦点レーザ顕微 鏡システム 景虹之、御厨健太 ３次元共焦点レーザ顕微 鏡システム 景虹之、御厨健太 Confocal microscope 景虹之、御厨健 太、八谷憲二 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 横河電機 （株） 10/800754 米国特許 2004/03/16 2005/01/20 横河電機 （株） 2004-040008 日本特許 2004/02/17 横河電機 （株） 2004-090909 日本特許 2004/03/26 横河電機 （株） 2004-236899 日本特許 2004/08/17 横河電機 （株） 2004-262610 日本特許 2004/09/09 横河電機 （株） 2004-271503 日本特許 2004/09/17 横河電機 （株） 2005-170242 日本特許 2005/06/10 横河電機 （株） 2005-176300 日本特許 2005/06/16 横河電機 （株） 2005-176301 日本特許 2005/06/16 横河電機 （株） 2005-312205 日本特許 2005/10/27 横河電機 （株） 2005-303987 日本特許 2005/10/19 横河電機 （株） 2006-006931 日本特許 2006/01/16 横河電機 （株） 2006-018677 日本特許 2006/01/27 横河電機 （株） 2006-098091 日本特許 2006/03/31 横河電機 （株） 2006-244291 日本特許 2006/09/08 横河電機 （株） 2006-306082 日本特許 2006/11/13 横河電機 （株） 2006-307989 日本特許 2006/11/14 横河電機 （株） 2006-311702 日本特許 2006/11/17 2003-341651 日本特許 2003/09/30 株式会社日 立国際電気 7 登 録 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 Three-dimensional confocal microscope system 景虹之、御厨健 太、八谷憲二 共焦点顕微鏡 景虹之、蛭川英 雄、御厨健太 ３次元共焦点顕微鏡シス テム 景虹之 ３次元共焦点顕微鏡シス テム 景虹之 共焦点顕微鏡 御厨健太、景虹 之、 吉田隆司 ３次元共焦点顕微鏡シス テム 景虹之、御厨健太 共焦点顕微鏡 景虹之、御厨健太 共焦点顕微鏡システム 御厨健太、景虹之 共焦点顕微鏡システム 御厨健太、景虹之 共焦点スキャナ 御厨健太、吉田隆 司、小杉泰仁 蛍光顕微鏡用標準プレパ ラート 御厨健太、飯野俊 雄、菊地長保 共焦点顕微鏡 御厨健太、景虹之 共焦点顕微鏡 御厨健太、吉田隆 司、飯野俊雄、谷 端康弘 御厨健太、景虹 之、 横山耕徳、 千田直道 景虹之、根津多一 郎 御厨健太、横山耕 徳、景虹之 谷端康弘、根津多 一郎 中山博史、飯野俊 雄、谷端康弘 撮像装置 萩原純 26 株式会社日 立国際電気 2003-340665 日本特許 2003/09/30 27 エーザイ （株）、 （独） 産業技術総 合研究所 アサヒビー ル株式会 社、独立行 政法人産業 技術総合研 究所 独立行政法 人産業技術 総合研究所 （財）東京 都医学研究 機構（東京 都臨床医学 総合研究 所） PCT/JP03/1490 9 国際特許 2003/11/22 2004-250129 日本特許 2004/08/30 出 願 済 2006-220491 日本特許 2006/08/11 2004-154260 日本特許 2004/05/25 出 願 済 出 願 済 28 29 30 出 願 済 出 願 済 テレビジョンカメラ装置 鳥居忠義 塚原克平、土屋満 美子、地神芳文、 仲山賢一、梅村真 理子、岡本美智代 地神芳文、新間陽 一、横尾岳彦、千 葉靖典、結城敏 文、小谷哲司、田 中美和 ミトコンドリア局在型 DsRed2 および ECFP 発現ベ クター 地神芳文、横尾岳 彦、藤田盛久、梅 村真理子 設楽浩志、佐藤晃 嗣、米川博通 ・新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 番 号 01 2003-166887 国内・ 国際 日本特許 2003/6/11 国立遺伝学 研究所 2003-190417 日本特許 2003/7/2 03 国立遺伝学 研究所 2003-089764 日本特許 2004/3/25 04 国立遺伝学 研究所 2004-095449 日本特許 2004/3/29 05 国立遺伝学 研究所 2004-095450 日本特許 2004/3/29 06 国立遺伝学 研究所 PCT/JP2004/00 9691 国際特許 2004/7/1 07 国立遺伝学 研究所 2005-065851 日本特許 2005/3/09 08 国立遺伝学 研究所 2005-065852 日本特許 2005/3/09 09 国立遺伝学 研究所 2005-079788 日本特許 2005/3/18 10 国立遺伝学 研究所 2005-098085 日本特許 2005/3/30 出願人 出願番号 国立遺伝学 研究所 02 出願日 8 状 態 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 光学系の薄層斜光照明法 国立遺伝学研究 所 徳永万喜洋 顕微鏡装置 国立遺伝学研究 所 徳永万喜洋 標本合焦位置高精度計測 法 国立遺伝学研究 所 徳永万喜洋 電動ステージの操作装置 徳永万喜洋、上喜 裕 試料温度調節装置 徳永万喜洋、上喜 裕 顕微鏡装置 徳永万喜洋、上喜 裕 薄層斜光照明装置および 顕微鏡 徳永万喜洋、芦田 大輔、豊田修治 顕微鏡 徳永万喜洋、佐瀬 一郎、芦田大輔 顕微鏡対物レンズ 藤本靖、徳永万喜 洋 顕微鏡 徳永万喜洋、荒木 真、青野寧 11 国立遺伝学 研究所 2005-089417 日本特許 2005/3/25 12 国立遺伝学 研究所 PCT/JP2005/00 5000 国際特許 2005/3/18 13 国立遺伝学 研究所 PCT/JP2005/00 6231 国際特許 2005/3/24 14 国立遺伝学 研究所 2005-134677 日本特許 2005/5/02 15 国立遺伝学 研究所 2005-218914 日本特許 2005/7/28 16 国立遺伝学 研究所 米国 17 国立遺伝学 研究所 独国 2005/5/13 登録日 2006/10/31 2005/12/15 18 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 PCT/JP2004/00 9691(US-20050207004-A1) PCT/JP2004/00 9691(DE-11200 4000125T5) PCT/JP2005/00 5000 PCT/JP2005/00 5000 米国 2005/12/27 独国 2006/01/20 2001-380967 日本特許 登録日 2006/7/14 19 20 国立遺伝学 研究所 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 出 願 済 登 録 顕微鏡装置の位置制御方 法および顕微鏡装置 出 願 済 登 録 出 願 済 登 録 江部康平、徳永万 喜洋 「電動ステージの操作装 徳永万喜洋、上喜 置」「試料温度調節装置」 裕 標本合焦位置高精度計測 法 徳永万喜洋 顕微鏡合焦位置高精度計 測法 徳永万喜洋 顕微鏡対物レンズ 藤本靖、徳永万喜 洋、阿部勝行 顕微鏡装置 徳永万喜洋、上喜 裕 顕微鏡装置 徳永万喜洋、上喜 裕 試料温度調節装置 徳永万喜洋、上喜 裕 徳永万喜洋、上喜 裕 試料温度調節装置 光学系の薄層斜光照明法 国立遺伝学研究 所 徳永万喜洋 ・マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞内ネットワークのダイナミズ ム解析 番 号 01 2004-271024 国内・ 国際 日本特許 2004/9/17 京都大学 2005-77817 日本特許 2005/3/17 (株)アドバ ンス 2005-373463 日本特許 2005/12/26 出願人 出願番号 東京大学 02 03 出願日 9 状 態 出 願 済 出 願 済 出 願 済 名称 発明者 細胞配列装置及びその製 造方法 東京大学 鷲津 正夫・中尾政之 細胞内物質導入装置，細 胞クランプ装置及び流路 の形成方法 京都大学 小寺 秀俊・神野伊策・ 鈴木孝明，東京大 学 鷲津正夫 (株)アドバンス 黒澤修 東京大学 鷲津 正夫・小穴英廣 細胞膜の可逆破壊装置 ＜論文・文献発表＞ 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 ・多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 項 番 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 査 読 産総研 近江谷克裕 光制御可能な細胞発光素子 応用物理 72、 691-696、2003 有 東洋ビーネ ット（株） 産総研 Ryufuku, M., Fujimoto, M., Tanaka, H. and Ohmiya, Y ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine, 3, 産総研 近江谷克裕 Low amount of dimethyldithiocarbamate enhances the light activity in Beetle bioluminescence system in vitro 発光甲虫の生物発光機構の基礎 と応用-生物発光によって細胞情 報を探る An in vivo dual-reporter system of cyanobacteria using two railroad-worm luciferases with different color emissions cDNA cloning and characterization of a secreted luciferase from the luminous Japanese ostracod, Cypridina Biosci. Biotech. Biochem. 68, 産総研 産総研 産総研 東洋ビーネ ット（株） 産総研 産総研 産総研 産総研 東洋ビーネ ット（株） 産総研 Kitayama, Y., Kondo, T., Nakahira, Y., Nishimura H., Ohmiya, Y. and Oyama, T Nakajima, Y. Kobayashi, K., Yamagishi, K., Enomoto, T. and Ohmiya, Y. Nakajima, Y. Kimura, T., Suzuki, C. and Ohmiya, Y. Tomomi Otsuji, Emiko Okuda-Ashitaka, Satoshi Kojima, Hidefumi Akiyama, Seiji Ito, and Yoshihiro Ohmiya Yoshihiro Nakajima, Masaaki Ikeda, Takuma Kimura, Sato Honma, Yoshihiro Ohmiya, and Ken-ichi Honma Kazuki Niwa and Yoshihiro Ohmiya Chie Suzuki, Yoshihiro Nakajima, Hidetoshi Akimoto, Chun Wu, Yoshihiro Ohmiya Yoshihiro Nakajima, Takuma Kimura, Kazunori Sugata, Toshiteru Enomoto, Atsushi Asakawa, Hidehiro Kubota, Masaaki Ikeda and Yoshihiro Ohmiya 713-719, 2003 生化学 76, 5-15, 2004 565-570 2003/6 2003/10 有 2004/1 有 Plant Cell & Physiology 45, 109-113. 2004 発表日 2004/1 有 2004/3 有 noctiluca Improved expression of novel red-and green-emitting luciferases of Phrixothrix railroad worms in mammalian cells Monitoring for dynamic biological processing by intra-molecular bioluminescence resonance energy transfer system using secreted luciferase Bidirectional role of orphan nuclear receptor RORα in clock gene transcriptions demonstrated by a novel reporter assay system Biosci. Biotech. Biochem. 68, Inhibitory effect of lipoic acid on firefly luciferase bioluminescence A new additional reporter enzyme, dinoflagellate luciferase, for monitoring of gene expression in mammalian cells A multicolor luciferase assay system: one-step monitoring of multiple gene expressions with a single substrate Biochem Biophys Res Commun., 323, 10 948-951 2004/4 有 Analytical Biochemistry 329, 230-237 2004/5 有 FEBS Letters 2004/5 .565, 122-126 有 2004/11 有 pp.625-9 Gene, 344, 61-66 2005/1 有 Biotechniques, 2005/6 Vol. 38, No. 6, 891-894 有 12 13 14 15 16 17 18 19 20 産総研 電気通信大 学 Yoshihiro Ohmiya Satoshi Kojima, Mituhiro Nakamura and Haruki Niwa 北大 Shin-ya Nishide, 産総研 Sato Honma, 埼玉医大 Yoshihiro Nakajima, Masaaki Ikeda, Kenkichi Baba, Yoshihiro Ohmiya, and Ken-ichi Honma 産総研 Kazutoshi Yamagishi, アトー(株） Toshiteru Enomoto, Yoshihiro Ohmiya 電気通信大 丹羽治樹 学 電気通信大 Nakai, S., Yasui, M., 学 Nakazato, M., Iwasaki, F., Maki, S., Niwa, H., Ohashi, M. and Hirano, T. 電気通信大 Takashi Sekiguchi, 学 Shojiro Maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda, and Takashi Hirano 電気通信大 学 産総研 電気通信大 学 電気通信大 学 Mitsuhiro Nakamura, Mizuki Masaki, Shojiro Maki, Ryo Matsui, Minako Hieda, Masashi Mamino, Takashi Hirano, Yoshihiro Ohmiya, and Haruki Niwa Shunsuke Fujio, Daisuke Hashizume, Yoshiharu Takamuki, Masanori Yasui, Fujiko Iwasaki, Shojiro Maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda, and Takashi Hirano Yoshiharu Takamuki, Shojiro Maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda and Takashi Hirano Bioluminescence in the limpet-like snail Latia neritoides Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 78, No. New reporter system for Per1 and Bmal1 expressions revealed self-sustained circadian rhythms in peripheral tissues Genes to Cells, 11, 1173–1182 有 2006/1 Perfusion-culture-based secreted bioluminescence reporter assay in living cells 生物発光のメカニズムとその応 用 Fundamental Studies on The Structure and Spectroscopic Properties of 3, 7-Dihydroimidazo[1,2-a]pyrazi n-3-one Derivatives Metal-ion Complexation of Imidazo[1,2-a]pyrazin-3(7H)-o nes: Continues Change in Absorption Spectra of Complexs Depending on the Lewis Acidity ofthe Metal Ion Synthesis of Latia Luciferin Benzoate Analogues and those Bioluminescent Activity Anal. Biochem., 354, 15-21 有 2006/4 7, 1197-1205 現代化学、No. 379, 28-36, 2002 2005/7 有 有 Bull. Chem. Soc. Jpn., 76, No. 12, 2361-2387, 2003 Tetrahedron Letters, 45, No. 5, 1065-1069 2002/10 2003/12 /15 有 2004/02 有 Tetrahedron Letters, 45, No.10, 2203-2205 2004/03 有 Regioselective phenyl-substitution effects on the solvatochromism of 2-phenylimidazo[1,2-a]pyrazin -3(7H)-one derivatives: Expansion of the color variation range of a visible indicator for the proton donor ability of solvents Substituent Effects on the Solvatochromism of 2-Phenylimidazopyrazinones: Effective Control of the Color Variation Range and Sensitivity toward an Indication of the Proton-Donor Ability of Solvents by an Electron-withdrawing Group Substitution 11 Terahedron Lett., 2004/11 45, 8531-8534 (2004) 有 Chemistry Lett., 2004/11 33, 1484-1485 (2004) 有 21 電気通信大 学 丹羽治樹 生物はなぜ光るのか−生物発光と その応用− 第１９回「大学と科 学」公開シンポジウ ム『不思議な生物現 象 の 化 学 』 （2005.1.31）講演収 録集,pp. 171-182 2005/1 22 電気通信大 学 産総研 Mitsuhiro Nakamura, Masashi Mamino, Mizuki Masaki, Shojiro Maki, Ryo Matsui, Satoshi Kojima, Takashi Hirano, Yoshihiro Ohmiya, and Haruki Niwa Mitsuhiro Nakamura, Shojiro Maki, Yoshiharu Amano, Yutaka Ohkita, Kazuki Niwa, Takashi Hirano, Yoshihiro Ohmiya, and Haruki Niwa Yoshiharu Takamuki, Shojiro Maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda, and Takashi Hirano Bioluminescence Activity of Latia Luciferin Analogues: Replacement of the 2,6,6-Trimethylcyclohexene Ring into the Methyl-substituted Phenyl Groups Terahedron Lett., 2005/1 Firefly luciferase exhibits bimodal action depending on the luciferin chirality Biochem. Biophys. Res. Commun., Vol. 23 24 電気通信大 学 産総研 電気通信大 学 25 電気通信大 学 Takashi Hirano, Takashi Sekiguchi, Shunnichiro Nakai, Shunsuke Fujio, Shojiro Maki, and Haruki Niwa 26 電気通信大 学 R. Saito, N. Suga, A. Katoh, T. Hirano and N. Niwa Vol. 46, No. 1, 53-56 有 2005/2 331, No. 2, 471-475 有 Substituent effects on the spectroscopic properties of solvatochromic 2-phenylimidazo[1,2-a]pyrazin -3(7H)-ones: an effective controls of the colorimetric sensor properties Development of the Chemistry of the Imidazopyrazinone-bioluminesc ence System: From the Bio- and Chemiluminescence Mechanism to a Design of Sensor Molecules 6,8-Diarylimidazo[11,2a]pyraz in-3(7H)-ones as Potential Chemiluminescent pH/Superoxide Double Sensor 12 Tetrahedron, Vol. 2005/04 61, No. 42, 10073-10080 有 "Bioluminescence and Chemiluminescence, " ed by A. Tsuji,M. Matsumoto, M. Maeda, L. J. Kricka, and P. E. Stanley: World Scientific, Singapore 2005; pp 117 - 120 "Bioluminescence and Chemiluminescence, " ed by A. Tsuji,M. Matsumoto, M. Maeda, L. J. Kricka, and P. E. Stanley: World Scientific, Singapore 2005; pp 335 - 338. 2005/04 2005/04 有 27 28 29 30 電気通信大 学 電気通信大 学 産総研 電気通信大 学 産総研 電気通信大 学 Hiroyuki Kondo, Takayuki Igarashi, Shojiro Maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda and Takashi Hirano Mitsuhiro Nakamura, Kazuki Niwa, Shojiro Maki, Takashi Hirano, Yoshihiro Ohmiya and Haruki Niwa Kotaro Mori, Shojiro Maki, Haruki Niwa, Toshiteru Enomoto, Yoshihiro Ohmiya, Hiroshi Ikeda and Takashi Hirano Yuto Takahashi, Hiroyuki Kondo, Shojiro Maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda and Takashi Hirano Substituent effects on the kinetics for the chemiluminescence reaction of 6-arylimidazo[1,2-a]pyrazin-3 (7H)-ones (Cypridina luciferin analogues): support for the single electron transfer (SET)–oxygenation mechanism with triplet molecular oxygen Construction of a New Firefly Bioluminescence System using L-luciferin Tetrahedron Lett., Real light emitter in the bioluminescence of the calcium-activated photoproteins aequorin and obelin: light emission from the singlet-excited state of coelenteramide phenolate anion in a contact ion pair Chemiluminescence of 6-aryl-2-methylimidazo[1,2-a] pyrazin-3(7H)-ones in DMSO/TMG and in diglyme/acetate buffer: support for the chemiexcitation process to generate the singlet-excited state of neutral oxyluciferin in high quantum yield in the Cypridina (Vargula) bioluminescence mechanism Tetrahedron, 62, No. 26, 6272-6288 (2006) 2005/11 Vol. 46, No. 45, 7701-7704 有 Tetrahedron Letters, 47, No. 7, 1197-1200 2006/02 有 2006/06 有 Tetrahedron Letters, 47, 34, 6057-6061 2006/08 No. 有 ・蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナル伝達経 路の解析技術の開発 番 号 01 02 03 04 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 栄研化学 （株）・ 東京大学 Ohiro Y.,Arai R.,Ueda H. and Nagamune T. Analytical Chemistry, Vol.74, No.22 (P5786-P5792) 東京大学 Aburatani T., Ueda H., and Nagamune T. A homogeneous and noncompetitive immunoassay based on the enhanced fluorescence resonance energy transfer by leucine zipper interaction Importance of a CDR H3 Basal Residue in VH/VL Interaction of Human Antibodies 東京大学 東京大学 Ueda H., Yokozeki T., Arai R., Tsumoto K., Kumagai I. and Nagamune T. Aburatani T., Sakamoto K., Masuda K., Nishi K., Ohkawa H., Nagamune T. and Ueda H. An optimized homogeneous noncompetitive immunoassay based on the antigen-driven enzymatic complementation A general method to select antibody fragments suitable for noncompetitive detection of monovalent antigens 13 Journal of Biochemistry, Vol.132, No.5 (P775-p782) Journal of Immunological Methods, Vol.279 (P209-P218) Analytical Chemistry, Vol.75, No.16(P4057-4064) 査 読 発表日 2002/11 /15 有 有 2002/11 /1 2003/8/ 有 2003/8/ 15 有 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 東京大学・ 産業技術総 合研究所 栄研化学 （株）・ 東京大学 Kato K., Umezawa, K., Funeriu D. P., Miyake M., Miyake J. and Nagamune T. Komiya N., Ueda H., Ohiro Y. and Nagamune T. 栄研化学 （株）・ 東京大学 栄研化学 （株）・ 東京大学 大廣義幸、柴田典緒、 上田 宏、新海政重、 長棟輝行 Ohiro Y., Ueda H., Shibata N. and Nagamune T. 東京大学 Takazawa T., Kamiya N., Ueda H., and Nagamune T. 東京大学 東京大学 東京大学 東京大学 東京大学 東京大学 16 岡山大学・ （株）日本 触媒 17 岡山大学・ （株）日本 触媒 Takeda S., Tsukiji S. and Nagamune T. Tanaka T., Kamiya N. and Nagamune T. Kato K., Umezawa, K., Miyake M., Miyake J. and Nagamune T. Tanaka T., Kamiya N. and Nagamune T. Immobilized culture of nonadherent cells on an oleyl poly (ethylene glycol) ether-modified surface Homogeneous sandwich immunoassay based on the enzymatic complementation induced by single-chain Fv fragments Enhanced FRET 法を用いた免疫 測定技術の開発 Enhanced fluorescence resonance energy transfer immunoassay with improved sensitivity based on the Fab'-based immunoconjugates Enzymatic labeling of alkaline phosphatase on antibody variable domain using microbial transglutaminase Site-specific conjugation of oligonucleotides to the C-terminus of recombinant protein by expressed protein ligation Peptidyl linkers for protein heterodimerization catalyzed by microbial transglutaminase Transfection microarray of nonadherent cells on an oleyl poly(ethylene glycol) ether-modified glass slide BioTechniques, Vol.35, No.5(P1014-1021) Analytical Biochemistry, Vol. 327, No. 2(P.241-246) 2004/4/ 15 有 Bio Industry 2004/6/ 12 Analytical Biochemistry, Vol. 360, (P.266-272) 2006/11 /7 有 Biotechnol. Bioeng., 86, 399-404 有 Bioorg. Med. Chem. Lett. 14 (10): 2407-2410 Bioconjugate Chemistry, 15, 491-497 BioTechniques, Vol.37, No.3(P444-452) 有 2004/5/ 1 2004/9/ 有 FEBS Letters, 579, 2092-2096 Sasajima Y., Aburatani T., Sakamoto K. and Ueda H. 二見淳一郎、山田秀徳 Detection of protein tyrosine phosphorylation by Open Sandwich fluoroimmunoassay Biotechnol. Prog. 22, 968-973 カチオン性ポリマーによるタン パク質の細胞内導入 Bio Industry 20, (p20-27) Futami J., Kitazoe M., Maeda T., Nukui E., Sakaguchi M., Kosaka J., Miyazaki M., Kosaka M., Tada H., Seno M., Sasaki J., Huh, N. Mamba, M. and Yamada H. Intracellular Delivery of Proteins into Mammalian Living Cells by PolyethylenimineCationization J.Biosci.Bioeng. Vol.99, No.2 (p95-103) 14 2004/3/ 24 2004/3/ 有 N-terminal Glycine specific protein conjugation catalyzed by microbial transglutaminase A cysteine-appended deoxyuridine for the postsynthetic DNA modification using native chemical ligation Takeda S., Tsukiji S. and Nagamune T. 有 2003/11 / Tetrahedron Lett. 46, 2235-2238 2005 有 2005 有 2006 有 Vol. 2004/6/ 12 有 2005/2 18 岡山大学 Sakaguchi M., Nukui T., Sonegawa H., Murata H., Futami J., Yamada H., Huh N.H. Targeted disruption of transcriptional regulatory function of p53 by a novel efficient method for introducing a decoy oligonucleotide into nuclei Nucleic Acid Res. Vol.33, e88 有 2005/5 19 岡山大学・ （株）日本 触媒 Protein Transduction Assisted by Polyethylenimine –Cationized Carrier Proteins J. Biochemistry Vol. 137,693-701 有 2005/6 20 岡山大学・ （株）日本 触媒・ジョ ージタウン 大 Kitazoe M., Murata H., Futami J., Maeda T., Sakaguchi M., Miyazaki M., Kosaka M., Tada H., Seno M., Huh N., Namba M., Nishikawa M., Maeda Y. and Yamada H. Loftus L.T., Li H.F., Gray A.J., Hirata-Fukae C., Stoica B.A., Futami J., Yamada H., Aisen P.S., Matsuoka Y. In vivo protein transduction to the CNS Neuroscience Vol.139, 1061-1067 有 2006/3 21 岡山大学 Murata H., Sakaguchi M., Futami J., Kitazoe M., Maeda T., Doura H., Kosaka M., Tada H., Seno M., Huh N. and Yamada H. Denatured and reversibly cationized p53 readily enters cells and stimultaneously folds to the functional protein in the cells. Biochemistry, Vol.45, No.19 p6124-6132 有 2006/4 22 岡山大学 Futami J. Kitazoe M., Murata H. Yamada H. Exploiting protein cationization techniques in future drug development Exp. Opin. Drug Dis. Vol.2, p261-269 有 2007/2 査 読 発表日 ・細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 番 号 01 発表会社 東京薬科大 学 02 東京薬科大 学 03 東京薬科大 学 04 東京薬科大 学 発表者 タイトル 発表誌名 Tsuchiya, R., Yoshiki, F., Kudo, Y., and Morita, M Cell type-selective expression of green fluorescent protein and the calcium indicating protein, yellow cameleon, in rat cortical primary cultures Optical monitoring of synaptic summation along the dendrites of CA1 pyramidal neurons Imaging of calcineurin activated by long term depression-inducing synaptic inputs in living neurons of rat visual cortex Structural and enzymatic characterization of physarolisin (formerly physaropepsin) proves that it is a unique serine-carboxyl proteinase Brain Res, 956, 221-229 Enoki,R., Namiki,M., Kudo,Y., Miyakawa,M. Yasuda, H., Higashi, H., Kudo, Y., Inoue,T., Hata, Y., Mikoshiba, K. and Tsumoto, T. Nishii, W., Ueki, T., Miyashita, R., Kojima, M., Kim, Y.-T., Sasaki, N., Murakami-Murofushi, K. and Takahashi, K. 15 2002/11 /29 有 Neuroscience 113:1003-1014 2002/12 有 Europ. J. Neurosci. 17: 287 - 297 2003/1 有 Biochem. Biophys. Res. Commun. 301, 1023-1029 2003/2 有 05 東京薬科大 学 06 東京薬科大 学 07 東京薬科大 学 08 東京薬科大 学 09 東京薬科大 学 10 東京薬科大 学 11 Kasuga A, Enoki R, Hashimoto Y, Akiyama H, Kawamura Y, Inoue M, Kudo Y, Miyakawa H. Chen, N., Furuya, S., Doi, H., Hashimoto,Y. , Kudo, Y. and Higashi, H. Yoshida, Y., Matsumoto, N., Tsuchiya, R., Morita, M, Miyakawa, H., and Kudo, Y. Nishii, W., Kuriyama, H. and Takahashi, K. Chen, N., Furuya, S.,Shinoda,Y., Yumoto, M. Phtake, A., Sato, K., Doi, H., Hashimoto,Y. , Kudo, Y. and Higashi, H. Morita, M, Yoshiki, F., and Kudo, Y. Nishii, W. and Takahashi, K. 東京薬科大 学 12 東京薬科大 学 13 東京薬科大 学 14 東京薬科大 学 15 東京薬科大 学 Morita, M., Higuchi, C., Moto, T., Kozuka, N., Susuki, J., Itofusa, R., Yamashita, J., and Kudo, Y. Morita,M., Susuki,J., Moto,T., Higuchi,C., and Kudo, Y. Kawamura,K., Manita,S., Nakamura,T., Inoue,M., Kudo, Y.., Miyakawa,H. Nakajima, R., Nakamura,T., Ogawa,M., Miyakawa,H. and Kudo, Y. Optical detection of dendritic spike initiation in hippocampal CA1 pyramidal neurons Neuroscience. 118(4):899-907 Ganglioside/calmodulin kinase II signal inducing cdc42-mediated neuronal actin reorganization Expression of group I metabotropic glutamate receptors in rat hippocampal cells in culture and their characterization by intracellular calcium ion dynamics The Physarum polycephalum php gene encodes a unique cold-adapted serine-carboxyl protease, physarolisin II Extracellular carbohydrate-signal triggering cAMP-dependent protein kinase-dependent neuronal actin -reorganization Neuroscience 120: 163 - 176 Simultaneous imaging of phosphatidyl inositol metabolism and Ca2+ levels in PC12h cells Determination of the cleavage sites in SulA, a cell division inhibitor, by ATP-depedent HslVU protease from Escherichia coli Biochem Biophys Res Commun 308, 673-678 Dual regulation of calcium oscillation in astrocytes by growth factors and pro-inflammatory cytokines via the MAP kinase cascade J Neurosci, 23, 10944-10952 A novel method to quantify calcium response pattern and oscillation using fura 2 and acridine orange. 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Morita M, Kozuka NItofusa R, Yukawa M, Kudo Y oshida Y, Tsuchiya RYMatsumoto N, Morita M, Miyakawa H, Kudo Y Murayama M, Miyazaki K, Kudo Y, Miyakawa H, Inoue M Morita M,Susuki J, Amino H, Yoshiki F, Moizumi S, Kudo Y Yoshida Y, Nakane A, Morita M, Kudo Y 学 24 東京薬科大 学 25 東京薬科大 学 26 東京薬科大 学 Iwasaki J, Ito H, Aoyagi M, Sato Y, Iguchi K Morita M, Saruta C, Kozuka N, Okubo Y, Itakura M, Takahashi M, Kudo Y Kozuka N, Kudo Y, Morita M Identification of arginine residues important for the activity of Escherichia coli signal peptidase I. Biol. Chem. 385, 381-388 Effects of mannitol on ischemia-induced degeneration in rat hippocampus J. Pharmacol. Sci. 95: 341 – 348 Inhibition and stabilization of Aspergilloglutamic peptidase by the propeptide: Identification of critical sequences and residues in the propeptide Autocrine activation of EGF receptor promotes oscillation of glutamate-induced calcium increase in astrocytes cultured in rat cerebral cortex. Ca2+-dependent induction of intracellular Ca2+ oscillation in hippocampal astrocytes during metabotropic glutamate receptor activation Optical monitoring of progressive synchronization in dentate granule cells during population burst activities. Use of the exogenous Drosophila octopamine receptor gene to study Gq-coupled receptor-mediated responses in mammalian neurons.. A novel effect of bifemelane, a nootropic drug, on intracellular Ca2+ levels in rat cerebral astrocytes. Briarane-type diterpenoids from the Okinawan soft coral Pachyclavularia violacea J.Biol. Chem. 280, 999-1006 Dual regulation of astrocyte gap junction hemichannels by growth factors and a pro-inflammatory cytokine via the mitogen-activated protein kinase cascade Multiple inhibitory pathways for lipopolysaccharide- and pro-inflammatory cytokine-induced nitric oxide production in cultured astrocytes 17 2004/12 有 2005/1 有 2005/1 有 J Neurochem. 95(3):871-879 有 2005 J Pharmacol Sci. 97(2):212-8(2005) 有 2005 Eur J Neurosci. 21(12):3349-60(200 5). 有 2005 Neuroscience. 137(2):545-53 (2006) 有 2006 J Pharmacol Sci. 100:126-32(2006) 有 2006 J Nat Prod. 69(1):2-6 2006/1 Glia. 55(5):508-515 有 2007/2 Neuroscience. 144(3):911-919 有 2007/2 ・新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 番 号 01 査 読 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 名古屋大学 中田千枝子、楠見明 弘 光技術コンタクト 40, 726-732 (2002.) 2002/12 02 名古屋大学 Ritchie K, Iino R, Fujiwara T, Murase K, Kusumi A. Mol Membr Biol. 2003 Jan-Mar; 20(1): 13-8. Review 2003/1 03 名古屋大学 名古屋大学 Methods Enzymol. 2003; 360: 618-34. Biochim. Biophys. 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Lehmann U, Schmitz J, Weissenbach M, Sobota RM, Hortner M, Friederichs K, Behrmann I,Tsiaris W, Sasaki A, Schneider-Mergener J, Yoshimura A, Neel BG, Heinrich PC, Schaper F. Yamada S, Shiono S, Joo A, Yoshimura A. Fluorescence imaging for monitoring the colocalization of two single molecules in living cells. Biophys. J. 2005; 88: 2126-2136. Rapid hop diffusion of a G-protein-coupled receptor in the plasma membrane as revealed by single-molecule techniques. Effects of pH-induced variations of the charge of the transmembrane ・-helical peptide ac-k2(la)12k2-amide on the organization and dynamics of the host dimyristoylphosphatidylcholin e bilayer membrane. 「１分子追跡によって細胞のナ ノシステムを解く」 「膜骨格：細胞骨格と細胞膜と の相互作用」 Biophys. J. 2005; 88：3659-3680 Three-dimensional reconstruction of the membrane skeleton at the plasma membrane interface by electron tomography. 2004/12 /13 有 Biochim. Biophys. 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Minoguchi M, Minoguchi S, Aki D, Joo A, Yamamoto T, Yumioka T, Matsuda T, Yoshimura A. Sasaki,A, Taketomi T, Kato R, Saeki K, Nonami A, Sasaki M, Kuriyama M,Saito N,Shibuya M, Yoshimura A. The N-terminal truncated isoform of SOCS3 translated from an alternative initiation AUG codon under stress conditions is stable due to the lack of a major ubiquitination site, Lys-6. The suppressor of cytokine signaling-1 (SOCS1) is a novel therapeutic target for enterovirus-induced cardiac injury. J Biol Chem. 2003 278:2432-2436. J Biol Chem. 2003 278:2432-2436 A Role of Suppressor of Cytokine Signaling 3 (SOCS3/CIS3/SSI3) in CD28-mediated Interleukin 2 Production. J Exp Med. 2003, 197: 425-436. A Role of Suppressor of Cytokine Signaling 3 (SOCS3/CIS3/SSI3) in CD28-mediated Interleukin 2 Production J Exp Med. 2003, 197: 425-436. The suppressor of cytokine signaling-1 (SOCS1) is a novel therapeutic target for enterovirus-induced cardiac injury. J Clin Invest. 2003, 111: 469-478. 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Yamamoto T, Yumioka T, Sekine Y, Sato N, Minoguchi M, Yoshimura A, Matsuda T. Seki Y, Inoue H, Nagata N, Hayashi K, Fukuyama S, Matsumoto K, Komine O, Hamano S, Himeno K, Inagaki-Ohara K, Cacalano N, O'Garra A, Oshida T, Saito H, Johnston JA, Yoshimura A, Kubo M Hanada T, Yoshida H, Kato S, Tanaka K, Masutani K, Tsukada J, Nomura Y, Mimata H, Kubo M, Yoshimura A. Kubo M, Hanada T, Yoshimura A. Kimura A, Kinjyo I, Matsumura Y, Mori H, Mashima R, Harada M, Chien KR, Yasukawa H, Yoshimura A. Joo A, Aburatani H, Morii E, Iba H, Yoshimura A. Yamada S, Taketomi T, Yoshimura A. IL-6 induces an anti-inflammatory response in the absence of SOCS3 in macrophages. Nature Immunol. 2003; 4, 551-556 The B cell-specific major raft protein, Raftlin is necessary for the integrity of lipid raft and BCR signal transduction. Mammalian Sprouty4 suppresses Ras-independent ERK activation by binding to Raf1. 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Loss of SOCS3 gene expression converts STAT3 function from anti-apoptotic to pro-apoptotic. J Biol Chem. 2006;281(48):36683 -90. 有 2006/12 /1 Stumhofer JS, Laurence A, Wilson EH, Huang E, Tato CM, Johnson LM, Villarino AV, Huang Q, Yoshimura A, Sehy D, Saris CJ, O'Shea JJ, Hennighausen L, Ernst M, Hunter CA. Shiraishi H, Okamoto H, Yoshimura A, Yoshida H. Lu Y, Fukuyama S, Yoshida R, Kobayashi T, Saeki K, Shiraishi H, Yoshimura A, Takaesu G. 23 研究開発項目①－2「細胞内操作に基ずく分子動態解析技術の研究開発」 ・標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 番 号 01 02 03 04 発表機関 大阪大学微 生物病研究 所 大阪大学微 生物病研究 所、オリエン タル酵母工 業、 Invitrogen Co. 大阪大学微 生物病研究 所、オリエン タル酵母工 業、 Invitrogen Co. 大阪大学微 生物病研究 所、オリエン タル酵母工 業、 Invitrogen Co. 05 大阪大学微 生物病研究 所、オリエン タル酵母工 業、 Invitrogen Co. 06 大阪大学微 生物病研究 所、理化学研 究所 大阪大学微 生物病研究 所、理化学研 究所 07 08 大阪大学微 生物病研究 所 発表者 曽根岳史、今本文男 a タイトル 発表誌名 Gateway クローニング法 新遺伝子工学ハンド ブック（改訂第４ 版）、羊土社 Journal of Biotechnology, 2004,107,233-243 査 読 発表日 2003/10 /10 Sasaki Y. , Sone a b T. , Yoshida S. , a Yahata K. , Hotta a c J. , Chesnut J. D. , d Honda T. , and a a Imamoto F. ( Osaka Univ., Res. Inst. Microbial. Dis., Dept. Molec. Biol., b Oriental Yeast Co., Invitrogen Co., Osaka Univ., Res. Inst. Microbial. Dis., Dept. Bact. Infections) Yahata, K., Kishine, H., Sone, T., Sasaki, Y., Hotta, J., Chesnut, J.D., Okabe, M., and Imamoto, F. Evidence for high specificity and efficiency of multiple recombination signals in mixed DNA cloning by the Multi site Gateway system Gateway クロー ニング法 Multi-gene Gateway clone design for expression of multiple heterologous genes in living cells: Conditional gene expression at near physiological levels Journal of Biotechnology, 2005,118(2): 123-134 Sone, T., Yahata, K., Sasaki, Y., Hotta, J., Kishine, H., Chesnut, J.D., and Imamoto, F. Multi-gene gateway clone design for expression of multiple heterologous genes in living cells: Modular construction of multiple cDNA expression elements using recombinant cloning. Journal of Biotechnology, 2005/6/27 Appeared on line 有 2005/6 Multi-gene gateway clone design for expression of multiple heterologous genes in living cells: Eukaryotic clones containing two and three ORF multi-gene cassettes expressed from a single promoter. 今本文男、曽根岳史、 生細胞への複数種 cDNA の共導入 矢幡一英、佐々木ゆ と発現量の制御 かり、高木昌俊、前 島一博、今本尚子 Maeshima, K., Cell-cycle-dependent dynamics Yahata, K., Sasaki, of nuclear pores : pore-free Y., Nakatomi, R., islands and lamins. Tachibana, T., Hashikawa, T., Imamoto, F., and Imamoto, N. 矢幡一英、曽根岳史、 第４章 組換えタンパク質の発現 今本文男 と精製のコツ：タンパク質発現系 — Gateway System — Journal of Biotechnology, 2005/6/24 Appeared on line 有 2005/6 蛋白質 核酸 酵素 共立出版 50(13): 1637-1648 有 2005/11 2004/2 有 Sasaki, Y., Sone, T., Yahata, K., Kishine, H., Hotta, J., Chesnut, J.D., Honda T., and Imamoto, F. 24 2005/2 有 J.Cell Science 119:4442-4451 2006/8 有 タンパク質精製と取 扱のコツ（森山達哉 編）羊土社 有 2007 年 印刷中 09 10 11 12 13 14 15 16 大阪大学微 生物病研究 所、 藤田保健衛 生大学 藤田保健衛 生大学 藤田保健衛 生大学 藤田保健衛 生大学 藤田保健衛 生大学 藤田保健衛 生大学 藤田保健衛 生大学 西海史子、岸根弘依、 染色体の特定部位への複数種遺 今本文男 伝子導 分子細胞治療 6(2), 先端医学社 T. Fukagawa, M. Nogami, M. Yoshikawa, M. Ikeno, T. Okazaki, Y. Takami, T. Nakayama and M. Oshimura 池野正史、岡崎恒子 Nature Cell Biology 8, 84-91 Dicer is essencial for formation of the heterochromatin structure in vertebrate cells 池野正史 2007 年 4 月印 刷中 2004/7 有 哺乳類セントロメアと人工染色 体 池野正史、鈴木伸卓、 ボトムアップ方式によるヒト人 岡崎恒子 工染色体ベクター構築と遺伝子 発現 池野正史 染色体の秘める謎に挑む H. Izuta, M. Ikeno, N. Suzuki, T. Tomonaga, N. Nozaki, C. Obuse, Y. Kisu, N. Goshima, F. Nomura, N. Nomura and K. Yoda N. Suzuki, K. Nishii, T. Okazaki, M. Ikeno 有 Comprehensive analysis of the ICEN (Interphase Centromere Complex) components enriched in the CENP-A chromatin of human cells Human artificial chromosomes constructed using the bottom-up strategy are stably maintained in mitosis and efficiently transmissible to progeny mice 哺乳類人工染色体ベクター：人工 ミニ染色体の構築技術とその利 用 蛋白質 核酸 酵素 49, 2011-2016 Molecular Medicine 42, 306-311 バイオインダストリ ー 2, 24-25 Gens to Cells 11, 673-684 2004/9 2005/3 2006/1 2006/6 有 J. Biol. Chem. 281, 26615-26623 2006/9 有 血液フロンティア 16, 94-98 2006/10 ・細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発 番 号 01 02 03 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 山之内製薬 ㈱ 橋本 誠一 時計遺伝子の転写制御ネットワ ーク解析の新展開 山之内製薬 （株） Ueda H.R., Hayashi S., Matsuyama S., Yomo T., Hashimoto S., Kay S. A., Hogenesch J. B. and Iino M Ueda H.R., Chen W., Minami Y., Honma S., Honma K., Iino M. and Hashimoto S. Universality and flexibility in gene expression from bacteria to human ファルマシア Vol. 39, No.4, (p305-p309) .Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 101, No. 11, pp.3765-3769 山之内製薬 （株） Molecular-timetable methods for detection of body time and rhythm disorders from singletime-point genome-wide expression profiles 25 Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 101, No. 31, pp.11227-11232 査 読 発表日 2003/4 2004/3/ 16 有 2004/8/ 3 有 04 山之内製薬 （株） 05 山之内製薬 （株） 06 アステラス 製薬㈱ 07 アステラス 製薬㈱ 08 東京大学 Ueda H.R., Hayashi S., Chen W., Sano M., Machida M., Shigeyoshi Y., Iino M. and Hashimoto S. Matsushita T., Amagai Y., Soga T., Terai K., Obinata M. and Hashimoto S. Matsushita T., Amagai Y., Terai K., Kojima T., Obinata M. and Hashimoto S. 橋本誠一 System-level identification of transcriptional circuits underlying mammalian circadian clocks. Nature genetics Vol. 37, No. 2, pp. 187-192. 2005/1/ 23 A novel oligodendrocyte cell line OLP6 shows the successive stages of oligodendrocyte development: late progenitor, immature and mature stages. A novel neuronal cell line derived from the ventrolateral region of the suprachiasmatic nucleus. Neuroscinence Vol.136, No.1 pp.115-121 2005/9/ 21 体内時計の中枢「視交叉上核」由 来の光反応細胞株の樹立 Pharma VISION NEWS Coll. Vol.3, pp28-32 12 東京大学 Uchiyama, K., Jokitalo, E., Kano, F., Murata, M., Zhang, X., Canas B., Newman, R., Rabouille, C., Pappin, D., Freemont, P. and Kondo H. Yuasa-Kawada J, Suzuki R, Kano F, Ohkawara T, Murata M, Noda M. Tanaka, A.R., Abe-Domae, S., Ohaashi, T., Aoki, R., Morinaga, G., Okuhira, K., Ikeda, Y., Kano F., Matuo, M., Kioka, N., Amachi, T., Murata, M., Yokoyama, S. and Ueda, A. Uchiyama, K, Jokitalo, E., Lindman, M,, Jackman, M., Kano F., Murata, M, Zhang, X and Kondo, H. 村田昌之、加納ふみ 13 東京大学 山内忍、村田昌之 細胞分裂時におけるオルガネラ の分配則 タンパク質の一生の可視化、 「細胞におけるタンパク質の 一生」 14 東京大学 Nadanaka, S., Yoshida, H., Kano, F., Murata, M., and Mori, K. Activation of mammalian unfolded protein response is compatible with the quality control system operating in the endoplasmic reticulum 09 10 11 東京大学 東京大学 東京大学 VCIP135, a novel essential factor for p97/p47-mediated membrane fusion, is required for Golgi and ER assembly in Neuroscience Vol.140, No.3 pp.849-856 有 2006/4/ 17 有 2007/3 J. Cell Biol. 2002/12 159:855-866 vivo 有 Axonal morphogenesis controlled by antagonistic roles of two CRMP subtypes in microtubule organization. Effects of mutations of ABCA1 in the first extracellular domain on subcellular trafficking and ATP binding/hydrolysis. Eur J Neurosci 17: The localization and phosphorylation of p47 are important for Golgi disassembly-assembly during the cell cycle. J. Cell Biol. 実験医学、Vol.21 (No.18)、2580-2581 蛋白質、核酸、酵素 増刊 26 2329-2343 2003/1 有 J. Biol. Chem 2003/3 278:8815-8819 有 2003/6 161:1067-1079 有 Mol. Biol. Cell. 15: 2537-2548 . 2003/12 2004 2004/6 有 15 東京大学 田中亜路、山内忍、 加納ふみ、村田昌之 セミインタクト細胞を用いた細 胞内タンパク質の動態・機能の解 析技術の開発 BIO INDUSTRY、Vol. 21 (No. 6)、28-35 2004/6 16 東京大学 Kano, F., Tanaka, A.R., Yamauchi, S., Kondo, H., and Murata, M. 加納ふみ、村田昌之 Cdc2 kinase-dependent disassembly of endoplasmic reticulum (ER) exit sites inhibits ER-to-Golgi vesicular transport during mitosis セミインタクト細胞アッセイ系 の構築 Mol. Biol. Cell. 15: 4289-4298 . 実験医学、Vol.22 (No.16), 2307-2311 2004/9 Ichinose, J., Murata, M., Yanagida, T., and Sako, Y EGF signalling amplification induced by dynamic clustering of EGFR. Kano, F., Kondo, H., Yamamoto, A., Tanaka, A.R., Hosokawa, N., Nagata, K., and Murata, M 山内忍、田中亜路、 加納ふみ、村田昌 之 . The maintenance of the ER network is regulated by p47, a cofactor of p97, through phosphorylation by cdc2 kinase Kano, F., Kondo, H., Yamamoto, A., Kaneko, Y., Uchiyama, K., Hosokawa, N., Nagata, K., Murata, M. NSF/SNAPs and p97/p47/VCIP135 are sequentially required for cell cycle-dependent reformation of nthe ER network 17 東京大学 18 東京大学 19 20 21 東京大学 東京大学 東京大学 セミインタクト細胞を用いた細 胞内イベントの可視化解析 Biochem. Biophys. Res. Commun.. 324: 1143-114. Genes Cells 有 2004/11 2004/11 有 2005/4 有 生物物理 有 Genes Cells, 2005/5/ 25 2005/10 有 22 東京大学 村田昌之、木原隆典、 セミインタクト細胞アッセイ 加納ふみ (2005) セミインタクト細胞 アッセイ “リポソ ーム応用の新展開— 人工細胞の開発に向 けてー”(エヌティー エス)、p312-318. “リポソーム応用の 新展開—人工細胞の 開発に向けてー” (エヌティーエス) 2005/12 23 東京大学 Kano, F., Takenaka, K., Murata, M. Methods in Molecular Biology (X. Johne Liu ed.) 2006/2 24 25 大阪大学 大阪大学 Sako, Y., Uyemura, T. Hibino, K., Watanabe, T., Kozuka, J., Iwane, A. H., Okada, T., Kataoka, T., Yanagida, T., Sako, Y. Reconstitution of Golgi disassembly by mitotic Xenopus egg extracts in semi-intact MDCK cells Total internal reflection fluorescence microscopy for single-molecule imaging in living cells. Single- and multiple-molecule dynamics of the signaling from H-Ras to c-Raf1 visualized on the plasma membrane of living cells. 27 Cell Structure and Function Vol. 27, (P357-P365) Europian Journal of Chemical Physics and Physical Chemistry Vol. 4, (P748-P753) 有 2002/10 有 2003/4 有 26 大阪大学 上田昌宏、佐甲靖志 １分子と細胞 27 大阪大学 佐甲靖志 28 大阪大学 Sako, Y., Yanagida, T. 細胞内情報処理過程の１分子観 察 Single-molecule visualization in cell biology. 29 30 大阪大学 大阪大学 31 大阪大学 32 大阪大学 Sako, Y., Ichinose, J., Morimatsu, M., Ohta, K., Uyemura, T. Murai, T., Miyazaki, Y., Nshinakamura, H., Sugahara, K. N., Miyauchi, T., Sako, Y., Yanagida, T., Miyasaka, M. 森松美紀、佐甲靖志 Single-molecule visualization of cell signaling processes of epidermal growth factor receptor. Engagement of CD44 promotes Rac activation and CD44 cleavage during tumor cell migration. Ichinose, J. and Sako, Y. １分子計測法による細胞内分子 システムの解析 Single-molecule measurement in living cells. 33 大阪大学 佐甲靖志 光ピンセット 34 大阪大学 佐甲靖志 細胞内情報処理システムを１分 子計測する 35 大阪大学 Ichinose, J., Murata, M., Yanagida, T. and Sako, Y. 佐甲靖志 Single molecule observation of amplification of EGF receptor activation in semi-intact A431 cells. ナノテクノロジー Tani, T., Miyamoto, Y., Fujimori, K., Taguchi, T., Yanagida, T., Sako, Y. and Harada, Y. Trafficking of ligand-receptor complex on the growth cones as an essential step for the uptake of nerve growth factor at the distal end of the axon: a single-molecule analysis. Single-molecule analysis of epidermal growth factor signaling that leads to ultrasensitive calcium response. 36 大阪大学 37 大阪大学 38 大阪大学 Uyemura, T., Takagi, H., Yanagida, T. and Sako, Y. 28 「ナノテクノロジー ハンドブック IV 編 バイオ・化学へ 使う」ナノテクノロ ジーハンドブック編 集委員会編 (P23-P127) 生理学会誌 Vol. 65 (P277-P282) Nature Reviews Molecular and Cell Biology Vol. 4, (PSS1-PSS5) Journal of Pharmacological Sciences Vol. 93 (P253-P258) Journal of Biological Chemistry in press. BME. Vo. 18, (P19-P26) Trends Anal. Chem. Vol. 23, (P587-P594) 「バイオ高性能機 器・新技術利用マニ ュアル」小原収、谷 口寿章、市川哲生、 猪飼篤編 蛋白質・ 核酸・酵素増刊 Vol. 49, (P1615-P1619) 「<１分子>生物学 生命システムの新し い理解」合原一幸、 岡田康志 岩波書店 (P43-P81) Bichem. Biophys. Res. Commun. Vol. 324, (P1143-P1149) 2003/5 2003/8 2003/9 有 2003/10 有 2003/11 有 2004/4/ 10 2004/8 有 2004/8/ 10 2004/9/ 29 2004/10 有 「医学を学ぶための 生物学」谷口直之、 米田悦啓編 南江堂 (P429-P436) J. Neurosci. Vol. 25, (P2181-P2191) 2004/11 /1 2005/3 有 Biophs. J. Vol. 88, (P3720-P3730) 2005/5 有 39 京都大学 阪井康能 ペキソファジーの分子機構 40 京都大学 Peroxisome degradation requires catalytically active sterol glucosyltransferase with a GRAM domain 41 京都大学 Masahide Oku, Dirk Warnecke,Takeshi Noda, Frank Mueller, Ernst Heinz, Hiroyuki Mukaiyama,Nobuo Kato and Yasuyoshi Sakai 阪井康能 42 京都大学 阪井康能、奥公秀 43 京都大学 Mukaiyama H, Baba M, Osumi M, Aoyagi S, Kato N, Ohsumi Y, Sakai Y. Daniel J. Klionsky, James M. Cregg, William A. Dunn, Jr., Scott D. Emr, Yasuyoshi Sakai, Ignaco V. Sandoval, Andrei Sibirny, Suresh Subramani, Michael Thumm, Marten Veenhuis, and Yoshinori Ohsumi 阪井康能 44 京都大学 45 京都大学 46 京都大学 Yoshitaka Ano, Takeshi Hattori, Masahide Oku, Hiroyuki Mukaiyama, Misuzu Baba, Yoshinori Ohsumi, Nobuo Kato, and Yasuyoshi Sakai 酵母ペルオキシソームの生合成 と分解の分子機構 ステロール配糖体が果たす生物 機能 Modification of a Ubiquitin-like Protein Paz2 Conducted Micropexophagy through Formation of a Novel Membrane Structure. A Unified Nomenclature for Yeast Autophagy-Related Genes. 生化学, 74 (11), 1352-1356 The EMBO Journal, 22 (13), 3231-3241 2002/11 /25 2003/07 /01 有 実験医学, 21 (14), 1912-1916 細胞工学, 23(9), 992-993 Molecular Biology of the Cell Vol.15 No. 1, in press 2003/9 2003/9 2003/9/ 17 有 Developmental Cell, 5, 539-545 2003/10 有 オルガネラ分解の分子機構: ミ クロペキソファジーに必要な PAZ 遺伝子群の機能と新生膜構 造体 A sorting nexin PpAtg24 regulates vacuolar membrane dynamics during pexophagy via binding to phosphatidylinositol-3-phosph ate. 29 生体の科学, 54(6), 540-547 Mol. Biol. Cell, 16(2), 446-457 2003/11 有 2005/2 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 ・細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 番 号 査 読 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 NHK エン ジニアリ ングサー ビス 谷岡健吉，江上典文，大川 裕司 VIEW 白石孝、望月亮、河合輝 男、谷岡健吉、吉田哲男 月刊バイオインダス トリー Vol.21, No.6, 2004, p.36-44 2004/05/ 12 03 04 NHK エン ジニアリ ングサー ビス NHK NHK 超高感度撮像デバイス研究の現状 と今後の展開、 HARP 撮像管および次世代撮像デ バイスの研究概要、 新 Super－HARP 撮像管を用いた深 海探査用超高感度ハイビジョンカ メラの開発 HARP 方式超高感度ハイビジョン カメラ －その実力と応用例－ 応用物理 ITU ジャーナル 2002/11 2003/01 05 NHK 谷岡健吉、江上典文、大川 裕司、 松原智樹、宮川和典、鈴木 四郎、 高畠保 NHK 技研 R&D 2003/03 06 NHK Tanioka K., Matsubara T., Ohkawa Y., Miyakawa K., Suzuki S., Takahata T., Egami N., Ogusu K., Kobayashi A., Hirai T., Kawai T., Hombo M., Yoshida T. 谷岡健吉 超高感度 HARP 撮像管 超高感度 HARP 撮像管の発明とセ レンディピティ 超高感度撮像デバイス研究の現状 と今後の展開、 HARP 撮像管および次世代撮像デ バイスの研究概要、 新 Super－HARP 撮像管を用いた深 海探査用超高感度ハイビジョンカ メラの開発 Ultra-High-Sensitivity New Super-HARP Pickup Tube and Its Camera 01 02 07 NHK 08 NHK 09 谷岡健吉、平井忠明 谷岡健吉 Vol.22 No.6 発表日 2003/11 No78 IEICE Trans. Electron.,Vol.E86-C ,No9 2003/09 有 巻頭言：高感度イメージセンサの 研究と社会への貢献 Ultra-High-Sensitivity HDTV New Super-HARP Camera NHK Kazunori Miyakawa, Yuji Ohkawa, Tomoki Matsubara, Tamotsu Takahata, Shiro Suzuki, Misao Kubota, Norifumi Egami, Kenkiti Tanioka, Kouichi Ogusu, Akira Kobayashi, Tadaaki Hirai, Toshiaki Kawai, Masanori Hombo, Tetsuo Yoshida 谷岡健吉、平井忠明 10 NHK 谷岡健吉 Ultra-high sensitivity HARP pickup tube 11 NHK 谷岡健吉 超高感度 HARP 撮像管の発明 アモルファス Se アバランシェ超 高感度撮像管とその応用 30 応用電子物性分科会 誌 Vol.10, No.5, 2004, p.185 SPIE Vol.5677 2005 SPIE and IS&T 2004/12/ 15 オプトロニクス Vol.24, No.3, 2005, p.135-141 Photonics in Broadcasting Technology 2005 映像情報メディア学 会誌 Vol.60, No.11, 2006, p.1762-1765 2005/03/ 10 2005/01 2006/03/ 14 2006/11/ 01 12 13 14 15 16 17 18 （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） （財）東 京都医学 研究機構 （東京都 臨床医学 総合研究 所） Sato E, Hirahara K, Wada Y, Yoshitomi T, Azuma T, Matsuoka K, Kubo S, Taya C, Yonekawa, H, Karasuyama H, Shiraishi A. Chronic inflammation of the skin can be induced in IgE transgenic mice by means of a single challenge of multivalent antigen J. Allergy Clin. Immunol. 11:143-148 Kubo S, Nakayama T, Matsuoka K, Yonekawa, H, Karasuyama H. Long term maintenance of IgE-mediated memory in mast cells in the absence of detectable serum IgE J Immunol. 170:775-80 米川博通・多屋長治・設楽 浩志 遺伝子改変マウスを使う方法 Sakai, T., Kikkawa, Y., Tsuchiya, K., Harada, M., Kanoe, M., Yoshiyuki, M. and Yonekawa, H. Molecular phylogeny of Japanese Rhinolophidae based on variations in the complete sequence of the mitochondrial cytochrome b gene ポストシークエンス 蛋白質実験法、第４巻 構造・機能解析の実 際． 大島泰郎・鈴木 紘一・藤井義明・村松 喬編 東京化学同人 pp. 1-21 Genes Genetic Systems, 78: 179-189 Kikkawa, Y., Takada, T., Sutopo, Nomura, K., Namikawa, T., Yonekawa, H. and Amano, T. Phylogenies using mtDNA and SRY provide evidence for male-mediated introgression in Asian domestic cattle Anim. Genet. 34:96-101 Sakai,T., Mihara, M., Shitara, H., Yonekawa, H., Hosoyo, K., and Miyazaki, J-I. Phylogenetic relationships and intraspecific variations of Loaches of the Genus Lefua (Balitoridae, Cypriniformes) Zoological Science 20 Kikkawa, Y., Shitara, H., Wakana, S., Kohara, Y., Takada, T., Okamoto, M., Taya, C., Kamiya, K., Yoshikawa, Y., Tokano, H., Kitamura, K., Shimizu, K., Wakabayashi, Y., Shiroishi, T., Kominami, R. and Yonekawa, H. Mutations in a new scaffold protein Sans cause deafness in Jackson shaker mice Hum. Mol. 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Wadhwa, R., Yaguchi, T., Taira, K., and Kaul, S. C. （独）産 業技術総 合研究所 Umemura, M., Okamoto, M., Nakayama, K., Sagane, K., Tsukahara, K., Hata, K. and Jigami, Y. Tsukahara, K., Hata, K., Nakamoto, K., Sagane, K., Watanabe, N., Kuromitsu, J., Kai, J., Tsuchiya, M., Ohba, F., Jigami, Y., Yoshimatsu, K. and Nagasu, T. Kaul, S. C., Yaguchi, T., Taira, K., Reddel, R. R., and Wadhwa, R （独）産 業技術総 合研究所 Wadhwa, R., Ando, H., Kawasaki, H., Taira, K., and Kaul, S. C. （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 横尾 岳彦、安部 博子、地 神 芳文 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 A novel putative collaborator of p19ARF. Mortalin-MPD (mevalonate pyrophosphate decarboxylase) interactions and their role in control of cellular proliferaction. GWT1 gene is required for inositol acylation of glycosylphosphatidylinositol anchors in yeast. 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LIM kinase-2 targeting as a possible anti-metastasis therapy 有 2003/03/ 1 The Journal of Gene Medicine (in press) Histology and Histopathology Vol. 19, No.1 (P311-P316) 有 2003/08/ 01 有 2003/09/ 15 有 2003/09/ 15 2003/09/ 05 有 有 有 2003/11/ 04 2004/01/ 10 95 （独）産 業技術総 合研究所 Hasan, M. K., Yaguchi, T., Minoda, Y., Hirano, T., Taira, K., Wadhwa, R., Kaul, S. C. 96 （独）産 業技術総 合研究所 Kaul, S. C., Widodo, N., Kaur, K., and Wadhwa, R. 97 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Deocaris, C. C., Kaul, S. C., Taira, K., and Wadhwa, R. 98 99 100 101 102 103 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Alternative reading frame protein (ARF)-independent function of CARF (collaborator of ARF) involves its interactions with p53: evidence for a novel p53-activation pathway and its negative feedback control Evaluation of the anti-mutagenic, anti-proliferative and anti-oxidative activities of leaf extract from in vivo and in vitro raised Ashwagandha. Emerging technologies: trendy RNA tools for aging research. Biochem J. 380: 605-610. 2004/04/ 27 5th Australasian Mutation Detection Meeting (New Zealand) 2004/08/ 03 J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. 59: 771-783. 2004/08/ 20 Wadhwa, R., Kaul, S. C., Miyagishi, M. and Taira, K. Vectors for RNA interference. 2004/08/ 25 Syuama, E., Wadhwa, R., Kaur, K., Miyagishi, M., Kaul, S. C., Kawasaki, H., and Taira, K. Wadhwa, R., Kaul, S. C., Miyagishi, M., Taira, K. Identification of metastasis-related genes in a mouse model using a library of randomized ribozymes. Current Opin. Mol. Therapeutics 6: 367-372. J. Biol. Chem. 279: 38083-38086. Know-how of RNA interference and its applications in research and therapy. Dose and dose-rate effects of low-dose ionizing radiation on activation of trp53 in immortalized murine cells. Functional analysis of CARF in p19arf-p53-p21 senescence pathway. Mutat. Res. 567:71-84. 2004/09/ 20 Radiat. Res. 162: 296-307. 2004/09/ 25 Indian Ageing Congress (India) 2004/11/ 06 GPI7 involved in glycosylphosphatidylinositol biosynthesis is essential for yeast cell separation Use of a randomized hybrid ribozyme library for identification of genes involved in muscle differentiation. Evaluation of the anti-proliferative and anti-oxidative activities of leaf extract from in vivo and in vitro raised Ashwagandha. Evaluation of the anti-genotoxicity of leaf extract of Ashwagandha. J. Biol. Chem. 279， 51869-51879 2004/12/ 10 Mimotope-hormesis and mortalin/grp75/mthsp70: a new hypothesis on how infectious disease-associated epitope mimicry may explain low cancer burden in developing nations. Characterization and genetic analysis in the newly established human bile duct cancer cell lines. Sugihara, T., Magae, J., Wadhwa, R., Kaul, S. C., Kawakami, Y., Matsumoto, T., and Tanaka, K. Kaul, S. C., Hasan, M. K., Yaguchi, T., Hirano, T., and Wadhwa, R. Fujita, M., Yoko-o, T., Okamoto, M. and Jigami, Y. 104 （独）産 業技術総 合研究所 Wadhwa, R., Yaguchi, T., Kaur, K., Kawasaki, H., Taira, K., and Kaul, S. C. 105 （独）産 業技術総 合研究所 Wadhwa, R., Kaul, S. C., Miyagishi, M. and Taira, K. 106 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Rani, G., Kaur, K., Wadhwa, R., Kaul, S. C., and Nagpal, A. Deocaris, C. C., Taira, K., Kaul, S. C., and Wadhwa, R. （独）産 業技術総 合研究所 Ghosh, M., Koike, N., Yanagimoto, G., Tsunoda, S., Hirano, T., Kaul, S. C., Kashiwagi, H., Kawamoto, T., Ohkohchi, N., Siajo, K., Ohno, T., Miwa, M., and Todoroki, T. 107 108 40 2004/09/ 10 有 J. Biol. Chem. 279:51622-51629 2004/12/ 03 Food Chem. Toxicol. 42: 2015-2020. 2004/12/ 25 Food Chem. Toxicol. 43: 95-98. 2005/01/ 25 FEBS Lett. 579: 586-590. 2005/01/ 31 Int. J. Oncol.26: 449-456. 2005/02/ 15 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Arya, H., Kaul, Z., Wadhwa, R., Taira, K., Hirano, T., and Kaul, S. C. Wadhwa, R., Deocaris, C. C., Widodo, N., Taira, K., Kaul, S. C. Quantum dots in bio-imaging: revolution by the small. （独）産 業技術総 合研究所 Wadhwa, R., Takano, S., Kaur, K., Aida, S, Yaguchi, T., Kaul, Z., Hirano, T., Taira, K., and Kaul, S. C. Kaul, S. C., Aida, S., Yaguchi, T., Kaur, K., Taira, K., and Wadhwa, R. Identification and characterization of molecular interactions between mortalin/mthsp70 and hsp60. Biochem. –190. Activation of wild type p53 function by its mortalin-binding cytoplasmically localizing carboxy-terminus peptides. Comparison of cell wall localization among Pir family proteins and functional dissection of the region required for cell wall binding and bud scar recruitment of Pir1p. Inositol deacylation by Bst1p is required for the quality control of glycosylphosphatidylinositol-anchore d proteins. Glycosylphosphatidylinositol-anchor ed proteins are required for the transport of detergent-resistant microdomain-associated membrane proteins, Tat2p and Fur4p. CARF regulates p19ARF-p53-p21WAF1 senescence pathway by multiple checkpoints Geroprotection by glycerol: insights to its mechanisms and clinical potentials. J. Biol. Chem. 280: 39373 - 39379. Structural and functional differences between mouse mot-1 and mot-2 proteins that differ in two amino acids. Quantum dot-based protein imaging and functional significance of two mitochondrial chaperones in cellular senescence and carcinogenesis. On the brotherhood of the mitochondrial chaperones mortalin and Hsp60. Up-regulation of mortalin/mthsp70/Grp75 contributes to human carcinogenesis. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1067: 220-223. PER1 is required for GPI-phospholipase A2 activity and involved in lipid remodeling of GPI-anchored proteins. Mol. Biol. Cell 17, 5253-5264. （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Sumita, T., Yoko-o, T., Shimma, Y. and Jigami, Y. （独）産 業技術総 合研究所 Fujita, M., Yoko-o, T. and Jigami, Y. （独）産 業技術総 合研究所 Okamoto, M., Yoko-o, T., Umemura, M., Nakayama, K. and Jigami, Y. （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Kaul, S. C., Hasan, M. K., and Wadhwa, R. （独）産 業技術総 合研究所 Deocaris, C. C., Shreshtha, B. G., Kraft, D. C., Yamasaki, K., Kaul, S. C., Rattan, S. I. S., and Wadhwa, R. Deocaris, C. C., Yamasaki, K., Kaul, S. C., Wadhwa, R. （独）産 業技術総 合研究所 Kaul, Z., Yaguchi, T., Kaul, S. C., and Wadhwa, R （独）産 業技術総 合研究所 （独）産 業技術総 合研究所 Deocaris, C. C., Kaul, S. C. and Wadhwa, R. （独）産 業技術総 合研究所 Wadhwa, R., Takano, S., Kaur, K., Deocaris C., Pereira-Smith, O. M., Reddel, R. R., and Kaul, S. C. Fujita, M., Umemura, M., Yoko-o, T. and Jigami, Y. Imminent approaches towards molecular interventions in ageing. 41 Biochem. Biophys. Res. Commun. 329:1173-1177 Mech. Ageing Dev. 126: 481-490. J. 2005/04 有 2005/04 有 391:185 2005/10 有 2005/11 有 Eukaryot. Cell 4, 1872-1881. 2005/11 有 Mol. Biol. Cell 17, 834-850. 2006/02 有 J. Biol. Chem. 281, 4013-4023. 2006/02/ 17 有 Ann. N. Y. Acad. Sci. 1067: 217-219. 2006/05 有 2006/05 Ann. N. Y. Acad. Sci. 1067: 488-492 有 Ann. N. Y. Acad. Sci. 1067: 469-473. Cell Stress & Chaperones 11:116-128 Int. J. Cancer. 2973-2980 2006/05 有 2006/05 有 2006/06 有 118: 2006/06 有 2006/12 有 ・新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 番 号 01 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 国立遺伝学 研究所 Hirakawa Y., Suzutoh M., Ohnishi H., Shingaki T., Erying E. M., Tokunaga M., Masujima T. 徳永万喜洋 Observation and analysis of single DNA nano-kinetics by pin-fiber video scope Analytical Sciences, Vol.18, (P1293-P1294) 表面のみを高画質に観察できる 全反射蛍光顕微鏡法 Fukuzawa A., Hiroshima M., Maruyama K., Yonezawa N., Tokunaga M., Kimura S. Single Molecule Measurement of Elasticity of Serine-, Glutamate- and Lysine-Rich Repeats of Invertebrate Connectin Reveals That Its Elasticity Is Caused Entropically by Random Coil Structure Observation and analysis of single DNA nano-kinetics by pin-fiber video scope バイオイメージング でここまで理解(わ か)る，楠見明弘・小 林剛・吉村昭彦・徳 永万喜洋編，羊土社， 第３章 (P104-P113) J. Mus. Res. Cell Mot., Vol.123, (P449-P453) 02 国立遺伝学 研究所 03 国立遺伝学 研究所 04 05 06 07 08 09 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 Hirakawa Y., Suzutoh M., Ohnishi H., Shingaki T., Erying E. M., Tokunaga M., Masujima T. Kitamura K., Tokunaga M., Esaki, S., Iwane A. H. & Yanagida T Shiina N., Shinkura K., Tokunaga M Mechanism of muscle contraction based on stochastic properties of single actomyosin motors observed in vitro A novel RNA-binding protein in neuronal RNA granules: Regulatory machinery for local translation 発表日 2002/12 有 2002/12 2002/12 有 Analyst, Vol.128, (P676-P680) 2003/5/ 1 有 BIOPHYSICS1, 1-19, 2005/1 有 J.Neuroscience25(1 7), 4420-4434 徳永万喜洋 分子モーター 物理学大辞典 Yokosuka T., Sakata-Sogawa K., Kobayashi, W., Hiroshima, M., Hashimoto-Tane, A., Tokunaga M., Dustin, M. L., Saito,T Yamasaki S., Ishikawa, E., Sakuma, M., Ogata, K., Sakata-Sogawa K., Hiroshima, M., Wiest, D. L., Tokunaga M., Saito, T Newly generated T cell receptor microclusters initiate and sustain T cell activation by recruitment of Zap70 and SLP-76. Nature Immunol,6(12),1253 -1262 Mechanistic basis of pre-T cell receptor-mediated autonomous signaling critical for thymocyte development. Nature Immunol, 42 査 読 有 2005/04 /27 2005/10 /25 2005/12 有 2006/1 7(1), 67-75 有 10 国立遺伝学 研究所 11 国立遺伝学 研究所 12 国立遺伝学 研究所 国立遺伝学 研究所 13 14 国立遺伝学 研究所 Miletic AV, Sakata-Sogawa K, Hiroshima M, Hamann MJ, Gomez TS, Ota N, Kloeppel T, Kanagawa O, Tokunaga M, Billadeau DD, Swat W 椎名伸之、徳永万喜 洋 十川久美子、徳永万 喜洋 Yamasaki S, Sakata-Sogawa K, Hasegawa A, Suzuki T, Kabu K, Sato E, Kurosaki T, Yamashita S, Tokunaga M, Nishida K, Hirano T 徳永万喜洋 Vav1 Acidic Region Tyrosine 174 Is Required for the Formation of T Cell Receptor-induced Microclusters and Is Essential in T Cell Development and Activation. J Biol Chem, 神経シナプス可塑性における局 所的翻訳の制御機構 蛋白質･核酸･酵素, 51 巻, No.8, 943-949 日本臨牀 65(2) 242-246 J Cell Biol, in the press 免疫分子動態の可視化システム Zinc is a novel second 2006/12 /15 281(50), 38257-38265 有 2006/07 2007/02 2007 messenger. 有 アクチン・ミオシン分子モーター 生物物理ハンドブッ ク印刷中 2007 系 ・マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞内ネットワークのダイナミズ ム解析 番 号 01 02 03 発表会社 発表者 タイトル 発表誌名 東京大学 Osamu Kurosawa, Hidehiro Oana, Satoshi Matsuoka, Akinori Noma, Hidetoshi Kotera, and Masao Washizu, Masujima T. Masao Washizu and Boonchai Techaumnat Electroporation through a micro-fabricated orifice and its application to the measurement of cell response to external stimuli Measur. Sci. Tech ., vol.17, p.3127-3133 Cell Membrane Voltage During Electrical Cell Fusion Calculated by Re-expansion Method Analysis of the effects of an orifice plate on the membrane potential in electroporation and electrofusion of cells Journal of Electrostatics 東京大学 東京大学 Boonchai Techaumnat and Masao Washizu 43 査 読 発表日 2006/1 2 有 Journal of Physics D 印刷中 有 印刷中 有 ＜学会・研究発表＞ 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 ・多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 項番 01 発表会社 産総研 アトー（株） 02 産総研 北大 03 産総研 東洋ビーネ ット（株） 04 産総研 埼玉医大 東洋ビーネ ット（株） 北大 産総研 東洋ビーネ ット（株） 埼玉医大 北大 05 06 産総研 07 産総研 東洋ビーネ ット（株） アトー（株） 08 産総研 09 アトー（株） 東大 産総研 産総研 埼玉医大 東洋ビーネ ット（株） 北大 産総研 発表者 小林孝次、中島芳 浩、久保田英博、近 江谷克裕 中島芳浩、木村琢磨、 本間さと、本間研一、 近江谷克裕 Kimura, T., Nakajima, Y., Suzuki, C., Ueda, N. and Ohmiya, Y. Nakajima, Y., Kimura, T., Suzuki, C., Ikeda, M., Honma, S., Honma, K. and Ohmiya, Y. Nakajima, Y., Kimura, T., Suzuki, C., Ueda, N., Ikeda, M., Honma, S., Ohmiya, Y. and Honma, K Nakajima, Y. 木村琢磨、中島芳 浩、鈴木智恵、上田 直子、榎本敏照、久 保田英博、近江谷克 裕 近江谷克裕 13 東洋ビーネ ット（株） 産総研 産総研 榎本敏照、久保田英 博、秋山英文、中島 芳浩、近江谷克裕 中島芳浩、池田正明、 木村琢磨、鈴木知恵、 上田直子、本間さと、 本間研一、近江谷克 裕 山岸和敏、小林孝 次、中島芳浩、近江 谷克裕 鈴木智恵, 中島芳 浩, 呉純, 近江谷克 裕 近江谷克裕 14 産総研 中島芳浩 15 産総研 中島芳浩 10 11 12 発表内容 浮遊性 Cypridina noctiluca 由来 分泌ルシフェラーゼ cDNA のクロ ーニング及び構造特性解析 細胞外分泌型ルシフェラーゼに よる概日時計遺伝子 Per1 の連続 モニタリング Expression and evaluation of two different luciferases derived from rail-worms in mammalian cells A triple transcriptional assay system for analysis of mammalian circadian 学会・研究名 第 75 回日本生化学会大 会 発表日 2002/10/ 16 第 25 回日本分子生物学 会 2002/12/ 14 31st Annual Meeting of the American Society for Photobiology 2003/7/7 31st Annual Meeting of the American Society for Photobiology 2003/7/8 A novel tricolor reporter system for the in vitro assay of multiple circadian gene expressions 1st World Congress of Chronobiology 2003/9/9 A novel tricolor reporter system for the in vitro assay of multiple circadian gene expressions Simultaneous monitoring system of two genes transcriptional activities using red- and green-emitting railroad-worms luciferases 光制御可能な細胞発光素子 1st World Congress of Chronobiology 2003/9/1 0 第 76 回日本生化学会大 会 2003/10/ 18 OEIC・光インターコネク ション技術懇談会 第 26 回日本分子生物学 会 2003/12/ 9 2003/12/ 10 新規３遺伝子転写活性同時モニ ター系・Tricolor reporter assay system を用いた概日リズム機構 の解析 第 26 回日本分子生物学 会 2003/12/ 10 ウミホタル Cypridina noctiluca 由来ルシフェラーゼの哺乳類細 胞における分泌特性の解析 渦鞭毛藻 Dinoflagellate ルシフ ェラーゼを用いた新規哺乳類細 胞用レポータアッセイ系の開発 発光蛋白質を用いた細胞機能モ ニタリング 時計遺伝子解析法のノウハウ 第 26 回日本分子生物学 会 2003/12/ 10 第 26 回日本分子生物学 会 2003/12/ 11 産総研・北大 COE 合同シ ンポ 第 81 回日本生理学大会 ランチョンセミナー 第 81 回日本生理学大会 シンポジウム 2004/1/7 マルチレポーターアッセイのた めの色分割定量法の開発 マルチカラー生物発光システム による概日時計遺伝子の可視化 44 2004/6 2004/6 16 産総研 池田正明、中島芳浩、 本間さと、近江谷克 裕、本間研一、野村 正彦 Nakajima, Y., Ikeda, M., Kimura, T., Honma, S., Ohmiya, Y. and Honma, K. Yoshihiro Ohmiya 環境適応因子としての時計遺伝 子の機能 第 81 回日本生理学大会 シンポジウム 2004/6 17 産総研 The role of orphan receptor ROR in clock gene transcriptions demonstrated by a novel reporter assay system 9th Society for Research on Biological Rhythms 2004/6 18 産総研 Reporter assay for multi-gene expressions in mammalian cells 2004/7 産総研 Nakajima, Y., Ohmiya, Y. 20 産総研 中島芳浩 A novel tricolor reporter assay system for simultaneous monitoring of multiple gene expressions 多色発光酵素の特徴と体内時計 解析への利用 21 産総研 22 北大 産総研 埼玉医大 23 北大 産総研 埼玉医大 24 産総研 アトー（株） 25 産総研 26 産総研 菅田和法、中島芳浩、 Improved expression and 木村琢磨、道畑朋子、 characterization of red-, 岡敦子、近江谷克裕 green- and orange-light-emitting luciferases for simultaneous monitoring of multiple gene expressions 西出真也、本間さと、 ルシフェラーゼレポーターを用 中島芳浩、池田正明、 いたマウススライス培養組織の 近江谷克裕、白川哲 Bmal1 発現リズム測定 夫、本間研一 小林慶子、中島芳浩、 ルシフェラーゼレポーターを用 高木由美子、本間さ いたマウススライス培養組織の と、池田正明、近江 Bmal1 発現リズム測定 谷克裕、本間研一 山岸和敏、中島芳 ウミホタルの分泌性ルシフェラ 浩、榎本敏照、近江 ーゼをレポーターとして利用し 谷克裕 た遺伝子発現の連続測定 中島芳浩 Simultaneous and real-time monitoring of clock gene expressions by multicolor reporter assay system 中島芳浩 発光で細胞内の遺伝子の発現を 見る 32nd annual meeting of the American Society for Photobiology 13th International Symposium on Bioluminescence & Chemiluminescence 第 77 回日本生化学会大 会 バイオインダスト リーセミナー 第 77 回日本生化学会大 会 19 27 産総研 28 産総研 29 産総研 アトー（株） Masaaki Ikeda, Yoshihiro Nakajima, Kumagaya, Yoshihiro Ohmiya and Masahiko Nomura 中島芳浩 Combination of the two ROR response elements in the Bmal1 promoter confers robustness to the mouse Bmal1 oscillation 中島芳浩、木村琢磨、 菅田和法、浅川篤、 榎本敏照、久保田英 博、池田正明、近江 谷克裕 A multicolor luciferase assay system: one-step monitoring of multiple gene expressions with a single substrate 多色ルシフェラーゼを利用した 細胞内機能の解析 45 2004/8 2004/10 2004/10 第 11 回日本時間生物学 会 2004/11 第 11 回日本時間生物学 会 2004/11 第 27 回日本分子生物学 会 2004/12 第 82 回日本生理学会大 会 企画シンポジウム （仙台） 2005/5/1 8-20 第 37 回バイオメックフ ォーラム２１研究会（大 阪） International Society for Neurochemistry Symposium, (Innsbruck) 2005/6/1 1 第 78 回日本生化学会大 会 バイオインダストリ ーセミナー（神戸） 第 78 回日本生化学会大 会 （神戸） 2005/10/ 19-22 2005/8 2005/10/ 19-22 30 産総研 31 産総研 東洋ビーネ ット（株） 産総研 北大 32 33 北大 産総研 34 北大 産総研 35 産総研 36 産総研 37 産総研 38 産総研 39 埼玉医大 産総研 40 埼玉医大 産総研 41 産総研 埼玉医大 42 産総研 筑波大 43 産総研 埼玉医大 44 北大 産総研 埼玉医大 菅田和法、中島芳浩、 Characterization of the red-, 近江谷克裕 green- and orange-emitting luciferases for simultaneous monitoring system of multiple gene expressions 近江谷克裕 “MultiColor-Luc”細胞内複数 龍福正行 情報を光の色の違いで読む 第 78 回日本生化学会大 会 （神戸） 2005/10/ 19-22 第 23 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2005/11 中島芳浩、池田正明、 本間さと、本間研一、 近江谷克裕 棚橋祐典、伊藤誠、 中島芳浩、本間さと、 近江谷克裕、池田正 明、本間研一 西出真也、本間さと、 中島芳浩、池田正明、 近江谷克裕、本間研 一 熊田志保、池田正明、 近江谷克裕、中島芳 浩 小江克典、近江谷克 裕 中島芳浩 多色発光レポーターを用いた時 計遺伝子発現の同時リアルタイ ムモニター測定 同一細胞における Per2,Bmal1 発 現リアルタイム測定系による時 計遺伝子振動メカニズムの解析 第 12 回日本時間生物学 会（つくば） 2005/11/ 24-25 第 12 回日本時間生物学 会（つくば） 2005/11/ 24-25 2 種のルシフェラーゼレポータ ーを導入したマウスの培養 SCN における Per1、Bmal1 発現の同時 モニタリング ３色発光ルシフェラーゼを用い た 3 遺伝子発現の同時リアルタ イム測定 ウミホタル mtDNA から見る地域 多様性 ３色発光ルシフェラーゼを用い た転写活性 同時測定法 概日時計解析への 応用 A multicolor luciferase assay system, one-step monitoring of multiple gene expressions with a single substrate 第 12 回日本時間生物学 会（つくば） 2005/11/ 24-25 第 28 回日本分子生物学 会年会（福岡） 2005/12/ 7-10 第 28 回日本分子生物学 会年会（福岡） 第 42 回埼玉医科大学ゲ ノム医学研究センター 学術集会 2005/12/ 7-10 2006/2/2 1 International Symposium on Industrial Enzymes 2006/2 Identification and analysis of the mRev-Erbb promoter/enhancer region 池田正明、中島芳浩、 Mechanism and role of the Bmal1 熊谷恵、徐海源、楊 oscillation 芳、近江谷克裕、野 村正彦 Yoshihiro Real-time and simultaneous Nakajima, Takako measurement of clock gene Noguchi, Masaaki expressions by multicolor Ikeda and Yoshihiro reporter assay system Ohmiya Michihata, T., Construction of transgenic Noguchi, T., mice expressing novel beetle Nakajima, Y., luciferases Shimizu, R., Yamamoto, M. and Ohmiya, Y. 野口貴子、池田正明、 マルチカラールシフェラーゼア 近江谷克裕、中島芳 ッセイを用いた概日リズムの細 浩 胞間同調の解析 西出真也、本間さと、 視交叉上核における Bmal1 遺伝 中島芳浩、池田正明、 子発現リズムへのタンパク合成 近江谷克裕、本間研 阻害剤の影響 一 第 49 回日本神経化学大 会 2006/9 第 49 回日本神経化学大 会 2006/9 14th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence 2006/10 14th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence 2006/10 第 13 回日本時間生物学 会 2006/11 第 13 回日本時間生物学 会 2006/11 Yoshihiro Nakajima, Shiho Kumata, Takako Noguchi and Yoshihiro Ohmiya 徐海源、中島芳浩、 野村正彦、池田正明 46 45 電気通信大 学 46 電気通信大 学 47 電気通信大 学 産総研 48 電気通信大 学 49 電気通信大 学 50 電気通信大 学 51 電気通信大 学 52 電気通信大 学 産総研 53 電気通信大 学 54 電気通信大 学 55 電気通信大 学 産総研 56 電気通信大 学 産総研 57 電気通信大 学 58 電気通信大 学 59 電気通信大 学 60 電気通信大 学 産総研 植本剛司、竹内昭洋、 中村光祐、新津尚、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 藤本敏、新部美佳、 関口卓志、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 正木美津希、中村光 祐、松井良、小島哲、 近江谷克裕、牧昌次 郎、平野誉、丹羽治 樹 近藤宏行、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 発光キノコ、ヤコウタケ(Mycena chlorophos) の 発 光 機 構 研 究 （２）：菌子体の発光条件の確立 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 2003/03 新規ビスイミダゾピラジノン誘 導体の合成と物性評価 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 2003/03 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 2003/03 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 2003/03 日本化学会第８３春季 年会（早稲田、東京）、 講演予稿集ＩＩ 新規素材探索研究会第 2 回セミナー 2003/03 第 22 回生物発光化学発 光研究会学術講演会 2003/6/2 8 第 22 回生物発光化学発 光研究会学術講演会 2003/6/2 8 電気通信大学共同研究 センター第 8 回共同研 究成果発表会 2003/6 31st Annual Meeting of the American Society for Photobiology International Conference on Photochemistry XXI 2003/7/ 発光巻貝ラチアの発光機構研究 エステラーゼ活性プローブの構 築を目指したアセトキシイミダ ゾピラジン誘導体の合成と反応 性評価 高向啓治、牧昌次郎、 水溶性イミダゾピラジノン誘導 丹羽治樹、平野誉 体の合成と生体分子認識性の評 価 関口卓志、牧昌次郎、 イミダゾピラジノンπ誘導体の 丹羽治樹、平野誉 金属イオン認識特性 五十嵐貴行、藤尾俊 介、牧昌次郎、丹羽 治樹、平野誉 天野良治、中村光祐、 牧昌次郎、小島哲、 近江谷克裕、平野誉、 丹羽治樹 森浩太郎、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 イミダゾピラジノン誘導体の化 学発光特性に及ぼす置換基効果 ホタルルシフェリンのアナログ 合成と発光活性 イクオリン生物発光機構の解 明：セレンテラミドメチルアニオ ン種の蛍光特性 竹内昭洋、三枝直行、 発光キノコ、ヤコウタケ(Nycena 植木剛司、中村光裕、 chlorophos)の発光機構研究：菌 新津尚、牧昌次郎、 糸体の発光条件の確立 平野誉、丹羽治樹 天野良治、中村光 ホタルルシフェリンのアナログ 祐、牧昌次郎、小島 合成と発光活性 哲、近江谷克裕、平 野誉、丹羽治樹 正木美津希、中村光 発光巻貝ラチアの発光機構研究 祐、松井良、小島哲、 近江谷克裕、牧昌次 郎、平野誉、丹羽治 樹 丹羽治樹 多色多様生物発光システムを利 用した細胞内マルチ標識技術開 発―分子プローブ最適化のため の基質合成― Maki, S. and Niwa, Fundamental Chemistry in the H. Imidazopyrazinone-Bioluminesc ence Systems Kondo, H., Maki, Design of Probe Molecules from S., Niwa, H. and Bioluminescence-Hydrolysis Hirano, T. Reactivity of Imidazopirazine Ester Derivatives Mori, K., Enomoto, Fluorescent Properties of the T., Ohmiya, Y., Light-emitter in Aequorin Maki, S., Niwa, H. Bioluminescence-Coelenteramid and Hirano, T. e Anion Species 47 International Conference on Photochemistry XXI 2003/03 2003/03 2003/03 2003/03 2003/5 2003/7/ 2003/7/ 61 電気通信大 学 62 電気通信大 学 63 電気通信大 学 64 電気通信大 学 65 電気通信大 学 産総研 66 電気通信大 学 産総研 67 電気通信大 学 68 電気通信大 学 69 電気通信大 学 70 電気通信大 学 71 電機通信大 学 72 電機通信大 学 73 電機通信大 学 74 電機通信大 学 産総研 75 電機通信大 学 産総研 Hirano, T., Nakai, S., Fujio, S., Sekiguchi, T., Takamuki, Y., Kondo, H., Maki, S. and Niwa, H. 大槻和弘、牧昌次 郎、丹羽治樹、畑中 信一、林茂雄 近藤広行、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 Design of Sensor Molecules from Bioluminescence International Conference on Photochemistry XXI 2003/7/ 有害物質分解における超音波法 と電解法の比較 第 12 回ソノケミストリ ー討論会 2003/10 イミダゾピラジンエステル誘導 体の加水分解酵素との反応性と 発光性 生物発光を分子基盤としたセン サー分子の開発研究 2003 年光化学討論会 2003/11 2003 年光化学討論会 2003/11 イクオリン生物発光機構の解 明：セレンテラミドアニオン種の 蛍光特性 2003 年光化学討論会 2003/11 エミダゾピラジノン生物・化学発 光系の分子機構：非プロトン性溶 媒中での化学発光性 2003 年光化学討論会 2003/11 新規なπ共役ビスイミダゾピラ ジノン誘導体の合成と化学発光 性の評価 イミダゾピラジノン誘導体の光 機能：２－アリール誘導体の置換 基効果 藤本敏、牧昌次郎、 イミダゾピラジノン誘導体の光 丹羽治樹、平野誉 機能：二色素系誘導体のキラル配 向制御とキラリ認識性能の評価 小幡進、新部美佳、 新規ビスイミダゾピラジノン誘 牧昌次郎、丹羽治 導体の合成と化学発光特性の評 樹、平野誉 価 岡本朋子・藤森 憲・ 緑色蛍光タンパク(GFP)発色団に 丹羽治樹 及ぼす圧力効果 2003 年光化学討論会 2003/11 2003 年光化学討論会 2003/11 2003 年光化学討論会 2003/11 2003 年光化学討論会 2003/11 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 イクオリン生物発光機構の解 明：エミッターの構造決定 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 発光巻貝ラチアの発光機構研究 （２） ：ラチアルシフェリンのベ ンゾアート類縁体の合成と発光 活性 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 平野誉、関口卓志、 藤尾俊介、中井俊一 郎、牧昌次郎、丹羽 治樹 森浩太郎、榎本敏 照、近江谷克裕、牧 昌次郎、丹羽治樹、 平野誉 近藤広行、藤尾俊 介、榎本敏照、近江 谷克裕、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 新部美佳、小幡進、 牧昌次郎、丹羽治 樹、平野誉 高向啓治、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 山道崇史、中村光祐、 平野誉、牧昌次郎、 丹羽治樹 三枝直行、竹内昭洋、 中村光裕、窪田雅之、 新津尚、大橋陽子、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 森浩太郎、榎本敏照、 近江谷克裕、牧昌次 郎、丹羽治樹、平 野 誉 正木美津希、中村光 祐、松井良、小島哲、 近江谷克裕、牧昌次 郎、平野誉、丹羽治 樹 発光ゴカイのルシフェリンの探 索 発光キノコ「ヤコウタケ」の蛍光 物質の探索 48 2004/03 2004/03 76 電機通信大 学 産総研 77 電機通信大 学 産総研 78 電機通信大 学 産総研 79 電機通信大 学 80 電機通信大 学 81 電機通信大 学 82 電機通信大 学 83 電機通信大 学 84 電機通信大 学 85 電機通信大 学 86 電機通信大 学 87 電気通信大 学 88 電気通信大 学 89 電気通信大 学 間簑雅、正木美津希、 中村光祐、松井良、 小島哲、近江谷克裕、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 天野良治、大来裕、 中村光祐、牧昌次郎、 近江谷克裕、平野誉、 丹羽治樹 大来裕、天野良治、 中村光祐、牧昌次郎、 近江谷克裕、平野誉、 丹羽治樹 近藤宏行、入江勉、 久保田英博、牧昌次 郎、丹羽治樹、平野 誉 藤本敏、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 増子啓介、小幡進、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 新部美佳、小幡進、 牧昌次郎、丹羽治樹、 平野誉 高向啓治、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 発光巻貝ラチアの発光機構研究 （１） ：ラチアルシフェリンアナ ログの合成と発光活性 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 ホタルルシフェリンのアナログ 合成と 発光活性（２） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 ホタルルシフェリンのアナログ 合成と発光活性（１） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 イミダゾピラジノン生物・化学発 光の分子機構：化学発光反応の条 件依存性 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 イミダゾピラジノン誘導体の光 機能性：ニ色素系誘導体のキラル 認識性能の評価 キラル側鎖を有する新規トリア リール化合物の合成と物性評価 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 日本化学会第８４春季 年会（関西学院大学、兵 庫） 2004/03 The 14th International Congress on Photobiology ICP2004 (Jeju, Korea) 2004/6 第 28 回エレクトロオー ガニックケミストリー (EOC)討論会 講演要旨 集 pp. 114-115 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 167 (2004) 2004/6 新規 6,6'-ビスイミダゾピラジ ノン誘導体の合成と化学発光性 の評価 イミダゾピラジノン誘導体の光 機能性：2ーアリール誘導体の置 換基効果 中井俊一郎、関口卓 イミダゾピラジノン誘導体の光 志、牧昌次郎、丹羽 機能性：プロトン化と金属錯体形 治樹、平野誉 成の比較 小幡進、牧昌次郎、 新規 8,8'-ビスイミダゾピラジ 平野誉、丹羽治樹 ノン誘導体の合成と構造及び化 学発光性の評価 齋藤良太，井上千鶴， ジアリールイミダゾピラジノン 加藤明良，平野誉， 類のスーパーオキシドアニオン 牧昌次郎，丹羽治樹 誘起化学発光における pH 依存型 二重発光挙動 Takashi Hirano, Chemistry of Imidazopyrazinone Yoshiharu Takamuki, Bioluminescence: Development of Shunsuke Fujio, Solvatochromic Sensor Molecules Shunichiro Nakai, Shojiro Maki and Haruki Niwa 牧昌次郎，天野良治， ホタル生物発光機構解明への基 大来裕，平野誉，丹 質からのアプローチ 羽治樹 Haruki Niwa New Aspects on the Molecular Mechanism of Latia Bioluminescence 49 2004/03 2004/03 2004/03 2004/03 2004/03 2004/03 2004/8 90 電気通信大 学 Kotaro Mori, Shojiro Maki, Haruki Niwa and Takashi Hirano Ionic structure of the excited light-emitter in the calcium-activated photoprotein 91 電気通信大 学 Takashi Hirano, Shunichiro Nakai, Shunsuke Fujio, Shojiro Maki, and Haruki Niwa Development of the chemistry of the imidazopyrazinone-bioluminescenc e system: from the bio- and chemiluminescence mechanism to the designof sensor molecules 92 電気通信大 学 93 電気通信大 学 産総研 The chemiluminescence reaction mechanism of imidazopyrazinones: effects of the reaction conditions for the chemiluminescence Toward blue-shifted firefly bioluminescence by the modification of the luciferin structure 94 電気通信大 学 産総研 95 電気通信大 学 Hiroyuki Kondo, Shojiro Maki, Haruki Niwa and Takashi Hirano Yshiharu Amano, Yutaka Okita, Mitsuhiro Nakamura, Shijiro Maki, Takashi Hirano, Yoshihiro Ohmiya and Haruki Niwa Mizuki Masaki, Masashi Mamino, Mitsuhiro Nakamura, Ryo Matsui, Satoshi Kojima, Yoshihiro Ohmiya, Shojiro Maki, Takashi Hirano and Haruki Niwa Mika Niibe, Susumu Obata, Shojiro Maki, Haruki Niwa, and Takashi Hirano 96 電気通信大 学 Tomoko Okamoto, Ken Fujimori, and Haruki Niwa High Pressure Effects on Green Fluorescent Protein (GFP) Chromophore Models 97 電気通信大 学 Ryota Saito, N. Suga, Akiyoshi Katoh, Shojiro Maki, Takashi Hirano and Haruki Niwa 6,8-Diarylimidazo[1,2-a]pyrazin-3( 7H)-ones as potential chemiluminescent pH/superoxide double sensors Synthesis and bioluminescence activities of the latia luciferin analogs Synthesis and chmiluminescence of novel pai-conjugated bisimidazopyrazinonederivatives 50 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 145 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 145 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 246 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 161 2004/8 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 166 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 170 The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 172 2004/8 2004/8 2004/8 2004/8 2004/8 2004/8 2004/8 98 電気通信大 学 Yoshiharu Takamuki, Shojiro Maki, Haruki Niwa, and Takashi Hirano Spectral control of 2-arylimidazopyrazinone derivatives: substituent effect and an interaction with biologicl molecules The 13th International Symposium on Bioluminescence and Chemiluminescence, Abstract: Luminescence, 19, No. 3, pp. 177 ２００４光化学討論会 （つくば） 講演要旨集 p 236 ２００４光化学討論会 （つくば） 講演要旨集 p 85 ２００４光化学討論会 （つくば） 講演要旨集 p 475 ２００４光化学討論会 （つくば） 講演要旨集 p 476 第１９回「大学と科学」 公開シンポジウム『不思 議な生物現象の化学』 （千里ライフサイエン スセンター） 講演要旨 集 pp. 48-49 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 87 2004/8 99 電気通信大 学 100 電気通信大 学 101 電気通信大 学 イミダゾピラジノン誘導体の光 機能性：ソルバトクロミズム制御 及び色素センサーへの応用 ウミホタル生物・化学発光の分子 機構：電子移動型酸素付加機構の 確立 新規なビピラジン系蛍光色素の 合成と物性評価 102 電気通信大 学 103 電気通信大 学 高向啓治、牧昌次郎、 丹羽治樹、池田浩、 平野誉 近藤宏行、牧昌次郎、 丹羽治樹、池田浩、 平野誉 増子啓介、小幡進、 牧昌次郎、丹羽治 樹、平野誉 新部美佳、小幡進、 牧昌次郎、丹羽治 樹、平野誉 丹羽治樹 104 電気通信大 学 産総研 ホタルルシフェリンのアナログ 合成と発光活性 105 電気通信大 学 106 電気通信大 学 107 電気通信大 学 108 電気通信大 学 109 電気通信大 学 110 電気通信大 学 東洋ビーネ ット（株） 産総研 天野良治、五嶋温子、 中村光祐、牧昌次郎、 近江谷克裕、平野誉、 丹羽治樹 近藤秀美、関口卓志、 牧昌次郎、丹羽治樹、 平野誉 高橋友登、近藤宏 行、牧昌次郎、丹羽 治樹、平野誉 高向啓治、牧昌次郎、 丹羽治樹、池田浩、 平野誉 近藤宏行、牧昌次郎、 丹羽治樹、池田浩、 平野誉 森憲一、三枝直行、 竹内昭洋、新津尚、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 竹内昭洋、鈴木千 恵、龍福正行、中村 光祐、牧昌次郎、平 野誉、近江谷克裕、 丹羽治樹 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1575 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1575 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1289 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1271 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1461 2005/3/2 6-29 夜光虫の生物発光基質の単離と 構造 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1461 2005/3/2 6-29 111 電気通信大 学 間簑雅、牧昌次郎、 平野誉、丹羽治樹 蛍光タンパク Kaede の赤色蛍光 発色団のモデル化合物の合成と 蛍光性評価 発光巻貝ラチアの発光機構研究： ラチアルシフェリンのアナログ の km と発光反応性物の分析 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 859 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 862 2005/3/2 6-29 112 電気通信大 学 産総研 正木美津希、間簑 雅、永家聖、中村光 祐、小島哲、近江谷 克裕、牧昌次郎、平 野誉、丹羽治樹 新規なπ共役ビスイミダゾピラ ジノン誘導体の合成と化学発光 性の評価 生物はなぜ光るのか-生物発光と その応用 イミダゾピラジノン誘導体の光 機能：新規ビス型金属イオンセン サーの合成 ウミホタル生物・化学発光の分子 機構解明：発光特性に及ぼす置換 基効果 イミダゾピラジノン誘導体のソ ルバトクロミズム制御と色素セ ンサーへの応用 ウミホタル生物・化学発光の分子 機構解明 発光キノコ「ヤコウタケ」発光系 の探索 51 2004/11/ 1-5 2004/11/ 1-5 2004/11/ 1-5 2004/11/ 1-5 2005/1/2 8-29 2005/3/2 6-29 2005/3/2 6-29 2005/3/2 6-29 2005/3/2 6-29 2005/3/2 6-29 2005/3/2 6-29 113 電気通信大 学 児玉奈緒子、小幡 進、牧昌次郎、丹羽 治樹、平野誉 増子啓介、小幡進、 牧昌次郎、丹羽治 樹、平野誉 牧昌次郎 ８,８'-ビスイミダゾピラジノン 誘導体の合成及び物性評価 114 電気通信大 学 115 電気通信大 学 116 電気通信大 学 丹羽治樹 117 電気通信大 学 118 電気通信大 学 119 電気通信大 学 120 電気通信大 学 産総研 ウミホタル生物・化学発光の分子 機構：発光特性に及ぼす置換基効 果 新規な８，８’−ビスイミダゾピ ラジノン誘導体の物性及び化学 発光発光特性 新規なビピラジンアミン系蛍光 色素の合成と分光学的性質の評 価 ホタルルシフェリンアナログ合 成と発光活性 121 電気通信大 学 高橋友登、近藤宏行、 牧昌次郎、丹羽治樹、 平野誉 児玉奈緒子、小幡進、 牧昌次郎、丹羽治樹、 池田浩、平野誉 増子啓介、小幡進、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 五嶋温子、天野良治、 小島哲、中村光祐、 牧昌次郎、近江谷克 裕、平野誉、丹羽治 樹 平野誉、近藤宏行、 池田浩、牧昌次郎、 丹羽治樹 122 電気通信大 学 発光キノコ「ヤコウタケ」発光系 の探索研究 123 電気通信大 学 森憲一、三枝直行、 竹内昭洋、新津尚、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 三枝直行、小島哲、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 124 電気通信大 学 ビピラジンアミン系蛍光色素の 合成と分光学的性質 125 電気通信大 学 126 電気通信大 学 127 電気通信大 学 増子啓介、小幡進、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 高橋友登、近藤宏行、 牧昌次郎、丹羽治樹、 平野誉 増子啓介、宮川裕司、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 早川優、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 128 電気通信大 学 129 電気通信大 学 イミダゾピラジノン誘導体のソ ルバトクロミズム制御と色素セ ンサーへの応用 ホタル発光系をモデルとした人 工発光標識系創製へのアプロー チ ホタルの光〜生物の光通信〜 ウミホタル生物機構：酸素化反応 機構の実験的確立 Odontosyllis 属発光ゴカイのの 発光基質の単利と構造 ウミホタル生物・化学発光の分子 機構：発光量子収率の支配因子 ウミホタルオキシルシフェリン 誘導体の蛍光及び電気化学発光 ウミホタル生物機構のモデル反 応：イミダゾピラジノンと p−ベ ンゾキノンとの付加反応性 大庭洋志、高橋友登、 イミダゾピラジノン化学発光特 牧昌次郎、丹羽治樹、 性の制御：π共役置換基効果 平野誉 秋山誠司、牧昌次郎、 イミダゾピラジノン化学発光特 丹羽治樹,平野 誉 性の制御：π共役置換基効果 52 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1290 日本化学会第８５春季 年会 講演予稿集ＩＩ pp. 1289 有機電子移動化学研究 会 2005/3/2 6-293 『夏休み子供のための 公開シンポジウム：生物 の情報通信を探る』（平 成１７年度文部科学省 「科学研究補助金研究 成果公開促進費」補助事 業） ２００５光化学討論会 （ 福 岡 ）、 講 演 要 旨 集 pp. 208 ２００５光化学討論会 （ 福 岡 ）、 講 演 要 旨 集 pp. 268 ２００５光化学討論会 （ 福 岡 ）、 講 演 要 旨 集 pp. 238 生物発第光化学発光研 究会２３回学術講演会 （ 岡 山 大 学 ）、 抄 録 集 pp. 63-64 2005.08 生物発第光化学発光研 究会２３回学術講演会 （ 岡 山 大 学 ）、 抄 録 集 pp. 65-66 生物発第光化学発光研 究会２３回学術講演会 （ 岡 山 大 学 ）、 抄 録 集 pp. 67-68 生物発第光化学発光研 究会２３回学術講演会 （ 岡 山 大 学 ）、 抄 録 集 pp. 51 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 2005/10/ 1 2005/3/2 6-29 2005.06 2005/9/1 2-14 2005/9/1 2-14 2005/9/1 2-14 2005/10/ 1 2005/10/ 1 2005/10/ 1 2006/3/2 7-30 2006/3/2 7-30 2006/3/2 7-30 2006/3/2 7-30 2006/3/2 7-30 2006/3/2 7-30 130 電気通信大 学 試み森憲一、三枝直 行、小島哲、新津尚、 平野誉、牧昌次郎、 丹羽治樹 小島哲、平野誉、牧 昌次郎、丹羽治樹 発光キノコ「ヤコウタケ」発光系 の可溶化の 日本化学会第８６春季 2006/3/2 年会（日本大学、船橋） 、 7-30 講演予稿集ＩＩ 131 電気通信大 学 ホタル生物発光におけるルシフ ェラーゼ機能の識別 三枝直行、小島哲、 窪田雅之、平野誉、 牧 昌 次 郎 、 F. I. Tsiji, 丹羽治樹 五嶋温子、豊田朋恵、 福井謙哉、天野良治、 中村光祐、牧昌次郎、 近江谷克裕、平野誉、 丹羽治樹 間簑 雅、牧昌次郎、 平野誉、丹羽治樹 Odontosyllis 属発光ゴカイの発 光基質の単離研究 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ 132 電気通信大 学 133 電気通信大 学 産総研 134 電気通信大 学 135 電気通信大 学 Takashi Hirano, Hiroyuki Kondo, Yuto Takahashi, Yuu Hayakawa, Hiroshi Ikeda, Shojiro maki and Haruki Niwa Naoko Kodama, Miki Niibe, Susumu Obata, Shojiro maki, Haruki Niwa and Takashi Hirano Sojiro Hachiya, Daisuke Hashizume, Shojiro maki, Haruki Niwa and Takashi Hirano Yuto Takahashi, Hiroyuki Kondo, Shojiro maki, Haruki Niwa, Hiroshi Ikeda and Takashi Hirano 牧昌次郎、小島哲、 平野誉、丹羽治樹 Electron-transfer in the Reaction Mechanism of Cypridina Bioluminescence 136 電気通信大 学 137 電気通信大 学 138 電気通信大 学 139 電気通信大 学 140 電気通信大 学 Satoshi KOJIMA; Shojiro A. MAKI; Takashi HIRANO and Haruki NIWA Chemistry on Oxygenation Site in Firefly Luciferase 141 電気通信大 学 Odontosyllis 属発光ゴカイの発 光基質の単離研究 142 電気通信大 学 森憲一・三枝直行・ 小島哲・牧昌次郎・ 平 野 誉 ・ F. I. Tsuji・丹羽治樹 五嶋温子・天野良 治・小島哲・牧昌次 郎・平野誉・丹羽治 樹 2006/3/2 7-30 2006/3/2 7-30 ホタルルシフェリンのインドー ル型アナログの合成と発光活性 日本化学会第８６春季 2006/3/2 年会（日本大学、船橋） 、 7-30 講演予稿集ＩＩ 新規蛍光タンパク「カエデ」の赤 色蛍光発色団の構造研究 日本化学会第８６春季 年会（日本大学、船橋） 、 講演予稿集ＩＩ XXIst IUPAC Symposium on Photochemistry 2006 (Kyoto, Japan), Abstracts 2006/3/2 7-30 2006/4/2 -7 Physical Property and Chemiluminescence of π-Conjugated Bisimidazopyrazinone Deivatives Synthesis and Properties of Novel Fluorescent Nitrogen-containing π-Conjugated Molecules XXIst IUPAC Symposium on Photochemistry 2006 (Kyoto, Japan), Abstracts 2006/4/2 XXIst IUPAC Symposium on Photochemistry 2006 (Kyoto, Japan), Abstracts 2006/4/2 Cypridina Bio- and Chemiluminescence Mechanism: A Factor to Detrmine the Luminescence Efficiency XXIst IUPAC Symposium on Photochemistry 2006 (Kyoto, Japan), Abstracts 2006/4/2 発光基質によるホタル発光酵素 の制御と生物発光活性 第 30 回有機電子移動化 学討論会(EOC)討論会 （東工大すずかけ台キ ャンパス） International Conference on Biodiversity and Natural Products "ICOB-5 & ISCNP-25 IUPAC" (Kyoto, Japan) 生物発第光化学発光研 究会２４回学術講演会 （武蔵野大学） 2006/6/2 2/23 ホタルルシフェリンアナログの 合成と発光活性(1) 53 生物発第光化学発光研 究会２４回学術講演会 （武蔵野大学） 2006/7/2 3-28 2006/7/8 2006/7/8 143 電気通信大 学 144 電気通信大 学 145 電気通信大 学 146 電気通信大 学 147 電気通信大 学 福井謙哉・五嶋温 子・天野良治・小島 哲・中村光裕・牧昌 次郎・平野誉・丹羽 治樹 児玉奈緒子、牧昌次 郎、丹羽治樹、池田 浩、平野誉 高橋友登、近藤宏行、 牧昌次郎、丹羽治樹、 平野誉 ホタルルシフェリンアナログの 合成と発光活性(2) 生物発第光化学発光研 究会２４回学術講演会 （武蔵野大学） 2006/7/8 ビスイミダゾピラジノン誘導体 の構造と物性・化学発光性の相関 ２００６光化学討論会 （仙台） 2006/9/1 0-12 ウミホタル生物・化学発光の分子 機構：発光特性に及ぼす置換基効 果 ２００６光化学討論会 （仙台） 2006/9/1 早川優、牧昌次郎、 丹羽治樹、平野誉 ウミホタル生物・化学発光機構の 解明：電子移動型酸素化モデル反 応 ２００６光化学討論会 （仙台） 大庭洋志、牧昌次郎、 オワンクラゲ生物・化学発光機 丹羽治樹、平野誉 構：高効率発光の支配要因の解明 ２００６光化学討論会 （仙台） 0-12 2006/9/1 0-12 2006/9/1 0-12 148 電気通信大 学 秋山誠司、牧昌次郎、 イミダゾピラジノン化学発光特 丹羽治樹、平野誉 性の制御：π共役置換其効果 ２００６光化学討論会 （仙台） 2006/9/1 0-12 149 電気通信大 学 150 電気通信大 学 151 電気通信大 学 152 電気通信大 学 153 電気通信大 学 八谷聡二郎、橋爪大 輔、牧昌次郎、丹羽 治樹、平野誉 平野誉、高橋友登、 近藤宏行、早川優、 池田浩、牧昌次郎、 丹羽治樹 Satoshi Kojima, Shojiro A. Maki, Takashi Hirano, Haruki Niwa 新規な蛍光性含窒素π共役分子 の合成と物性評価 ２００６光化学討論会 （仙台） 2006/9/1 0-12 ウミホタル生物発光機構の解 明：電子移動型酸素化過程の確立 第 21 回生体機能関連化 学シンポジウム 講演 予稿集ＩＩ（京都大学、 桂キャンパス） 14th International Symposium of Bioluminescence and Chemiluminescence (San Diego, Cal., USA), Abstracts 14th International Symposium of Bioluminescence and Chemiluminescence (San Diego, Cal., USA), Abstracts 14th International Symposium of Bioluminescence and Chemiluminescence (San Diego, Cal., USA), Abstracts 2006/9/2 8-30 Chemical approaches for the enhanced firefly bioluminescence Hirano, T., Takahashi, Y., Kondo, H., Ikeda, H., Maki, A., Niwa, H. Mechanistic study on the Cypridina (Vargula) bioluminescence reaction Kazuki NIWA, Hiroyukin NAKAMURA, Shojiro MAKI, Takashi HIRANO, Haruki NIWA and Yoshihiro OHMIYA 平野 誉，高向啓治， 関口卓志，牧昌次郎， 丹羽治樹 Biosynthesis of Firefly D-Luciferin Innovation of Artificial Luminescence System by Modeling Firefly Bioluminescence Chemical Approach to Firefly Bioluminescence Reaction 154 電気通信大 学 155 電気通信大 学 Shojiro A. Maki 156 電気通信大 学 Satoshi Kojima, Shojiro A. Maki, Takashi Hirano and Haruki Niwa ウミホタル生物発光分子系に基 づく色素センサー機能の開拓 54 第５２回有機合成化学 協会関東支部 シンポジウム（新潟大 学） 第２回国際有機電子移 動化学討論会 (ISOETC-2007)(慶応義 塾大学日吉キャンパス) 第２回国際有機電子移 動化学討論会 (ISOETC-2007)(慶応義 塾大学日吉キャンパス) 2006/10/ 15-19 2006/10/ 15-19 2006/10/ 15-19 2006/12/ 2-3 2007/1 2007/1 157 電気通信大 学 158 電気通信大 学 159 電気通信大 学 五嶋温子、小島哲、 牧昌次郎、平野誉、 丹羽治樹 福井謙哉、五嶋温子、 小島哲、牧昌次郎、 平野誉、丹羽治樹 八谷聡二郎、橋爪大 輔、牧昌次郎、丹羽 治樹、平野誉 ホタルルシフェリンアナログの 合成と発光活性（１） ホタルルシフェリンアナログの 合成と発光活性（2） ピラジナミンを用いた新規な蛍 光性含窒素π共役分子の合成と 物性評価 日本化学会第８７春季 年会（関西大学、吹田） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８７春季 年会（関西大学、吹田） 、 講演予稿集ＩＩ 日本化学会第８７春季 年会（関西大学、吹田） 、 講演予稿集ＩＩ 2007/3/2 5-28 2007/3/2 5-28 2007/3/2 5-28 160 電気通信大 学 大庭洋志、牧昌次郎、 オワンクラゲ生物・化学発光の分 丹羽治樹、平野誉 子機構研究：基質構造と化学発光 特性の相関 日本化学会第８７春季 2007/3/2 年会（関西大学、吹田） 、 5-28 講演予稿集ＩＩ 161 電気通信大 学 児玉奈緒子、橋爪大 輔、牧昌次郎、丹羽 治樹、平野誉 8,8'-ビスイミダゾピラジノン誘 導体の構造と化学発光 日本化学会第８７春季 2007/3/2 年会（関西大学、吹田） 、 5-28 講演予稿集ＩＩ 162 電気通信大 学 高橋友登、牧昌次郎、 ウミホタル生物・化学発光の分子 丹羽治樹、平野誉 機構：発光特性に及ぼす置換もと 高価高効率支配要因の解明 日本化学会第８７春季 2007/3/2 年会（関西大学、吹田） 、 5-28 講演予稿集ＩＩ 163 電気通信大 学 秋山誠司、牧昌次郎、 イミダゾピラジノン化学発光特 丹羽治樹、平野誉 性の制御：オリゴチオフェンによ る置換其効果 日本化学会第８７春季 2007/3/2 年会（関西大学、吹田） 、 5-28 講演予稿集ＩＩ 164 電気通信大 学 稲垣貴之、児玉奈緒 子、橋爪大輔、牧昌 次郎、丹羽治樹、平 野誉 日本化学会第８７春季 2007/3/2 年会（関西大学、吹田） 、 5-28 講演予稿集ＩＩ 8,8'-ビスイミダゾピラジノン誘 導体の構造と物性 ・蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナル伝達経 路の解析技術の開発 番 号 01 02 03 04 発表会社 発表者 発表内容 学会・研究名 発表日 栄研化学 （株）・ 東京大学 栄研化学（株） 大廣義幸、柴田典 緒、上田 宏、新海 政重、長棟輝行 大廣義幸 各種抗体断片を用いた Enhanced FRET Immunoassay 平成 14 年度日本生物工 学会 2002/10/ 28 Enhanced FRET 法を用いた免疫測 定技術の開発 2002/11/ 8 栄研化学 （株）・ 東京大学 栄研化学 （株）・ 東京大学 小宮直人、上田 宏、大廣義幸、柴田 典緒、長棟輝行 Nagamune T., Ohiro Y., Arai R. and Ueda H. 免疫化学測定法研究会 第七回学術シンポジウ ム 化学工学会第６８年会 Enzyme ⅩⅤⅡ 2003/11/ 12 05 東京大学 06 東京大学 07 東京大学 ScFv-・ galactosidase 変異体融 合タンパク質を用いた抗原検出系 の構築とその応用 A homogeneous and noncompetitive immunoassay based on the enhanced fluorescence resonance energy transfer by leucine zipper interaction 梅沢幸平、加藤耕一、 Cell Microarray 化技術のための Funeriu Daniel、三 位置制御された浮游細胞の固定化 宅正人、三宅 淳、 長棟輝行 加藤耕一、梅沢幸平、 遺伝子機能解析のための細胞マイ Funeriu Daniel、三 クロアレイ 宅正人、三宅 淳、 長棟輝行 増田謙治、油谷隆 抗体フレームワーク領域の VH/VL 秀、坂本建造、長棟 相互作用への影響 輝行、上田 宏 55 Engineering 2003/3/2 3 日本生化学会 2002/10/ 17 化学工学会四日市大会 2002/11/ 1 化学工学会第６８年会 2003/3/2 5 08 東京大学 長棟輝行、梅沢浩平、 加藤耕一、Funeriu Daniel、三宅正人、 三宅 淳 笹島義志、油谷隆 秀、大場信津、長棟 輝行、上田 宏 加藤耕一、Funeriu Daniel、三宅正人、 三宅 淳、 梅沢浩平、長棟輝行 Takeda S., Tsukiji S. and Nagamune T. ハイスループット遺伝子導入用細 胞マイクロアレイの開発 日本生物工学会 2003 年 大会 2003/9/1 6 09 東京大学 オープンサンドイッチ法による蛋 白質チロシンリン酸化の検出 日本生物工学会 2003 年 大会 2003/9/1 7 10 東京大学 ハイスループット型遺伝子導入細 胞マイクロアレイ：接着細胞に利 用制限されない新しい細胞固定化 法 Intein-mediated conjugation of DNA to proteins and its applications 第 52 回高分子討論会 2003/9/2 5 11 東京大学 1st International Symposium on Biomolecular Chemistry 2003/12 12 東京大学 栄研化学 Nagamune T., Ueda H., Ohiro Y. and Shibata N. Development of Energy Transfer-based Homogenous Noncompetitive Immunoassay Annual Meetingof American Society for Photobiology 2004/07 /10-14 13 東京大学 武田修治、築地真 也、長棟輝行 発現タンパクライゲーション法の 蛋白質-DNA コンジュゲート作製へ の応用 浮遊細胞 K562 細胞を用いた遺伝 子導入細胞マイクロアレイ 日本生物工学会 2004 年 大会 2004/09/ 22 14 東京大学 加藤耕一、梅澤幸 平、長棟輝行 三宅 正人、三宅淳 日本生物工学会 2004 年 大会 2004/09/ 22 15 東京大学 隅本尚志、加藤耕 一、長棟輝行 マイクロ流路を使ったアレルゲン 応答性測定システムの開発 日本生物工学会 2004 年 大会 2004/09/ 22 16 東京大学 Tanaka T., Kamiya N. and Nagamune T. A peptidyl linker for protein cross-linking catalyzed by microbial transglutaminase Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering 2004/10 17 東京大学 Takeda S., Tsukiji S. and Nagamune T. 東京大学 田中勉、神谷典穂、 長棟輝行 Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering 酵素工学研究会 第 52 回講演会 2004/10 18 Intein-mediated conjugation of DNA to proteins and its applications 酵素を用いたタンパク質連結のた めのペプチドリンカーの探索 19 栄研化学 （株） ・ 東京大学 柴田典緒、大廣義幸、 佐藤純司、長棟輝行、 上田 宏、後藤由季 子、新海政重 第 22 回ﾊﾞｲｵｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ 2004/11/ 4 20 栄研化学 （株） ・ 東京大学 蛍光共鳴ｴﾈﾙｷﾞｰ移動原理に基づく 免疫学的測定法を利用した細胞内 ｼｸﾞﾅﾙ伝達経路の解析技術とポリ エチレンイミンを用いたﾀﾝﾊﾟｸ質 の細胞内導入技術の開発 柴田典緒、大廣義幸、 蛍光共鳴エネルギー移動原理を利 佐藤純司、長棟輝行、 用した細胞内シグナル伝達経路の 上田 宏、後藤由季 解析技術の開発 子、新海政重 第 22 回ﾊﾞｲｵｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ 2004/11/ 4 21 東京大学 Kato K., Miyake M., Miyake J., Nagamune T. Transfection Microarray of Nonadherent Cell on Lipid-PEG Modified Glass Slide Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 2005/05/ 16 22 東京大学 Tanaka T., Takazawa T., Hirakawa H., Kamiya N. and Nagamune T. Site-specific protein conjugation catalyzed by microbial transglutaminase Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 2005/05/ 16 23 栄研化学 （株） ・ 東京大学 大廣義幸、宮野昭弘、 蛍光共鳴エネルギー移動原理を利 柴田典緒、長棟輝行、 用した細胞内シグナル伝達経路の 上田 宏、後藤由季 解析技術の開発 子、新海政重 第 23 回ﾊﾞｲｵｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ 2005/11/ 22 56 2004/11/ 2 24 東京大学・ 松尾 諭、築地真也、 栄研化学（株） 加藤耕一、長棟輝 行 、大広義幸 細胞内 MAPK リン酸化過程のリア 化学工学会第 38 回秋季 大会 2006/9/1 7 東京大学・ Nagamune, T., 栄研化学（株） Luo,H., Kato, K., Ueda, H., Ohiro, Y.and Shibata, N. 栄研化学 大廣義幸、宮野昭弘、 （株） ・ 柴田典緒、長棟輝行、 東京大学 上田 宏、後藤由季 子、新海政重 Bioimaging of Phosphorylation of Erk1 in Living Cell Using Fluorescence Resonance Energy Transfer 蛍光共鳴エネルギー移動原理を利 用した細胞内シグナル伝達経路の 解析技術の開発 2006 AIChE Annual Meeting 2006/11/ 13 第 24 回ﾊﾞｲｵｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ 2006/11/ 21 27 東京大学・ Nagamune, T., 栄研化学（株） Matsuo, S., Luo,H., Kato, K., Ueda, H., Ohiro, Y.and Shibata, N. Bioimaging of Phosphorylation of MAP Kinase in a Living Cell Using Fluorescence Resonance Energy Transfer UT Symposium on NanoBio Integration NANOBIO-TOKYO 2006 2006/12/ 5 28 ㈱日本触媒・ 岡山大学 前田貴志、中西秀 高、北添翠、二見淳 一郎、小坂恵、多田 宏子、妹尾昌治、山 田秀徳 カチオン性キャリアによる蛋白質 細胞内導入法の改良 日本分子生物学会 2002/12/ 11 29 ㈱日本触媒・ 岡山大学 Futami J., Murata H., Kitazoe M., Kosaka M., Tada H., Seno M., and Yamada H. Development of protein transduction by polyethylenimine-cationization International Symposium on Nano-Biotechnology 2004/2/1 9 30 岡山大学・ （株）日本触 媒 釣井隼，二見淳一 郎，北添翠，村田等， 小坂恵，多田宏子， 妹尾昌治，山田秀徳 Externally controllable transient gene expression based on T7 RNA polymerase protein transduction 第 77 回日本生化学大会 2004/10/ 15 31 岡山大学・ （株）日本触 媒 木村修一郎，二見淳 一郎，北添翠，村田 等，小坂恵，多田宏 子，妹尾昌治，山田 秀徳 Oxidative refolding of chicken avidin tetramer from bacterial inclusion body 第 77 回日本生化学大会 2004/10/ 14 32 岡山大学・ （株）日本触 媒 二見淳一郎,甲斐敬, 中西秀高,山田秀徳 蛍光共鳴ｴﾈﾙｷﾞｰ移動原理に基づく 免疫学的測定法を利用した細胞内 ｼｸﾞﾅﾙ伝達経路の解析技術と PEI を用いたﾀﾝﾊﾟｸ質の細胞内導入技 術の開発 第 22 回ﾊﾞｲｵｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ 2004/11/ 4 33 岡山大学・ （株）日本触 媒 二見淳一郎,甲斐敬, 中西秀高,山田秀徳 ｶﾁｵﾝ性ｷｬﾘｱｰによるﾀﾝﾊﾟｸ質導入技 術の開発 第 22 回ﾊﾞｲｵｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ 2004/11/ 4 34 岡山大学・ （株）日本触 媒 二見淳一郎,中西秀 高,鉄矢陽子,渡辺泰 宜,木村修一郎,村田 等,北添翠,小阪恵, 多田宏子,妹尾昌治, 甲斐敬,山田秀徳 ﾀﾝﾊﾟｸ質生細胞内導入法による living cell imaging におけるﾊﾞｯ ｸｸﾞﾗｳﾝﾄﾞ低減化技術 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 25 26 ルタイムイメージング技術の開発 57 35 岡山大学・ （株）日本触 媒 ｶﾁｵﾝ化 SV40T 抗原 N 末端ﾄﾞﾒｲﾝによ る細胞増殖の人工制御 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 岡山大学・ （株）日本触 媒 村田等，阪口政清， 二見淳一郎,北添翠, 小阪恵,多田宏子,妹 尾昌治,許南浩,山田 秀徳 二見淳一郎, 北添 翠, 村田等, 山田秀 徳 36 カチオン性ポリマーを用いた変性 蛋白質の可溶化技術と細胞内導入 技術の開発 産学連携を指向した九 州バイオサイエンスシ ンポジウム・疾患プロテ オミクス最前線 2005/9/2 37 岡山大学 村田等 PEI カチオン化法を利用した SV40 ラージ T 抗原 N 末端ドメインによ る細胞増殖の人工制御 第 29 回蛋白質と酵素の 構造と機能に関する九 州シンポジウム 2005/9/1 5 38 岡山大学 Watanabe Y., Futami J., Kitazoe M., Murata H., Kimura S., Kosaka M., Tada H., Seno M., Yamada H. 八木康行, 甲斐敬, 二見淳一郎, 山田秀 徳 Quantitative analysis of intracellular delivery of cationized proteins. 第 78 回日本生化学会大 会 2005/10/ ポリエチレンイミン（PEI）カチオ ン化法を利用したタンパク質の細 胞内導入技術の開発 第 23 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 岡山大学・ （株）日本触 媒 二見淳一郎, 北添 翠, 村田等, 渡邉 泰宜, 八木康行, 多 田宏子, 妹尾昌治, 甲斐敬, 山田秀徳 蛋白質カチオン化による細胞内導 入技術開発と機構解明 日本生物工学会 2005 年 大会 岡山大学・ （株）日本触 媒 二見淳一郎, 北添 翠, 村田等, 渡邉泰 宜, 木村修一郎, 八 木康行, 小坂恵, 多 田宏子, 妹尾昌治, 山田秀徳 Murata H., Futami J., Futami M., Kosaka M., Tada H., Seno M., Yamada H. 蛋白質カチオン化法と HIV-TAT ペ プチドを介した蛋白質細胞内導入 の比較 第 28 回日本分子生物学 会年会 Artificial control of cell proliferation using an N-terminal domain of simian virus 40 large T antigen by means of PEI-cationization. The American Society for Cell Biology 45th Annual Meeting 2005/12/ Murata H., Futami J., Kitazoe M., Kosaka M., Tada H., Seno M., Yamada H. Artificial regulation of cell proliferation by protein transduction of N-terminal domain of simian virus 40 large T antigen using PEI-cationization method. タンパク質カチオン化技術－タン パク質の細胞内導入と生産技術へ の応用－ 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular biology and 11th FAOBMB congress 第 30 回蛋白質と酵素の 構造と機能に関する九 州シンポジウム 2006/6/2 39 40 41 42 43 44 岡山大学・ （株）日本触 媒 岡山大学 岡山大学 岡山大学 二見淳一郎 20 2005/11/ 22 2005/11/ 15 58 2005/12/ 9 13 0 2006/9/1 5 45 46 47 岡山大学 Yamada H., Futami J., Kitazoe M. and Murata H. Applications of intracellular delivery of a protein by cationiczation. From in vitro folding to in cell folding of denatured proteins. 岡山大学・ （株）日本触 媒 八木康行, 甲斐敬, 二見淳一郎, 山田秀 徳 ポリエチレンイミン（PEI）カチオ ン化法によるタンパク質細胞内導 入技術の開発 岡山大学・キ リンビール （株） 二見翠，二見淳一郎， β-catenin タンパク質導入による 多田宏子，妹尾昌治， 人為的 Wnt シグナル制御 西川光郎，山田秀徳， 前田宜丈 Membrane-permeable peptides: Chemistry, biology and therapeuticc applications. A satellite Meeting of International Conference of 43rd Japanese Symposium and 4th Peptide Engeneering Meeting 第 24 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2006/11/ 10 2006/11/ 21 2006 年分子生物学フォ ーラム 2006/12/ 6 ・細胞内機能分子動態の可視化解析のための試薬および検出技術の開発 番 号 01 発表会社 発表者 発表内容 学会・研究名 発表日 東京薬科大学 2002/10 東京薬科大学 日本生化学会大会 2002/10 03 東京薬科大学 窪田恵子，西井亘， 小島正樹，高橋健治 日本生化学会大会 2002/10 04 東京薬科大学 Morita, M., Moto, T., Kozuka, N. and Kudo, Y. Annual Meeing of Societyfor Neuroscience 2002/11 05 東京薬科大学 小柄渚、工藤佳久、 森田光洋 細胞位置自動検出法の開発とその カルシウムイメージングへの応用 ATP 依存性プロテアーゼ Lon の安 定性に及ぼす ATP とそのアナログ の影響 非ペプシン型酸性プロテアーゼ Aspergillopepsin II のプロペプ チドの機能解析 Quantitative alternation of intracellular calcium store and establishment of oscillatory calcium response to neurotransmitter in cultured astrocyte via ERK MAP kinase cascade 培養アストロサイトにおける iNOS 遺伝子の発現制御 生理研シンポジウム 02 須々木仁一、工藤佳 久、森田光洋 西井亘，村松知成， 高橋健治 日本分子生物学会年会 2002/12 06 東京薬科大学 日本分子生物学会年会 2002/12 07 東京薬科大学 5th International Conference on AAA proteins 2003/6 08 東京薬科大学 蛋白質科学会年会 2003/6 09 東京薬科大学 吉木文人、工藤佳久、 FRET によるイノシトール 3 リン酸 森田光洋 （IP3）のイメージングとこれによ る IP3 産生のカルシウム依存性の 解析 Nishii, W., The unique sites in SulA protein Muramatsu, T. and preferentially cleaved by Takahashi, K. ATP-dependent Lon protease from Escherichia coli 西井亘，小島正樹， 真性粘菌由来セリン・カルボキシ 佐々木成江，室伏き ルプロテアーゼ physarolisin I の み子，高橋健治 性状解析 栗山宏樹，西井亘， 低温適合性セリンカルボキシルプ 高橋健治 ロテアー ゼ physarolisin II の性 状解析 蛋白質科学会年会 2003/6 59 10 東京薬科大学 11 東京薬科大学 12 東京薬科大学 13 東京薬科大学 14 東京薬科大学 15 東京薬科大学 16 東京薬科大学 17 東京薬科大学 18 東京薬科大学 19 東京薬科大学 20 東京薬科大学 21 東京薬科大学 Takahashi, K., Nishii, W. and Murakami-Murofushi , K. Kubota, K., Nishii, W., Kojima, M. and Takahashi, K. Takahashi, K., Athauda, S.B.P., Matsumoto, K., Rajapakshe, S., Kuribayashi, M., Kaga, T., Muramatsu, M., Niwa, H., Shimaya, K., Kubota, K., Nishii, W., Kojima, M., Inoue, H., Kubomura, N., Iwamatsu, A. and Shibata,C. Nishii, W. and Takahashi, K. Takahashi, K., Kubota, K., Huang, X.-P., Yabuki, Y., Nishii, W., Kojima, M. and Inoue, H. 鈴木太一郎, 西井 亘，村松知成，高橋 健治 Physarolisins I and II, unique serine-carboxyl peptidasese from Physarum polycephalum Studies on the inhibition and stabilization of aspergillopepsin II by the synthetic propeptide and its fragments Unique characteristics of carnivorus plant aspartic proteinases with special reference to nepenthesin Determination of the cleavage sites in SulA, a cell division inhibitor, by ATP-depedent HslVU protease from Escherichia coli Autocatalytic activation and the roles of the propeptide of aspergillopepsinogen II Determination of the cleavage sites of ribosomal S2 protein by ATP-dependent Lon protease from E. coli 窪田恵子，西井亘， Studies on the inhibition and 小島正樹，高橋健治 stabilization of aspergillopepsin II by the synthetic propeptide and its fragments 小柄渚、工藤佳久、 アストロサイトにおける誘導性一 森田光洋 酸化窒素合成酵素(iNOS)の発現制 御および活性調節を介した NO 産 生調節機構 森田光洋、高田哲至、 FRET に基づいたイノシトールリン 中根晃、吉木文人、 脂質代謝のイメージングとこれに 工藤佳久 よって明らかになった PC12h 細胞 における受容体およびカルシウム 依存的な活性化機構 西井亘，高橋健治 ATP 依存性プロテアーゼ HslVU に よる細胞分裂阻害蛋白質 SulA の 分解機構 森田光洋、中根 晃、 培養アストロサイトにおけるグル 工藤佳久 タミン酸受容体誘導性カルシウム 振動に対するＰＫＣの役割 安藤 公祐、工藤 佳 神経伝達物質放出におけるカルモ 久、高橋 正身 ジュリン阻害剤の影響 60 International Conference on Serine-Carboxyl peptidases International Conference on Aspartic Proteases and Inhibitors 2003/11 International Conference on Aspartic Proteases and Inhibitors 2003/11 3rd General Meeting of the International Proteolysis Society 2003/11 3rd General Meeting of the International Proteolysis Society 2003/11 日本生化学会大会 2003/11 日本生化学会大会 2003/11 日本分子生物学会年会 2003/12 日本分子生物学会年会 2003/12 日本分子生物学会年会 2003/12 日本神経科学大会 2004/9 日本神経科学大会 2004/9 2003/11 22 東京薬科大学 工藤 佳久、鳴海 栄、森田 光洋 23 東京薬科大学 松岡 舞，伊藤久 央，井口和男 グループ１代謝型グルタミン酸受 容体による海馬 CA1 錐体神経細胞 におけるカルシウムオッシレーシ ョ 金属配位能を有する新規な蛍光分 子の開 24 東京薬科大学 松岡 舞，伊藤久 央，井口和男 亜鉛配位型新規 ratiometric 蛍光 プローブの開発 25 東京薬科大学 26 東京薬科大学 鳴海栄、糸総るり香、 海馬スライス培養系神経細胞にお 工藤佳久、森田光洋 けるグループ１型グルタミン酸受 容体誘導性カルシウム振動に対す るインターロイキン１βの作用 Morita M,Sruta C, A novel regulatory mechanism for Kudo Y astrocyte glutamate release via GAP junction hemichannels mediated by Gi coupled receptors and arachidonic metabolism 山田智子、伊藤久央、 ペプチドへの付加を目的とした新 森田光洋、工藤佳久、 規蛍光分子の開発 井口和男 27 東京薬科大学 日本神経科学大会 2004/9 第 30 回反応と合成の進 歩シンポジウム 2004/10 日本薬学会第 125 年会 2005/3 第 28 回日本神経科学大 会 2005/7 Annual Meeting of Society for Neruscience 2005/11 Washiington DC 第 31 回反応と合成の進 歩シンポジウム 2005/11 ・新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 項 番 01 発表会社 発表者 発表内容 学会・研究名 発表日 名古屋大学 A. Kusumi and K. Ritchie. Signal localization in live cells by the membrane skeleton and stabilized rafts: single molecule investigations. 2002/4/ 27-5/1 02 名古屋大学 A. Kusumi and W. K. Subczynski. Transient rafts and transient raft-related molecules into rafts detected by pulse EPR and single molecule nanotracking. 03 名古屋大学 A. Kusumi. Transient signaling complexes in the cell membrane as studied by single molecule nanotechnologies. 04 名古屋大学 A. Kusumi. 05 名古屋大学 A. Kusumi. Frequency-modulated signal transduction based on transient signaling rafts in the cell membrane: a single molecule approach. Single molecule observations revealed digital signal transduction in stabilized rafts. The 14th International Biophysics Congress. Symposium 28: Lipid-Protein Interactions. International Union for Pure and Applied Biophysics. Buenos Aires, Argentina. The 44th Rocky Mountain Conference on Analytical Chemistry.25th International EPR Symposium. Denver, USA 8th International Workshop on "Single Molecule Detection and Ultrasensitive analysis in Life Sciences". Organized by PicoQuant GmbH. Berlin, Germany. The 4th European Biophysics Congress. Alicante, Spain. Gordon Conference on Molecular Membrane Biology. Proctor Academy, Andover, USA 2003/7/ 17 61 2002/7/ 28-8/1 2002/9/ 25-27 2003/7/5 -9 06 名古屋大学 A. Kusumi. Single molecule dynamics for signal transduction in the cell membrane. 07 名古屋大学 A. Kusumi. 08 名古屋大学 A. Kusumi. What can single-molecule observations of protein dynamics in living cells tell us about the organization, function and activity of membrane domains? Single molecule imaging of raft dynamics and raft-based signal transduction in living cells. 09 名古屋大学 K.Ritchie. 10 名古屋大学 K. Ritchie, M. Goto, H. Nishimura, and A. Kusumi. 11 名古屋大学 京都大学 A. Kusumi. 12 名古屋大学 京都大学 13 名古屋大学 京都大学 14 京都大学 西村博仁, Ritchie Ken, 後藤美樹, 楠 見明弘. H. Nishimura, K. Ritchie, M. Goto, K. Shimuta and A. Kusumi. 西村博仁. 15 京都大学 T. Fujiwara, N. Morone, E. Kajikawa, J. Keen, and A. Kusumi. 16 京都大学 T. Fujiwara and A. Kusumi. 17 京都大学 H. Nishimura, K. Ritchie, M. Goto, I. Sase, Y. Nakano and A. Kusumi. Silicon nanoparticles: Development of novel fluorescent probes for single-molecule tracking in the live cell membrane. Silicon nanoparticles: Application to imaging the motion of single molecules in live cell membranes. Cellular signal transduction mechanism as studied by single-molecule nanobiotechnology. 新規シリコンナノ粒子の開発に よる１分子追跡法の大幅な改善. Improvement of single-molecule tracking by the development of fluorescent silicon nanoparticles. 蛍光性シリコンナノ粒子の開 発：一分子追跡法への応用. Assembly mechanism for adaptor protein AP2 molecules in clathrin-coated pits as studied by single fluorescent molecule video imaging. Compartmentalized movement of lipids in the cell membrane as revealed by single molecule techniques. Silicon nanoparticles: Development of novel fluorescent probes for single-molecule tracking in the live cell membrane. 62 ComBio 2003. Symposium: Membrane microdomains and membrane traffic. Melbourne, Australia. September 2003. (Held jointly by five Australian and New Zealand societies for fields related to molecular biology). The 5th Horizon Symposium on "A living frontier - exploring the dynamics of the cell membrane". Brecia, Italy. The 2004 Biophysical Society. Discussions Program :Probing Membrane Microdomains. Asilomar, USA The 8th INTERNATIONAL MEMBRANE RESEARCH FORUM. Nagoya, Japan, 2003/9/ 28-10/2 日本生物物理学会第 42 回年会.京都 2004/12/ 14 International Symposium on Molecular Nanotechnology. Nara, Japan 日本生物物理学会第 43 回年会. 札幌 2005/11/ The 9th MEMBRANE RESEARCH FORUM. Kyoto, Japan 2006/3/ 第二回京都大学再生医 科学研究所若手研究者 発表会. 京都 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology. Kyoto, Japan The 6th Congress of the Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies. Seoul, Korea The 10th MEMBRANE RESEARCH FORUM. Kyoto, Japan, February 2007 2006/3/ 15 2004/10/ 21-23 2004/11/ 29 2004/11/ 23-26 2005/11/ 23 2006/06/ 19 2006/10/ 15-18 2007/2/ 28 18 九州大学 A. Yoshimura Negative Regulator of Cytokine Signaling (SOCS) Genes in Cardiomyopathies and Heart Failure Negative regulation of cytokine Signaling pathway. 19 九州大学 A. Yoshimura 20 九州大学 A. Yoshimura Negative regulation of cytokine Signaling by SOCS and SPRED. 21 九州大学 A. Yoshimura and I. Kinjo SOCS-1JAB is a negative regulator for a LPS-induced macrophage activation 22 九州大学 A. Yoshimura SOCS and inflammatory diseases. 23 九州大学 A. Yoshimura Suppression of TLR Signaling and Inflammation by SOCS Family Proteins. 24 九州大学 A. Yoshimura 25 九州大学 A. Yoshimura 26 九州大学 A. Yoshimura Regulation of MAP Kinase Activation by Sprouty/Spred family Proteins SOCS3 IS A CENTRAL REGULATOR OF IL-6/GP130 SIGNALING AND INFLAMMATION SOCS1 and SOCS3 are central regulators for macrophage and dendritic cell activation. 27 九州大学 A. Yoshimura Dendritic cell activation and autoimmune disease induced by SOCS1 gene deletion 28 九州大学 A. Yoshimura 29 九州大学 A. Yoshimura SOCS1 and SOCS3；Key Positive and Negative Regulators for Macrophage and Dendritic Cell Activation Regulation of cytokine signaling by SOCS Family Proteins. 30 九州大学 A. Yoshimura SOCS1 and SOCS3；critical regulators for cytokine signaling,inflammation, and homeostasis 63 心筋症・心不全国際会議 Kyoto, Japan 2002/5/ 30 第 2 回ｽｲｽ-日本科学協力 事業セミナー Nikko, Japan 3rd International Aachen Workshop on Cytokine signaling. Aachen Germany CYTOKINES and INTERFERONS. International Society 2002 Joint meeting.Torino, Italy International Symposium on Regulation of Immune Response in Health and Disease". Osaka, Japan Molecular and Cellular Basis of Septic Shock, Keystone meeting Tahoe, USA 第２１回熊本医学・生物 化学国際シンポジュウ ム、熊本 Cytokines,Signalling & Diseases, 2003 Cairns, Australia The 6th Conference of Asia-Pacific International Molecular Biology Network 2003”. Tokyo,Japan German-Japan Immunology Symposium "Frontiers in immunology, interphase between Innate and Adaptive Immune System". Unzen, Nagasaki, Japan, Keystone meeting, Keystone, USA 2002/9/6 THE 15TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MOLECULAR BIOLOGY OF HEMATOPOIESIS. Tokyo, Japan The 1st International Symposium～Lymphocyte Development and Immunological Disorders～ Sendai, Japan 2004/8/ 6-7 2002/10/ 5 2002/10/ 6-10/10 2003/2/ 20-23 2003/3/7 2003/10/ 18 2003/10/ 27-30 2003/11/ 12-13 2003/12/ 4 2004/4/ 17 2004/10/ 7-8 31 九州大学 A. Yoshimura 32 九州大学 A. Yoshimura 33 九州大学 A. Yoshimura 34 九州大学 A. Yoshimura 35 九州大学 A. Yoshimura 36 九州大学 A. Yoshimura 37 九州大学 A. Yoshimura 38 九州大学 A. Yoshimura 39 九州大学 A. Yoshimura SOCS1 AND SOCS3；CRITICAL REGULATORS FOR CYTOKINE SIGNALING,INFLAMMATION, AUTOIMMUNITY,CANCER AND OBESITY. SOCS1 and SOCS3 are central regulators for macrophage and dendritic cell activation. SOCS Genes: Critical Regulators of Cytokine Signaling and Immune Responses. LOSS OF SUPPRESSOR OF CYTOKINE SIGNALING 3(SOCS3)IN HELPER T CELLS LEADS HYPERPRODUCTION OF IL-10 AND TGF-β AND IMMUNOSUPPERESSION. Suppressor of Cytokine Signaling-1 (SOCS1)and SOCS3 regulate Osteoclastogenesis by Blocking Inflammatory Cytokine Signals. Physiological functions of the Sprouty/Spred family proteins,negative regulators for the Ras/ERK pathway Regulation of osteoclastgenesis by inflammatory cytokines and SOCS. SOCS1 and SOCS3 are Critical Regulators of Cytokine Signaling; Implication for Helper T Cell Differentiation and Tumor Development. SOCS1 is a link between inflammation and inflammation-mediated carcinogenesis. International Cytokine Society Conference 2004 Puerto Rico 2004/10/ 21-25 The 8th Conference of the International Endotoxin Society. Kyoto, Japan UEHARA MEMORIAL FOUNDATION SYMPOSIUM 2005. Tokyo, Japan International Cytokine Society Conference 2005. Soul, Koria 2004/11/ 15-18 The 15th International Rheumatoid Meeting. Nahgasaki, Japan 2006/4/ 23-26 BEATSON INTERNATIONAL CANCER CONFERENCE Glasgow, UK 2006/6/ 18-21 1st International Conference on Osteoimmunology 1st International meeting of osteoimmunology. Crete, Greek KEYSTONE SYMPOSIA on Molecular and Cellular Biology. Keystone, USA 2006/5/ 28-6/2 5th International Aachen Symposium on Cytokine Signaling, Aachen, Germany 2007/3/ 29-31 2005/7/ 11-13 2005/10/ 27-31 2007/1/6 研究開発項目①－2「細胞内操作に基ずく分子動態解析技術の研究開発」 ・標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 番号 01 02 03 発表会社 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業 発表者 曽根岳文、吉田尚平、 佐々木ゆかり、矢幡 一英、今本文男 発表内容 標的タンパク質と標識タグ（N-/C末端接続蛍光タンパク質）の融合 構造形成が標的因子機能と蛍光発 光効率に及ぼす効果の検討 佐々木ゆかり、曽根 多目的 msGW（multi-site Gateway） 岳文、吉田尚平、矢 発現ベクターの構築と蛍光標識タ 幡一英、今本文男 ンパク質の細胞内動態解析（その １） 矢幡一英、曽根岳文、 多目的 msGW（multi-site Gateway） 吉田尚平、佐々木ゆ 発現ベクターの構築と蛍光標識タ かり、今本文男 ンパク質の細胞内動態解析（その ２） 64 学会・研究名 第２５回日本分子生物 学会年会 発表日 2002/12/ 13 第２５回日本分子生物 学会年会 2002/12/ 13 第２５回日本分子生物 学会年会 2002/12/ 14 04 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業、京 都薬科大学 吉田尚平、曽根岳文、 河野享子、佐々木ゆ かり、矢幡一英、今 本文男 酵母人工染色体 (YAC) への Flp-FRT 反応を介する msGW 発現ク ローンの導入と変異宿主における YAC-cDNA クローンの保持・発現効 果 第２５回日本分子生物 学会年会 2002/12/ 14 05 大阪大学微生 物病研究所、 Invitrogen Co. Gateway multi-clone vector design and analysis of in vivo expressed proteins by fluorescent bioimaging The sixth meeting of Current Topics in Gene Expression and Proteomics ( San Diego, california ) 2003/10/ 19 06 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業 Sone Takefumi, Yahata Kazuhide, Sasaki Yukari, Yoshida Shouhei, Hotta Junko, Chesnut Jonathan D. and Imamoto Fumio 曽根岳史、堀田純子、 田中宏光、Amy S. Herlihy、Moira O'Bryan、矢幡一英、 佐々木ゆかり、吉田 尚平、David de Kretser、西宗義武、 今本文男 矢幡一英、曽根岳、 佐々木ゆかり、吉田 尚平、堀田純子、今 本文男 佐々木ゆかり、矢幡 一英、曽根岳文、吉 田尚平、堀田純子、 小原道法、本田武司、 今本文男 曽根岳史、堀田純子、 矢幡一英、佐々木ゆ かり、吉田尚平、今 本文男 Takefumi Sone, Kazuhide Yahata, Yukari Sasaki, Junko Hotta, Jonathan D. Chesnut and Fumio Imamoto 曽根 岳史, 岸根 弘 依, 矢幡 一英, 佐々木 ゆかり, 榎 本 哲郎, 井上 健, 今本 文男 矢幡 一英, 岸根 弘 依, 曽根 岳史, 佐々木 ゆかり, 田 中 宏光, 西村 博 美, 今本 文男 佐々木 ゆかり, 曽 根 岳史, 矢幡 一 英, 岸根 弘依, 榎 本 哲郎, 井上 健, 今本 文男 矢幡 一英, 曽根 岳 史, 井上 健, 佐々 木 ゆかり, 岸根 弘 依, 今本 文男 複数種 cDNA をもつ msGW-タンデム 構造クローンを用いた複数種タン パク質の細胞内同時産生 第２６回日本分子生物 学会年会 生細胞内へ導入した複数種遺伝子 ｍsGW クローンの発現挙動解析： 生理的発現量の実現とその操作 第２６回日本分子生物 学会年会 ｍsGW 発現クローンを用いた細胞 内のタンパク質産生量の調節：転 写と翻訳のシグナル組合わせによ る細胞へ導入した遺伝子発現レベ ルの設定 msGW 法による融合遺伝子構築にお けるリンカー配列の効果の検討 第２６回日本分子生物 学会年会 07 08 09 10 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業 大阪大学微生 物病研究所、 オリエンタル 酵母工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研究所、 Invitrogen Co. 11 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 12 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 13 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 14 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 第２６回日本分子生物 学会年会 2003/12/ 11 2003/12/ 11 2003/12/ 11 2003/12/ 11 International Gateway® Users Symposium, (Nice, France) 2004/5/ 14 Multisite Gateway 法による多遺 伝子の同時導入・発現クローンの 構築 1: Modular Destination ベク ターの考案による複数(4～8)種 DNA 断片連結法 Multisite Gateway 法による多遺 伝子の同時導入・発現クローンの 構築 2: 細胞内の本来生理的レベ ルに近づけるための導入遺伝子発 現量の制御 Multisite Gateway 法による多遺 伝子の同時導入・発現クローンの 構築 3: IRES を用いた真核細胞の 人工オペロン系の開発 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 Multisite Gateway 法による多遺 伝子の同時導入・発現クローンの 構築 4: HS4 インスレーター・カセ ットによる近接遺伝子間の転写緩 衝効果の緩和 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 Multi-gene Gateway® clone design for the concomitant expression of multiple heterologous genes in living cells 65 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、理化 学研究所 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、オリ エンタル酵母 工業 大阪大学微生 物病研、イン ビトロジェン ㈱ 大阪大学微生 物病研、理化 学研究所 大阪大学微生 物病研、イン ビトロジェン ㈱ 大阪大学微生 物病研、理化 学研究所 (独)産業技術 総合研究所 岸根 弘依, 曽根 岳 史, 矢幡 一英, 佐々木 ゆかり, 今 本 文男 榎本 哲郎, 佐々木 ゆかり, 曽根 岳史, 矢幡 一英, 岸根 弘 依, 今本 文男 榎本 哲郎, 曽根 岳 史, 西海 史子, 矢 幡 一英, 今本 文男 ES 細胞染色体へ複数種遺伝子の同 時導入・発現を行うための Multisite Gateway 法を利用した 改良型 Flp/FRT システムの開発 Multisite Gateway 法による多目 的発現クローンの構築: プロモー ターと IRES の組み合わせによる 発現量自在調節系の開発 複数の同一 att シグナルが共存す る Multisite Gateway ベクターで の Modular Destination 構造の作製 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/12/ 10 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 矢幡 一英, 前島一 博, 曽根 岳史, 今 本尚子, 今本 文男 曽根 岳史, 矢幡 一 英, 岸根 弘依, 西海 史子, 榎本 哲郎, 佐々木 ゆかり, 今本 文男 西海 史子, 曽根 岳 史, 佐々木 ゆかり, 矢幡 一英, 今本 文 男 西海 史子, 佐々木 ゆかり, 井上 健, 曽 根 岳史, 岸根 弘依, 矢幡 一英, 今本 文 男 佐々木 ゆかり, 曽根 岳史, 矢幡 一英, 岸 根 弘依, 西海 史子, 今本 文男 岸根 弘依, 曽根 岳 史, 西海 史子, 矢幡 一英, 佐々木 ゆか り, 今本 文男 粥川 堅太郎, 浅海 優美子, 青山 佳世, 寺内 英貴, 眞鍋 幸 子, 曽根 岳史, 今本 文男 HS4 インスレーター・カセットに よる近接遺伝子間の転写干渉効果 の緩和 Multigene 発現クローンの転写干 渉に及ぼす Insulator 配列の挿入 位置の効果 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 生細胞内での蛍光識別標識された 3 種蛋白質の同時動態解析 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 Multisite Gateway 法によって作製 した multigene 発現クローンの利 点：生細胞への２～４種 cDNA の 同時導入における co-transfection 法との比較 2 ~ 3 種類の cDNA を生細胞へ同 時に導入・ 発現させるための真核 細胞型人工オペロンの構築と利用 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 ES 細胞への複数種遺伝子の同時 導入と発現量の制御 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 Multisite Gateway 法による多遺伝 子発現クローンの高能率構築系: 共通素材ベクターとアダプターエ ントリークローンを用いた a la carte 構築法 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 9 cHS4 インスレーターによる隣 接遺伝子間の転写干渉効果の 緩和 従来の Gateway エントリーク ローン（att1-att2）資産を Multisite Gateway 系へ導入する 方法 第６回細胞核ダイナ ミクス研究会 2006/5/1 8 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 蛍光タグの適正接続法を検出 するための multi-gene 発現クロ ーン-セットのハイスループッ ト構築 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 矢幡一英、前島一 博、曽根岳史、今 本尚子、今本文男 浅海優美子、曽根 岳史、井上健、岸 根弘依、矢幡一英、 安藤太一、粥川堅 太郎、眞鍋幸子、 今本文男 曽根岳史、井上健、 西海史子、佐々木 ゆかり、唐沢智司、 宮脇敦史、家村俊 一郎、夏目徹、今 本文男 66 29 30 31 32 大阪大学微生 物病研、イン ビトロジェン ㈱ 大阪大学微生 物病研、イン ビトロジェン ㈱ 大阪大学微生 物病研、理化 学研究所 大阪大学微生 物病研、イン ビトロジェン ㈱ 33 大阪大学微生 物病研、藤田 保健衛生大 学、インビト ロジェン㈱ 34 大阪大学微生 物病研、イン ビトロジェン ㈱ 35 藤田保健衛生 大学 36 藤田保健衛生 大学 37 藤田保健衛生 大学 38 藤田保健衛生 大学 39 藤田保健衛生 大学 40 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 41 42 43 藤田保健衛生 大学 44 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 45 井上健、矢幡一英、 複数種 cDNA を染色体上へ導 曽根岳史、岸根弘 入するための multi-gene 発現ク 依、今本文男 ローン（Multisite Gateway 法） の有利性 安藤太一、矢幡一 マルチ遺伝子発現クローンに 英、曽根岳史、岸 おける隣接遺伝子間で発生す 根弘依、西海史子、 る転写干渉効果に及ぼすプロ 佐々木ゆかり、井 モター強度の影響 上健、今本文男 矢幡一英、前島一 インスレーターによる隣接遺 博、曽根岳史、今 伝子間で起こる転写干渉効果 本尚子、今本文男 の緩和 佐々木ゆかり、曽 真核細胞系のオペロン型マル 根岳史、矢幡一英、 チ遺伝子発現クローンの染色 岸根弘依、西海史 体への導入とインスレーター 子、今本文男 や MAR/SAR を用いた発現活 性化 岸根弘依、曽根岳 染色体上の異なる特定部位へ 史、矢幡一英、佐々 の Multisite Gateway 発現クロ 木ゆかり、西海史 ーンの重複導入法 子、安藤太一、井 上健、池野正史、 今本文男 西海史子、曽根岳 ΦC31 recombinase system を使 史、岸根弘依、 用した染色体特定部位への新 Thyagarajan, B., 規遺伝子導入法 Chesnut, J.D.,今本文 男 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 日本分子生物学フォ ーラム 2006 名古屋 国際会議場 2006/12/ 6 鈴木伸卓、池野正史、 伊藤俊英、森田美和、 岡崎恒子 伊藤俊英、池野正 史、鈴木伸卓、堀田 純子、岡崎恒子 池野正史、稲垣秀 人、森田美和、一瀬 宏、岡崎恒子 鈴木伸卓、池野正 史、伊藤俊英、岡崎 恒子 池野正史、伊藤俊 英、鈴木伸卓、岡崎 恒子 鈴木伸卓、池野正史 遺伝子導入人工染色体保有マウス の作製 第 25 回日本分子生物学 会大会 2002/12/ 11 β-グロビン遺伝子領域を持つヒ ト人工染色体 第 25 回日本分子生物学 会大会 2002/12/ 11 GTP シクロヒドロラーゼ I 遺伝子 を発現するヒト人工染色体の構築 第 25 回日本分子生物学 会大会 2002/12/ 11 遺伝子導入人工染色体保有マウス の作成 第 20 回染色体ワークシ ョップ 2003/1/3 0 ヒト人工染色体からの遺伝子の制 御発現 第 20 回染色体ワークシ ョップ 2003/1/3 0 特定遺伝子領域を持つヒト人工染 色体の構築と利用 人工染色体保有マウスの作出と遺 伝子発現 ヒト人工染色体ベクターの構築 第 15 回日本 DNA アカデ ミー 第 20 回日本疾患モデル 学会 第 26 回日本分子生物学 会年会 2003/7/4 人工染色体を利用したヒトβ -globin 遺伝子導入マウスの作成 と解析 第 26 回日本分子生物学 会年会. 2003/12/ 10 細胞分化に応じたヒト人工染色体 からの遺伝子発現 人工染色体を利用したヒトβ-グ ロビン遺伝子導入マウスの作製 第 21 回染色体ワークショ ップ 第 68 回日本生化学会中 部支部例会 2004/1/2 9 2004/5/2 2 池野正史 池野正史、山本恭 子、伊藤三栄子、鈴 木伸卓、岡崎恒子 鈴木伸卓、池野正 史、西井一宏、山本 恭子、伊藤三栄子、 岡崎恒子 池野正史、鈴木伸 卓、岡崎恒子 鈴木伸卓、池野正 史、西井一宏、岡崎 恒子 67 2006/12/ 6 2003/11/ 7 2003/12/ 10 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 57 58 藤田保健衛生 大学 59 藤田保健衛生 大学 60 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 61 62 藤田保健衛生 大学 63 藤田保健衛生 大学 64 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 65 66 鈴木伸卓、池野正史 ヒト人工染色体を利用した遺伝子 導入 池野正史 人工染色体導入による細胞の形質 転換 鈴木伸卓、池野正史 ヒト人工染色体を利用した遺伝子 導入 鈴木伸卓、岡崎恒子、 ヒト人工染色体を利用した遺伝子 池野正史 導入 池野正史、鈴木伸卓、 ヒト人工染色体を利用した染色体 西井一宏、伊藤三栄 機能解析 子、岡崎恒子 鈴木伸卓、岡崎恒子、 DNA 配列挿入部位をもつヒト人工 池野正史 染色体の染色体機能解析への利用 鈴木伸卓、池野正史 ヒト人工染色体ベクターへの BAC クローンの挿入とマウス ES 細胞 での発現 池野正史 染色体機能解析へのヒト人工染色 体の利用 池野正史 ヒト人工染色体の構築と医療への アプローチ 池野正史 Bottom up construction of human artificial chromosomes for gene expression and delivery. 鈴木伸卓、池野正史 人工染色体を利用した不死化間葉 系幹細胞の樹立 池野正史 人工染色体の構築と利用 第 16 回日本アカデミー 神谷恵、鈴木伸卓、 阪本裕恵、山崎悠佳、 岡崎恒子、池野正史 長谷川嘉則、鈴木伸 卓、岡崎恒子、池野 正史 鈴木伸卓、神谷恵、 岡崎恒子、池野正史 依田欣哉、小布施力 史、野崎直仁、後藤 正平、ペリペレスク マリネラ、伊豆田洋 志、池野正史、鈴木 伸卓 伊豆田洋志、池野正 史、鈴木伸卓、小布 施力史、野崎直仁、 依田欣哉 池野正史、鈴木伸卓、 伊藤三栄子、岡崎恒 子 鈴木伸卓、池野正史 遺伝子発現ベクターとしてのヒト 人工染色体の可能性 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/10/ 6 2005/11/ 17 2005/12/ 7 ヒト人工染色体のトランスフェク ション試薬による細胞内導入 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 7 ヒト人工染色体を利用した不死化 間葉系幹細胞の樹立. Analyses of ICEN (Interphase Centromere Complex) components 第 28 回日本分子生物学 会年会 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 7 2005/12/ 7 ICEN24, 33 and 37 are localized to centromere and required for chromosome segregation 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 7 ヒト人工染色体を利用した染色体 機能領域の解析 第 28 回日本分子生物学 会年会 2005/12/ 7 環状ヒト人工染色体の線状化と細 胞分裂時の安定性 人工染色体ベクターを用いた細胞 機能の制御 Genetic regulation of mammalian cell function using human artificial chromosomes. 第 23 回染色体ワークシ ョップ 千里ライフサイエンス セミナー 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular bioloby and 11th FAOBMB congress 2006/1/2 6 2006/3/1 5 2006/6/1 8 池野正史 M. Ikeno, N. Suzuki 68 第 77 回日本組織培養学 会 第 17 回日本 DNA アカデ ミー. 第 27 回日本分子生物学 会年会 第 27 回日本分子生物学 会年会 2004/2/1 3 2004/5/2 7 2004/7/2 2004/12/ 8 2004/12/ 8 第 22 回染色体ワークシ ョップ 第 18 回日本アカデミー 2005/1/2 7 2005/2/7 蛋白研セミナー 2005/4/1 8 2005/9/1 6 2005/3/2 6 発達障害研究所共同セ ミナー 鳥取大学 21 世紀 COE プ ログラム国際シンポジ ウム 藤田学園医学会第 37 回 総会 生理研研究会 2006/6/1 8 2006/8/3 0 環状型と線状型ヒト人工染色体の 細胞分裂時安定性の比較 The CENP-A chromatin dynamics and nuclear function JSPS colloquium on frontiers of genome science and challenges to medical application 第 24 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 日本分子生物学フォー ラム 2006 日本分子生物学フォー ラム 2006 ヒト人工染色体の遺伝子導入ベク ターとしての利用 第 24 回染色体ワークシ ョップ 2007/1/3 1 藤田保健衛生 大学 68 藤田保健衛生 大学 69 藤田保健衛生 大学 池野正史 70 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 藤田保健衛生 大学 池野正史 ヒト人工染色体の開発と利用 鈴木伸卓、岡崎恒子、 池野正史 K. Yoda, M. Ikeno, H. Izuta, N. Suzuki, H. Yang, T. Tomonaga, N. Nozaki, Y. Kisu, N. Goshima, N. Nomura, C. Obuse 鈴木伸卓、長谷川嘉 則、岡崎恒子、池野 正史 71 72 73 藤田保健衛生 大学 J. Kudoh, K. Miyamoto, N. Suzuki, K. Sakai, S. Asakawa, M. Ikeno, T. Okazaki, N. Shimizu K. Yoda, M. Ikeno, H. Izuta, N. Suzuki, H. Yang, T. Tomonaga, N. Nozaki, Y. Kisu, N. Goshima, N. Nomura, C. Obuse 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular bioloby and 11th FAOBMB congress 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular bioloby and 11th FAOBMB congress 67 Identification of genes responsible for Down syndrome using transgenic mice harboring a human artificial chromosome (HAC) Comprehensive analysis of the ICEN (Interphase Centromere Complex) components enriched in the CENP-A chromatin in human cells. 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular bioloby and 11th FAOBMB congress Mammalian artificial mini-chromosome for gene delivery 2006/6/1 8 2006/11/ 21 2006/12/ 6 2006/12/ 6 ・細胞内操作に基づく分子動態解析技術の研究開発 番号 01 発表会社 アステラス製 薬㈱ 02 アステラス製 薬㈱ 03 アステラス製 薬㈱ 04 アステラス製 薬㈱ 発表者 本田清昌、河本健、 上田泰己、能城光秀、 藤本勝巳、佐藤冬樹、 古川匡恵、中島歩、 西村正宏、尾田良、 中村茂夫、橋本誠一、 加藤幸夫 本田清昌、河本健、 上田泰己、能城秀光、 藤本勝巳、中島歩、 西村正宏、中村茂夫、 橋本誠一、加藤幸夫 本田清昌、河本健、 山田陸裕、上田泰己、 能城秀光。中島歩、 藤本勝巳、西村正宏、 尾田良、中村茂夫、 小島知子、橋本誠一、 加藤幸夫 橋本誠一 発表内容 成長版における遺伝子発現の概 日リズム：網羅的解析 学会・研究名 第１８回日本軟骨代謝 学会 発表日 2005/3/1 8-19 分子時計の解析２：in vivoでの 検討（肋軟骨成長版） 日本組織培養学会第７ ８回大会 2005/5/2 6-27 軟骨分化の概日リズム：網羅的解 析 第２８回日本分子生物 学会 2005/127-10 体内時計の転写制御システム 第７回創薬ビジョンシ ンポジウム 2006/2/2 3 69 05 アステラス製 薬㈱ 本田清昌、河本健、 山田陸裕、上田泰己、 能城光秀、藤本勝巳、 中島歩、上嶋太一、 西村正宏、尾田良、 中村茂夫、小島知子、 橋本誠一、加藤幸夫 平田雅美、賀培建、 山内伸彦、服部眞彰、 橋本誠一 橋本誠一 in vitroおよびin vivoにおける 軟骨分子時計系の解析 第１９回日本軟骨代謝 学会 2006/3/3 ラット精巣間質細胞における時 計遺伝子Per2ﾌﾟﾛﾓｰﾀｰ活性の振動 ﾘｽﾞﾑ 体内時計と視交叉上核由来時計 細胞株 日本畜産学会第１０６ 回大会 2006/3/3 1 第３３回トキシコロジ ー学会学術年会 2006/7/5 He PJ, Hirata M, Yamauchi N, Hattori M-A, Hashimoto S 橋本誠一 FSH interference with the circadian circuit of clock cyctem in granulosa cells. 体内時計の中枢組織「視交叉上 核」由来の時計神経細胞株の樹立 The 39th Ann. Meet. Soc. Study Reprod. 2006/8 BioJapan 2006 2006/9/1 3 06 アステラス製 薬㈱ 07 アステラス製 薬㈱ 08 アステラス製 薬㈱ 09 アステラス製 薬㈱ 10 東京大学 田中亜路、加納ふみ、 変異 ABCA1 によるアグリソームの 植田和光、村田昌之 形成 第 75 回 日本生化学学 会年会（京都） 2002/10/ 15 11 東京大学 第 75 回 日本生化学学 会年会（京都） 2002/10/ 14 12 東京大学 第 40 回日本生物物理学 会年会（名古屋） 2002/11/ 3 13 東京大学 第 25 回 日本分子生物 学会年会（横浜） 2002/12/ 13 14 東京大学 第 25 回 日本分子生物 学会年会（横浜）． 2002/12/ 13 15 東京大学 第 25 回 日本分子生物 学会年会（横浜） 2002/12/ 13 16 東京大学 第３回日本蛋白科学会 （札幌） 2003/6/2 3 17 東京大学 18 東京大学 第 76 回日本生化学会大 会（横浜） 第 76 回日本生化学会大 会（横浜） 2003/10/ 17 2003/10/ 16 19 東京大学 第 26 回日本分子生物学 会年会（神戸） 2003/12/ 10 20 東京大学 第 26 回日本分子生物学 会年会（神戸） 2003/12/ 10 21 東京大学 加納ふみ、田中亜路、 セミインタクト細胞系を利用し 山内忍、村田昌之 た小胞体・ゴルジ体のダイナミク ス解析 村田昌之 セミインタクト細胞系を利用し た小胞体・ゴルジ体のダイナミク ス解析 田中亜路、加納ふみ、 小胞体にトラップされた変異 山内忍、植田和光、 ABCA1 は小胞体ストレスによりゴ 村田昌之 ルジ体を経て形質膜へ輸送され る 加納ふみ、田中亜路、 セミインタクト細胞系を用いた 山内忍、村田昌之 ER−ゴルジ体間小胞輸送解析シス テムの構築：ER ストレスが及ぼす 影響、 村田昌之 セミインタクト細胞系を利用し た単一細胞内タンパク質機能解 析法の開発 村田昌之 セミインタクト細胞系を用いた 細胞内での網羅的蛋白質機能の 可視化・解析法 Masayuki Murata Dynamics of the intracellular molecular networks. Satomi Nadanaka, Transport of ATF6 is Yusuke Adachi, Discriminated from that of Hiderou Yoshida, Temperature-sensitive mutanat Fumi Kano, Masayuki of VSVG protein and a1 Murata, Kazutoshi antitrypsin under ER stress Mori 田中亜路、加納ふみ、 分解過程における ABCA1 の細胞内 山内忍、浅井友美、 動態 植田和光，村田昌之 浅井友美、田中亜路、 セミインタクト細胞を用いた 山内忍、加納ふみ、 Perilipin A の脂肪細胞への局在 井上浩明、川上文清， 化機構の解析 岡正則、村田昌之 加納ふみ、田中亜路、 セミインタクト CHO 細胞を用いた 山内忍、村田昌之 ER-ゴルジ体小胞輸送の形態学 的・生化学的解析 第 26 回日本分子生物学 会年会（神戸） 2003/12/ 10 70 22 東京大学 23 東京大学 24 東京大学 25 東京大学 26 東京大学 27 東京大学 28 東京大学 29 東京大学 30 東京大学 31 東京大学 32 東京大学 33 東京大学 34 東京大学 35 東京大学 36 東京大学 37 東京大学 38 東京大学 39 東京大学 湯浅純一、鈴木亮子、 加納ふみ、大河原剛、 村田昌之、野田昌晴 田中亜路、加納ふみ、 近藤久雄、山内忍、 細川暢子、永田和宏、 村田昌之、 加納ふみ、近藤久雄、 山内忍、田中亜路、 細川暢子、永田和宏、 村田昌之 山内忍、加納ふみ、 田中亜路、近藤久雄、 村田昌之 村田昌之、田中亜路、 山内忍、永田紅、木 原隆典、加納ふみ CRMP1-4 ファミリーの新規サブタ イプの同定と機能解析 第 26 回日本分子生物学 会年会（神戸） 2003/12/ 13 哺乳動物細胞における小胞体ネ ットワーク構造の細胞周期依存 的なダイナミクス (I) ：小胞体 膜切断過程 哺乳動物細胞における小胞体ネ ットワーク構造の細胞周期依存 的なダイナミクス (II)：小胞体 膜融合過程、 小胞体からのタンパク質輸送は ER exit siteの形成・分解に依存 する 細胞内遺伝子・タンパク質機能の 網羅的解析を目指したセミイン タクト細胞アッセイロボット化 の試み 加納ふみ、田中亜路、 細胞周期依存的なER exit siteの 山内忍、近藤久雄、 ダイナミクス（I） ：Cdc2キナーゼ 村田昌之 活性化によるER exit siteの分解 山内忍、加納ふみ、 細胞周期依存的なER exit siteの 近藤久雄、田中亜路、 ダイナミクス（II）ER-ゴルジ体 土田マーク彰、細川 間小胞輸送への影響 暢子、永田和宏、村 田昌之 田中亜路、加納ふみ、 ユビキチン−プロテアソーム系に 山内忍、植田和光、 よるABCA1の分解過程制御 村田昌之 木原隆典、田中亜路、 セミインタクト細胞を用いた平 加納ふみ、村田昌之、 滑筋細胞の形質変換におけるSRF co-activator群の細胞内挙動可 視化解析 村田昌之 ほ乳動物細胞におけるER exit sitesのダイナミクス可視化解析 Masayuki Murata Morphological dynamics of ER exit (Invited) sites and ER network in mammalian cells during mitosis Koh Nagata, Arouw Analysis of lipid droplet binding Tanaka, Shinobu protein CGI-58 in semi-intact Yamauchi, Fumi 3T3-L1 adipocyte. Kano, Masayuki, Murata 加納ふみ、村田昌之 細胞分裂時におけるオルガネラ ダイナミクス． Fumi Kano, Saera Analytical reconstitution of Hihara, Masayuki stress-induced translation of ATF4 in Murata semi-intact cells. 永田紅、山内忍、加 セミインタクト細胞を用いた脂 納ふみ、村田昌之． 肪滴結合蛋白質CGI-58の機能解 析 田仲亜路、永田紅、 ．泡沫化マクロファージにおける 加納ふみ、村田昌之 ABCA1 の機能解析． 第４２回日本生物物理 学会年会（京都） 2004/12/ 14 第４２回日本生物物理 学会年会（京都） 2004/12/ 14 第４２回日本生物物理 学会年会（京都） 2004/12/ 14 第２７回日本分子生物 学会年会（神戸） 2004/12/ 10 第２７回日本分子生物 学会年会（神戸） 2004/12/ 9 第２７回日本分子生物 学会年会（神戸） 2004/12/ 9 第２７回日本分子生物 学会年会（神戸） 2004/12/ 9 第２７回日本分子生物 学会年会（神戸） 2004/12/ 9 第５回日本蛋白質科学 会年会ワークショップ International Sympojium on Life of proteins (Awaji) International Sympojium on Life of proteins (Awaji) 2005/7/1 第４３回日本生物物理 学会年会． International Sympojium on Life of proteins (Awaji) 第２８回日本分子生物 学会年会． 2005/11/ 23 2005/11/ 2 第２８回日本分子生物 学会年会． 2005/12/ 8 藤村健、持田純子、 加納ふみ、村田昌之 岩田望、持田純子、 加納ふみ、村田昌之 第２８回日本分子生物 学会年会． 第２８回日本分子生物 学会年会． 2005/12/ 9 2005/12/ 9 翻訳制御因子 TIA-1 の細胞内動態 とその制御機構 ゴルジ体膜タンパク質α-1,3-ガ ラクトシルトランスフェラーゼ の局在化機構の研究 71 2005/10/ 31 2005/10/ 31 2005/12/ 8 セミインタクト細胞を用い た ATF4 のストレス依存的 翻訳制御機構の解明 山内忍、有園美砂、 ER exit site からのタンパク 田中亜路、加納ふみ、 質輸送における Yip1A の役 割． 村田昌之 第２８回日本分子生物 学会年会． 2005/12/ 9 第２８回日本分子生物 学会年会． 2005/12/ 9 東京大学 木原隆典、加納ふみ､ 村田昌之 第２８回日本分子生物 学会年会． 2005/12/ 9 43 東京大学 Fumi Kano, Masayuki Murata 2006/6/ 21 44 東京大学 Ken Fujimura, Junko Mochida, Fumi Kano, Masayuki Murata Dynamic interaction between TIA-1, a translationalsilencer, andPCBP2, a facilitator of cap-independent translation 45 東京大学 Arowu Tanaka, Koh Nagata, Ken Fujimura, Fumi Kano, Kakimitsu UedaMasayuki Murata ER stress induces ER-Golgi traffic and surfaceexpression of mutant ABCA-1-GFP in HEK293 cells. 46 東京大学 Koh Nagata, Arowu Tanaka, Fumi kano Masayuki Murata Identification of phosphofructokinase as a CGI-58 interacting protein 47 東京大学 Masayuki Fumi Kano (Invited) 20th IUBMB international Congress of Biochemistry and Moelecular Biology and 11th FAOBMB Congress 20th IUBMB international Congress of Biochemistry and Moelecular Biology and 11th FAOBMB Congress 20th IUBMB international Congress of Biochemistry and Moelecular Biology and 11th FAOBMB Congress 20th IUBMB international Congress of Biochemistry and Moelecular Biology and 11th FAOBMB Congress The 16th International Microscopy Congress 48 東京大学 日本分子生物学会 2006 フォーラム 2006/12/ 6 49 東京大学 日本分子生物学会 2006 フォーラム 2006/12/ 6 50 東京大学 51 東京大学 日本分子生物学会 2006 フォーラム 日本分子生物学会 2006 フォーラム 2006/12/ 6 2006/12/ 8 52 大阪大学 日本生化学大会 2002/10/ 16 40 東京大学 41 東京大学 42 加納ふみ、日原さえ ら、村田昌之 セミインタクト細胞系を用いた SRF co-activator MKL1 の核移行 機構の解析 Analysis of stress glanule formation in response to stress by visualizing mRNA dynamics Murata, Morphological Dynamics of ER exit Sites and ER network in Manmmalian Cells during Mitosis. 安達淳博、林華子、 オルガネラ形態・タンパク質局在 加納ふみ、村田昌之 変化を指標としたタンパク質ネ ットワーク解析ステーションの 構築（I） ：ゴルジ体を中心とした 輸送過程の解析 林華子、安達淳博、 オルガネラ形態・タンパク質局在 田中亜路、加納ふみ、 変化を指標としたタンパク質ネ 植田和光、村田昌之 ットワーク解析ステーションの 構築（I） ：ABCA1-QR の小胞体スト レス依存的な輸送過程の解析 田中亜路、加納ふみ、 小胞体ストレス依存性小胞体—ゴ 植田和光、村田昌之 ルジ体輸送軒の迂回席 Ken Fujimura , Fumi CUGBP-1 is targeted Kano, Masayuki siimultenaously to distinct Murata subcellular structures, Stress Granules and Perinucleolar Compartment under environmental stress 佐甲靖志 １分子ダイナミクス計測による 細胞内情報伝達蛋白質の反応解 析 72 2006/6/ 21 2006/6/ 21 2006/6/ 23 2006/9/6 53 大阪大学 Sako, Y. Single-molecule imaging of cell signaling processes. 54 大阪大学 佐甲靖志 55 大阪大学 Sako, Y. 56 大阪大学 Sako, Y. 57 大阪大学 佐甲靖志 58 大阪大学 佐甲靖志 59 大阪大学 佐甲靖志 60 大阪大学 佐甲靖志 全反射型近接場蛍光顕微鏡によ る細胞内１分子可視化解析 Single-molecule imaging in living cells: technology and applications. Single-molecule analysis of cell signaling. 細胞内情報処理過程の１分子計 測 細胞内情報分子システムの１分 子解析 細胞内情報処理システムの１分 子計測 細胞内分子システムの１分子計 測 61 大阪大学 佐甲靖志 62 大阪大学 佐甲靖志 63 大阪大学 佐甲靖志 64 大阪大学 佐甲靖志 65 大阪大学 佐甲靖志 66 大阪大学 佐甲靖志 67 大阪大学 Sako, Y. 68 大阪大学 佐甲靖志 全反射レーザー顕微鏡による細 胞内１分子計測 69 大阪大学 佐甲靖志 70 大阪大学 Sako, Y. 光学顕微鏡による蛍光１分子計 測 －全反射蛍光顕微鏡を中心 に－ Single molecule imaging of cell signaling 71 大阪大学 Sako, Y., Yanagida, T. Single molecule analysis of EGF signaling in living cells. 72 大阪大学 佐甲靖志 73 大阪大学 佐甲靖志 生体情報分子ダイナミクスの１ 分子計測 細胞内分子システムの１分子可 視化計測 全反射蛍光顕微鏡で見る生体高 分子の動態 細胞内情報伝達システムの１分 子計測 細胞内情報伝達反応の１分子可 視化計測 全反射型近接場蛍光顕微鏡 － 細胞内１分子計測を中心に－ 細胞内情報分子と情報分子シス テムの機能計測 細胞増殖因子の情報処理システ ムの可視化計測 Single molecule analysis of cell signaling in living cells using total internal reflection fluorescence microscopy 73 Single Molecule Processes symposium on dynamics and function of nano-biomachines. 日本分光学会顕微分光 部会シンポジウム システム神経科学スプ リングスクール 2002/11/ 29 日本生理学会大会、日本 薬理学会年会 日本顕微鏡学会生体構 造解析分科会 日本細胞生物学会大会 2003/3/2 5 2003/3/1 7 2003/5/1 4 2003/6/2 3 2003/7/4 日本蛋白質科学会年会 21 世紀 COE 若手研究者 ネットワークシンポジ ウム 北海道高分子若手研究 会 麻酔メカニズム研究会 バイオメディカル分析 科学シンポジウム 細胞生物学ワークショ ップ 広島大学数理分子生命 理学専攻公開シンポジ ウム 日本癌学会第 62 回総会 Japan-France coference on molecular photonics and biophotonics at micro and nano-scale JFC2003 日本レーザー医学会総 会 2002/12/ 18 2003/3/1 0 2003/7/5 2003/7/1 2 2003/8/4 2003/8/1 5 2003/8/2 8 2003/9/2 5 2003/10/ 29 2003/11/ 15 細胞生物学ワークショ ップ 2003/11/ 28 The 19th international symposium in conjunction with award of the international prize for biology The 1st meeting of cardiovascular physiome 第 51 回応用物理学関係 連合講演会 「生命をはかる」研究会 第９回研究会 2003/12/ 3 2003/12/ 6 2004/3/2 8 2004/4/2 6 74 大阪大学 Sako, Y. Single molecule visualization of cell signaling 75 大阪大学 佐甲靖志 細胞内情報処理分子ネットワー クの動態 76 大阪大学 佐甲靖志 77 大阪大学 佐甲靖志 78 大阪大学 佐甲靖志 79 大阪大学 佐甲靖志 80 大阪大学 佐甲靖志 EGF-Ras-MAPK システムの細胞内 １分子可視化計測 光学顕微鏡による蛍光１分子計 測 －全反射蛍光顕微鏡を中心 に－ 上皮成長因子受容体の情報伝達 経路 細胞内１分子イメージングによ る分子システムの定量的解析 全反射蛍光顕微鏡と１分子観察 81 大阪大学 佐甲靖志 82 大阪大学 佐甲靖志 83 大阪大学 佐甲靖志 84 大阪大学 Sako, Y. 85 東洋紡績株式 会社 86 東洋紡績株式 会社 87 京都大学 88 京都大学 89 京都大学 90 京都大学 91 京都大学 生細胞における１分子キネティ クス １分子計測による細胞内情報処 理ネットワークの解析 細胞内情報伝達システムの蛋白 質ダイナミクスとキネティクス Single-molecule analysis in living cells. 川上文清、井上浩明、 細胞内操作に基づく分子動態解 米田圭三、浅井友実、 析技術のための蛍光標識プロー 川井淳、阪井康能、 ブの開発と利用 加藤暢夫、由里本博 也、村田昌之 浅井友実、井上浩 セミインタクト脂肪細胞を用い 明、川上文清、岡正 た YFP-Perilipin A の脂肪滴局在 則、村田昌之 化機構の解析 阪井康能 ミクロペキソファジーを制御す る新しい膜構造体 Mip の形成と PAZ 遺伝子産物の機能 明山夏子、久下周 蛍光共鳴エネルギー移動（FRET） 佐、由里本博也、加 を利用した酸化ストレス分子プ 藤暢夫、阪井康能 ローブの開発 Hiroyuki Mukaiyama, Modification of a Misuzu Baba, Ubiquitin-like Protein Paz2 Satoshi Aoyagi, Conducted Micropexophagy Nobuo Kato, Through Formation of aNovel Yoshinori Ohsumi, Membrane Structure (MIPA) and Yasuyoshi Sakai Masahide Oku, Dirk Analysis on pexophagy-specific Warnecke, Takeshi factor Paz4 Noda, Nobuo Kato, and Yasuyoshi Sakai 阪井康能 メタノール資化性酵母のゲノム 情報と遺伝子挿入破壊変異体を 利用した細胞機能解析 74 16th International Congress of the International Federation of Associations of Anatomists 動的システムの情報論 ４：シグナル伝達とコミ ュニケーション 日本バイオイメージン グ学会第 13 回学術集会 第４回細胞生物学ワー クショップ 2004/8/2 5 分子研研究会 2004/12/ 21 2005/1/1 7 2005/1/1 9 2005/3/5 分子研研究会 千里ライフサイエンス 技術講習会 第 37 回 基礎物理学研究所研究 会 第 887 回ウイルス研究所 セミナー 複雑な多谷ポテンシャ ルエネルギー面上で生 起する動力学諸問題 Human Genome Meeting 2005 バイオテクノロジー開 発技術研究組合「第 21 回バイオテクノロジー シンポジウム」 2004/10/ 24 2004/11/ 6 2004/11/ 16 2005/3/1 0 2005/3/1 4 2005/4/2 1 2003/11/ 11 分子生物学会 2003/12 第２５回 日本分子生 物学会年会 2002/12/ 11 日本農芸化学会 年度大会 2003/04/ 02 2003 Gordon conference "Autophagy in Stress, Development and Disease” 2003/06/ 17 Gordon conference "Autophagy in Stress, Development and Disease” 第５５回 日本生物工学 会大会 シンポジウム 2003/06/ 17 2003/09/ 17 92 京都大学 Yasuyoshi Sakai Micropexophagy requires formation of a novel membrane structure regulated by APG and non-APG gene products 選択的オルガネラ分解における 膜動態と脂質制御 ミクロオートファジーに APG 遺 伝子群がどうして必要なのか Dynamic Vacuole in Plants 2003/11/ 25 93 京都大学 阪井康能 日本生化学会近畿支部 シンポジウム 公開シンポジウム「蛋白 質分解のメカニズムと バイオロジー」 International Meeting of the Microbiological Society of Korea 2003/11/ 21 2003/12/ 19 94 京都大学 阪井康能 95 京都大学 阪井康能 96 京都大学 97 京都大学 98 京都大学 奥 公秀、山下 俊 一、阿野 嘉孝、加 藤 暢夫、阪井 康 能 矢野泰介、明山夏 子、由里本博也、加 藤暢夫、阪井康能 阪井康能 ペルオキシソーム分解における イノシトールリン脂質の役割 酵母遺伝学フォーラム 2004/9 Yap1-FRET 系を用いた酸化ストレ ス検出プローブの開発 酵母遺伝学フォーラム 2004/9 ペルオキシソーム分解に必要な 膜構造の新生機構 公開シンポジウム「蛋白 質分解：新たなる展開を めざして」 Carl Zeiss 顕微鏡イメ ージングセミナー 2004/9 99 京都大学 阪井康能 100 京都大学 阪井康能 酸化ストレスを感知する FRET プ ローブの開発と酵母細胞内膜ダ イナミクスの可視化・動態解析 Pexophagy and Its Novel Membrane Dynamics in the Methylotrophic Yeast Pichia The American Society for Cell Biology 44th Annual Meeting 2004/12 101 京都大学 奥 公秀、阿野 嘉 孝、山下 俊一、加 藤 暢夫、阪井 康 能 日本分子生物学会年会 2004/12 Pexophagy and its novel membrane dynamics in the Methylotrophic Yeast Pichia 2004/5 pastoris 2004/11 pastoris Roles of phosphoinositides in peroxisome degradation of Pichia pastoris 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 ・細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 番 号 01 発表会社 発表者 発表内容 学会・研究名 発表日 横河電機株式 会社 景虹之 高速リアルタイム３Ｄシステム による Live Cell Imaging 2004/11/1 2 02 横河電機株式 会社 景虹之 超高速共焦点によるリアルタイ ム３Ｄシステム 03 横河電機株式 会社 御厨健太 04 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 御厨健太 ニポウ板式共焦点・ＣＳＵの最新 の展開：高速３Ｄシステムを中心 に レーザを用いて細胞内分子のダ イナミックな機能を見る 新製品の紹介：ＣＳＵ Ｌｉｖｅ Ｓｔａｇｅ ＬＳ－１ 新製品の紹介：ＣＳＵ Ｌｉｖｅ Ｓｔａｇｅ ＬＳ－１ 第９回神経領域におけ る分子モニタリングシ ンポジウム 第２７回日本分子生物 学会 バイオテクノロ ジーセミナー 日本顕微鏡学会第６１ 回学術講演会 第４０回応用科学学会 講演会 バイオイメージング学 会 日本分子生物学会ラン チョンセミナー 2005/06/0 3 2005/10/1 3 2005/12/0 7 05 06 吉田隆司 飯野俊雄 75 2004/12/1 0 2005/06/0 3 07 横河電機株式 会社 モハマド・カムル・ ハサン CARF is involved in regulation of senescence, cell cycle and DNA damage response of human cells. 08 13 NHK エンジニ アリングサー ビス NHK エンジニ アリングサー ビス ＮＨＫエンジ ニアリングサ ービス他 NHK エンジニ アリングサー ビス NHK エンジニ アリングサー ビス NHK 望月亮、河合輝男、 白石孝、 谷岡健吉、大川裕司 白石孝、望月亮、河 合輝男、 谷岡健吉、大川裕司 吉田哲男、本坊正 典、平井忠明、望月 亮、谷岡健吉 白石孝、小林希一、 河合輝男、 谷岡健吉、大川裕司 白石孝、小林希一、 河合輝男、 谷岡健吉、大川裕司 谷岡健吉 14 NHK 松原智樹、大川裕 司、宮川和典、 鈴木四郎、高畠保、 江上典文、 谷岡健吉、小林昭、 小楠功一、 平井忠明 極超高感度新 Super-HARP 膜の 試作 15 NHK 谷岡健吉 16 NHK 17 NHK 18 NHK 19 NHK 20 NHK 21 NHK 09 10 11 12 2007/01/2 1-25 HARP 方式超高感度撮像管の応用 事例等 7th Joint Conference of the American Association for Cancer Research and the Japanese Cancer Association バイオテクノロジーシ ンポジウム HARP 方式超高感度・高精細撮像 管 第 22 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2004/11/0 4 超高感度ＨＡＲＰカメラの開発 とその応用 日立国際電気技報 2004 年度版 No5 2005/03 HARP 方式超高感度・高精細撮像 管 第 23 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2005/11/2 2 HARP 方式超高感度・高精細撮像 管 第 24 回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2006/11/2 1 超高感度ハイビジョンカメラと その医学への応用 イメージング技術研究 会（知的クラスター創 成事業） 2003 年映像情報メディ ア学会 2002/11/2 6 第４回眼科臨床機器研 究会 電子情報通信学会技術 研 究 報 告 LQE レ ー ザ・量子エレクトロニ ク ス Vol.103, No.621, LQE2003-205, 2004, p.53-57 2003/11/2 9 2004/01/2 3 電気学会研究会資料 HEE 電気技術史 第 35 回日本色彩学会全 国大会 第 1 回日本網膜色素変 性症協会全国大会 2004 年映像情報メディ ア学会 2004/03/0 1 2004/05/1 5 2004/06/0 6 2004/08/2 7 第 40 回日本眼光学学会 第 19 回眼科 ME 学会 合同学会総会 2004/09/1 1 HARP カメラの紹介と眼科領域で の応用事例 New 谷岡健吉、松原智樹、 Ultra-high-sensitivity 大川裕司、宮川和典、 Super-HARP Pickup Tubes and Its 鈴木四郎、高畠保、 Camera 久保田節、江上典文、 小楠功一、小林昭、 平井忠明、河合敏昭、 本坊正典、吉田哲男 谷岡健吉 高感度撮像デバイスの歴史～ HARP 撮像デバイスを中心に～ 谷岡健吉 超高感度 HARP 撮像管の発明とそ の応用 谷岡健吉 超高感度 HARP（ハープ）カメラ の開発とその応用 大川裕司、宮川和 極超高感度新 Super-HARP 膜の 典、松原智樹、 赤色光感度向上とハイビジョン 鈴木四郎、高畠保、 カラーカメラへの適用 久保田節、谷岡健 吉、小楠功一、小林 昭、平井忠明、河合 敏昭、吉田哲男 谷岡健吉 超高感度 HARP 撮像管とその応用 76 2003/11/1 1 2003/08/0 4 22 NHK 谷岡健吉 超高感度 HARP カメラの開発とそ の応用 23 NHK 谷岡健吉 究極の超高感度撮像デバイスへ の挑戦 24 NHK 谷岡健吉 25 NHK 久保田節 高感度イメージセンサの研究と 社会への貢献 超高感度ＨＡＲＰカメラの開発 と応用 26 NHK 27 NHK 松原智樹、大川裕 司、宮川和典、鈴木 四郎、高畠保、久保 田節、谷岡健吉、小 楠功一、小林昭、平 井忠明、河合敏昭 谷岡健吉、大川裕司 28 NHK 29 NHK 30 NHK 31 NHK 大川裕司、松原智 樹、宮川和典、鈴木 四郎、高畠保、久保 田節、谷岡健吉、小 楠功一、小林昭、平 井忠明、河合敏昭 松原智樹、大川裕司、 宮川和典、鈴木四郎、 高畠保、久保田節、 谷岡健吉、井関隆之、 大和谷豪、市川隆男、 小楠功一、小林昭、 日新井忠明、河合敏 昭、吉田哲男 大和谷豪、井関隆 之、市川隆男、松原 智樹、大川裕司、宮 川和典、鈴木四郎、 高畠保、久保田節、 谷岡健吉、小林昭、 吉田哲男、佐々木 伯、小栗康平 谷岡健吉 32 NHK 谷岡健吉 33 NHK 谷岡健吉 NHK 技研における撮像デバイス の研究 34 NHK 谷岡健吉 超高感度 HARP カメラの開発とそ の応用 世界網膜の日 in とちぎ （日本網膜色素変性症 協会主催） 日本学術振興会将来加 工技術第 136 委員会第 4 回研究会 応用電子物性分科会誌 第１０巻第５号巻頭言 応用物理学会応用電子 物性分科 12 月 15 日研 究会資料 2005 IEEE Workshop on Charge-Coupled Devices and Advanced Image Sensors (CCD&AIS) 2004/09/2 6 超高感度ハープカメラで視た水 の世界 15μm 厚新 Super-HARP 膜の赤色光 に対する感度向上 万博記念科学講座「は す池の科学」 2005 年映像情報メディ ア 学 会 年 次 大 会 22-5, 2005 2005/07/2 7 2005/08/0 1 ドラマ制作用高感度・高画質ハイ ビジョン HARP カメラの開発 2005 年映像情報メディ ア 学 会 年 次 大 会 23-5, 2005 2005/08/0 1 高感度・高画質ハイビジョン HARP カメラのドラマ制作への応 用検討 2005 年映像情報メディ ア 学 会 年 次 大 会 23-6, 2005 2005/08/3 1 超高感度ハープカメラによる“水 と自然環境”の映像 超高感度 HARP カメラで見る科学 技術の世界 日本列島水循環映像シ ンポジウム 第 7 回近畿大学大学院 総合理工学研究科学際 セミナー 日本学術振興会シリコ ン超集積化システム第 165 委員会第 39 回研究 会 映像情報メディア学会 技術報告 Vol.29, No.67, IST2005-88, 2005, p.17-22 2005/09/1 3 2005/09/2 8 Super High-Sensitivity Target 77 HARP 2004/10/2 1 2004/12/1 5 2004/12/1 5 2005/06/0 9 2005/10/1 4 2005/11/1 4 35 NHK 36 NHK 37 NHK 38 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 39 40 41 42 43 44 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 谷岡健吉 HARP: A highly sensitive pickup tube using avalanche multiplication in an amorphous selenium photoconductive target 大川裕司、松原智樹、 15μm 厚新 Super-HARP 膜の赤色光 宮川和典、鈴木四郎、 に対する感度向上（その 2） 久保田節、谷岡健吉、 小楠功一、小林昭、 平井忠明、河合敏昭 谷岡健吉 超高感度 HARP 撮像管の研究開発 とその応用 The 9th International Conference on Synchrtoron Radiation Instrumentation (SRI 2006), F2-006, 2006 2006 映像情報メディア 学会年次大会 16-2、 2006 2006/05/2 9 2006/08/0 1 第 2 回成蹊大学ハイテ クリサーチセンターシ ンポジウム 第７５回日本生化学会 大会 シンポジウム 2006/09/0 5 設楽浩志・金田秀 貴・佐藤晃嗣・高田 秀樹・谷岡健吉・林 純一・米川博通 mtGFP-Tg マウスを用いたミトコ ンドリアダイナミクス解析 設楽浩志・金田秀 貴・佐藤晃嗣・船山 智生・林純一・米川 博通 ミトコンドリアゲノムの均一性 の基礎としての母性遺伝 第２５回日本分子生物 学会年会 ワークショ ップ 2002/12/1 1-14 設楽浩志 マウス初期胚を用いたミトコン ドリア DNA の遺伝様式・機構に関 する分子遺伝学的解析 第５０回日本実験動物 学会総会 奨励賞受賞 講演 2003/05/2 9-31 Hiroshi Shitara, Hideki Kaneda, Akitsugu Sato, Hideki Takada, Kenkichi Tanioka, Kuniko Iwasaki, Jun-Ichi Hayashi, Choji Taya and Hiromichi Yonekawa 設楽浩志・佐藤晃 嗣・林純一・米川博 通・多屋長治 Visual Tool For Transmission Genetics Of Mitochondria: mtGFP-Tg Mice. XIX International Congress of Genetics 2003/07/0 6-11 リアルタイムモニタリング PCR 法によるホモ接合体トランスジ ェニックマウスの同定法の確立 日本遺伝学会第７５回 大会 2003/09/2 4-26 Hiroshi Shitara, Hideki Kaneda, Akitsugu Sato, Hideki Takada, Kenkichi Tanioka, Kuniko Iwasaki, Jun-Ichi Hayashi, Choji Taya and Hiromichi Yonekawa 設楽浩志・金田秀 貴・佐藤晃嗣・高田 秀樹・谷岡健吉・林 純一・米川博通 Noninvasive visualization system for mitochondrial behaviors: mtGFP-Tg Mice. Asia-Pacific International Molecular Biology Network (A=IMBN) 2003/11/1 2-13 ミトコンドリア挙動の可視化と その応用 第２６回日本分子生物 学会年会 シンポジウ ム 2003/12/1 0-13 78 2002/10/1 4-17 45 46 47 48 49 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 設楽浩志、佐藤晃 リアルタイムモニタリング PCR 嗣、林純一、水島昇、 法を用いたトランスジェニック 米川博通、多屋長治 マウスにおけるホモ・へミ接合体 検定法の開発 第５１回日本実験動物 学会総会 2004/05/2 0-22 永井聖一郎、馬淵 卵細胞内のミトコンドリアの分 正、平田修司、正田 布と胚発育能について 朋子、笠井 剛、原口 セリーナ、横田貞記、 設楽浩志、米川博通、 星 和彦 日本ミトコンドリア研 究会第 4 回年会 2005/01/1 1 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 設楽浩志・佐藤晃 嗣・林純一・米川 博通 マウス繊維芽細胞におけるミ トコンドリアの挙動解析 第５２回日本実験動 物学会総会 2005/05/1 8-20 Hiroshi Shitara, Akitsugu Sato, Jun-Ichi Hayashi and Hiromichi Yonekawa Hiroshi Shitara, Akitsugu Sato, Jun-ichi Hayashi, Noboru Mizushima, Hiromichi Yonekawa, Choji Taya 米川博通 Velocity of mitochondria in a fibroblast cell The 58th Annual Meeting of Japan Society for Cell Biology 2005/06/1 5-17 Zygosity identification in transgenic mice: simple method by real-time quantitative PCR The 6th Transgenic Technology Meeting (TT2005) 2005/09/1 1-13 実験用マウス系統の遺伝的起 源に関する研究と実験動物学 への応用 第５３回日本実験動 物学会総会 安藤・ 田嶋賞受賞講演 2006/05/1 1-13 曹麗琴・設楽浩 志・堀居拓郎・長 尾恭光・今井裕・ 阿部訓也・原孝 彦・林純一・米川 博通 西山哲史・設楽浩 志・佐藤晃嗣・林 純一・米川博通 ミトコンドリア DNA のボトル ネック効果はコピー数の減少 が原因ではない 第５３回日本実験動 物学会総会 2006/05/1 1-13 マウスにおけるミトコンドリ ア及びミトコンドリア核様体 の in vivo イメージング 第５３回日本実験動 物学会総会 2006/05/1 1-13 設楽浩志・石井里 絵・多屋長治・米 川博通 リアルタイム PCR および比較 Ct 法によるトランスジェニ ックマウスのホモ・ヘミ接合 体判定法の検討 第５３回日本実験動 物学会総会 2006/05/1 1-13 設楽浩志 ミトコンドリア DNA の母性遺 伝 第５回生殖バイオロ ジー東京シンポジウ ム（招待講演） 2006/07/1 6 50 （財）東京都 医学研究機 構（東京都臨 床医学総合 研究所） 51 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 52 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 53 54 79 55 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） 設楽浩志 動くミトコンドリアを長時間 見る NEDO プ ロ ジ ェ ク ト 「細胞内ネットワー クのダイナミズム解 析技術開発」機器開 発・成果の公開ワー クショップ 日本分子生物学会 2006 フォーラム シ ンポジウム 2006/09/1 2 56 （財）東京都 医学研究機構 （東京都臨床 医学総合研究 所） （独）理化学 研究所 設楽浩志・米川博 通 ミトコンドリア DNA の遺伝様 式とその意義 梅林 恭平、中野明彦 日本農芸化学会 2003 年 度大会 2003/03 日本植物生理学会 2003 年度年会および第 43 回 シンポジウム 第 56 回日本細胞生物学 会大会 14th biennial International C. elegans Conference 2003/03 Ken Sato, Chih-Hsiung Chen, Miyuki Sato, Barth Grant ステロールとユビキチン：ポスト ゴルジでのタンパク質選別輸送 における役割 植物細胞におけるエンドサイト ーシス：動態と分子機構の解明を 目指して 小胞輸送における酵母 Arf1 の多 面的機能の解析 Receptor-mediated endocytosis in C. elegans: Characterization of the rme-3 and rme-4 mutants 58 （独）理化学 研究所 上田 貴志、庄田恵 子、中野明彦 59 （独）理化学 研究所 （独）理化学 研究所 矢原 夏子、中野明彦 61 （独）理化学 研究所 Miyuki Sato, Ken Sato, Barth Grant Characterization and genetic mapping of new rme mutants 2003/06 62 （独）理化学 研究所 Akihiko Nakano 63 （独）理化学 研究所 Ken Sato, Akihiko Nakano 第 76 回日本生化学会大 会 2003/10 64 （独）理化学 研究所 Yuichi Takeda, Akihiko Nakano 第 76 回日本生化学会大 会 2003/10 65 （独）理化学 研究所 第 76 回日本生化学会大 会 2003/10 66 （独）理化学 研究所 Ryogo Hirata, Akira Takatsuki, Akihiko Nakano Akihiko Nakano (invited speaker) Molecular mechanisms of protein sorting during vesicle budding and the differentiated roles of Sar/Arf GPases COPII vesicle formation from cargo receptor reconstituted proteoliposomes Lipid sorting in the early secretary pathway of budding yeast Yeast V-ATPase mutants missort a subset of plasma membrane proteins to the vacuole Dynamic membrane protein sorting in yeast Golgi. 14th biennial International C. elegans Conference 第 76 回日本生化学会 2003 67 （独）理化学 研究所 Akihiko Nakano (invited speaker) 68 （独）理化学 研究所 69 （独）理化学 研究所 Takashi Ueda (invited speaker), Tomohiro Uemura, Masa H. Sato, Keiko Shoda, and Akihiko Nakano Akihiko Nakano (invited speaker) and Takashi Ueda Gordon Conference on Molecular Membrane Biology. SEB Symposium: Membrane Trafficking in Plants. SEB Symposium: Membrane Trafficking in Plants. NIAS-COE International Symposium: Protein Trafficking Mechanism and its Application to Molecular Farming. 2003 57 60 Routes to vacuoles: dynamics of post-Golgi transport and endocytosis. Endosomes in plant cells -– organelles of diversity. Mechanisms and dynamics of membrane trafficking in the plant endocytic and vacuolar pathways. 80 2006/12/6 -8 2003/05 2003/06 2003/10 2003 2003 70 （独）理化学 研究所 Akihiko Nakano (invited speaker) 71 （独）理化学 研究所 Akihiko Nakano (invited speaker) 72 （独）理化学 研究所、横河 電機株式会社 （独）理化学 研究所 73 Routes to vacuoles: Molecular mechanisms and dynamics. Dynamic organization of the Golgi apparatus and endocytic organelles as visualized by real-time multicolor imaging. 松浦公美、竹内雅宜、 Dynamics of the Golgi apparatus 市原昭、御厨健太、 in Saccharomyces cerevisiae 中野明彦 佐藤健、中野明彦 Fluorescence resonance energy transfer detection of COPII and SNARE interactions during vesicle budding 中野明彦 Mechanisms and dynamics of membrane protein traffic-into and through the Golgi 朽名夏麿、竹内雅宜、 タバコ BY-2 細胞の細胞質分裂に 上田貴志、中野明彦、 おける小胞輸送系と液胞膜系の 馳澤盛一郎 動態 中野 明彦, 佐藤 Mechanisms and dynamics of 健, 松浦 公美, 竹 membrane protein traffic: From 内 雅宜 the ER and through the Golgi 松浦公美 酵母ゴルジ体ダイナミクスの観 察 74 （独）理化学 研究所 75 （独）理化学 研究所 76 （独）理化学 研究所 77 （独）理化学 研究所 78 （独）理化学 研究所 （独）理化学 研究所 （独）理化学 研究所 佐藤健 81 （独）理化学 研究所、横河 電機株式会社 Live imaging of the yeast Golgi apparatus 82 （独）理化学 研究所 Matsuura Kumi, Takeuchi Masaki, Ichihara Akira, Mikuriya Kenta, Nakano Akihiko Nakano Akihiko 83 （独）理化学 研究所 佐藤 健, 中野 明彦 84 （独）理化学 研究所 Nakano Akihiko 85 （独）理化学 研究所 （独）理化学 研究所 関谷 真理子, 中野 明彦 Nakano Akihiko, Goh Tatsuaki, Uchida Wakana, Arakawa Satoko, Ueda Takashi 完全再構成系による輸送小胞形 成のダイナミズム解析と高速高 感度 3D 共焦点イメージングによ る小胞輸送の可視化 AtVps9,a guanine nucleotide exchange factor for Rab5-related GTPases in Arabidopsis 出芽酵母を用いた TGN ダイナミ クスの可視化 Emerging Roles of Endocytosis in Plant Development 79 80 86 中野明彦 Nakano Akihiko 小胞体における輸送小胞形成機 構～FRET を用いた解析～ 小胞輸送：分子機構とダイナミク ス Membrane protein sorting in the yeast secretory pathway Live imaging of yeast Golgi cisternal dynamics 81 International Symposium “Dynamic Vacuoles in Plants.” 10th FAOBMB Congress. Bangalore, India. 2003 第 57 回日本細胞生物学 会 2004/05 第 57 回日本細胞生物学 会 2004/05 第 57 回日本細胞生物学 会 2004/05 日本植物学会第 68 回大 会 2004/09 第 77 回日本生化学会大 会 2004/10 シロイヌナズナワーク ショップ 2004 2004/11 日本生物物理学会 第 ４２回年会 日本生物物理学会 第 ４２回年会 Membrane Traffic International Symposium 58th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology 2004/12 Gordon Research Conferences on Molecular Membrane Biology 第 5 回日本蛋白質科学 会年会 2005/07 Joint EMBO-FEBS-ESF Workshop on Membrane Dynamics in Endocytosis 第 28 回日本分子生物学 会年会 Plant Neurobiology 2005/09 2003 2004/12 2005/02 2005/06 2005/07 2005/12 2006/05 87 （独）理化学 研究所 Nakano Akihiko Emerging Roles of Endocytosis in Plant Development The 53rd NIBB Conference/Dynamic Organelles in Plants 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress 日本植物学会第 70 回大 会 2006/06 88 （独）理化学 研究所 Sato Ken Dynamics of cargo sorting into COPII vesicles 89 （独）理化学 研究所 Sekiya Mariko, Nakano Akihiko Live imaging of TGN dynamics in budding yeast Saccharomyces cerevisiae 90 （独）理化学 研究所、横河 電機株式会社 Imaging protein traffic through the Golgi apparatus 91 （独）理化学 研究所 Matsuura-Tokita Kumi, Takeuchi Masaki, Ichihara Akira, Mikuriya Kenta, Nakano Akihiko Nakano Akihiko 92 （独）理化学 研究所 高等植物におけるゴルジ体形態 異常変異体の単離と解析 93 （独）理化学 研究所、横河 電機株式会社 94 （独）理化学 研究所 95 （独）理化学 研究所 庄田 恵子, 植村 知 博, 上田 貴志, 中 野 明彦 Matsuura-Tokita Kumi, Takeuchi Masaki, Ichihara Akira, Mikuriya Kenta, Nakano Akihiko 齊藤 知恵子, 植村 知博, 井藤 純, 安 部 弘, 上田 貴志, 中野 明彦 Nakano Akihiko, Sato Ken Live imaging of the Golgi apparatus in S. cerevisiae The British Society for Cell Biology / The Royal Microscopical Society Joint Meeting 2006/09 液胞膜上に生じるサブ領域様構 造 bulb に関する研究 日本植物学会第 70 回大 会 2006/09 Elaborate Transport Systems within a Cell 2006/11 GPI 生合成に関与する新規遺伝 子の機能解析 Fifth East Asian Biophysics Symposium and Forty Fourth Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan 2003 年度日本農芸化学 会大会 96 （独）産業技 術総合研究所 97 （独）産業技 術総合研究所 梅村真理子、岡本美 智代、仲山賢一、塚 原克平 、畑桂、土屋 満美子、渡辺直彰、 地神芳文 岡本美智代、梅村真 理子、仲山賢一、塚 原克平 、畑桂、土屋 満美子、渡辺直彰、 地神芳文 GPI アンカー型タンパク質細胞 壁局在に関わる遺伝子の解析 2003 年度日本農芸化学 会大会 2003/04/0 2 Molecular Mecanisms of Membrane Trafficking-Molecular and Imaging Approaches 82 2006/06 2006/06 2006/06 2006/06 2006/09 2003/04/0 2 98 （独）産業技 術総合研究所 99 （独）産業技 術総合研究所 100 （独）産業技 術総合研究所 101 （独）産業技 術総合研究所 102 （独）産業技 術総合研究所 103 （独）産業技 術総合研究所 104 （独）産業技 術総合研究所 105 （独）産業技 術総合研究所 106 （独）産業技 術総合研究 所、アサヒビ ール(株) 107 （独）産業技 術総合研究所 108 （独）産業技 術総合研究所 109 （独）産業技 術総合研究所 110 （独）産業技 術総合研究所 地神芳文、安部博 子、新間陽一、梅村 真理子、岡本美智 代、仲山賢一、塚原 克平 、畑桂、相根康 司、土屋満美子、渡 辺直彰 Jigami, Y., Umemura, M., Okamoto, M. and Nakayama, K. 酵母の細胞表層を利用するオリ ゴ糖合成システムの開発および レポーター局在検出系を利用す る細胞壁糖タンパク質合成系因 子の解析 2003 年度日本農芸化学 会大会 2003/04/0 3 GWT1 gene is required for inositol acylation of glycosylphosphatidylinositol anchors in yeast, 2003/08/2 7 岡本美智代、梅村真 理子、仲山賢一、横 尾岳彦、地神芳文 藤田盛久、横尾岳彦、 岡本美智代、地神芳 文 藤田 盛久、横尾 岳 彦、地神 芳文 GPI アンカー生合成系に関与す る GWT1 の解析 II International Conference on Molecular Mechanisms of Fungal Cell Wall Biogenesis 2004 年度日本農芸化学 会大会 出芽酵母における GPI 生合成異 常と細胞分離との関係 2004 年度日本農芸化学 会大会 2004/03/3 0 GPI7, a gene that is involved in glycosylphosphatidylinositol biosynthesis, is essential for cell separation in Saccharomyces cerevisiae GPI アンカー合成系に欠損があ る gwt1-10 変異株の解析 札幌国際スフィンゴ脂 質シンポジウム 2004/07/2 1 酵母遺伝学フォーラム 第 37 回研究報告会 2004/09/1 0 出芽酵母 GPI 生合成系の遺伝子 GPI7 は細胞分離完了に重要な役 割を果たす 酵母細胞壁合成系および細胞の 癌化・不死化に関するタンパク質 の高精細リアルタイム可視化 酵母遺伝学フォーラム 第 37 回研究報告会 2004/09/1 0 第22回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2004/11/0 4 Isolation and characterization of mannoprotein-releasing mutant of Saccharomyces cerevisiae Joint Meeting of the Society for Glycobiology and the Japanese Society of Carbohydrate Research 第 27 回日本分子生物 学会年会 2004/11/1 7 第 27 回日本分子生物 学会年会 2004/12/0 9 2005 年度日本農芸化 学会大会 2005/03/2 9 2nd workshop the Netherlands - Japan recent advances in glycobiology 2005/04/2 1 岡本 美智代、梅村 真理子、横尾 岳彦、 仲山 賢一、地神 芳 文 藤田 盛久、横尾 岳 彦、岡本 美智代、地 神 芳文 平野 隆、横尾 岳彦、 Kaul Chandra Sunil、 新間 陽一、仲山 賢 一、千葉 靖典、岡本 美智代、角田 徹、 Hasan Kamrul Mohammad、矢口 智 子、市原 昭、地神 芳 文 田中 美和、小谷 哲 司、結城 敏文、新間 陽一、横尾 岳彦、千 葉 靖典、大竹 康之、 地神 芳文 岡本 美智代、横尾 岳彦、梅村 真理子、 仲山 賢一、地神 芳 文 角田 徹、横尾 岳 彦、新間 陽一、地神 芳文 角田 徹、横尾 岳 彦、新間 陽一、地神 芳文 藤田 盛久、岡本 美 智代、横尾 岳彦、地 神 芳文 出芽酵母の GPI アンカー合成系 は Tat2p の膜への局在化に必要 である 出芽酵母 Pir1 タンパク質の細 胞内局在及びその反復配列の役 割 出芽酵母Pir1タンパク質の細胞 内局在性及びその反復配列の役 割 GPI biosynthesis and yeast cell wall 83 2004/03/3 0 2004/12/0 9 111 （独）産業技 術総合研究所 112 （独）産業技 術総合研究所 113 （独）産業技 術総合研究所 Kaul, S. C., Hasan, M. K., and Wadhwa, R. 114 （独）産業技 術総合研究所 115 （独）産業技 術総合研究所 116 （独）産業技 術総合研究所 岡本 美智代、横尾 岳彦、梅村 真理子、 仲山 賢一、地神 芳 文 角田 徹、横尾 岳 彦、新間 陽一、地神 芳文 藤田 盛久、横尾 岳 彦、地神 芳文 117 （独）産業技 術総合研究所 （独）産業技 術総合研究所 118 岡本 美智代、横尾 岳彦、梅村 真理子、 仲山 賢一、地神 芳 文 Kaul, S. C., Hasan, M. K., Hirano, T., and Wadhwa, R. 藤田 盛久、横尾 岳 彦、地神 芳文 角田 徹、岡本 美智 代、横尾 岳彦、新間 陽一、平野 隆、地神 芳文 カウル スニル、カム ル ル ハ サ ン、 相 田 智子、平野 隆 岡本 美智代、横尾 岳彦、梅村 真理子、 仲山 賢一、地神 芳 文 Kaul S. C. 119 （独）産業技 術総合研究所 120 （独）産業技 術総合研究所 121 （独）産業技 術総合研究所 122 （独）産業技 術総合研究所 Kaul S. C. 123 （独）産業技 術総合研究所 角田 徹、横尾 岳 彦、新間 陽一、地神 芳文 124 （独）産業技 術総合研究所 藤田 盛久、横尾 岳 彦、地神 芳文 125 （独）産業技 術総合研究所 平山 弘人、藤田 盛 久、横尾 岳彦、地神 芳文 GPI anchored proteins are required for the transport of raft-associated membrane proteins, Tat2p and Fur4p CARF is a regulator of p19ARF-p53-HDM2-p21WAF1 senescence pathway:biochemical and visual analyses. CARF regulates p19ARF-p53-p21WAF1 senescence pathway by multiple checkpoints. 膜タンパク質 Tat2p および Fur4p の脂質ラフトを介した輸 送には GPI アンカー型タンパク が必要である 出芽酵母 Pir1 タンパク質はそ の反復配列を介して bud scar 内部に局在する Inositol Deacylation by Bst1p Is Required for the Quality Control of Glycosylphosphatidylinositolanchored Proteins in yeast 出芽酵母におけるGPIアンカータ ンパク質の品質管理機構 酵母細胞壁合成系に関するタン パク質の高精細リアルタイム可 視化 p19ARF-p53-HDM2-p21WAF1 老 化経路の重要な制御因子である CARFの生化学的可視化解析 膜タンパク質 Tat2p および Fur4p の脂質ラフトを介した輸 送には GPI アンカー型タンパク が必要である A novel regulator of ARF-p53-HDM2-p21WAF1 senescence pathway: biochemical and visual analyses CARF is a key player of ARF-p53-HDM2-p21WAF1 senescence pathway: biochemical and visual analyses. 出芽酵母 Pir1 タンパク質の細 胞内局在及びその反復配列の役 割 Inositol deacylation by Bst1p is required for the quality control of glycosylphosphatidylinositolanchored proteins in yeast ERAD 基質 Gas1*p は Pmt1p, Pmt2p によってマンノースの過 剰な付加を受ける 84 2nd workshop the Netherlands - Japan recent advances in glycobiology 30th FEBS Congress & 9th IUBMB Conference 2005/04/2 1 2005/07/0 3 11th Congress of International Association of Biomedical Gerontology. 酵母遺伝学フォーラム 第 38 回研究報告会 2005/09/0 5 酵母遺伝学フォーラム 第 38 回研究報告会 2005/09/0 7 XVIII International Symposium on Glycoconjugates 2005/09/0 9 第 78 回日本生化学会 大会 第 23 回バイオテクノ ロジーシンポジウム 2005/10/1 9 2005/11/2 2 第23回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2005/11/2 2 第 28 回日本分子生物 学会年会 2005/12/0 9 Indo-Italian Workshop on Chemistry and Biology of Antioxidants. 2006/01/0 8 Second International Symposium on Green/Sustainable Chemistry. 平成 17 年度ライフサ イエンス分野融合会議 ・生命工学部会バイオ テクノロジー研究会合 同研究発表会・講演会 第 20 回国際生化学・ 分子生物学会議/第 11 回アジア・オセアニア 生化学者・分子生物学 者連合会議 酵母遺伝学フォーラム 第 39 回研究報告会 2006/01/1 2 2005/08/1 4 2006/02/0 2 2006/06/2 3 2006/07/1 5 126 （独）産業技 術総合研究所 127 （独）産業技 術総合研究所 128 （独）産業技 術総合研究所 平山 弘人、藤田 盛 久、横尾 岳彦、地神 芳文 129 （独）産業技 術総合研究所 藤田 盛久、梅村 真 理子、平山 弘人、横 尾 岳彦、地神 芳文 Quality control and transport of gpi-anchored proteins by gpi modification 130 （独）産業技 術総合研究所 131 （独）産業技 術総合研究所 Kaul, S. C., Hasan, M. K., Hirano, T., and Wadhwa, R Wadhwa, R. and Kaul, S. C. CARF is involved in regulation of senescence, cell cycle and DNA damage response of human cells Mortalin for management of cancers and healthy ageing 132 （独）産業技 術総合研究所 （独）産業技 術総合研究所 （独）産業技 術総合研究所 横尾 岳彦 GPIアンカー型タンパク質の合成 機構の解明とその応用 GPIアンカー型タンパク質の合成 機構の解明とその役割 酵母細胞壁合成系に関するタン パク質の高精細リアルタイム可 視化 133 134 平山 弘人、藤田 盛 久、横尾 岳彦、地神 芳文 岡本 美智代、横尾 岳彦、地神 芳文 横尾 岳彦 岡本 美智代、角田 徹、横尾 岳彦、新間 陽一、平野 隆、地神 芳文 カウル スニル、カム ル ル ハ サ ン、 相 田 智子、平野 隆 藤田 盛久、梅村 真 理子、横尾 岳彦、地 神 芳文 藤田 盛久、梅村 真 理子、岡本 美智代、 横尾 岳彦、地神 芳 文 135 （独）産業技 術総合研究所 136 （独）産業技 術総合研究所 137 （独）産業技 術総合研究所 138 （独）産業技 術総合研究所 平山 弘人、藤田 盛 久、横尾 岳彦、地神 芳文 139 （独）産業技 術総合研究所 岡本 美智代、横尾 岳彦、地神 芳文 140 （独）産業技 術総合研究所 梅村 真理子、藤田 盛久、横尾 岳彦、深 水 昭吉、地神 芳文 ERAD 基質 Gas1* への Pmt ファ ミリーによる O-マンノース転移 の解析 Glycosylphosphatidylinositolanchored proteins are required for the transport of detergent-resistant microdomain-associated membrane proteins An ERAD substrate Gas1*p is O-mannosylated excessively by Pmt1p and Pmt2p in Saccharomyces cerevisiae ヒト細胞の老化、細胞周期、DNA 損傷反応の制御における CARF の関与：生化学的・視覚的解析 GPI アンカー型タンパク質の輸 送とラフト局在を制御する脂質 リモデリング Functional analysis of BST1 and PER1 genes required for lipid modification of GPI anchor in relation to quality control and membrane traffics of GPI anchored proteins Pmt1p and Pmt2p are responsible for excessive O-mannosylation of an ERAD substrate Gas1* in Saccharomyces cerevisiae Glycosylphosphatidylinositolanchored proteins are required for the transport of detergent-resistant microdomain-associated membrane proteins Tat2p and Fur4p 出芽酵母におけるGPIアンカーの 脂質リモデリング機構の解明 85 第 26 回 日本糖質学 会年会 2006/08/2 4 The 3rd International Conference on Molecular Mechanisms of Fungal Cell Wall Biogenesis 2006/08/3 1 The 3rd International Conference on Molecular Mechanisms of Fungal Cell Wall Biogenesis The 3rd International Conference on Molecular Mechanisms of Fungal Cell Wall Biogenesis 5th European Congress of Biogerontology. 2006/08/3 1 3rd International conference on healthy ageing and Longevity バイオ技術シーズ発表 会 第 172 回酵母細胞研 究会例会 第 24 回バイオテクノ ロジーシンポジウム 2006/10/1 3 2006/11/1 3 2006/11/1 7 2006/11/2 1 第24回バイオテクノロ ジーシンポジウム 2006/11/2 1 日本分子生物学会2006 フォーラム 2006/12/0 6 Japan-Switzerland 2nd Joint Seminar 2007/01/3 1 Japan-Switzerland 2nd Joint Seminar 2007/01/3 1 Japan-Switzerland 2nd Joint Seminar 2007/01/3 1 2007 年度日本農芸化 学会大会 2007/03/2 6 2006/09/0 1 2006/09/1 7 ・新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 番 号 01 発表会社 発表者 発表内容 学会・研究名 発表日 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 全反射顕微鏡の原理と技術の要 点 細胞質-核間輸送の１分子イメー ジングと定量解析 細胞内１分子イメージングによ る細胞質-核間輸送の定量解析 2002/3/15 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 Olympus 全反射顕微鏡 ワークショップ 平成 14 年度生理研研 究会 第 40 回日本生物物理 学会年会・ランチョン セミナー Olympus 全反射顕微鏡 ワークショップ 日本生物物理学会第 40 回年会 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 廣島通夫，坂根勲， 徳永万喜洋 廣島通夫，福澤淳， 丸山工作，木村澄 子，徳永万喜洋 第 75 回日本生化学会 大会シンポジウム 日本生物物理学会第 40 回年会 2002/10/1 4-17 2002/11/2 -4 08 国立遺伝学研 究所 日本生物物理学会第 40 回年会 2002/11/2 -4 09 国立遺伝学研 究所 F1-ATPase からの ATP の解離 日本生物物理学会第 40 回年会 2002/11/2 -4 10 国立遺伝学研 究所 小此木孝仁，廣島通 夫，椎名伸之，小瀬 真吾, 今本尚子, 徳 永万喜洋 齋藤究，伊香祐子， 徳永万喜洋，二井將 光, 安藤敏夫 椎名伸之、新倉和 美、徳永万喜洋 日本分子生物学会年会 ワークショップ 2002/12/1 1-14 11 国立遺伝学研 究所 廣島通夫，福澤淳， 丸山工作，徳永万喜 洋，木村澄子 2003 年生体運動研究合 同班会議 2003/1/911 12 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 神経樹状突起における mRNA 輸送 複合体を構成する新規タンパク 質 １分子計測により示されたラン ダムコイルに起因するコネクチ ン SEK repeat 領域の特性と生理 的機能 細胞内部の蛍光１分子イメージ ングと定量解析 2003/3/17 13 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 15 国立遺伝学研 究所 Hiroshima M., Sakane I., Kuwajima K. & Tokunaga M. 16 国立遺伝学研 究所 Tokunaga M. 日本顕微鏡学会・生体 構造解析分科会シンポ ジウム 大阪大学蛋白質研究所 セミナー Joint Asia-Pacific IMBN/EMBO Course: Fluorescence Microscopy of Living Cells Single Molecule Processes Project Symposium on Dynamics and Function of Nano-Biomachines LMB & MRC Centre Seminars and Talks, Cambridge 17 国立遺伝学研 究所 Tokunaga M. The Sir William Dunn School of Pathology Seminar, University of Oxford 2003/3/7 02 03 04 05 06 07 14 徳永万喜洋 徳永万喜洋 徳永万喜洋，今本尚 子 Tokunaga M. 全反射顕微鏡の原理と技術の要 点 細胞質-核間輸送の蛍光１分子イ メージングによる細胞内分子間 相互作用の定量 独自技術を用いたプローブ顕微 鏡による 1 分子力学測定 １分子計測により示されたラン ダムコイルに起因するコネクチ ン SEK repeat 領域のエントロピ ー弾性 細胞質-核間輸送の新しい in vitro assay 系の開発 細胞質-核間輸送の１分子イメー ジングと定量解析 Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy (TIRFM): Principle and Technical Point Intermolecular Structures Detected By Single Molecule Force Measurement With an Ultrasensitive Probe Microscope Single Molecule Imaging of Nucleocytoplasmic Transport and Quantitative Analysis of Interaction with Nuclear Pores Single Molecule Imaging of Nucleocytoplasmic Transport and Quantitative Analysis of Interaction with Nuclear Pores 86 2002/10/1 0-11 2002/11/2 2002/11/1 4 2002/11/3 2003/3/18 2002/11/1 7-23 2002/11/2 8-29 2003/3/4 18 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 24 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 25 国立遺伝学研 究所 椎名伸之、新倉和 美、徳永万喜洋 26 国立遺伝学研 究所 27 国立遺伝学研 究所 小此木孝仁、廣島通 夫、椎名伸之、小瀬 真吾、今本尚子、徳 永万喜洋 椎名伸之、新倉和 美、徳永万喜洋 28 国立遺伝学研 究所 廣島通夫，徳永万喜 洋 29 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 新倉和美、椎名伸 之、徳永万喜洋 宮城拓、椎名伸之、 徳永万喜洋 小此木孝仁，廣島通 夫，椎名伸之，小瀬 真吾, 今本尚子, 徳 永万喜洋 Tokunaga M. 19 20 21 22 23 30 31 徳永万喜洋 徳永万喜洋 徳永万喜洋 椎名伸之・新倉和 美・徳永万喜洋 32 国立遺伝学研 究所 33 国立遺伝学研 究所 Shiina N., Shinkura K., and Tokunaga M. 34 国立遺伝学研 究所 35 国立遺伝学研 究所 平川靖之、長谷川朝 美、升島努、徳永万 喜洋、津山尚宏、河 野道生 Tokunaga M. 36 国立遺伝学研 究所 Sakata-Sogawa K., Yamasaki S., Saito T. & Tokunaga M. 細胞質・核間輸送の 1 分子イメー ジングと定量解析 細胞内蛍光１分子イメージング 顕微鏡 細胞内部の１分子イメージング と分子間相互作用の定量解析 細胞内分子動態と相互作用の１ 分子イメージング 1 分子イメージングによる細胞質 -核間輸送の分子機構 中枢神経樹状突起における mRNA 輸送・翻訳制御複合体の新規 タ ンパク質 p105 細胞内部の１分子イメージング と分子機能・相互作用の定量解析 第３回日本蛋白質科学 会年会・シンポジウム 理研シンポジウム The 16th Symposium on Bio-Analytical Sciences BioIT World Japan 2003・コンファレンス 平成 15 年度生理研研 究会 大阪大学蛋白質研究所 セミナー 2003/6/23 -25 2003/6/30 -7/1 2003/8/35 2003/9/18 -19 2003/10/9 -10 2003/10/3 0-31 第 26 回日本分子生物 学会年会・シンポジウ ム 第 56 回日本細胞生物 学会大会 2003/12/1 0-13 第 56 回日本細胞生物 学会大会 2003/5/14 -16 シナプス可塑性における mRNA 輸 送・翻訳制御複合体の新規タンパ ク質 p105 高感度分子間力顕微鏡による DNA 相補鎖のアンジッピング測定空 －水素結合の破断検出－ 神経 mRNA 輸送複合体の電顕構造 および構成タンパクの探索 神経樹状突起における翻訳開始 制御のイメージング 細胞質-核間輸送の新しい in vitro assay 系による定量的解析 日本生物物理学会第 41 回年会 2003/9/23 -25 日本生物物理学会第 41 回年会 2003/9/23 -25 日本生物物理学会第 41 回年会 日本生物物理学会第 41 回年会 日本生物物理学会第 41 回年会 2003/9/23 -25 2003/9/23 -25 2003/9/23 -25 Single Molecule Imaging and Quantitative Analysis of Molecular Interactions Inside Cells p105: a novel protein component of the mRNA-transporting granule in the central nerve cells 4th East Asian Biophysics Symposium, Taipei 2003/11/3 -6 International Symposium RNA 2003 Kyoto “The New Frontier of RNA Science” 日本薬学会年会 2003/11/2 4-27 The 1st Pacific-Rim International Conference on Protein Science The 1st Pacific-Rim International Conference on Protein Science 2004/4/14 -18 中枢神経細胞における mRNA 輸 送・翻訳制御複合体の新規タンパ ク質 p105 細胞質-核間輸送の新しい in vitro assay 系の開発 ピンファイバービデオスコープ による１分子可視化・レーザース ペックル観察 Single Molecule Imaging and Quantitative Analysis of Molecular Interactions Inside Cells Dynamics of lipid rafts revealed by molecular imaging 87 2003/5/14 -16 2004/3/29 -31 2004/4/14 -18 37 国立遺伝学研 究所 Hiroshima M., Fukuzawa A., Kimura S., Tokunaga M. & Maruyama K. 38 国立遺伝学研 究所 39 国立遺伝学研 究所 Hirakawa Y, Hasegawa T, Masujima T, Tokunaga M, Tsuyama N, Kawano M Shiina, N., Shinkura, K. and Tokunaga, M 40 国立遺伝学研 究所 Tokunaga M Single Molecule Imaging and Quantitative Analysis of Molecular Interactions Inside Cells 41 国立遺伝学研 究所 Hiroshima, M., Fukuzawa, A., Maruyama, K., Kimura, S., and Tokunaga, M Single molecule measurement of elasticity of SEK-rich repeats of invertebrate connectin reveals that its entropic elasticity is derived from random coil structure. 42 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 43 国立遺伝学研 究所 44 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 45 Single molecule measurement of elasticity of Serine-, Glutamate- and Lysine-rich repeats of invertebrate connectin: its elasticity is caused entropicall y by random coil structure Single-molecular Imaging of Protein in living Cell by Pin-fiber Video-microscope The 1st Pacific-Rim International Conference on Protein Science 2004/4/14 -18 13th International Symposium on Bioluminescence & Chemiluminescence 2004/8 RNG105: A novel RNA-binding protein in neuronal RNA granules, regulatory machinery for synaptic stimulation-dependent local translation. Symposium “RNA neurobiology: Posttranscriptional world in neurons” in joint meeting of the 27th annual meeting of the Japan neuroscience society and the 47th annual meeting of the Japanese society for neurochemistry, Kazusa International Workshop: "Beyond the Identification of Transcribed Sequences:Functional , Expression and Evolutionary Analysis" (BITS2004), International Symposium on Muscle Elastic Proteins: Koscak Maruyama Memorial Meeting 2004/9 見えなかったものを観る計る 特定領域「生命現象の １分子イメージング」 公開シンポジウム「１ 分子,GFP,バイオイメ ージングのフロンテ ィア」， 2004/3 徳永万喜洋 １分子イメージングと定量解析 2004/8 徳永万喜洋 １分子イメージング 徳永万喜洋 生体分子の１分子イメージング 生命理工学研究科生 命情報専攻セミナー 阪大・北大 COE 細胞生 物学ワークショップ 東京大学大学院工学 系研究科応用化学専 攻講演会 生理学研究所研究会 東京工業大学生命理工 学研究科シンポジウム 2004/10 と計測 46 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 47 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 生きている細胞の１分子イメー ジングと分子定量解析 生体分子相互作用の１分子計測 と細胞内１分子イメージング 88 2004/10 2004/11 2004/8 2004/9 2004/10 48 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 51 国立遺伝学研 究所 52 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 Ishii Y., Nozawa R., Takamoto Y., Nishikawa H., Tashiro T., Watarai H., Seino K., Hiroshima M., Sakata-Sogawa K. , Tokunaga M. & Taniguchi M 徳永万喜洋 49 50 53 54 徳永万喜洋 Hiroshima, M., and Tokunaga, M. 徳永万喜洋 Tokunaga M., and Imamoto N 細胞１分子イメージングと相互 作用の分子定量 細胞内１分子イメージングと定 量解析 Single Hydrogen Bonds of DNA Base Pairs Detected by Intermolecular Force Microscopy Preferential in vivo generation of CD11clowCD45RBhigh tolerogeinc DCs by galatocylceramide encapsulated in liposome 基礎生物学研究所研究 会 分子細胞生物学研究所 セミナー 49th Annual Meeting of USA Biophysics Society 2004/12 Keystone symposia on bioactive lipids, lipidomics and their targets 2005/4 細胞内１分子イメージングと分 子定量解析 細胞内１分子イメージングと相 互作用の定量解析 Single molecule imaging of nuclear transport in living cells and quantification of interactions Dynamics of lipid rafts in normal cells revealed by molecular imaging. 日本顕微鏡学会第 61 回学術講演会 第 15 回日本サイトメ トリー学会学術集会 15th IUPAB & 5th EBSA International Biophysics Congress 2005/6 15th IUPAB & 5th EBSA International Biophysics Congress 2005/8 Single hydrogen bonds of DNA base pairs detected by intermolecular force microscopy Single Molecule Imaging and Quantitative Kinetic Analysis of Nuclear Transport in Cells 15th IUPAB & 5th EBSA International Biophysics Congress 2005/8 Jekyll Island Conference on NucleocytoplasmicTra fficking 「細胞記憶」研修会 2005/10 55 国立遺伝学研 究所 Sakata-Sogawa K., Yamasaki S., Saito T. and Tokunaga M 56 国立遺伝学研 究所 Hiroshima M., and Tokunaga M 57 国立遺伝学研 究所 Tokunaga M., and Imamoto N 58 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 １分子イメージングと定量解析 十川久美子、徳永万 喜洋 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋・今本尚 子 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 蛍光１分子イメージングによる シグナル伝達と核内輸送のダイ ナミクス 細胞質-核間輸送の１分子イメー ジングによる活性部位の定量 細胞内分子複合体との相互作用 に関する分子イメージングと定 量 科学を育む光学顕微鏡 徳永万喜洋 生命機能と１分子計測 59 60 61 62 63 64 徳永万喜洋 椎名伸之，新倉和美， 神経局所的翻訳に関わる mRNA 結 徳永万喜洋 合タンパク質の機能とイメージ ング 89 2005/2 2005/2 2005/7 2005/8 2005/9 2005 年度生理学研究 所研究会 2005/10 日本生物物理学会第 43 回年会 第 43 回日本生物物理 学会年会 2005/11 Olympus 伊那工場にて 講演 基礎物理学研究所研 究会 第 83 回日本生理学会 大会シンポジウム 2005/12 2005/11 2005/12 2006/3 65 国立遺伝学研 究所 Tokunaga M., and Imamoto N Kinetic Quantification and Modelling of Nuclear Transport in Cells using Single Molecule Imaging Molecular imaging and analysis of microclusters responsible for initiating T cell receptor signaling Single hydrogen bonds of DNA base pairs detected by intermolecular force microscopy An RNA-binding protein RNG105 in neuronal RNA granules: regulatory machinery for local translation and synaptic plasticity. Gordon Research Conference Single Molecule Approaches To Biology, Gordon Research Conference Single Molecule Approaches To Biology Gordon Research Conference Single Molecule Approaches To Biology 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congres 2006/6 66 国立遺伝学研 究所 67 国立遺伝学研 究所 Sakata-Sogawa K., Yokosuka T., Michio H., Saito T. and Tokunaga M Hiroshima M. and Tokunaga M 68 国立遺伝学研 究所 Shiina N., Shinkura K. and Tokunaga M 69 国立遺伝学研 究所 Tokunaga M. and Sakata-Sogawa K Visualization and single molecule analysis of molecular functions in linving cells. CBR Seminar, Center 2006/6 70 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 １分子イメージングと定量解析 ― 分子からシステムへ ― 2006/7 71 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 全反射・薄層斜光照明顕微鏡によ る細胞１分子イメージングと定 量 ― 分子からシステムへ 72 国立遺伝学研 究所 核構造とシナプス局所的翻訳の 分子イメージング解析 73 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋，椎名伸 之，廣島通夫，十川 久美子 Sakata-Sogawa K., Yokosuka T., Michio H., Saito T. and Tokunaga M 2006 宇宙ライフサイ エンス・生物物理若手 の会共催 夏の学校 NEDO プロジェクト「細 胞内ネットワークのダ イナミズム解析技術開 発」機器開発・成果の 公開ワークショップ 2006 年度生理学研究所 研究会 2006/11 74 国立遺伝学研 究所 Shiina N., Shinkura K. and Tokunaga M RNG105 in neuronal RNA granules: Involvement in local translation and synapse formation 75 国立遺伝学研 究所 Shinkura K., Sakata-Sogawa K., Hiroshima M. and Tokunaga M Multi-color molecular imaging of transcription factors. 76 国立遺伝学研 究所 Hiroshima M. and Tokunaga M Single hydrogen bonds of DNA base pairs detected by intermolecular force microscopy EABS&BSJ2006 Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical EABS&BSJ2006 Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical EABS&BSJ2006 Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical EABS&BSJ2006 Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical Molecular imaging and analysis of microclusters responsible for initiating T cell receptor signaling 90 2006/6 2006/6 2006/6 for Blood Research, Harvard Medical School 2006/9 2006/10 2006/11 2006/11 2006/11 77 国立遺伝学研 究所 Fukagawa A., Hiroshima M., Kuwajima K. and Tokunaga M Detection of substructural unfolding of SNase by intermolecular force microscopy 78 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 １分子イメージングに使うカメ ラをもっと良くして欲しい 79 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 in vivo 細胞イメージングの最前 線 １分子イメージング： 80 国立遺伝学研 究所 徳永万喜洋 細胞１分子イメージング 子からシステムへ－ －分 EABS&BSJ2006 Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical EABS&BSJ2006Fifth East Asian Biophysics Symposium & Forty-Fourth Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan バイオファイナンスギ ルド(日経 BP)「投資対 象となるセロームとは 何か？」 北海道大学リサーチ＆ ビジネスパーク構想推 進協議会・北海道大学 先端生命科学研究院次 世代ポストゲノム研究 センター共催「次世代 ポストゲノムセミナ ー」 2006/11 2006/11 2006/12 2007/2 ・マイクロ・ナノテクノロジーによる細胞固定を通じた細胞内ネットワークのダイナミズ ム解析 番 号 01 発表会社 発表者 発表内容 学会・研究名 発表日 東京大学 竹中一馬・鷲津正夫 微細オリフィスを用いた細胞膜 の展開法の研究 2002/11/1 1 02 東京大学 竹中一馬・鷲津正夫 03 東京大学 04 京都大学・東 京大学 今井雄一郎・竹中一 馬・小穴英廣・鷲津 正夫 M. A. Hassan, N. Fujiwara, I. Kanno, H. Kotera and M. Washizu 微細オリフィス上での細胞膜の 展開法の研究 微細加工オリフィスを用いた生 体膜の展開と計測 05 東京大学 宮本真人・相沢慎 一・鷲津正夫 べん毛モーターの特性測定のた めのマイクロデバイスの開発 06 東京大学 微細加工技術を用いた細胞計測 デバイスの開発 07 東京大学 今井雄一郎・和気佳 史・小穴英廣・鷲津 正夫 今井雄一郎・小穴英 廣・鷲津正夫 08 東京大学 宮本真人・小穴英 廣・鷲津正夫 べん毛モーターの特性測定のた めのマイクロデバイスの開発 第 21 回バイオテクノロ ジーシンポジウム予稿 集，p.169-172 電気学会研究会 CHS-03-54，p.17-22 機械学会 2004 年度年次 大会講演論文集 vol.2, p.73-74 Proc. 8th Intl. Conf. on Miniatu- rized Systems in Chemistry and Life Sciences µ-TAS2004, vol.1, p.439-441 第 10 回化学とマイク ロ・ナノシステム研究 会 (cheminas2004) , p.135 機械学会 IIP2005 情 報･知能･精密機器部門 講演会 電気学会センサ・マイ クロマシン準部門平成 17 年度総合研究会 電気学会センサ・マイ クロマシン準部門平成 17 年度総合研究会 A novel micro device for measuring the electromechanical properties of a single myocyte 微細オリフィスを用いた細胞計 測及び細胞加工法の研究 91 2003/9/9 2004/9/7 2004/9/28 2004/11/2 6 2005/03/2 1 2005/06/2 2 2005/06/2 2 09 東京大学 10 東京大学 11 東京大学 12 東京大学 13 東京大学 14 東京大学 15 東京大学 16 東京大学 17 東京大学 黒澤修・小穴英廣・ 和気佳史・松岡達・ 野間昭典・小寺秀 俊・鷲津正夫 黒澤修・小穴英廣・ 和気佳史・松岡達・ 野間昭典・小寺秀 俊・鷲津正夫 黒澤修・小穴英廣・ 和気佳史・松岡達・ 野間昭典・小寺秀 俊・鷲津正夫 Takaaki Suzuki, Takashi Tokuda, Noritsugu Fujiwara, Isaku Kanno, Masao Washizu and Hidetoshi Kotera Masao Washizu, Yoshifumi Wake, Osamu Kurosawa, Hidehiro Oana, Satoshi Matsuoka, Akinori Noma, and Hidetoshi Kotera Osamu Kurosawa, Hidehiro Oana, Hidetoshi Kotera and Masao Washizu 微細小孔への電界集中を用いた 高効率エレクトロポレーション 静電気学会第 25 回全国 大会講演会論文集'05 p.159-162 (2005) 2005/9/5 電界集中を用いたエレクトロポ レーションと細胞応答測定 電気学会バイオ・マイ クロシステム研究会 p.9-14 2005/09/2 9 電界集中を用いたエレクトロポ レーションと細胞応答測定 電気学会バイオ・マイ クロシステム研究会 p.9-14 2005/09/2 9 Single-mask fabrication process for high aspect-ratio embedded microchannels with openings Proc. 9th Intl. Conf. on Miniatu- rized Systems in Chemistry and Life Sciences µ-TAS2005, vol.2, p.1183-1185 Proc. 9th Intl. Conf. on Miniatu- rized Systems in Chemistry and Life Sciences µ-TAS2005, vol.2, p.1401-1403 2005/10/9 2006/11/6 Takaaki Suzuki, Hideo Yamamoto, Masataka Ohka, Atsuhito Okonogi, Hiroyuki Kabata, Isaku Kanno, Masao Washizu and Hidetoshi Kotera Osamu Kurosawa Hidehiro Oana, Satoshi Matsuoka, Akinori Noma, Hidetoshi Koteraand Masao Washizu Osamu Kurosawa Hidehiro Oana, Satoshi Matsuoka, Akinori Noma, Hidetoshi Koteraand Masao Washizu High throughput electroporation microchip fabricated by single-mask inclined UV lithography Proc. 10th Intl. Conf. on Miniatu- rized Systems in Chemistry and Life Sciences µ-TAS2006, vol.2, p.458-460 Proc. 10th Intl. Conf. on Miniatu- rized Systems in Chemistry and Life Sciences µ-TAS2006, vol.2, 1498-1499 2006 International Symposium on Micro-Nanomechatorin ics and Human Science (IEEE/MHS2006), p.386-391 Proc. nanobio-tokyo, p.81-84 2006/11/7 High-yield electroporation of cells using field constriction at micro orifices High-yield electroporation using RF modulated field constriction High-efficiency Low-voltage Electroporation Using Field Constriction at Micro Orifice On-chip electroporation using field constriction at a micro-orifice 92 2005/10/9 2006/11/6 2006/12/5 ＜新聞・マスコミ・その他 発表＞ 研究開発項目①－１「複数種生体分子の細胞内識別技術の開発」 ・多色多様生物発光システムを利用した細胞内マルチ標識技術開発 項 番 01 会社名 内容 掲載物 掲載日 産総研 電気通信大学 朝日新聞 2003/6/14 ニュートン 2003/8/7 日経 BT ニュース 2004/1/8 日本生理学会 2004/6/2 日本生化学学会 2004/10/1 4 日本分子生物学会 2004/12/8 バイオテクノロジージ ャーナル, Vol. 7-8, 453-455 (2005) 第 12 回日本時間生物 学会 ランチョンセミ ナー（つくば） 日経産業新聞 2005/7 02 産総研 03 産総研 04 産総研 05 産総研 06 産総研 07 産総研 「解けてきたゲンジ明滅のナゾ－赤い発色にも成功－」 赤色発光タンパクが生命科学の解明に役立つ日が近づき つつある 「生命の万能素材」発光タンパクも有力な万能素材の一 つである 細胞機能の解析において発光タンパクは有力なツールと なる アトー㈱のランチョンセミナーにおいて「生物発光の光 で細胞のダイナミズムを読む」と題し、技術紹介を行っ た。 アトー㈱のランチョンセミナーにおいて「生物発光の光 で細胞のダイナミズムを読む」と題し、技術紹介を行っ た。 東洋紡のランチョンセミナーにおいて「多色発光ルシフ ェラーゼを用いたマルチ遺伝子発現検出」と題し、技術 紹介を行った。 三色発光ルシフェラーゼを用いた転写活性同時測定法 08 産総研 多色ルシフェラーゼを利用した細胞内機能の解析 09 産総研 10 産総研 細胞内にホタル発光の仕組み。複数遺伝子同時観察、3 色に分け働き解明へ 遺伝子発現リアルタイム解析への発光イメージングの応 用 11 産総研 高発光強度ルシフェラーゼ（Enhanced-Luc）のイメージ ングへの応用 12 産総研 電気通信大学 科学大好き土曜塾 NHK テレビ 2006/7/1 13 電気通信大学 朝日新聞 2006/10/7 14 東洋ビーネッ ト 東洋ビーネッ ト 東洋紡 東洋紡 三鷹ネットワーク大学：中高生のための科学講座「ホタ ルはなぜ光る」の講師紹介 併設展でマルチ遺伝子発現解析の技術紹介を行った。 日本分子生物学会 2004/12 WAKO BIO WINDOW 66 号 日本分子生物学会 東洋紡 2005/3/ 15 16 17 本技術成果「TOYO INK マルチカラールック・ レポー ターアッセイシステム」を紹介した。 併設展でマルチ遺伝子発現解析の技術紹介を行った。 本技術成果を「MultiReporter Assay System-Tripluc」 として上市した。 バイオテクノロジージ ャーナル, Vol. 3-4, 230-232 (2006) 第 13 回日本時間生物 学会 ランチョンセミ ナー 2005/11 2005/12/2 0 2006/3 2006/11 2004/12 2005/3/31 ・蛍光共鳴エネルギー移動原理に基づく免疫学的測定法を利用した細胞内シグナル伝達経 路の解析技術の開発 番 号 01 02 会社名 内容 掲載物 東京大学・栄研 化学 東京大学 FRET を用いる免疫測定法を活用し細胞内蛋白質相互作 日経バイオテク 用解析技術の開発を目指す 浮遊細胞を高密度固定。化合物利用し基板に接着。遺 日刊工業新聞 伝子機能解析に応用。BAM 修飾表面に細胞を固定化。 93 掲載日 2003/6/4 2003/11/11 03 栄研化学（株）・ 東京大学 栄研化学－東大 立に道 FRET 現象確認 04 岡山大学・（株） 日本触媒 たんぱく質 05 岡山大学・（株） 日本触媒 たん白、細胞内に高効率導入 新規免疫測定法確 細胞内に効率注入 PEI 化技術を活用 化学工業日報 2004/6/30 日経新聞 2004/7/16 化学工業日報 2004/8/2 ・新規ナノ粒子による細胞機能解明への技術開発 番 号 01 02 03 04 会社名 内容 掲載物 掲載日 株式会社ニコ ン 株式会社ニコ ン 株式会社ニコ ン 株式会社ニコ ン ランチョンセミナーにおいて焦点維持装置の技術紹介 を行った。 ランチョンセミナーにおいて焦点維持装置の技術紹介 を行った。 焦点維持装置の技術が戦艦大和の測距儀と比較して紹 介された。 焦点維持装置の製品発表を行った。 第 27 回日本分子生物学会 大会 日本生物物理学会第 43 回 年会 BTJ ジャーナル 2006 年 4 月号 第 28 回日本分子生物学会 2004/12/ 10 2005/11/ 15 2006/4/25 2005/12/ 10 研究開発項目①－2「細胞内操作に基ずく分子動態解析技術の研究開発」 ・標識遺伝子の細胞内発現量の制御技術開発 番 号 01 機関名 内容 掲載物 掲載日 大阪大学微生物 病研究所 細胞への遺伝子の導入と発現量の調節 「病気のバイオサイエン ス２１」D&D STUDIO 2004 年 ・遺伝子転写制御ネットワーク解析技術及びセミインタクト細胞を基盤にした細胞内ネットワーク可視化解析技 術を統合したゲノム創薬支援システムの開発 番 号 01 機関名 内容 掲載物 掲載日 アステラス製薬 株式会社 体内時刻測定法・リズム障害診断法 02 アステラス製薬 株式会社 体内時計の転写ネットワークシステムを同定 03 アステラス製薬 株式会社 アステラス製薬など、体内時計の細胞株作成、睡眠 障害治療に活用 朝日新聞、東京新聞、日本 2004/7/20 経済新聞、日経産業新聞、 日刊工業新聞、化学工業日 報、フジサンケイビジネス アイ 毎日新聞、東京新聞、日本 2005/1/24 経済新聞、産経新聞、日刊 工業新聞、化学工業日報、 熊本日日新聞、四国新聞、 河北新報など 日経産業新聞 2006/12/08 研究開発項目②「細胞内の複数種生体分子同時解析技術の開発」 ・細胞内分子ネットワークのリアルタイム解析技術の研究開発 番 号 01 02 03 会社名 内容 掲載物 掲載日 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 日本生化学会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 バイオイメージング学会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 ランチョンセミナーで技術説明を実施 日本生物物理学会 2002/10/1 5 2002/10/3 1 2002/11/0 2 94 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 共焦点顕微鏡の講習会 EMBO ワークショップ 2002/11 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 日本分子生物学会 共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 オプトニクス浜松フォー ラム 2003 日本農芸化学会 2003 年度 大会 SCIENCE, Vol. 300 2002/12/0 9 2003/03/1 4 2003/03/3 1 2003/04/0 4 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 Biological Imaging Review の「Light Microscopy Techniques for Live Cell Imaging」という論文に Spinning Disk Confocal として図入りで紹介された。 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 第 56 回日本細胞生物学会 大会 国際バイオ EXPO 日本生化学会中国・四国支 部会 第 32 回千里ライフサイエ ンス講習会（FRET イメー ジング） 第 29 回レーザ顕微鏡研究 会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 共焦点スキャナとリアルタイム 3D の技術紹介と講習 会 イメージングワークショップで共焦点顕微鏡を実際に 使用しながら技術説明を実施 表紙の写真は横河の共焦点スキャナを使用して撮影さ れた。 JULIE C. CANMANI et.al “Determining the position of the cell division plane” 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 イメージングワークショップで共焦点顕微鏡を実際に 使用しながら技術説明を実施 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 第 26 回日本神経科学大会 浜松医大メディカルフォ トニクスコース 阪大 COE 教育プログラム Nature, Vol. 424, 1074-1078 日本生物物理学会第 41 回 年会 第 76 回日本生化学会大会 第 12 回日本バイオイメー ジング学会学術集会 北大 COE 教育プログラム 分子生物学会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 農芸化学学会 共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 国際バイオ EXPO 共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 共焦点スキャナとリアルタイム 3D の技術紹介と講習 会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 ライブセルイメージング 研究会 浜松医大メディカルフォ トニクスコース 神経科学会 共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 バイオジャパン 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 バイオイメージング学会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 分子生物学会 95 2003/05/1 4 2003/05/1 4 2003/05/1 6 2003/06/2 6 2003/07/0 1 2003/07/2 3 2003/08 2003/08/1 1 2003/08/2 8 2003/09/2 3 2003/10/1 5 2003/10/2 9 2003/11/2 6 2003/12/0 4 2004/03/2 9 2004/05/1 9 2004/06/2 3 2004/07/2 1 2004/09/2 0 2004/09/2 8 2004/11/0 5 2004/12/0 8 31 38 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 横河電機株式 会社 NHK エンジニ アリングサー ビス、横河電 機、日立国際電 気 NHK 39 NHK 40 NHK 41 NHK 「ハイビジョン映像進化論」の中で HARP カメラを紹 介 「誇るべき匿名のヒーローたち」と題し谷岡健吉の研 究内容紹介 番組の中で HARP カメラを紹介 42 NHK どうして暗闇でもカメラは写るの？ 43 44 NHK NHK 45 NHK HARP カメラの紹介と応用の可能性について ”未来を映し出す「電子の目」 ”と題し HARP カメラ を紹介 HARP カメラで稲の根の成育を研究 46 NHK 47 NHK 色素網膜症等「夜盲症」患者に HARP カメラによる映 像は大変有用であった HARP カメラと応用事例を紹介 48 NHK 当該プロジェクトの成果の紹介（４０秒） 49 NHK 当該プロジェクトの成果の紹介（１００秒） 50 NHK HARP カメラの原理や撮像例を紹介 51 52 当該プロジェ クト NHK 53 NHK 54 （財）東京都医 学研究機構（東 京都臨床医学 総合研究所） 32 33 34 35 36 37 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 生物物理学会 併設展で共焦点顕微鏡の技術紹介を行った。 第 30 回日本微小循環学会 細胞、3D 動画風に 日経産業新聞 生きた細胞内の最高速で立体化 科学新聞 細胞内ネットワークのダイナミズム解析にやさしく鮮 明な画像を取得 ＣＳＵ LiveStagｅ LS-1 高速・高感度共焦点顕微鏡 システム 当該プロジェクトの概要 BIONICS 2004/12/1 3 2005/02/2 3 2005/06/0 2 2005/06/1 0 2005/11 バイオテクノロジージャ ーナル Nanotech 2003 + Future 展 示会に出展 2005/11/1 2 2003/02/2 6-08 当該プロジェクトの紹介 NHK おはよう日本で全国 放映 NHK BS ハイビジョンで 全国放映 朝日新聞 2002/10/2 4 2002/11/1 1 2002/12/0 6 2003/01/1 0 2003/05/1 7 2003/05 2003/06/0 8 2003/08/2 1 2003/12/0 9 2003/12/0 9-12 2004/05/2 0 2004/05/2 1 2005/05/2 1 NHK てれごじ。こうちで 放映 NHK 教育 科学大好き土 よう塾で全国放映 Herald Tribune 産経新聞 NHK ニュース 10 で全国放 映 NHK 首都圏ネットワーク で放映 世界情報社会サミット(ス ウェーデン）に出展 NHK ニュース 10 で全国放 映 NHK ニュースで全国放映 サイエンス ZERO こ れが未来のテレビだ 当該プロジェクトの成果（ハイビジョン顕微鏡で NHK ニュース おはよ 生きた細胞撮影 理化学研究所が世界初の成功） う日本 HARP カメラの原理や撮像例を紹介 科学大好き土よう塾 暗闇でも映る 高感度 カメラのヒミツ HARP カメラのバイオ研究などへの応用を紹介 サイエンス ZERO 最 先端テレビがひらく未 来 番組（ハイビジョン映像進化論）への映像（ミトコン ドリアの挙動）提供。 96 NHK 衛星ハイビジョン局 2006/05/1 5 2006/05/2 0 2006/05/2 0 2002/11 55 56 57 58 59 60 61 （財）東京都医 学研究機構（東 京都臨床医学 総合研究所） （財）東京都医 学研究機構（東 京都臨床医学 総合研究所） （財）東京都医 学研究機構（東 京都臨床医学 総合研究所） （財）東京都医 学研究機構（東 京都臨床医学 総合研究所） （独）理化学研 究所 （独）理化学研 究所 産総研 番組（サイエンスミステリー それは運命なのか奇跡 なのか！DNA が解き明かす人間の真実と愛）への映像 （精子由来ミトコンドリアの排除の様子）提供。 フジテレビ 2003/03/1 5 番組（キヤノンスペシャル 描かれた記憶 人類の物 語は一人の母から始まった）への映像（精子由来ミト コンドリアの排除の様子）提供。 テレビ朝日系列 2003/06/2 1 番組（高校講座生物）への映像（繊維芽細胞内ミトコ ンドリアの挙動に関する映像）提供。 NHK 教育 TV 2004/04/2 3 ミトコンドリアゲノム（遺伝子）の定説「ボトルネッ ク効果モデル」を覆す発見 時事通信、科学新聞、日刊 工業新聞 2007/02 NHK ニュース、朝日新聞、 2006/05/1 東京新聞、毎日新聞、日経 0 新聞、産経新聞、化学工業 日報、日刊工業新聞、科学 新聞 番組（サイエンス ZERO）への映像（プロトタイプ機・ NHK 教育 TV 2006/05/2 酵母ゴルジ体の槽成熟に関する映像）提供 0 「高速高精細共焦点レーザ顕微鏡による画像解析」 Live Cell イメージング研 2004/06/2 究会、産総研お台場 3 細胞小器官ゴルジ体のタンパク質輸送の大論争に決着 ・新しい細胞内１分子イメージング顕微鏡創出による生体分子定量解析技術の開発 番 号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 会社名 内容 掲載物 掲載日 国立遺伝学研 究所 見えなかったものを観る－無理と言われたテーマに挑 戦－ 2002/10/1 国立遺伝学研 究所・理化学研 究所 国立遺伝学研 究所 理化学研究 所・国立遺伝学 研究所 理化学研究 所・国立遺伝学 研究所 Nikon・国立遺 伝学研究所 理化学研究 所・国立遺伝学 研究所 国立遺伝学研 究所・理化学研 究所 国立遺伝学研 究所・理化学研 究所 理化学研究 所・国立遺伝学 研究所 Back to basics (１分子顕微鏡を写真・画像とともに紹 介) Science & Technorogy Journal, Vol.11, No.10 (P52-P53) Nature, Vol.420, No.6914, naturejobs, page nj6914-07a ダイヤモンド「ループ」, April 2004, No.4, p38 読売新聞 2004/3/8 分子イメージングで T 細胞活性化のミクロ構造を発見 日経バイオテク 2005/11/21 Nikon による薄層斜光照明装置の試作機 日本生物物理学会第 43 回 年会(札幌)に出展 RIKEN NEWS, No.305, pp.5-7, Nov 2006 2005/11/23 -25 2006/11 先端技術、生きた細胞の中身観察―解像度１分子レベ ル― 「今年のバイオで最もしのぎを削る先端分野」 日経産業新聞 2007/01/4 免疫１分子イメージング ＢＴＪジャーナル 2007 年 １月号 2007/01 Pioneering a new field through intracellular single-molecule imaging RIKEN RESEARCH, Vol 2, No 3, pp.13-16, Mar 2007 2007/03 次世代テクノロジーリーダー100 人 異物侵入でセンサー作動、すぐに免疫反応…理研が解 明 細胞内 1 分子イメージングの拓く新しい世界 97 2002/11/28 2005/11/7 98