RIKEN Plant Science Center 2010 Annual Report 植物科学研究センター 2010 アニュアルレポート RIKEN Yokohama Institute 独立行政法人 理化学研究所 横浜研究所 Organization Chart & Contents 組織図 & 目次 Director［ センター長 ］ 篠崎 一雄 Kazuo SHINOZAKI Senior Advisor［ 特別顧問 ］ 杉山 達夫 Tatsuo SUGIYAMA Advisory Council［ アドバイザリーカウンシル ］ 議長｜ Chair Wilhelm GRUISSEM Organization Chart & Contents Professor, Institute of Plant Sciences, ETH (Swiss Federal Institute of Technology) Zürich, Switzerland 他 委員 8 名 ｜ 8 other members Coordinator［ コーディネータ ］ 吉田 茂男 Shigeo YOSHIDA Senior Visiting Scientists［ 客員主管研究員 ］ 岡田 清孝 Kiyotaka OKADA 福田 裕穂 Hiroo FUKUDA 山谷 知行 Tomoyuki YAMAYA 荻原 保成 Yasunari OGIHARA 柴田 大輔 Daisuke SHIBATA 冨田 勝 Masaru TOMITA 曽我 朋義 Tomoyoshi SOGA 松岡 健 Ken MATSUOKA 村中 俊哉 Toshiya MURANAKA 南原 英司 Eiji NAMBARA 金谷 重彦 Shigehiko KANAYA 和田 拓治 Takuji WADA 浅見 忠男 Tadao ASAMI 山崎 真巳 Mami YAMAZAKI 西岡 孝明 Takaaki NISHIOKA Research Support Section［ 研究支援部門 ］ ●植物科学研究センター｜ Plant Science Center コミュニケーター｜ Science Communicators 伊東 真知子 Machiko ITOH 吉永 大祐 Daisuke YOSHINAGA 小林 宏美 Hiromi KOBAYASHI 百瀬 有紀子 Yukiko MOMOSE 杉山 麻衣 Mai SUGIYAMA 加藤 朋子 Tomoko KATOH 池永 美和子 Miwako IKENAGA 正代 初代 Hatsuyo SHODAI 小澤 久美子 Kumiko OZAWA 佐藤 真衣 Mai SATOH 鈴木 （ワーグナー） あかね Akane Wagner-SUZUKI アシスタント｜ Assistants 吉満 朋子 Tomoko YOSHIMITSU 森本 美喜子 Mikiko MORIMOTO 佐藤 綾子 Ayako SATOH 中川 賀子 Yoshiko NAKAGAWA 須佐 文子 Fumiko SUSA 永井 葉子 Yoko NAGAI 角田 美菜子 Minako SUMITA 池田 真理子 Mariko IKEDA ●横浜研究推進部｜ Yokohama Research Promotion Div. 新藤 かおり Kaori SHINDO ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1 ディレクター座談会 ・・・・・・・・ 2 メタボローム研究の推進 ・・・ 5 国内外での連携体制 ・・・・・・・・・・・・ 6 アドバイザリーカウンシル ・・・・・・・・・・ 8 受賞 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 9 Organization Chart ● 組織図 Directors’Round-table Talk ● Promotion of Metabolome Research Int’ l & Domestic Collab. PSC Advisory Council Awards ● Press Releases PSC Seminars ● ● News & Events Publications ● ● ● ● プレスリリース ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 10 PSCセミナー ● ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 14 ニュース・イベント ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 16 公表論文 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 64 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 20 M etabolomics Research Group ● メタボローム基盤研究グループ グループディレクター ● 斉藤 和季 ／ Kazuki SAITO 斉藤 和季 ／ Kazuki SAITO Metabolome Analysis Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 20 平井 優美 ／ Masami Yokota HIRAI Metabolic Systems Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 22 メタボローム解析研究チーム 代謝システム解析チーム ● ● 先端 NMR メタボミクスユニット ● ゲノム機能統合化研究チーム ● Advanced NMR Metabomics Research Unit ・・・・・・・・・・・・・・・ 24 菊地 淳 ／ Jun KIKUCHI 嶋田 幸久 ／ Yukihisa SHIMADA Integrated Genomics Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 26 ゲノム情報統合化ユニット ● 櫻井 哲也 ／ Tetsuya SAKURAI Integrated Genome Informatics Research Unit・・・・・・・・・・ 28 メタボローム情報ユニット ● 有田 正規 ／ Masanori ARITA Metabolome Informatics Research Unit ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 30 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 32 G ene Discovery Research Group ● 機能開発研究グループ グループディレクター ● ● Gene Discovery Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 32 篠崎 一雄 ／ Kazuo SHINOZAKI 細胞機能研究ユニット ● 制御機能研究チーム 篠崎 一雄 ／ Kazuo SHINOZAKI Cell Function Research Unit ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 34 杉本 慶子 ／ Keiko SUGIMOTO Genetic Regulatory Systems Research Team・・・・・・・・・・・・・・ 36 酒井 達也 ／ Tatsuya SAKAI 機能調節研究ユニット ● シン リョン ／ Ryoung SHIN Regulatory Network Research Unit ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 38 発現調節研究ユニット ● チャン ラムーソン ファン ／ Lam-Son Phan TRAN Signaling Pathway Research Unit ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 40 基盤研究プログラム ● 組織図 ＆ 目次 機能開発研究チーム ● R&D Programs for PSC ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 42 篠崎 一雄 ／ Kazuo SHINOZAKI ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 44 G rowth Regulation Research Group ● 生長制御研究グループ・ グループディレクター 生長制御研究チーム ● ● ● Growth Regulation Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 44 神谷 勇治 ／ Yuji KAMIYA 適応制御研究ユニット ● 促進制御研究チーム 神谷 勇治 ／ Yuji KAMIYA Dormancy and Adaptation Research Unit ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 46 瀬尾 光範 ／ Mitsunori SEO Cellular Growth and Development Research Team・・・ 48 山口 信次郎 ／ Shinjiro YAMAGUCHI M etabolic Function Research Group 代謝機能研究グループ ● グループディレクター ● ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 50 斉藤 和季 ／ Kazuki SAITO 代謝機能研究チーム ● 斉藤 和季 ／ Kazuki SAITO Metabolic Function Research Team・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 50 基礎代謝研究チーム ● 高橋 秀樹 ／ Hideki TAKAHASHI Plant Nutrition and Basal Metabolism Research Team ・・・・・・ 52 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 54 P lant Productivity Systems Research Group ● 生産機能研究グループ・ グループディレクター ● 榊原 均 ／ Hitoshi SAKAKIBARA 生産制御研究チーム ● 榊原 均 ／ Hitoshi SAKAKIBARA Biodynamics Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 54 形態制御研究チーム ● 出村 拓 ／ Taku DEMURA Morphoregulation Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 56 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 58 P lant Immunity Research Group ● 植物免疫研究グループ グループディレクター 植物免疫研究チーム ● ● 白須 賢 ／ Ken SHIRASU 白須 賢 ／ Ken SHIRASU Plant Immunity Research Team ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 58 ・・・・・・・・・・・・・・ 60 P lant Functional Genomics Research Group ● 植物ゲノム機能研究グループ・ グループディレクター ● 松井 南 ／ Minami MATSUI 植物ゲノム機能研究チーム ● 松井 南 ／ Minami MATSUI Plant Functional Genomics Research Team・・・・・・・・・・・・・・・・ 60 植物ゲノム発現研究チーム ● 関 原明 ／ Motoaki SEKI Plant Genomic Network Research Team・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 62 1 2 3 4 5 International and Domestic Collaboration 国内外での連携体制 主な国内連携先 Domestic Collaboration メタボローム基盤の構築 ヒョウタンゴケによる重金属排水処理 Metabolomics Research Platform Disposal of Waste Containing Heavy Metal with Moss ・かずさ DNA 研究所 ・DOWA ホールディングス Kazusa DNA Research Institute DOWA Holdings Co., Ltd. ・慶應義塾大学先端生命科学研究所 Institute for Advanced Biosciences, Keio University 植物の生産性向上を目指すオールジャパンプロジェクト 「グリーンテクノ計画」 Research on Wheat Green-Techno Plan nationwide in a drive to improve plant productivity ・横浜市立大学木原生物学研究所 ・農業生物資源研究所 コムギに関する研究 Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University National Institute of Agrobiological Sciences International and Domestic Collaboration ・大学ネットワーク イネに関する研究 Universities Network for Plant Science Research on Rice 慶應大先端生命科学研究所 ・農業生物資源研究所 Institute for Advanced Biosciences, Keio Univ. National Institute of Agrobiological Sciences ・国際農林水産業研究センター ・メタボローム基盤技術 Japan International Research Center for Agricultural Sciences ・岡山生物科学総合研究所 Metabolomics research platform Research Institute for Biological Sciences, Okayama バイオマス増産に向けた植物ゲノム科学及び バイオテクノロジー分野 Plant genome science and biotechnology for increase for increase in biomass ・森林総合研究所 Forestry and Forest Products Research Institute 農業生物資源研究所 6 理研基幹研究所 ASI, RIKEN National Institute of Agrobiological Sciences ・化合物バンク RIKEN Natural Products 理研 PSC ・微生物メタボローム Depository Microbial metabolome PSC, RIKEN 国際農林水産業研究センター Japan International Research Center for Agricultural Sciences ・植物遺伝子リソース Plant Genetic Resources 森林総合研究所 Forestry and Forest Products Research Institute ・メタボローム基盤技術 Metabolomics research platform かずさ DNA 研究所 Kazusa DNA Research Institute ・メタボローム基盤技術 Metabolomics research platform 岡山生物科学総合研究所 Research Institute for Biological Sciences, Okayama ：大学ネットワーク 横浜市立大学木原生物学研究所 DOWA ホールディングス Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University DOWA Holdings Co., Ltd. 連携大学院 Cooperative Graduate Schools 横浜市立大学 木原生物学研究所 名古屋大学 大学院生命農学研究科 Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University Graduate School of Bioagricultural Sciences, Nagoya University 横浜市立大学 大学院生命ナノシステム科学研究科 東京大学 大学院理学系研究科 Graduate School of Nanobioscience, Yokohama City University Graduate School of Science, The University of Tokyo 筑波大学 大学院生命環境科学研究科 東北大学 大学院農学研究科 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University 首都大学東京 大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Metropolitan University 国際連携 International Collaboration 1 Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology＊, Germany (2005-) 2 Nanjing Forestry University＊, China (2007- ) Grape FOX hunting system 8 Umeå Plant Science Centre, Swedish University of Agricultural Sciences, Sweden Tree genomics and breeding mainly using poplar Chemometrics informatics 3 Department of Plant Systems Biology, Flanders Interuniversity Institute for Biotechnology (VIB)＊, Belgium (2007-) Systems biology and Metabolomics 9 John Innes Centre and the Sainsbury Laboratory, UK Molecular breeding and genomics in stress responses 10 China Agricultural University, China Plant Biotechnology 4 Leibniz Institute of Plant Biochemistry＊, Germany (2007-) Massbank (mass spectral database) 5 University of Pretoria, South Africa The AtGenExpress project with an international consortium 国内外での連携体制 Metabolomics 7 URGV at Genoplante, France ＊with partnership agreement Pharmaceuticals from Artemisia 6 International Center for Tropical Agriculture (CIAT), Colombia Cassava full-length cDNA collection 7 8 9 1 3 4 7 10 2 6 5 PSC Advisory Council アドバイザリーカウンシル 植物科学研究センターのアドバイザリーカウンシルは、2008 年 11 月 25 日∼ 27 日に理研横浜研究 所にて、センターの運営方針、研究活動、将来計画などを評価しました。その際のコメントの要旨は 次の通りです。 Plant Science Center Advisory Council, PSAC, met from November 25-27, 2008 at the RIKEN Yokohama campus to review the Center's operating policy, research activities, and future research plans. The Council’ s overall assessments are provided below. 1 植物科学研究センター（PSC）は、革新的でイン パクトが大きく卓越した植物研究という理研の伝統 を引き継いでおり、国内外に広く認められている。 2 PSC Advisory Council 3 戦略計画の明確なビジョンを有し、革新的な技術 プラットフォームに支えられており、成功軌道に乗っ て進んでいる。 PSC is on a successful trajectory with a strong mission, a visionary strategic plan of basic and applied research, and supported by innovative technology platforms. 究の卓越性、ブレークスルーとなる発見、および 効果的なコラボレーションにおいて、予算が減少 しているにも関わらず顕著な進歩を達成した。 The Plant Science Center has continued the RIKEN tradition of excellent, innovative and high-impact plant research that has gained highest national and international visibility. PSC は、強いミッションと基礎および応用研究の PSC は篠崎一雄センター長の指導力のもとで、研 Under the leadership of Director Kazuo Shinozaki PSC has made significant advancements in research excellence, breakthrough discoveries and effective collaborations, despite a stagnant or even declining budget. 4 PSC は、その 業 績によって、世 界 の 主 要 植 物 科 学センターの中で卓越した競争力のある位置を占 めている。 Based on its accomplishments PSC is excellently and competitively positioned among the internationally leading plant science centers. 8 委員 PSAC Members Dirk INZE ● Chair Scientific Director, Department of Plant Systems Biology, VIB (Flanders Interuniversity Institute for Biotechnology) Professor, Ghent University, Belgium Wilhelm GRUISSEM Professor, Institute of Plant Sciences, ETH (Swiss Federal Institute of Technology) Zürich, Switzerland Richard A. DIXON Senior Vice President and Plant Biology Division Director, The Samuel Roberts Noble Foundation, USA 廣近 洋彦 Hirohiko HIROCHIKA ● Members Peter McCOURT Professor, Department of Botany, University of Toronto, Canada 澁谷 直人 Naoto SHIBUYA 明治大学農学部 教授 Professor, School of Agriculture, Meiji University 田中 良和 Yoshikazu TANAKA サントリーホールディングス株式会社 R&D 企画部 植物科学研究所 所長 Chief Executive, Institute for Plant Science, Suntory Holdings Ltd. 独立行政法人農業生物資源研究所 基礎研究領域 領域長 Director, Division of Genome and Biodiversity Research, National Institute of Agrobiological Sciences 田畑 哲之 Satoshi TABATA 財団法人かずさディー・エヌ・エー研究所 副所長 Deputy Director, Kazusa DNA Research Institute Elizabeth DENNIS Chief Research Scientist, Division of Plant Industry, CSIRO (Commonwealth Scientifi c and Industrial Research Organization), Australia Awards 受賞 The EMBO Journal Cover Contest Leica Microsystems Photo Contest 2009/7/11 2009 Olchemim Award by Olchemim 榊原 均 Hitoshi Sakakibara 篠崎 一雄 Kazuo Shinozaki 山口 信次郎 Shinjiro Yamaguchi 真籠 洋 Hiroshi Magome 豊岡 公徳 若崎 眞由美 Kiminori Toyooka Mayumi Wakazaki 河村 彩子 Ayako Kawamura 2009/7/21 Top five Plant Cell manuscripts Plant Cell 20周年記念最優秀論文賞 2009/10/29 植物化学調節学会賞 JSCRP Prize, The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants 2009/10/30 植物化学調節学会 優秀ポスター賞 Best Poster Prize, The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants Awards 2009/12/6 Olympus BioScapes International Digital Imaging Competition 2009, Olympus America Inc. 2009/12/9 Leica Microsystems Photo Contest シロイヌナズナのトライコームにおける転写因子 GTL1 の局在 Expression patterns of the transcription factor GTL1 in Arabidopsis trichome 9 2010/1/4 New Hot Paper 2009 by Thomson Router 嶋田 幸久 Yukihisa Shimada 豊岡 公徳 佐藤 繭子 若崎 眞由美 Kiminori Toyooka Mayuko Sato Mayumi Wakazaki 榊原 均 Hitoshi Sakakibara 杉本 慶子 Keiko Sugimoto 2010/2/11 Awarded in The EMBO Journal Cover Contest 2009 電子顕微鏡でとらえたバジルの花弁にある匂い玉 Mushroom-shaped oil glands on the surface of a Basil sepal 2010/3/1 日本学術振興会賞 6th JSPS Prize, Japanese Society for Promotion of Science 2010/3/19 日本植物生理学会 奨励賞 2009 Japanese Society of Plant Physiologists Young Scientist Award, The Japanese Society of Plant Physiologists Press Releases プレスリリース 2009 4/7 植物概日時計とミトコンドリア機能の 蜜月な関係を発見 −体内時計の制御が、ストレス耐性植物や 有用物質産生植物の生産への鍵− 2009 7/1 メタボローム情報ユニット、メタボローム解析研究チーム、 生産機能研究チーム 植物の葉緑体の数と大きさを 調節する仕組みを解明 −葉緑体の制御でデンプンなどの 生産新作物の開発にも貢献− 植物ゲノム機能研究チーム Regulation mechanism controlling the number and size of chloroplasts in land plants identified Impact of clock-associated Arabidopsis pseudo-response regulators in metabolic coordination - Chloroplast regulation will contribute to the development of starch crops - Metabolome Informatics Research Unit, Metabolome Analysis Research Team, Biodynamics Research Team Plant Functional Genomics Research Team ●PDV1、PDV2 の量を変えたときの葉緑体の様子 ●Morphology of chloroplast by changing the amount of PDV1, PDV2 2009 8/11 細胞分裂の調節に必須の 新しい「 」遺伝子を発見 −SUMO修飾機構による細胞分裂を維持する役割を担う− 細胞機能研究ユニット ●モデル植物シロイヌナズナの生物分子時計の概要 Newly identified HPY gene required for the regulation of cell division ●A model for the circadian clock in - Maintains cell division through SUMO modification - 2009 4/24 10 Cell Function Research Unit 植物細胞中での新規な大量物質輸送装置 分泌小胞塊 (Secretory Vesicle Cluster) の発見 −植物性バイオマス増産への応用に期待− 基盤研究プログラム A recently discovered structure “Secretory Vesicle Cluster”in plant cells functions to transport proteins and glycans around the cell R&D Programs for PSC ●植物の分裂組織 ●Meristematic tissues in plants 洪水耐性イネの 分子メカニズムを解明 2009 8/20 生産制御研究チーム Elucidation of molecular mechanism for flood tolerance in deep water rice Biodynamics Research Team ●タンパク質や細胞壁成分の分泌を担う構造体 ●A mobile secretory vesicle cluster involved in mass transport from the Golgi to plant cell exterior 2009 9/1 植物細胞の大きさを調節する 新たな遺伝子「 」を発見 −植物バイオマスの増加などの研究、 実用化の進展に貢献− 2009 9/24 細胞機能研究ユニット、植物ゲノム機能研究チーム 細胞内リサイクルシステム “ オートファジー ”が細胞死を抑制 −植物の細胞死促進の原因が、 過剰なサリチル酸シグナリングと判明− 植物免疫研究チーム、生長制御研究チーム、 メタボローム解析研究チーム Gene controlling plant cell growth discovered Cell’ s internal autophagy“Recycling System” regulates cell death - Contributes to the research to increase plant biomass Cell Function Research Unit, Plant Functional Genomics Research Team - Excessive salicylic acid signaling is responsible for accelerated cell death in plants Plant Immunity Research Team, Growth Regulation Research Team, Metabolome Analysis Research Team ●GTL1 は細胞生長を抑制する働きを持つ ●GTL1 represses cell growth in plants 基盤研究プログラム Developmental changes and organelle biogenesis in the reproductive organ of the thermogenic skunk cabbage ●オートファジーの進行過程 ●Process of autophagy R&D Programs for PSC 2009 12/14 ●電子顕微鏡 TEM で撮影したザゼンソウのミトコンドリア ●Mitochondria of the skunk cabbage observed by transmission electron microscopy 2009 9/22 劣悪環境に応答する植物ホルモン 「アブシジン酸」の応答経路を解明 −植物の環境ストレス耐性の制御機構が明らかに− 機能開発研究チーム The simple mechanism of a phytohormone abscisic acid signaling uncovered Gene Discovery Research Team ●植物におけるアブシジン酸のシグナル伝達機構 ●The simple mechanism of ABA signaling in plants プレスリリース 植物による熱産生メカニズムの一端を解明 2009 9/5 植物ステロイドホルモンによる 葉緑体制御の司令塔「 」を発見 −ケミカルバイオロジー研究で、 ブラシノステロイドのシグナリング機構を解明− 植物ゲノム機能研究チーム Plant steroid hormone signaling gene identified as important player to chloroplast regulation Plant Functional Genomics Research Team 11 2009 12/15 葉緑体タンパク質をコードする 遺伝子変異体の表現型をDBで公開 −低炭素社会の構築に必須な、 葉緑体機能研究のための基盤整備へ貢献− 2009 12/24 遺伝子のコピー「 重複遺伝子 」が起こす 形態にかかわる進化機構を解明 −ゲノム解析が分子レベルの変化と生物の形態変化をつなぐ− 基盤研究プログラム 基盤研究プログラム、ゲノム情報統合化ユニット Evolution of morphological divergence by duplicate genes Arabidopsis Phenome Information Database on chloroplast function made public - Addressing the relationship between morphological and molecular changes by genome analysis - R&D Programs for PSC, Integrated Genome Informatics Research Unit R&D Programs for PSC ●遺伝子のコピー後に起こる重複遺伝子の機能分化 ●Functional divergence of duplicate genes ●野生型と変異体の表現型の分類 ●Classification of phenotype in the wild-type and mutant plants 主要マメ科作物ダイズのゲノム解析に貢献 2010 1/14 2009 12/21 12 植物が持つ2つのイソプレノイド生合成経路 の制御機構を発見 −ミトコンドリアで働くタンパク質が、 葉緑体と細胞質における生合成を制御− 代謝機能研究チーム −有用作物ダイズの学術研究や品種改良の効率化に期待− ゲノム情報統合化ユニット、機能開発研究チーム Genome analysis of the newly sequenced genome of the soybean Integrated Genome Informatics Research Unit, Gene Discovery Research Team Novel regulatory mechanisms discovered for isoprenoid synthesis in plants Metabolic Function Research Team ●ダイズ染色体の概観 ●Genomic landscape of the 20 assembled soybean chromosomes ●植物細胞内におけるイソプレノイド生合成の概念図 ●Scheme for the isoprenoid biosynthesis in a plant cell 2010 1/19 乾燥耐性を誘起する植物ホルモン 「アブシジン酸」 の輸送因子を発見 −ストレス・ホルモンの能動的な 輸送メカニズムの存在が明らかに− 2010 3/17 最新ゲノム科学を活用、植物ホルモン 「オーキシン」の阻害剤を発見 −植物の成長制御メカニズム解明に役立つ 新たな研究ツールとして期待− 基盤研究プログラム ゲノム機能統合化研究チーム Abscisic acid transporter involved in inducing tolerance to dryness Auxin biosynthesis inhibitors were identified by genomics-based approaches - Finding will shed light on active transport mechanisms for stress hormones - - Valuable tools for research on the auxin functions and auxin biosynthesis pathways - R&D Programs for PSC Integrated Genomics Research Team ●同化した化合物の構造 ●Chemical compounds inhibiting auxin biosynthesis 「植物の体内時計」に関与するタンパク質の 生化学的機能を発見 −花芽の形成や組織サイズを制御する 「植物の体内時計」形成メカニズムの理解へ− 生産制御研究チーム Discovery of molecular function for circadian clock-associated proteins ●蛍光タンパク質との融合による細胞内局在 ●Subcellular localization of the fluorescent-fusion protein 2010 1/28 プレスリリース 2010 3/18 - A theoretical guide for the engineering of hardier, faster ー growing plants Biodynamics Research Team 未利用のバイオ資源の有効活用に向け、 代謝混合物の新たなNMR評価法を開発 −捨てていた “ もったいない (MOTTAINAI)”物質や 情報資源を拾い上げる− 先端 NMR メタボミクスユニット 13 A new NMR appraisal method for detection of metabolites Advanced NMR Metabomics Research Unit ●体内時計（概日時計）のつくる概日リズム ●Circadian rhythm delivered by circadian (biological) clock 2010 3/25 窒素の有効利用のためのイネ独自の しくみを発見 −イネの生産性向上に期待− メタボローム解析研究チーム A unique mechanism for efficient nitrogen utilization in rice: a finding for an increased crop yield Metabolome Analysis Research Team ●“炭素資源の宝庫”植物から資源有効利用のための 抽出プロセス評価法 ●Metabolite extraction process profiling method and a comprehensive large-scale metabolite annotation PSC Seminars 2009-2010 PSC セミナー 2009-2010 開催日 2009/4/6 PSC Seminars 2009-2010 14 テーマ / タイトル 講演者 所属 Isolation and functional studies of arabinogalactan proteins involved in GA signaling in aleurone cells Dr. Kiyoshi Mashiguchi The University of Tokyo, Japan 2009/4/14 Data integration in omics Dr. Max Bylesjö Chemometrics group, Umeå University Sweden, ALMAC Group, Sweden 2009/4/20 Hydrotropism regulates root system architecture in Arabidopsis Dr. Gladys Iliana Cassab Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM), Mexico 2009/4/21 Global metabolomic profiles reveal aggressive prostate cancer biomarker and mechanism of cancer drug action. Dr. Michael (Mike) Milburn Chief Scientific Officer Metabolon, USA 2009/5/13 Molecular and cellular studies of telomere binding protein 1(RTBP1) and telomere-related protein in rice Dr. Jong-Pil Hong Dept of biology, College of Life Science and Biotechnology, Yonsei University, Korea 2009/5/19 Characterization of Repressor of Silencing1 (ROS1) Prof. Zhizhong Gong suppressors: transcriptional gene silencing independent on siRNA-directed DNA methylation in Arabidopsis 2009/5/25 On the compartmentation of isoprenoid biosynthesis in plants : Tobacco BY-2 cells as an excellent test system 2009/5/25 Strigolactones: rhizosphere signalling molecules and Dr. Harro Boumeester new plant hormone Wageningen University, The Netherlands 2009/5/29 Chemical diversity of terpenoids of conifer defense Dr. Joerg Bohlmann University of British Columbia, Canada 2009/5/29 When glucosinolates break down: The diversity of hydrolysis products and their biochemical and ecological contexts Dr. Jonathan Gershenzon Max Planck Institute, Germany 2009/5/29 Unraveling the catalytic specificity of terpene biosynthetic enzymes and engineering the biosynthesis of novel terpenes in yeast and plants Dr. Joe Chappell University of Kentucky, USA 2009/6/8 Regulation by the COP9 signalosome of AtPIC2, a F-box protein from Arabidopsis thaliana Dr. Benedetta Lombardi Department of Genetics and Molecular Biology, Universita La Sapienza Rome, Italy 2009/6/12 Sumoylation in plant responses to abiotic stresses Dr. Kenji Miura Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, Japan 2009/6/18 Time for a change from weed to crop - The molecular process of rice domestication- Dr. Takeshi Izawa, Chief Researcher National Institute of Agrobiological Sciences (NIAS), Japan 2009/7/2 Tryptophan conjugates of JA and IAA are auxin inhibitors Dr. Paul E.Staswick University of Nebraska‒Lincoln, USA 2009/7/7 Nuclear import of pseudoresponse regulator proteins (PRRs) in the Arabidopsis circadian clock Dr. David E. Somers Department of Plant Cellular and Molecular Biology, Plant Biotechnology Center, The Ohio State University, USA 2009/7/8 Molecular evolution of a viral non-coding sequence under the selective pressure of amiRNA-mediated silencing Assistant Prof. Shih-Shun Lin Lab of Plant Molecular Biology & Virology, Institute of Biotechnology, National Taiwan University,Taiwan Identification and characterization of metabolic QTL in Arabidopsis thaliana Dr. Jan Lisec Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Germany The molecular basis of plant Dr. Nathalie Gonzalez Department Plant Systems Biology, VIB, and Department Molecular Genetics, Ghent University, Belgium 2009/9/15 Identification of regulators and targets of circadian calcium signalling Dr. Fiona Robertson Laboratory of Circadian Signal Transduction, University of Cambridge, UK 2009/10/1 Diagnostic and therapeutic program of neurodegenerative disease by metabolomics Dr. Dayan Goodenowe, President and CEO Phenomenome Discoveries Inc., Canada 2009/7/27 2009/8/7 2009/10/7 Dr. Thomas Bach State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Biological Sciences, China Agricultural University, China University of Louis Pasteur, France Evolutionary biology of the genus Monochoria in Asia Dr. Guang-Xi Wang Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Japan 2009/10/16 Efficient yeast one-hybrid screen to identify the novel regulators of apical-basal axis formation in Arabidopsis embryos Dr. Minako Ueda Division of Biological Science, Graduate School of Science, Nagoya University, Japan 2009/10/19 A highly interconnected plant defense signaling network Dr. Fumiaki Katagiri Department of Plant Biology, Microbial and Plant Genomics Institute, University of Minnesota, USA 2009/10/20 What agriculture producers are looking for in advanced research and education? Dr. Hiroaki Hayashi Former Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, Japan テーマ / タイトル 講演者 所属 2009/10/20 Introduction of the institute of systems biology Prof. Normah Mohd. Noor Institute of Systems Biology, National University of Malaysia, Malaysia 2009/10/20 Metabolite profiling of polygonum minus Dr. Syarul Nataqain Institute of Systems Biology, National University of Malaysia, Malaysia 2009/10/21 Small molecules that perturb strigolactone synthesis uncover new roles for this hormone in light signaling Dr. Yuichiro Tsuchiya University of Toronto, Canada 2009/10/22 Enantioselective control in phenylpropanoid biosynthesis Prof. Toshiaki Umezawa Research Institute for Sustainable Humanosphere, Kyoto University, Japan 2009/10/22 Characterization of biosynthetic enzymes responsible for specialized metabolites of lamiales plants (Lignans & Flavonoids) Dr. Eiichiro Ono, Research Scientist Suntory Holdings Ltd., Japan 2009/10/23 Identification of a plastid Na+ dependent pyruvate transporter in plants, functioning C4 pathway and MEP pathway. Assistant Prof. Tsuyoshi Furumoto Department of Biological Science, Graduate School of Science, Hiroshima University, Japan 2009/11/4 Temporal expression patterns of hormone metabolism genes during imbibition of Arabidopsis thaliana seeds Assistant Prof. Eiji Nambara Depart of Cell & Systems Biology, University of Toronto, Canada 2009/11/6 Role of the conserved TOR (Target of Rapamycin) kinase signaling pathway in plants Dr. Christian Meyer, Research Director Plant Nitrogen Nutrition Lab, Institut Jean-Pierre Bourgin ,INRA Centre de Versailles-Grignon, France 2009/11/6 Role of autohagy in plant nitrogen metabolism Dr. Céline Masclaux-Daubresse, Plant Nitrogen Nutrition Lab, Institut Research Director Jean-Pierre Bourgin, INRA Centre de Versailles-Grignon, France 2009/11/6 Small nucleolar RNAs, snoRNP biogenesis and RNA methylation in Arabidopsis thaliana Prof. Manuel Echeverria Laboratoire Genome et Developpement des Plantes, University of Perpignan, France 2009/11/9 Auxin response under cold stress: underlying molecular mechanism Assistant Prof. Abidur Rahman Cryobiofrontier Research Center, Faculty of Agriculture, Iwate University, Japan 2009/11/10 Dr. Ken-ichi Yamazaki 1) Arabidopsis MBF1s control leaf cell cycle and its expansion. 2) Introduction of bio-molecular-device into higher eukaryote and its utility“Plant biosensor capable of finding steroid hormone medicine” Graduate School of Environmental Earth Science, Hokkaido University, Japan 2009/11/12 Starch biosynthesis in rice endosperm: function and characterization of starch debranching enzyme Dr. Yoshinori Utsumi Laboratory of Plant Physiology, Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Japan 2009/11/24 Evolutionary genomics of flowering gene networks in Arabidopsis thaliana Assistant Prof. Yoshie Hanzawa Plant Evolutionary Molecular Genetics and Genomics, University of Illinois at Urbana-Champaign, USA 2009/12/10 Evolutionary and ecological functional genomics of Arabidopsis relatives Assistant Prof. Kentaro Shimizu Institute of Plant Biology, University of Zurich, Switzerland 2009/12/15 Reorganization of chromatin arrangement after DNA breakage -How does chromosome architecture influence DSB repair?- Dr. Koichi Watanabe Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Germany 2010/1/12 Spatio-temporal pattern formations in cyanobacteria Associate Prof. Hideo Iwasaki Dept. of Electrical Engineering & Bioscience, Waseda University, PRESTO, JST, Japan 2010/1/19 Epigenetics and flowering Dr. Elizabeth Dennis CSIRO Plant Industry, Australia 2010/1/28 Multiple factors mediate the beneficial interactions between mitochondrial metabolism and photosynthetic carbon metabolism Prof. Agepati S. Raghavendra Dean, School of Life Sciences, Dept of Plant Sciences, University of Hyderabad, India 2010/1/28 Orgenelle-derived signal regulates plant cell cycle Prof. Kan Tanaka Graduate School of Horticulture, Chiba University, Japan Metabolites profiling based chemotaxonomy for identification of biomarkers from fermented foods and microbe Dr. Choong Hwan Lee Functional Metabolomics Lab., Department of Biosci. & Biotech. Konkuk University, Korea 2010/2/12 1) Sexual selection and experimental evolution: impacts on genetic architecture 2) Metabolomic covariance matrix and altitudinal adaptation in Arabidopsis populations Dr. Leonardo Bacigalupe Department of Zoology, University of Conception, Chile 2010/3/8 Variation in growth and its response to elevated CO2 among Arabidopsis thaliana ecotypes Dr. Kouichi Hikosaka Graduate School of Life Sciences, Tohoku University, Japan 2010/3/15 Cellular signalling responses in the stigma following self-incompatible and compatible pollinations in brassica and Arabidopsis Prof. Daphne R Goring Department of Cell & Systems Biology, University of Toronto, Canada 2010/3/16 Early atmospheric CO2 sensing and Abscisic Acid signaling mechanisms in plants Prof. Julian I Schroeder Division of Biological Sciences, University of California, San Diego, USA 2010/3/29 Metabolic features of starch biosynthesis system in rice endosperm Prof. Yasunori Nakamura Department of Biological Production, Akita Prefectural University, Japan 2010/2/4 PSCセミナー 2009 2 - 010 開催日 15 News Events ニュース イベント 2009/4/22 2009/7/3 ヒャクニチソウとシロイヌナズナにおける 導管要素二次細胞壁形成にかかわる新規成分の同定 理研・横浜研究所 一般公開 Identifying new components participating in the secondary cell wall formation of vessel elements in zinnia and Arabidopsis Place: RIKEN Yokohama Institute RIKEN Yokohama Institute Open House 2010 2009/9/16 PSC リトリート 2009/5/19 場所：理研横浜研究所 中国農業大学生物学院との 共同研究に関する協定を調印 PSC Retreat Memorandum of understanding for research cooperation between RIKEN Plant Science Center and College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing, China 2009/11/18 ∼ 19 Place: RIKEN Yokohama Institute 第 4 回 メタボロームシンポジウム 場所：横浜市立横浜サイエンスフロンティア高等学校 The 4 th Metabolome Symposium 2009/7/14 『Plant & Cell Physiology』 創刊 50 周年記念特集号を解説 Plant and Cell Physiology-50th anniversary special issue News & Events 2009/7/16 2009/11/21 日本植物細胞分子生物学会 市民公開シンポジウム 「身近な植物バイオテクノロジーのちから」 植物による病原体の認識・応答メカニズムを解明 場所：大手町サンケイプラザ Mechanisms controlling pathogen recognition in plants identified Japanese Society for Plant and Molecular Biology Public Symposium“Familiar Power of Plant Biotechnology” 009/10/14 Place: Otemachi Sankei Plaza in Tokyo 分析データの新規標準化法 CCMN（Cross-contribution 2009/12/1 植物科学シンポジウム Compensating Multiple standard Normalization）の開発 「ひき出そう植物科学の潜在力：日本発 GM 植物実現 ― 質量分析計分析データの精度の向上に成功 Novel normalization method increase the accuracy of を目指して」 mass spectroscopy based metabolomics 2009/10/23 16 Place: Yokohama Science Frontier High School 理研の研究成果が山手線･中央線･京浜東北線の 車両モニターで放送されます！ 放送タイトル：植物による熱産生メカニズムの一端を解明 ∼ミトコンドリアを豊富に含む細胞が、熱産生への鍵∼ 場所：品川コクヨホール Plant Science Symposium “Educe Potential of Plant Science ‒ Aiming at manipulation of Made-in-Japan GM Platns” Place: Kokuyo Hall in Tokyo One of our research results was introduced to passengers through LCD on the JR trains in Tokyo Area as a Science show. 2010/1/13 理研の研究成果が山手線･中央線･京浜東北線の 車両モニターで放送されます！ 放送タイトル：サイトカイニンが食糧危機を、コケが 環境汚染を救う One of our research results was introduced to passengers through LCD on the JR trains in Tokyo Area as a Science show. 2010/1/15 植物による部位特異的な二次代謝産物生合成の 事実を発見 AtMetExpress: A database of secondary metabolites of various Arabidopsis parts 2010/1/21 植物が「よそ者遺伝子」を眠らせるしくみを発見 Silencing mechanism in plants of foreign genes 理研・横浜研究所 一般公開 RIKEN Yokohama Institute Open House 2010 Research in The Center [ Laboratory ] Research Group, Research Team, Research Unit Research Group 研究グループ Research Group 18 M etabolomics Research Group G ene Discovery Research Group G rowth Regulation Research Group M etabolic Function Research Group メタボローム基盤研究グループ 機能開発研究グループ 生長制御研究グループ 代謝機能研究グループ P lant Productivity Systems Research Group P lant Immunity Research Group P lant Functional Genomics Research Group 生産機能研究グループ 植物免疫研究グループ 植物ゲノム機能研究グループ Group Director Kazuki SAITO 斉藤 和季 Group Director Kazuo SHINOZAKI 篠崎 一雄 プラットフォームの構築 Group Director Building a Research Platform Yuji KAMIYA 神谷 勇治 生産性向上に関わる遺伝子の探索 Looking for New Genes Related to Improving Plant Production 研究グループ 植物ホルモンの制御による生産力向上 Increase of Plant Production by Hormonal Regulation 遺伝子の機能とネットワークを解明 Identifying Gene Functions and Networks 植物資源の効果的な利用のために Effectively Utilizing Plant Resources 持続的な耐病性植物の作出をめざして Group Director Kazuki SAITO 斉藤 和季 Towards Sustainable Crop Protection Strategy ゲノム機能解析による植物システムの解明 19 Understanding Plant Systems through Functional Genomics Research Group Director Hitoshi SAKAKIBARA 榊原 均 Group Director Group Director Minami MATSUI 松井 南 Ken SHIRASU 白須 賢 Metabolomics Research Group メタボローム基盤研究グループ Metabolome Analysis Research Team メタボローム解析研究チーム メタボロミクス研究の基盤−質量分析による網羅的解析の確立 Fundamentals for metabolomics research−comprehensive metabolic profiling by mass spectrometry Metabolomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 細胞内の全代謝産物を同定および定量し、ゲノム機能と対応 We perform high-throughput metabolite analyses and させることがメタボロミクスである。当研究チームでは、高 develop technologies for the comprehensive analysis of 性能質量分析計を用いて網羅的な代謝産物解析の技術開発と ハイスループット代謝産物解析を行っている。また、これら の解析データからその中に潜んでいる有用な情報の抽出と未 We collaborate with other research groups in the center and outside of the center for metabolomic study. 知遺伝子機能同定をセンター内外の研究チームと共同で行っ ている。 C 20 metabolites with high-performance mass spectrometers. ● ontent of Research ̶ 研究内容 質量分析計を用いたメタボロームの精 ● mass spectrometry 密ハイスループット解析手法の開発 ● 代謝産物同定のためのデータベースの 構築とメタボロームデータ解析のバイ ● Database construction and bioinformatics for metabolomic data analysis ● オインフォマティクス（生物情報科学） ● Development of analytical techniques for Metabolomic analysis for plant biology through collaboration with other groups シロイヌナズナ、イネなどの自然変異 体、遺伝子組換え体などの代謝プロファ イリング、ストレス応答、細胞分化お よび代謝機能分化に伴うメタボローム 解析 スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 Research Scientists 特別研究員 Postdoctoral Researcher 斉藤 和季 Kazuki SAITO 草野 都 及川 彰 松田 史生 Miyako KUSANO Akira OIKAWA Fumio MATSUDA 岡咲 洋三 Yozo OKAZAKI チームリーダー ● Team Leader 斉藤 和季 Kazuki SAITO 1977 年東京大学薬学部卒業。同大学院薬学系研究科に て生物有機化学・生化学を専攻（応用微生物研究所、（現） 分子細胞生物学研究所）、1982 年に薬学博士号取得。 1981 年慶應義塾大学医学部助手、発がん物質の代謝活 性化と DNA 修飾を研究。1985 年千葉大学薬学部助手、 植物化学・生化学およびバイオテクノロジー研究を開始。 1987 年ベルギー、ゲント大学分子遺伝学教室、Marc Van Montagu 教授のもとで、植物分子生物学と遺伝子 組換え研究を開始。1995 年千葉大学薬学部・大学院薬 学研究科、教授、現在に至る。専門はメタボロミクスを 基盤とする植物ゲノム機能科学、植物の一次・二次代謝 とバイオテクノロジー。2005 年から現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 メタボローム解析の基礎となる植物代謝産物の質量分析 ● spectrometric data of plant metabolites. 産物同定のパイプラインを構築した。 Identification of novel genes’function and systems biology based on metabolomic approach in Arabidopsis thaliana . 代謝ネットワークを解明した。 ● Metabolomic analysis as collaborative projects with シロイヌナズナやイネ、コムギ、組換えトマトなど重要作 internal and external groups for a variety of plant 物の機能解明や QTL（quantitative trait loci、量的形 functions with Arabidopsis thaliana , crops for QTL 質遺伝子座）解析を目的とした、センター内外のグループ (quantitative trait loci) analysis and genetically modified crops. とのメタボローム解析共同研究を行った。 メタボローム基盤研究グループ ● シロイヌナズナを用いたメタボローム解析から新規遺伝子 機能同定およびシステム生物学的アプローチによる新たな ● Establishment of metabolomics analytical pipeline involving acquisition and database construction of mass データの取得、データベースへの登録とそれに基づく代謝 ● Kazuki Saito graduated from the University of Tokyo in 1977 and obtained PhD for bio-organic chemistry/ biochemistry of pharmaceutical sciences from the University of Tokyo in 1982. After staying in Keio University in Japan and Ghent University in Belgium (Prof. Marc Van Montagu’ s laboratory), he began molecular biology and biotechnology of plant primary and secondary metabolism in Chiba University in Japan. He has been appointed as a full professor since 1995 at the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, until now. Since 2005, he has been appointed as a group director at the Plant Science Center. His current research interests are metabolomebased functional genomics, biochemistry, molecular biology and biotechnology of primary and secondary metabolism in plants. Plant materials Sample extraction and pretreatment 21 CE-MS GC-MS LC-MS LC-MS (Ionic central met) (Primary met) (lipids) (Secondary met) Data processing and peak annotation Retrieval, multivariate analysis, correlation analysis Functional genomics and systems biology テクニカルスタッフ Technical Staffs 小林 篠田 大槻 高野 誠 祥子 瞳 耕司 Makoto KOBAYASHI Shoko SHINODA Hitomi OTSUKI Koji TAKANO 研修生 鈴木 実 大塚 貴生 Makoto SUZUKI Takao OTSUKA Student Trainees 鈴木 誠 Makoto SUZUKI 金 智英（キム ジオン） Jiyoung KIM Metabolomics Research Group メタボローム基盤研究グループ Metabolic Systems Research Team 代謝システム解析チーム 植物による有用物質生産の仕組を探る Elucidation of plant metabolism by comprehensive analyses of metabolites and transcripts Metabolomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 代謝は生命現象の根幹であり、複雑なメカニズムにより制御 Metabolism̶the process of nutrient assimilation and されている。代謝の全体像をシステムとして解明することを energy/material production̶is the basis of life. Hence, 目指し、一次転写産物解析（トランスクリプトミクス）・メ タボロミクスにより得られる網羅的な遺伝子発現・代謝産物 蓄積情報から仮説を構築し、実験により検証する。 it is regulated by complicated mechanisms in the plant cell. To elucidate the metabolism of the whole plant as a system, we generate data-driven hypotheses based on comprehensive data of gene expression and metabolite accumulation obtained by transcriptomics and metabolomics analyses, and confirm the hypotheses experimentally. 22 C ● ontent of Research ̶ 研究内容 メタボローム・トランスクリプトーム統合解析による網羅 ● comprehensive prediction of unknown gene functions and 的遺伝子機能予測とその検証 ● ● Integration of metabolomics and transcriptomics for confirmation of the predicted functions 有用代謝産物の生産性向上にかかわる遺伝子の同定 大規模バイオリソースの高速代謝プロファイリング ● Identification of the genes useful for improvement of plant production ● High-throughput metabolic profiling of large-scale bioresources スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader テクニカルスタッフ Technical Staffs 平井 優美 Masami Yokota HIRAI 特別研究員 Postdoctoral Researcher 澤田 有司 Yuji SAWADA 桑原 亜由子 長野 睦 山田 豊 技師 Technical Scientist ドリス アルビンスキー Doris ALBINSKY (CREST) Ayuko KUWAHARA (CREST) Mutsumi NAGANO (CREST) Yutaka YAMADA (CREST) （研究グループ支援） (support for research group) 成澤 平井 上出 大槻 知子 晶子 由希子 瞳 Tomoko NARISAWA Akiko HIRAI Yukiko KAMIDE Hitomi OTSUKI チームリーダー ● Team Leader 平井 優美 Masami Yokota HIRAI 1989 年東京大学農学部農芸化学科卒業。1994 年東京大 学大学院農学系研究科にて博士号（農学）取得。学位論文 のテーマは、硫黄栄養応答性遺伝子の発現制御機構の解 析。1994 − 1997 年日本学術振興会特別研究員として 同研究に従事。1997 − 2001 年日本学術振興会未来開 拓学術研究推進事業研究員としてアルカロイド生合成に 関する研究に従事。2001 − 2005 年科学技術振興機構 CREST 研究員 （千葉大学大学院薬学研究院）として栄養ス トレス下の植物のトランスクリプトミクスおよびメタボ ロミクスを行った。2005 年代謝システム解析ユニット のユニットリーダーとして植物科学研究センターに参加。 2008 年から現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 当チームで開発した広範囲標的を対象にしたメタボロミク ● metabolome dataset. ル植物をはじめとする植物バイオリソースの分析を行い、 トランスクリプトームデータを用いた遺伝子共発現解析に Based on coexpression analysis using the transcriptome data, we identified candidate genes involved in glucosinolate biosynthesis, and confirmed the predicted より、健康機能成分グルコシノレート類の生合成に関わる function of the candidates by widely targeted 遺伝子群を予測し、ワイドターゲットメタボロミクス等に metabolomics. よる機能証明を行った。 メタボローム基盤研究グループ ● 大規模メタボロームデータセットを取得した。 We analyzed various bioresources by means of widely targeted metabolomics to acquire a large-scale ス（ワイドターゲットメタボロミクス）の系を用いてモデ ● Masami Yokota Hirai graduated in agricultural chemistry from The University of Tokyo in 1989, and got Ph.D. in agriculture from The University of Tokyo in 1994. The theme of her doctoral thesis was“Studies on the regulatory mechanism of the expression of sulfur-responsive genes”. She continued the study until 1997 as a research fellow of the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS). From 1997 to 2001, she engaged in the study on biosynthesis of alkaloids as a postdoctoral fellow of JSPS Research for the Future Program. From 2001 to 2005, she engaged in the integrated analysis of transcriptome and metabolome of Arabidopsis under nutritional stresses as a post-doctoral fellow of CREST of Japan Science and Technology Agency in Chiba University. In 2005, she joined the Plant Science Center as the unit leader of the Metabolic Systems Research Unit. In 2008, she was promoted to the team leader of the Metabolic Systems Research Team. 23 研究補助員 Contract Technical Assistants 研修生 Student Trainees 客員研究員 Visiting Scientist 坂田 あかね Akane SAKATA 井出 曜子 清田 浩史 Yoko IDE Hiroshi KIYOTA 小山内 崇 Takashi OSANAI （研究グループ支援） (support for research group) 浅野 元嶋 南里 諸星 民子 敏代 雅美 貴代子 Tamiko ASANO Toshiyo MOTOJIMA Masami NANRI Kiyoko MOROHOSHI Metabolomics Research Group メタボローム基盤研究グループ Advanced NMR Metabomics Research Unit 先端 NMR メタボミクスユニット 計測科学の進展は、生命科学の突破口を拓く Novel methods for measurement of living systems are making new breakthroughs in life science Metabolomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 高定量性・非侵襲性・生体内位置情報選択性・原子核環境情 Nuclear Magnetic Resonance (NMR) can measure diverse 報選択性・試料前処理の汎用性・生体分子構造決定能など biomolecules including soluble and insoluble states, if NMR 法の潜在能力を惹き出した方法論開発を行い、NMR 代 謝物解析のイニシアティブを狙う。特に、生体抽出物やイン タクトな細胞、組織の計測データから、混沌とした生体分子 adequate nucleus are observed. Our laboratory intends to initiate metabolic analysis by developing new methods using an NMR-based approach, such as high quantification, non-invasive measurements, localized spectroscopy in 群の組成バランス、構造的特徴、動態、局在等の傾向をひき vivo, selectivity of nuclear environments, versatility of pre- 出すこと（データマイニング）を目指す。これら計測科学・ treatments of the samples, and validity of structure analysis 情報科学の基盤技術開発を応用して、環境問題緩和や食によ of diverse biomolecules. Furthermore, we will develop the る健康向上へと貢献させるため、代謝動態・ネットワーク解 methods for metabolic dynamics and network analysis toward plant biomass utilization, for better improvements 析法の構築を推進する。 of food nutrition and global environment. 24 C ● ontent of Research ̶ 研究内容 溶液・固体 NMR 法の潜在能力を活かした複雑な生体分子 ● Technological advancement of solution / solid-state NMR measurements for studies of metabolite mixtures 群計測・解析技術の高度化 ● 複雑な生体分子混在系からのデータマイニング技術の開発 ● サステナビリティーに貢献するための環境調和システム解析 ● Methodology development of data mining for complex biomolecular mixtures ● Methodology development of analysis of metabolic balance in ecosytem for contributing sustainability スタッフ ● Research Staff ユニットリーダー Unit Leader 技師 Technical Scientist 研究員 Research Scientists 菊地 淳 Jun KIKUCHI 近山 英輔 Eisuke CHIKAYAMA 関山 恭代 秋山 拓也 Yasuyo SEKIYAMA Takuya AKIYAMA ユニットリーダー ● Unit Leader 菊地 淳 Jun KIKUCHI 1993 年に東京農工大学物質生物工学科卒業。1998 年に 東京農工大学大学院物質生物工学研究科にて博士号（工 学）を取得した。途中、1994 年シェフィールド大学と 1996 年ノースウエスタン大学留学、1996-1998 年日本 学術振興会特別研究員 （DC2）、1996-1997 年国立東京 工業高等専門学校非常勤講師（物理化学） 。1998 年 4 月 -10 月まで、JST・ERATO 研究員、1998-2005 年まで 理研ゲノム科学総合研究センター、リサーチアソシエイ ト・研究員。2005 年から現職。同年、名古屋大学大学 院生命農学研究科客員助教授、2007 年同大学院客員教 授を兼任。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 植物抽出過程時における可溶・不溶画分の代謝プロファイ ● process (Anal. Chem. (in press)). NMR 法では世界新記録となる 211 候補代謝物もの大規模 ● achieved by development of new statistical method (Anal. （Anal. Chem. （in press））。 ● The world record, 211 metabolite annotations were Chem. (in press)). 世界のイネ遺伝資源や、植物細胞の環境応答に対する代謝 ● Metabolic profilings for world rice collections and プロファイリング評価を行った（BMC Genom.（2009）， environmental responses of plant cells were reported Plant Biotech.（2009））。 (BMC Genom. (2009), Plant Biotech. (2009)). 安定 同 位 体 に よ る 複 合 生 物 叢 の 代 謝 評 価 法 を 開 発した （PLoS ONE（2009），J. Biosci. Bioeng .（in press））。 ● We developed a method for evaluation of metabolic process in microbial ecosystem using stable isotope labeling (PLoS ONE (2009), J. Biosci. Bioeng. (in press)). メタボローム基盤研究グループ なアノテーションを可能とする統計数学的手法を開発した ● We developed a method for metabolic profiling of soluble and insoluble fractions during plant extraction ）。 リング法を開発した（Anal. Chem.（in press） ● Jun Kikuchi graduated from the Department of Biotechnology, Tokyo University of Agriculture and Technology, in 1993, and obtained Ph.D. in the Department of Engineering from the Graduate School in March 1998. During this period, he studied at The University of Sheffield, 1994 and at Northwestern University, 1996. In addition, he taught physical chemistry as a lecturer of Tokyo National College of Technology, 1996-1997, and awarded a prepost doctoral fellow of JSPS (DC2), 1996-1998. From April to October in 1998, he was a research scientist of ERATO/ JST and joined Protein Research Group of GSC/RIKEN from 1998-2005. In 2005, he joined the Plant Science Center. From April 2007, he was installed as Guest Professor of Graduate School of Agriculture, Nagoya University. 25 研修生 Student Trainees 岡本 真美 伊達 康博 中西 裕美子 Mami OKAMOTO Yasuhiro DATE Yumiko NAKANISHI 飯倉 智弘 佐々木 宏和 Tomohiro IIKURA Hirokazu SASAKI Metabolomics Research Group メタボローム基盤研究グループ Integrated Genomics Research Team ゲノム機能統合化研究チーム オミックスデータの統合から生まれる新しい世界 Integration of omics data brings in a new era Metabolomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 Hormone-related mutants モデル植物シロイヌナズナを用いて、植物ホルモン等に関連 する大規模データを収集して統合解析し、新規遺伝子や生理 OH 活性化合物の探索を行うための基盤を構築します。これらの OH OH O HO 研究を通して、新規遺伝子や生理活性化合物の発見と機能解 N H O HO H O 明を目指し、植物の機能向上へと展開していきます。 This team will collect transcriptome data of Arabidopsis 䕔 DNA microarray as a part of international and domestic collaborative 䕔 GC-TOFMS & LC-Q-TOFMS activities. The team will also integrate and analyze genomics information in response to environmental changes and hormone actions. The integrated information will be exploited to discover novel genes, compounds, and regulatory mechanisms for improvement of plant functions. 26 C ● Integrated database (data mining) ontent of Research ̶ 研究内容 植物ホルモンに関連した生体分子の網羅的解析（オミック Web b service 䞉Understanding plant-hormone network 䞉Genomics-based gene/drug discovery ス解析）データを収集し、新たなデータベース構築とその 利用促進を内外のチームと協調して進める。 ● 統合ゲノム情報を利用した植物ホルモン代謝関連遺伝子、 ● and promoting utility of the large-scale data. 新規生長調節物質などの同定と機能解析を進める。 ● ● 植物ホルモン、オーキシンやブラシノステロイドの生合成 を進める。また、環境応答におけるホルモンの役割を中心 スタッフ ● Analysis and discovery of novel genes, compounds, and regulatory mechanisms using integrated genomics 経路について、生合成阻害剤を開発・活用しながら、解明 に生理作用と作用機構を解析する。 Collecting hormone-related omics data in Arabidopsis, information. ● Analysis of metabolic pathways, signaling pathways, and physiological roles of auxin and brassinosteroids. Research Staff チームリーダー Team Leader 特別研究員 Postdoctoral Researchers テクニカルスタッフ Technical Staffs 嶋田 幸久 Yukihisa SHIMADA 綾野 まどか 小倉 岳彦 Madoka AYANO Takehiko OGURA 高橋 知登世 三谷 由佳 田代 早苗 Chitose TAKAHASHI Yuka MITANI Sanae TASHIRO チームリーダー ● Team Leader 嶋田 幸久 Yukihisa SHIMADA 1997 年より植物ホルモンブラシノステロイドの生合成やその信 号の伝達経路について研究。特に他の植物ホルモンオーキシン の信号伝達経路とのクロストークについて新しい研究領域を開 拓した。2003 年からシロイヌナズナにおいて遺伝子発現データ ベースを構築する国際プロジェクト AtGenExpress において、 内外の研究者をリード。トランスクリプトーム（一次転写産物解 析）とメタボローム（代謝産物解析）のアプローチからホルモン関 連変異体について研究し、統合データベースの開発を進める。一 方、ゲノミックスデータの解析からオーキシンの生合成阻害剤を Yukihisa Shimada identified CYP75 as a flavonoid-3’ 5’ -hydroxylase, one of the first P450s identified in plants, as a researcher in a private company. He joined Plant Functions Lab. of RIKEN in 1997 and then moved to the Plant Science Center in 2000. He has been studying brassinosteroid biosynthesis, auxin biosynthesis as well as how brassinosteroid functions with auxin from molecular, biochemical and physiological aspects. He also organized AtGenExpress project, in which hormone-related gene expression data of Arabidopsis was collected comprehensively with colleagues in RIKEN. 発見した。植物ホルモンが植物の環境応答を制御する機構に着 目し、オーキシンとブラシノステロイドの生理作用、生合成経路、 信号伝達経路に関する研究も行っている。2008 年から現職。 O Drugs OH NH2 N H シロイヌナズナの転写産物を網羅的に調べるマイクロ L-Trptophan O アレイ実験について相互の類似性をモジュールを利用 O 4 3 2 control L-AOPP 5 OH ゲノミクスデータを解析し、オーキシン生合成阻害剤 AVG AOA L-AOPP Rice Seedling shoot root 4 3 2 1 0 control AVG AOA L-AOPP として AVG や AOPP を同定した。さらにこれらの作 DNA マイクロアレイ実験で、植物ホルモンの作用と関連したデー 用機構を解明した。 タを計算機で解析した結果、植物の形態形成や成長を全般的に制 オーキシン生合成阻害剤を用いて、オーキシン代謝経 御するオーキシンの作用を強く阻害する化合物 AOPP などを発 路を解析した。 見した。AOPP を用いてシロイヌナズナの根の生育を阻害し、そ の状態にオーキシンやその前駆体を与えると、生育が回復した。 We developed a module-based approach to analyze developed a database, AtCAST to present the results. This system is open for public access at our web site, AtGenExpress JPN. さらに、植物から取り出したオーキシン生合成酵素にこれらの化 合物を添加すると、酵素活性が阻害され、発見した化合物が生合 成阻害剤であることが分かった。これら生合成阻害剤をイネやト マトなどに与えて、内生オーキシン量を測定したところ、植物種、 および器官（地上部と地下部）ごとに阻害剤の効果が異なること が分かった。また、植物種と阻害剤の組み合わせによっては、オー We identified the first auxin-biosynthesis inhibitors, AVG and AOPP using genomics-based approach. キシンが欠乏する状態が生じることが判明した。棒グラフの縦軸 は内生オーキシン量。 We utilized these inhibitor and analyzed auxin Despite its importance in plant growth and development, the biosynthesis pathways. auxin biosynthetic pathway has remained elusive. We analyzed hormone series transcriptome data from AtGenExpress in Arabidopsis and found that aminoethoxyvinylglycine had the strongest anti-auxin activity. We also identified other effective compounds such as L-aminooxyphenylpropionic acid through additional screening. These inhibitors strongly inhibited auxin accumulation in both a monocot and dicots. Each inhibitor demonstrated a different action spectrum, indicating diversity of the biosynthesis pathway among organs and species. Bars in thg graph indicate endogenous auxin levels. 喜久里 貢 佐藤 明子 石田 遥介 Ko KIKUZATO Akiko SATO Yosuke ISHIDA メタボローム基盤研究グループ O Indole-3-acetic acid (IAA) data from the AtGenExpress project. We also ● 5 NH2 N H similarity of gene expression profiles in transcriptome ● 6 1 て公開した。 ● shoot root 7 OH AtCAST を開発した。このシステムをウェブサイトに ● Tomato Seedling 8 0 Genomics-based drug screening して計算する手法を開発し、検索するデータベース ● 9 IAA A (ng/g F.W.) ● esult of Research ̶ 研究成果 IAA (ng/g F.W W.) R 研究補助員 Contract Technical Assistant 池田 良子 Yoshiko IKEDA ジュニアリサーチ アソシエイト Junior Research Associate 佐々木 江理子 Eriko SASAKI 27 Metabolomics Research Group メタボローム基盤研究グループ Integrated Genome Informatics Research Unit ゲノム情報統合化ユニット 植物情報の比較と統合、解析支援環境の提供 Comparative analysis and integration of plant information and database, and support for analytical platform Metabolomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 シロイヌナズナ、ポプラ、キャッサバなど多生物種の生体分 Promotion of comparative analyses of various plant species 子の全体を網羅的に調べることによって得られるオミックス such as Arabidopsis , poplar and cassava with the omics 情報を用いた比較解析と共に、それらへ自由にアクセスでき る情報基盤の整備を推進する。トランスクリプトーム（転写 産物の総体） ・メタボローム（代謝産物の総体）の解析支援 information, and implementation of the research platform freely accessible to the information. Also, we develop the analytical platform of transcriptomics and metabolomics. 環境を開発する。 C ● ontent of Research ̶ 研究内容 トランスクリプトーム・メタボローム ● transcriptomics and metabolomics における解析環境の提供 28 ● ● 自由度の高いアクセス方法を実装した Improvement of information platform for free accessibility 情報基盤の整備 ● Provision of analytical platform for ● 完全長 cDNA 等のリソース整備と比較 Resource improvement and comparative analysis of full-length cDNA 解析 スタッフ ● Research Staff ユニットリーダー Unit Leader 技師 Technical Scientist テクニカルスタッフ Technical Staff 櫻井 哲也 Tetsuya SAKURAI 秋山 顕治 Kenji AKIYAMA 黒谷 篤之 Atsushi KUROTANI ユニットリーダー ● Unit Leader 櫻井 哲也 Tetsuya SAKURAI 1996 年に横浜市立大学文理学部理科生物学課程卒業。 システムエンジニアを経て、2000 年から植物ゲノム機 能情報研究グループの技師として、ゲノム科学総合研究 センターへ赴任。シロイヌナズナ完全長 cDNA コレク ション、シロイヌナズナタグ挿入変異体解析プロジェク トに参加し、大規模データ解析、データベース構築等に 従事した。2003 年からゲノム情報科学研究グループへ 移籍し、シロイヌナズナ統合データベース RARGE 等を 構築し、概観による生物種の理解および情報基盤整備に 従事した。2005 年から現職 R ● esult of Research ̶ 研究成果 ダイズゲノム配列決定に伴う遺伝子予測に際し、46,430 ● シロイヌナズナ葉緑体タンパク質に関連する変異体の表現 ● Construction of Arabidopsis Chloroplast Function or T-DNA-tagged homozygous lines for nuclear-encoded 有用熱帯作物キャッサバのデータベース開発を推進した。 chloroplast proteins, and their systematic phenotype analysis. ● Construction of Cassava Online Archive toward cassava functional genomics and cultivar improvement. メタボローム基盤研究グループ Database: a large-scale collection of Arabidopsis Ds/Spm- 型データベースを構築した。 ● Contribution of soybean gene prediction from the fulllength cDNA information and informatics aspect. 遺伝子の同定に貢献した。 ● Tetsuya SAKURAI graduated from the Department of Literature and Science, Biology Course, the Yokohama City University, in 1996. After acting as a system engineer in a computer industrial company, he joined Plant Functional Genomics Research Group, the Genome Science Center as a technical scientist in 2000. He engaged in analytical work of Arabidopsis full-length cDNA collection and transposon-tagged mutants, and conducted a study in informatics such as large scale analysis and database construction. In 2003, he transferred to the Genome Informatics Group and constructed the Arabidopsis-integrated database “RARGE”aiming to understand plant species with those outlines and information platform improvement. In 2005, he joined the Plant Science Center. 29 テクニカルスタッフ Technical Staffs （技術支援） 吉田 拓広 山田 豊 Takuhiro YOSHIDA Yutaka YAMADA Metabolomics Research Group メタボローム基盤研究グループ Metabolome Informatics Research Unit メタボローム情報ユニット 計算機科学は生物学をリードできるか Can computer science lead biology? Metabolomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 メタボロームの定量データ解析、ネットワーク解析、シミュ We develop platform software and database necessary for レーションに必要な基盤ソフトウェアの開発をおこなう。開 metabolomic analyses, network analyses, and simulations. 発成果は他チームにおいて集積したメタボローム、トランス クリプトームデータに応用し、植物のシステム的理解を実現 する。 C The software is applied to integrated analysis of metabolomic and transcriptomic data towards systematic understanding of plant physiology. ontent of Research ̶ 研究内容 ● 網羅的な代謝データの解析ソフトウェアの開発 ● Development of software for metabolomic data analysis ● 代謝ネットワークの解析およびシミュレーションソフト ● Development of software for network analyses and simulation ウェアの開発 30 スタッフ ● Research Staff ユニットリーダー Unit Leader 特別研究員 有田 正規 Masanori ARITA 福島 敦史 Atsushi FUKUSHIMA ヘニング レデスティグ Henning REDESTIG Postdoctoral Researchers ユニットリーダー ● Unit Leader 有田 正規 Masanori ARITA 1999 年東京大学大学院理学系研究科情報科学専攻、博 士課程満期退学、同年博士 （理学）。同年、通商産業省工 業技術院・電子技術総合研究所、2001 年、経済産業省 産業技術総合研究所・生命情報科学研究センターを経て、 2003 年より東京大学大学院新領域創成科学研究科情報 生命科学専攻、助教授。2006 年から現職。同時に、メ タボローム基盤グループ副グループディレクターを兼任。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 複数プラットフォームからのメタボロミクスデータ統合と ● シロイヌナズナ、イネに共通する遺伝子発現の解析と、植 ● 代謝物の構造データベースおよびマススペクトルのデータ ベース構築 ● Gene-gene correlation analysis for Arabidopsis and rice, and systems biology of the plant circadian clock ● Development of metabolic databases for molecular structures and mass spectra メタボローム基盤研究グループ 物概日リズムのシステム生物学 A multi-platform metabolomics and statistical assessment of cultivars 統計解析 ● In 1999, Ph. D. from Department of Information Science, Graduate School of Science, The University of Tokyo. Acted as Researcher at Electrotechnical Laboratory, Agency of Industrial Science and Technology. In 2001, Researcher at Computational Biology Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology. In 2003, Associate Professor at Department of Computational Biology, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo. In 2006, Deputy Group Director of Metabolomics Research Group, the Plant Science Center (adjunct position). 31 Gene Discovery Research Group 機能開発研究グループ Gene Discovery Research Team 機能開発研究チーム 環境ストレスに対する応答およびその耐性獲得のシステムを理解し、 ストレス耐性の遺伝子組換作物や樹木の開発を目指す We study plant systems involved in stress responses and tolerance Gene Discovery Research Group 32 O utline of Research ̶ 研究概要 変化の著しい地球環境における安定した農業生産を目指し、 This research team is discovering Arabidopsis genes of 栽培環境に関わらず最大限の生産性を発揮させるために有用 which functions are linked to quantitative improvements な遺伝子の探索および機能解明を行っています。新規遺伝子 の探索には、一次転写産物（トランスクリプトーム）や代謝 産物（メタボローム）、タンパク質の網羅的解析（プロテオー ム）技術などを活用しています。 in plants and those with new functions for minimizing the effects of the environmental stresses to achieve maximum productivity. We are exploring new genes involved in improved productivity at the genome level using transcriptome, metabolome and proteome analyses, and are analyzing regulatory factors and signaling factors involved in the control of gene expression. C ● ontent of Research ̶ 研究内容 環境ストレス応答に関わる制御因子、 ● environmental stress responses シグナル伝達因子の探索と解析 ● 逆遺伝学および比較ゲノム解析に基づ ● ● ● using a reverse genetic approach ● コムギ、イネなどの応用作物を用いた 環境ストレス耐性作物の作出 Exploration and use of genes involved in plant productivity いた植物の生産性に関わる遺伝子の探 索と利用 Exploration and analysis of regulatory factors and signaling factors in Development of environmental stress resistance wheat and rice ● Exploration and use of genes バイオ燃料の草本モデル作物ブラキポ involved in soft biomass ディウムを用いたソフトバイオマス生 engineering using Brachypodium distachyon 産の向上に関わる遺伝子の探索と利用 スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 篠崎 一雄 Kazuo SHINOZAKI 藤田 美紀 Miki FUJITA 梅澤 泰史 Taishi UMEZAWA 伊藤 卓也（長田抗生物質研究室） Takuya ITO (Antibiotics Lab.) Research Scientists 特別研究員 Postdoctoral Researchers 浦野 薫 高橋 史憲 Kaoru URANO Fuminori TAKAHASHI チームリーダー ● Team Leader 篠崎 一雄 Kazuo SHINOZAKI 1977 年、名古屋大学大学院理学研究科にて理学博士取得。国 立遺伝学研究所研究員、名古屋大学理学部助手、同遺伝子実 験施設助教授を歴任し、タバコ葉緑体やシアノバクテリアの 遺伝子解析を進めた。1986 年、タバコ葉緑体ゲノムの全塩基 配列を決定。その後ロックフェラー大学にて植物のトランス ジェニック技術を習得。1989 年より理研筑波研究所の主任研 究員としてシロイヌナズナを用いた環境ストレス応答・耐性 獲得の分子生物学的研究を進めた。1999 年、理研ゲノム科学 総合研究センターのプロジェクトディレクターに就任。シロ イヌナズナ完全長 cDNA 収集、マイクロアレイ解析、トラン スポゾンタグライン整備などのゲノム機能研究を実施。2005 年理研植物科学研究センター長に就任、同時に現職を兼任。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 ストレスホルモン ABA（アブシジン酸）の受容体とその ● receptors, PP2C and SnRK2 proteins (Figure). 応答の初期のシグナル伝達メカニズムを解明した（図）。 ストレス応答性転写因子や情報伝達タンパク質 SnRK2 や ● factors, SnRK2 and MAP kinase families, and their target メタボロミクスを用いた手法によって、アミノ酸、糖、二 次代謝産物の乾燥ストレスに対する応答を解明した。 genes. ● the signaling networks in abiotic stress response. 比較ゲノム解析による有用遺伝子単離を目指して、ダイズ の完全長 cDNA 40,000 クローンの収集および配列情報の 公開を行い、ダイズゲノム解読にも貢献した。 We used transcriptomics and metabolomics to determine ● We contributed to the soybean whole-genome project by collection and sequencing of 40,000 full-length cDNA 機能開発研究グループ biochemical analyses for stress responsive transcription 注目し、環境ストレス応答における機能を解析した。 ● To understand regulatory network in environmental stress responses, we performed functional analyses or MAP キナーゼなどの制御遺伝子およびその下流遺伝子に ● We revealed the early signaling mechanism for abscisic acid (ABA) by analysis of interaction between ABA 情報伝達タンパク質 PP2C および SnRK2 を介した ABA ● Kazuo Shinozaki obtained Ph.D. from Faculty of Science, Nagoya University. After staying National Institute of Genetics as a research associate, he became an assistant professor of Faculty of Science, Nagoya University in 1983. He studied gene structure and expression of cyanobacteria and tobacco chloroplast. Then he became an associate professor at the Center for Gene Research in Nagoya University, and determined nucleotide sequence of tobacco chloroplast genome in 1986. As a visiting scientist he studied transgenic plant technology at the Rockefeller University. He was appointed to be a chief scientist of RIKEN Tsukuba Institute in 1989 to start molecular biology of plant abiotic stress response using Arabidopsis. In 1999 he started Arabidopsis functional genomics including collection of full-length cDNAs and Ds insertion mutants as a project director of RIKEN Genomic Sciences Center. In 2005 he was appointed to be the Director of the Plant Science Center. clones from soybean. 図／ Figure ࣈࢩࢪࣥ㓟㸦$%$㸧 ⣽⬊ࡢእ 33 $%$㍺㏦ࢱࣥࣃࢡ㉁ $%$ཷᐜయ ⴥ⥳య ⣽⬊ࡢ୰ $%$ࡢཷᐜ ཷᐜ $%$ࡢྜᡂ OFF ON PP2C ศゎ ࡘࡢࢱࣥࣃࢡ㉁ࡀ ୍⥴ാࡃ SnRK2 $%$ᛂ⟅ࡢάᛶ $%$ᛂ⟅ࡢ ࢥᅉᏊ⩌ ᵝࠎ࡞㑇ఏᏊࢆࢥࣥࢺ࣮ࣟࣝ ᵝ ࡞㑇ఏ ࢆ Ỉ⏝ຠ⋡㸦ẼᏍ㸧ࡢࢥࣥࢺ࣮ࣟࣝ ⇱࣭ሷ࣭ప ࡞ᑐࡍࡿ ⇱ ሷ ప ࡞ᑐࡍࡿ ࢫࢺࣞࢫ⪏ᛶࢆ⋓ᚓ ᐖᛂ⟅ࡶ㛵ಀࡍࡿ ᵝࠎ࡞ࢫࢺࣞࢫ⪏ᛶࢆࡶࡘ᳜≀ࡢ㛤Ⓨ࡞ リサーチアソシエイト Research Associate 研修生 ベヘナム ババック Behnam BABAK 溝口 昌秀（東京大学大学院） Masahide MIZOGUCHI (The Univ. of Tokyo) テクニカルスタッフ Technical Staffs 水門 佐保 小林 裕子 Saho MIZUKADO Hiroko KOBAYASHI Student Trainee 研究補助員 Contract Technical Assistants 衞藤 美智江 松尾 久美子 Michie ETOH Kumiko MATSUO Gene Discovery Research Group 機能開発研究グループ Cell Function Research Unit 細胞機能研究ユニット 植物の大きさを決定する制御システムの分子遺伝学的研究 Molecular genetic analysis of size control in plants Gene Discovery Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 植物の器官、細胞の大きさを決定する制御ネットワークを解 We aim at unraveling the regulatory networks that 明することを目指しています。また基礎研究から得られた成 determine cell and organ size in plants. We also explore 果を利用して、作物の生産性を向上するための新手法を確立 important plant species. することを目指します。 C new strategies to improve yield and quality of economically ontent of Research ̶ 研究内容 ● 植物の細胞サイズを制御する分子メカニズム ● Genetic dissection of cell-size control in plants ● 核相の上昇と細胞サイズ制御の機能的関係 ● Molecular characterization of the link between cell size ● 植物の器官サイズを決定する分子メカニズム and ploidy ● Genetic dissection of organ-size control in plants 34 スタッフ ● Research Staff ユニットリーダー Unit Leader 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researchers 杉本 慶子 Keiko SUGIMOTO 新沼 協 Kanae NIINUMA クリスチャン ブラウワー Christian BREUER 石田 喬志 岩瀬 哲 Takashi ISHIDA Akira IWASE ユニットリーダー ● Unit Leader Keiko Sugimoto graduated from International Christian University, Tokyo, Japan, in 1993. She received MSc degree at University of Osaka, Japan, in 1995 and PhD degree at the Australian National University in 2000. She studied the role of cortical microtubules and cellulose microfibrils in determining growth anisotropy in plants. From 2000 she worked as a postdoctoral fellow and then as a JSPS fellow at John Innes Centre, UK, to study genetic mechanisms of cell-size control in plants. She became a group leader in the Department of Cell and Developmental Biology at John Innes Centre in 2005. She joined the Plant Science Center in 2007. 杉本 慶子 Keiko SUGIMOTO 1993 年に国際基督教大学教養学部卒業後、大阪大学理 学研究科に進学、1995 年に修士学位（生理学専攻）を 取得。同年オーストラリア国立大学大学院に進学、植 物の細胞伸長における表層微小管とセルロース微繊維 の役割の遺伝学的研究を行い、2000 年に PhD（Plant Science）を取得。2000 年より英国ジョンイネスセン ターにてポストドクトラルフェロー、JSPS フェローと して植物細胞のサイズ制御に関する遺伝学的研究に従 事。2005 年 よ り 同 研 究 所 Department of Cell and Developmental Biology のグループリーダーに就任。 2007 年から現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 植物ホルモンであるオーキシンが細胞分裂周期から DNA ● modulating the transition from the mitotic cell cycle to の核内倍化周期への移行過程を調節するという新規の生理 the endoreduplication cycle. 的作用を持つことを明らかにした。 ● SUMO E3 ligase（HIGH PLOIDY 2）に依存した SUMO ● We demonstrated that SUMO E3 ligase, HIGH PLOIDY 2, regulates endocycle onset in Arabidopsis meristems. ● We demonstrated that the trihelix transcription することを明らかにした。 factor GTL1 regulates ploidy-dependent cell growth in トライへリックス型転写因子 GTL1 が植物の核相依存的な Arabidopsis. 細胞生長を抑制することを明らかにした。 機能開発研究グループ 化翻訳後修飾が植物メリステムでの細胞周期の転換を制御 ● We uncovered a novel physiological function of auxin in 35 GTL1 cell growth, endocycle GTL1 provides developmental cues to terminate cell expansion p /endocycle y in the trichome. JSPS 特別研究員 JSPS Postdoctoral Fellow カティア シュナイダー Katja SCHNEIDER テクニカルスタッフ Technical Staffs 研究補助員 Contract Technical Assistants 河村 彩子 吉村 美香 毛利 眞理子 池田 智香 Mariko MOURI Chika IKEDA Ayako KAWAMURA Mika YOSHIMURA Gene Discovery Research Group 機能開発研究グループ Genetic Regulatory Systems Research Team 制御機能研究チーム 植物の環境適応メカニズムを解明する Plant growth adapted to the environment Gene Discovery Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 様々な環境刺激に適応した植物の成長を制御する遺伝子の発 This team aims to elucidate the function of genes 見及びその機能の同定を目指す。環境刺激として、特に光・ regulating the plant growth adapted to various environment stimuli, especially light and gravity. 重力・接触刺激への適応機構を研究する。 C ● ontent of Research ̶ 研究内容 環境刺激に応答した成長制御機構のシロイヌナズナ突然変 ● Molecular genetic analysis of growth-regulation mechanisms in response to environmental stimuli 異体を用いた分子遺伝学的解析 36 スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader テクニカルスタッフ Technical Staff 酒井 達也 Tatsuya SAKAI 上原 由紀子 Yukiko UEHARA チームリーダー ● Team Leader 酒井 達也 Tatsuya SAKAI 1992 年に国際基督教大学教養学部理学科卒業。1997 年 に東京大学大学院理学系研究科にて博士号 （理学）を取得 した。博士論文の研究テーマは、植物ホルモン・オーキ シンによって誘導される遺伝子の転写制御の解析。1997 年から 1998 年まで、ポスドクとしてオーストラリア国 立大学大学院生物科学研究科に従事し、微小管配向異常 突然変異体の研究を行った。1998 年から 2000 年まで、 日本学術振興会特別研究員として京都大学大学院理学研 究科に従事し、主に光屈性の研究を分子遺伝学的解析手 法により行った。2000 年から現職（2010 年度から新潟 大学に異動）。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 植物色素タンパク質であるフィトクロム、クリプトクロム ● rates of blue light. 植物ホルモンであるジベレリンの胚軸屈性における新しい 機能を発見した。 We show that either phytochromes or cryptochromes is required for hypocotyl phototropism under high fluence 光受容体の光屈性における機能を明らかにした。 ● Tatsuya Sakai graduated from the Department of National Science, International Christian University, in 1992, and obtained Ph.D. from the Graduate School of Science, The University of Tokyo, in 1997. The theme of his doctoral thesis was“Analysis of the control of gene transcription induced by a phytohormone auxin”. He conducted a study on microtubule organization mutants as a postdoctoral fellow at the Graduate School of Biological Sciences, The Australian National University from 1997 to 1998. From 1998 to 2000, he studied at the Graduate School of Science, Kyoto University as a research fellow of the Japan Society for the Promotion of Science, and performed molecular genetic analysis of phototropism. In 2000, he joined the Plant Science Center. He moves to Niigata University in March, 2010. ● We found function of phytohormone gibberellin in Role of the phytochrome and cryptochrome signaling pathways in hypocotyl phototropism 機能開発研究グループ hypocotyl tropism. 37 Gene Discovery Research Group 機能開発研究グループ Regulatory Network Research Unit 機能調節研究ユニット 植物の栄養センシングおよび代謝過程を制御する構成要素分子の解明 Elucidating the regulatory components of nutrient sensing and metabolic process Gene Discovery Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 シロイヌナズナとイネにおける栄養素感知およびそのシグナ Our unit aims to elucidate the components of plant ル伝達構成要素分子の解明を目指す。また、14-3-3 タンパ nutrient sensing and signaling in Arabidopsis and rice. We クがどのように植物代謝のネットワークを制御するかの理解 を目指す。どのような環境条件下でもよく育つ植物の開発が 本研究ユニットの究極の目標である。 C ● also aim to understand how 14-3-3 proteins regulate plant metabolic networks. Our ultimate goal is to develop plants that grow well under all conditions. ontent of Research ̶ 研究内容 栄養感知や栄養欠乏時の植物におけるシグナル伝達カス ● and deficient signaling ケードの解析 ● 38 ● 栄養欠乏に耐性のイネの単離 14-3-3 タンパクで制御される光シグナルの伝達経路およ び 14-3-3 の制御の実態解析 スタッフ ● Dissection of signaling cascades in plant nutrient sensing ● Isolating nutrient-deficiency-tolerant rice plants ● Dissection of 14-3-3 regulated light signaling and 14-3-3's regulation Research Staff ユニットリーダー Unit Leader 申 怜（シン リョン） Ryoung SHIN 特別研究員 Postdoctoral Researchers セリーヌ ディアス Celine DIAZ 洪 鍾筆（ホン ジョンピル） JongPil HONG 訪問研究員 Visiting Researcher 南 延靜（ナム ヨンジュン） YounJeong NAM ユニットリーダー ● Unit Leader 申 怜（シン リョン） Ryoung SHIN 1996 年に韓国ソウル市の高麗大学校を卒業後、同大学 院にて 1998 年に修士号を取得。その後、同大学生命工 学大学院に進学。トウガラシの生物ストレスに対する分 子構造を研究し、2002 年に PhD を取得。2002 年より 米国セントルイスのドナルドダンフォースプラントサイ エンスセンターにてポストドクトラルフェローとして栄 養欠乏時における植物の反応を解明する研究に従事。同 研究所にてアシスタントドメインメンバーに就任し、植 物生長と栄養素の感知・シグナル伝達経路についての研 Ryoung Shin received bachelor’ s degree in 1996 and master’ s degree in 1998 at Korea University, Seoul, Korea. She completed PhD at the Graduate School of Biotechnology, Korea University in 2002. During the PhD work, she studied the molecular mechanism of biotic stress in hot pepper. From 2002 she worked as a postdoctoral fellow at Donald Danforth Plant Science Center, St. Louis, USA, to understand plant nutrient deficient responses. She became an assistant domain member at Donald Danforth Plant Science Center and has studied plant growth and nutrient sensing and signaling. She joined the Plant Science Center in 2008. 究を行う。2008 年から現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 カリウム欠乏を感知するシグナル伝達経路を理解するた ● め、FOX hunting ライブラリをカリウムに高い親和性を FOX hunting library was transformed into AtHAK5 (a 持つトランスポーター遺伝子（AtHAK5 ）に luciferase potassium high affinity transporter) promoter::luciferase プロモーターを導入したリポーター植物体を作出し、多く reporter plants and many candidates were isolated. ● ● We are screening rice FOX plants under nitrogen deprived condition and a few candidates have been isolated. 窒素欠乏条件下で FOX イネ系植物体をスクリーニングし、 ● We performed metabolic profiling of 14-3-3 transgenic 数個体の候補を単離した。 plants and are performing functional analysis of light 14-3-3 形質転換植物体の代謝プロファイルを作成し、光 related 14-3-3 target proteins. に関与した 14-3-3 標的タンパクの機能解析を進めた。 機能開発研究グループ の候補植物を単離した。 ● To understand potassium deficient signaling pathway, 39 Productionofplantswithhigheryield, bettergrowthandtolerancetonutrient deficiency Elucidationofupstreamcomponentsthat regulatepotassiumhighaffinity テクニカルスタッフ Technical Staff 研究補助員 Contract Technical Assistant 荒木 光孝 西山 英俊 Hidetoshi NISHIYAMA Mitsutaka ARAKI Gene Discovery Research Group 機能開発研究グループ Signaling Pathway Research Unit 発現調節研究ユニット 植物のストレス適応の分子解析 Molecular analysis of plant adaptation to stress Gene Discovery Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 水欠乏と高塩ストレスは世界中で穀物生産を限定していま Water deficit and high salinity stress limit crop productivity す。本研究ユニットでは、植物のストレス適応と生長を制御 worldwide. Our Unit aims to elucidate the gene networks する遺伝子ネットワーク及び、植物ホルモンのサイトカイニ ンとストレスシグナル経路のクロストークについて、植物機 能の得失を解析することによって研究しています。また、得 that regulate plant adaptation to stresses and plant growth as well as the crosstalk among cytokinin and stress signaling pathways using both gain- and loss-offunction approaches. We mainly focus on investigation られた転写因子やリン酸リレーによる情報伝達成分の網羅的 of the function of non-ethylene receptor histidine kinase 解析の結果を活用すべくプラットフォームを作り、悪環境下 two-component system (TCS) in osmotic stress regulation, での穀物の生産性向上のために、ダイズを用いた応用研究に and the relationship between cytokinin metabolism and も取り組んでいます。 osmotic stress response. At the same time we have also been building platforms to translate our knowledge in transfactoromics and regulation of TCS to improve productivity of crops, such as soybean, under adverse conditions. 40 C ontent of Research ̶ 研究内容 ● サイトカイニン代謝と浸透圧ストレス応答の関係 ● 浸透圧ストレス制御におけるサイトカイニン応答性リン酸 ● ● ダイズ及びマメ科モデル植物の包括的転写因子解析と比較 ゲノム解析 スタッフ ● stress response ● 化リレーの役割 Relationship between cytokinin metabolism and osmotic Role of cytokinin-responsive phosphorelay network in osmotic stress regulation ● Transfactoromics and comparative genomics of soybean and model legumes Research Staff ユニットリーダー Unit Leader チャン ラム−ソン ファン Lam-Son Phan TRAN 研究員 Research Scientist テクニカルスタッフ Technical Staff 西山 りゑ Rie NISHIYAMA 渡邊 泰子 Yasuko WATANABE ユニットリーダー ● Unit Leader チャン ラム−ソン ファン Lam-Son Phan TRAN 1997 年、ハンガリーのセントイストヴァン大学大学院 において博士号（生物科学）を取得後、ハンガリー化学ア カデミー及び Phylaxia 社にて毒性ファージ耐性菌の開発 に携わる。1998 年より農業・食品産業技術総合研究機 構にて納豆菌のグルタミン酸生合成及び代謝に関わるシ グナル伝達の研究に従事。2001 年より奈良先端科学技 術大学院大学にて納豆菌の二成分制御系の解明に取り組 む。2001 年より国際農林水産業研究センターにてシロ イヌナズナの浸透ストレス応答性転写因子及び浸透圧セ ンサーの機能解析に従事する。2007 年、米国ミズーリ 大学コロンビア校にて主任研究員に就任、ダイズの乾燥 応答性転写因子の解析を開始。2009 年より現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 乾燥や塩ストレス応答におけるサイトカイニンの制御機能 ● 乾燥や塩ストレス応答に関与するサイトカイニン応答性シ ● タルウマゴヤシ）の転写因子データベースの構築 drought and salt stresses ● Development of integrative database of soybean, Lotus japonius and Medicago truncatula transcription factors for comparative genomics Osmotic stress CK degradation Cytokinin biosynthesis tRNA ATP/ADP IPT iP Cytokinin tRNA IPT cis-zeatin (cZ) trans-zeatin (tZ) Cytokinin CKX CKX Ade/Ado + side chain 41 AHK2/3/4 AHP RR St Stress and/or d/ ABA responsive genes CK responsive genes Gene products Metabolites, enzymes etc.. Stress tolerance Pl Plant growth h Schematic model of cytokinin (CK) metabolism and involvement of CK signaling in plant stress response and plant growth. CK responsive AHK2/3/4 kinases are negative regulators in stress response, but positive regulators in plant growth. Relationship between CK metabolism and osmotic stress ) remains to be determined ((dot arrows). 研究補助員 Contract Technical Assistants 土井 徳子 河田 多恵子 Noriko DOI Taeko KAWADA 機能開発研究グループ 比較ゲノム解析に向けたマメ科植物（ダイズ・ミヤコグサ・ Identification of His-containing phosphotransfers (AHP) and type-B response regulators involved in regulation of グナル伝達因子（AHP 及び type-B ARR）の単離・解析 ● Determination of regulatory function of cytokinin in drought and salt stress responses の決定 ● Son Tran obtained his MSc degree majored in Biotechnology in 1994 from Szent Istvan University, Hungary. In 1997, he was honored with a PhD degree in Biological Sciences from the same University. He then continued to work at Hungarian Academy of Sciences and at Phylaxia company, where he was responsible for the development of virulent phage resistant industrial Bacillus licheniformis strains. In 1998 he joined National Food Research Institute, Japan to study signaling cascade involved in poly- γ -glutamate biosynthesis and metabolism in B. subtilis (natto) . From 2001 he worked to elucidate essential two component-systems in B. subtilis at Nara Institute of Science Technology. From 2001 he joined Dr. Yamaguchi-Shinozaki’s group in JIRCAS, where he worked on functional analysis of transcription factors and osmosensors in response to osmotic stresses in Arabidopsis . In 2007 he moved to University of Missouri-Columbia, USA where he got the Senior Research Scientist position to coordinate a research team working on discovery of soybean genes encoding transcription factors for genetic engineering aimed at improving drought tolerance of soybean plants. In 2009 he joined the Plant Science Center. Gene Discovery Research Group 機能開発研究グループ R & D Programs for PSC 基盤研究プログラム We Support PSC センター全体に関わる基盤研究を行う 機能開発研究グループ直属の研究員は、センター全体に関わる基盤研究を行います。 すなわち、センター横断的な研究基 盤の構築や、外部との連携に関わる基盤構築に取り組みます。このプログラムは 2007 年度から開始した新しい試みです。 Researchers of this program perform research and development that contribute PSC activities. These activities started in 2007 for the promotion of new frontiers of plant biology which contributes for the improvement of plant productivity. Gene Discovery Research Group （1）バイオイメージング技術基盤と顕微鏡施設の運営（担当研究員：豊岡 公徳） Development of bio-imaging and microscopy technologies (Contact Researcher: Kiminori TOYOOKA) R ● esult of Research ̶ 研究成果 大型顕微鏡および関連機器の作業環境を整え、利用者の簡便 ● 性を向上させ、電子顕微鏡試料作製法の開発と改良を行った。 ● 大型顕微鏡を用いて、センター内外 19 名の研究者と共同 研究を行い、利用者のサポートを行った。 ● ゴルジ体からの分泌後の細胞内輸送に関与する構造体と目 ● ● される新規の小胞クラスターを発見した。 スタッフ ● We enhanced the convenience of using high-resolution microscopes and related instruments, and improved sample preparation methods for electron microscopy. We collaborated with and supported internal and external researchers using high-resolution microscopes. We discovered a novel vesicle cluster involved in post-Golgi secretion and analyzed the mechanism underlying this process. Research Staff 研究員 Research Scientist 技師 Technical Scientist 研究補助員 Contract Technical Assistants 豊岡 公徳 Kiminori TOYOOKA 佐藤 繭子 Mayuko SATO 河合 たか子 後藤 友美 若崎 眞由美 Takako KAWAI Yumi GOTO Mayumi WAKAZAKI 42 （2）シロイヌナズナの遺伝子破壊変異体リソースの整備と表現型解析への利用 Collection of Arabidopsis knock-out mutants for the phenome analysis in gene discovery 【Ac/Ds トランスポゾン挿入変異体と表現型解析】 （担当研究員：黒森 崇） Phenome analysis of transposon-tagged mutants in Arabidopsis (Contact Researcher: Takashi KUROMORI) R esult of Research ̶ 研究成果 遺伝子破壊型変異体リソースを用いて観視できない表現型 （non-visible phenotypes）、特に環境応答や植物ホルモ ンに関わる変異体の探索を進めた。 ● 表現型観察で得られた植物ホルモンアブシジン酸（ABA） 感受性変異体の解析から ABA 輸送活性を持つトランス ポーター AtABCG25 を同定した。 ● ● ● ● ● We proceeded in phenome analysis of non-visible phenotypes, especially to obtain abiotic stress-responsive mutants using knockout-type mutant resources. We found an ABA transporter AtABCG25 by various analyses using ABA sensitive mutants. We are providing seed materials and phenotype information according to requests. 変異体リソースに関する問い合わせに応じて各種変異体種 子の分譲や表現型情報の提供を行った。 スタッフ ● Research Staff 研究員 Research Scientist テクニカルスタッフ Technical Staff 黒森 崇 Takashi KUROMORI 杉本 絵理子 Eriko SUGIMOTO 【核コード葉緑体タンパク質遺伝子のタグラインの収集と機能解析】（担当研究員：明賀 史純） Functional analysis of nuclear-encoded chloroplast proteins in Arabidopsis (Contact Researcher: Fumiyoshi MYOUGA) R ● esult of Research ̶ 研究成果 核にコードされる葉緑体タンパク質のトランスポゾンまた ● We have assembled phenotype data for 1722 transposon or T-DNA tagged lines of homozygous Arabidopsis mutants for chloroplast proteins and observed them on agar plates. ● We have identified a large number of mutants which showed an abnormal seedling phenotype or could not obtain insertion homozygotes. By screening of stress tolerance using insertion homozygotes of tagged-lines, we isolated several mutant candidates with different capabilities to survive under severe oxidative or osmotic stress conditions on agar plates. は T-DNA タグラインの大規模収集とホモラインの作製を 行った。 ● 表現型が異常な変異体を収集し、遺伝子情報と表現型情報 を検索可能なデータベースを作成し、一般公開した。 ● 収集ホモラインを用いたストレス耐性スクリーニングを行 ● い、いくつかのストレス応答の感受性が異なる変異体を単 離した。 スタッフ ● Research Staff 研究員 Research Scientist テクニカルスタッフ Technical Staff 研究補助員 Contract Technical Assistants 明賀 史純 Fumiyoshi MYOUGA 流水 利恵 河野 政江 長井 師子 Masae KOUNO Noriko NAGAI Rie RYUSUI （3）ゲノムの比較による進化や多様性を解析することによるバイオインフォマティクス の基盤研究（担当研究員：花田 耕介） Comparative and evolutional genomics based on bioinformatics (Contact Researcher: Kousuke HANADA) ● esult of Research ̶ 研究成果 遺伝的頑健性を維持するために重複遺伝子間で重要な機能が ● 維持されていることを明らかにした。 ● タンパク質の変化および発現の変化によって、重複遺伝子が ● 機能分化していることを明らかにした。 ● 短い遺伝子を同定するソフトウエアを開発・公開した。 ● 異種生物間の直系遺伝子を同定し、その情報をデータベース に公開した。 スタッフ ● Finding a mechanism of genetic robustness by duplicate genes. Finding that the divergence of both expression and protein sequence are important sources for morphological diversification of duplicate genes. ● Development of a tool to identify small coding genes and published as a software. ● Identification of orthologous genes among different species and published as a database. Research Staff 研究員 Research Scientist 特別研究員 Postdoctoral Researcher テクニカルスタッフ Technical Staff 花田 耕介 Kousuke HANADA 長谷 武志 Takeshi HASE 清水 みなみ Minami SHIMIZU （4）比較ゲノム科学による作物への応用展開を目指した基盤研究（担当研究員：持田 恵一） Comparative genomics and its application to crop improvement (Contact Researcher: Keiichi MOCHIDA) R ● esult of Research ̶ 研究成果 横浜市立大学木原生物学研究所、オミックスサイエンスセ ● We performed wheat full-length cDNA analysis in collaborations with Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University and RIKEN Omics Science Center, and constructed TriFLDB: Triticeae full-length coding sequence (CDS) database which provided comprehensive data of full-length CDS of wheat and barley, and then integrated it with TriMEDB: Triticeae mapped EST database. ● We applied the informatics infrastructures of comparative genomics to analyses in other crop species such as soybean. We have supported internal and external researchers in bioinformatics studies. ンターと連携してコムギ完全長 cDNA 解析をすすめると ともに、コムギ、オオムギの可能な限り全ての全長 CDS とその関連情報を統合したデータベース TriFLDB を構築 し、また、TriMEDB と統合した。 ● 比較ゲノム基盤技術をダイズなど他の作物の研究に応用し た。 ● センター内外 8 名の研究者との共同研究で、バイオイン ● フォマティクス解析をサポートした。 スタッフ ● 機能開発研究グループ R Research Staff 研究員 Research Scientist 研究補助員 Contract Technical Assistant 持田 恵一 Keiichi MOCHIDA 西塚 幸子 Yukiko NISHIZUKA 43 Growth Regulation Research Group 生長制御研究グループ Growth Regulation Research Team 生長制御研究チーム 植物ホルモンと ケミカルジェネティクス（化合物を作用させ遺伝子の機能を調べる“化学遺伝学”） Plant hormones and chemical genetics Growth Regulation Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 ● ホルモン生合成の統合制御による植物生長調節 ● ケミカルジェネティクスによる新しい生長調節物質の開発 ● ホルモン分析基盤の改良と測定法の教育（国内外の共同研究） ● Regulation of plant growth by network controlling of hormone biosynthesis. ● Development of new plant growth regulators by chemical genetics approach. ● Improvement of plant hormone analysis platform and personal training of hormone analysis by both domestic and international collaboration. C ● 44 ontent of Research ̶ 研究内容 植物ホルモンのうち、ジャスモン酸 (JA)、 オーキシン（IAA） ● and auxins 生合成経路とその制御の解明 ● 葉緑体起源のイソプレノイドや二次代謝物の生合成酵素阻 ● Chemical genetics approach for identification of inhibitors of isoprenoid biosynthesis and secondary metabolites in 害剤の探索 ● Study on biosyntheses and regulation of jasmonic acids 高感度・高分解能な植物ホルモン分析システムの構築と教 育訓練 plastids ● Development of high-sensitive and high-resolution hormone analysis system and training of hormone analysis methods for students and young staffs スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 上級研究員 Senior Research Scientist 特別研究員 Postdoctoral Researchers 神谷 勇治 Yuji KAMIYA 笠原 博幸 Hiroyuki KASAHARA 軸丸 裕介 増口 潔 Yusuke JIKUMARU Kiyoshi MASHIGUCHI チームリーダー ● Team Leader Yuji Kamiya graduated from the Department of Agricultural Chemistry, the University of Tokyo in 1970, and obtained Ph. D. in agriculture from the University of Tokyo in 1975. He joined the Pesticide Synthesis Laboratory 3 of RIKEN in 1975 and determined the chemical structure of the mating factors of basidiomycetes yeast, Rhodosporidium toruloides . From 1980 to 1982 he studied on gibberellins biosynthesis at the Institute of Plant Physiology, University of Göttingen, as a research fellow of the Alexander von Humboldt Foundation. Since that time on he has continued to study gibberellins biosynthesis and its regulation. He was appointed as the Head of the Laboratory for Plant Hormone Function of the RKEN Frontier Research Program from 1991 to 1998. He contributed to the cloning of major genes related to gibberellin biosynthesis. In 2000, he joined the Plant Science Center as the Head of the Laboratory of Cellular Growth Development and in October 2000 he was promoted to the position of Group Director, Growth Physiology Group. He is currently the Group Director of Plant Growth Regulation Research Group. 神谷 勇治 Yuji KAMIYA 1970 年東京大学農学部農芸化学科を卒業後、東京大学大学 院農学研究科（生物有機化学）に進学し、1975 年農学博士号 を取得した。同年から理化学研究所農薬合成第三研究室の 研究員として、異担子菌酵母の接合管誘導物質の構造決定 を行った。1980 年より 2 年間ドイツフンボルト招聘研究員 として、ゲッチンゲン大学の植物生理学研究所でジベレリン の生合成研究を行った。以後一貫してジベレリンの生合成 研究を進め、1991 年から 1999 年まで国際フロンティア研 究プログラムのホルモン機能研究室のチームリーダーを務 め、ジベレリン生合成酵素の遺伝子クローニングに貢献した。 2000 年より発芽生理機構研究チームのチームリーダー、生 長生理グループのディレクターに着任、2005 年から現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 IAA 不安定生合成中間体の高速分析法を開発した。シロイ ● intermediates. We found a very rapid increase of JA ヌナズナの葉ではストレスによる急速な JA の一過的増加 levels in Arabidopsis leaves under a mild stress condition. （一分間以内）を発見した。 ● 生合成酵素の過剰発現形質転換体と FOX- ラインを用いて ● We have identified several leading chemicals, which may inhibit plastid localized enzymes from chemical libraries. ● We performed collaboration on hormone analysis した。 using LC-MS/MS and gave personal training for both LC-MS/MS（高速液体クロマトグラフ (HPLC) と質量分析 domestic and international graduate students and young 計 (MS) を結合させた装置）を用いたホルモンの分析の共 researchers. 同研究を行い、国内外の大学院生、若手研究者に測定法を 教育した。 生長制御研究グループ ケミカルライブラリーから新しい酵素阻害剤の候補を発見 ● We developed a rapid analysis method for IAA ProposedIAAbiosyntheticandmetabolicpathwaysinplants NH2 IPA⤒㊰ TAM/YUC⤒㊰ CO2H N H Analysis of Brassinosteroids in Arabidopsis Seedlings (0.5 g fwt) CYP79B2 CYP79B3 TRP TAA1/WEI8 NOH TDC? O 483>129 467>129 NH2 N H CO2H 467>415 D4-CS D4-BL 483>335 N H 463>411 N H 479>129 CS BL IPDC? O IAM⤒㊰ 463>129 IPA TAM IAM 479>331 N H CN YUC O NHOH N H IAAld N H IAOx/CYP79B⤒㊰ IAN NH2 HTAM 479>349 463>427 IAOx NH2 483>353 467>431 N H O NIT N H AAO1? IAM AMI 426 㼼 38 pg/gFW CO2H not detected (at least < 100 pg/gFW) N H UGT84B1 CS (Castarsterone) and BL (Brassinolide) produce 3 specific fragment ions IAAglucosides Amide hydrolase y IAA MeIAA GH3 oxIAA IAAaminoacidconjugates 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researcher テクニカルスタッフ Technical Staff 研修生 Student Trainees 徳田 誠 Makoto TOKUDA 杉山 真樹 Maki SUGIYAMA 訪問研究員 Visiting Researchers 研究補助員 Contract Technical Assistant 田中 慧太 バート ライマン Keita TANAKA Bart RYMEN 井出 紋 Aya IDE ガング ウー Guang WU ヘンリック シュトッツ Henrik STOZ 45 Growth Regulation Research Group 生長制御研究グループ Dormancy and Adaptation Research Unit 適応制御研究ユニット 植物適応反応のホルモン制御 Hormonal regulation of plant adaptation responses Growth Regulation Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 植物ホルモン等の低分子生理活性物質の生合成および輸送に We will reveal the regulatory mechanisms for plant 着目し、種子休眠、発芽、ストレス応答に見られる植物の適 adaptation responses such as seed dormancy, germination and stress responses based on biosynthesis and transport 応反応の制御機構を明らかにする。 of plant hormones. C ● ontent of Research ̶ 研究内容 内生アブシジン酸（ABA）量調節機構の解明（生合成の調 ● biosynthesis and transport of ABA 節、生合成部位と輸送） ● Studies on the regulation of abscisic acid (ABA) ● 種子休眠と発芽に関与する因子の探索 Identification of the factors involved in seed dormancy and germination 46 スタッフ ● Research Staff ユニットリーダー Unit Leader 特別研究員 Postdoctoral Researcher 研究補助員 Contract Technical Assistant 瀬尾 光範 Mitsunori SEO 矢野 亮 一 Ryoichi YANO 田中 雅子 Masako TANAKA テクニカルスタッフ Technical Staff 菅野 裕理 Yuri KANNO ユニットリーダー ● Unit Leader 瀬尾 光範 Mitsunori SEO 1997 年東京都立大学理学部生物学科を卒業後、東京都 立大学大学院理学研究科に進学し、2002 年に博士号 （理 学）を取得した。1999 年から 2002 年まで学術振興会特 別研究員（DC1） 。2002 年から 2005 年まで、基礎科学 特別研究員として理化学研究所植物科学研究センター勤 務。2005 年から学術振興会海外特別研究員としてフラ ンス （INRA Versailles）で研究活動を行う。2008 年から Mitsunori Seo graduated from Department of Biology, Faculty of Science, Tokyo Metropolitan University in 1997. He obtained Ph.D. in 2002 from Tokyo Metropolitan University. He obtained Research Fellowship of the Japan Society of the Promotion of Science (JSPS) for Young Scientist from 1999 to 2002. He worked at RIKEN from 2002 to 2005 as a Special Postdoctoral Researcher. From 2005 he worked at INRA, Versailles as a JSPS Postdoctoral Fellow for Research Abroad. He joined the Plant Science Center in 2008. 現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 シロイヌナズナの種子形成過程におけるホルモノーム解析 （ホルモンの網羅的解析） ● ● Hormonome analysis in Arabidopsis developing seeds ● Analysis on the regulation of biosynthesis and transport of ABA in Arabidopsis developing seed シロイヌナズナ発達種子における ABA（アブシジン酸） 生合成および輸送調節機構の解析 ABA 輸送体同定系の確立 ● シロイヌナズナ野生型純系統における休眠性の特徴づけ Development of a system to identify ABA transporters ● Characterization of seed dormancy in Arabidopsis accessions 生長制御研究グループ ● ● 47 Growth Regulation Research Group 生長制御研究グループ Cellular Growth and Development Research Team 促進制御研究チーム 植物ホルモンによる成長制御の仕組みを解明 Understanding how plant hormones regulate growth and development Growth Regulation Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 植物の成長や分化を制御する植物ホルモンの生合成と作用メ The goal of this team is to understand how plant カニズムを明らかにし、食糧生産性向上のための成長調節技 hormones are synthesized and act to regulate growth and 術の開発に貢献する。特に、成長ホルモンである 「ジベレリン」 と、最近我々が明らかにした枝分かれ制御ホルモンである「ス トリゴラクトン」に焦点を当てる。 development. Our major targets are“gibberellins” , a class of growth-promoting hormones, and“strigolactones” , a new member of plant hormones that regulate shoot branching. From these studies, we aim to find a clue to control plant growth for improved crop productions. C ● ontent of Research ̶ 研究内容 成長や形態を制御する植物ホルモンの生合成と作用メカニ ● growth and development ズム 48 Biosynthesis and action of plant hormones that regulate ● ● 植物の成長や形態を制御する新規低分子信号物質 ● 植物ホルモン関連遺伝子やケミカルを利用した成長調節技術 New signaling molecules that regulate plant growth and development ● Evaluation of hormone-related genes and chemicals as tools for controlling plant growth and development スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 Research Scientist 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researchers 山口 信次郎 Shinjiro YAMAGUCHI 真籠 洋 Hiroshi MAGOME 特別研究員 Postdoctoral Researcher 深澤 壽太郎 梅原 三貴久 瀬戸 義哉 Yoshiya SETO Jutarou FUKAZAWA Mikihisa UMEHARA チームリーダー ● Team Leader 山口 信次郎 Shinjiro YAMAGUCHI 1991 年東京大学農学部農芸化学科を卒業後、同大学院 農学生命科学研究科に進学し、1996 年に博士号（農学） を取得した。同年から理化学研究所・国際フロンティア の研究員として 1 年間勤務し、ジベレリン生合成酵素 遺伝子の単離を行なった。1997 年から 2000 年までア メリカ合衆国、デューク大学でシロイヌナズナにおける ジベレリン生合成の制御機構に関する研究を行なった。 2000 年から 2005 年まで植物科学研究センター・発芽 生理機構研究チームに所属し、種子発芽の調節機構とイ ソプレノイド生合成の制御に関する研究を行った。2005 年から現職。 R esult of Research ̶ 研究成果 ● ジベレリン活性を調節する酵素の機能解明 ● 無機栄養シグナルによる枝分かれの制御にストリゴラクト ● 新しいストリゴラクトン関連遺伝子の機能解析 Functional analysis of enzymes that modify gibberellin bioactivity ● ンが関与することを発見 ● Shinjiro Yamaguchi graduated from the Department of Agricultural Chemistry, Faculty of Agriculture, the University of Tokyo in 1991. He obtained Ph.D. in 1996 from the University of Tokyo. He joined Frontier Research Program at RIKEN and contributed to the identification of gibberellin biosynthesis genes from plants. He worked at Duke University in the United States as a postdoctoral fellow from 1997 till 2000, and studied regulation of gibberellin biosynthesis in Arabidopsis. He worked in Laboratory for Cellular Growth and Development, the Plant Science Center from 2000 to 2005 to study regulatory mechanisms for seed germination and plant isoprenoid biosynthesis pathways. He has been studying on plant growth hormones in Cellular Growth and Development Research Team since 2005. Discovery that strigolactones regulate shoot branching in response to nutrient availability ● strigolactone pathway 生長制御研究グループ Functional characterization of a new component in the 49 JSPS 特別研究員 JSPS Postdoctoral Fellow ジュニアリサーチ アソシエイト Junior Research Associate テクニカルスタッフ Technical Staffs 勝又 卓己 Takumi KATSUMATA 武田 紀子 花田 篤志 研修生 Student Trainee 伊藤 晋作 Shinsaku ITO 李 偉強（リ ウェイチャン） Wei Qiang LI Noriko TAKEDA Atsushi HANADA 研究補助員 Contract Technical Assistants 藤原 佐藤 吉川 鯉沼 能勢 Kaoru FUJIWARA Yoko SATO Rie YOSHIKAWA Kyoko KOINUMA Tomoe NOSE 薫 洋子 里恵 恭子 朋江 Metabolic Function Research Group 代謝機能研究グループ Metabolic Function Research Team 代謝機能研究チーム ファイトケミカルゲノミクス−有用物質生産のゲノム基本原理の解明と応用 Phytochemical genomics - elucidation and application of genomics basis for production of useful chemicals Metabolic Function Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 植物の多様な物質生産機能の基本原理をシロイヌナズナなど We investigate the basic principles behind the wide arrays のモデル植物を用いて解明するとともに、農作物、薬用植物 of plant production functions. We analyze the systems などの有用植物における特異的代謝産物の生産システムをゲ ノムレベルで解明している。それらの基礎的な知見を合理的 にバイオテクノロジーとして応用する事も重要である。 C ● for production of specialized products in crops, medicinal plants, and other useful plants at a genome level. The application of the basic findings to biotechnological engineering is also an important issue. ontent of Research ̶ 研究内容 シロイヌナズナにおける一次・二次代謝産物の生合成や輸 ● and secondary metabolite biosynthesis and transport in 送に関わる遺伝子の網羅的同定 50 ● Comprehensive identification of genes involved in primary Arabidopsis 有用植物における、フラボノイド、アルカロイド、テルペ ノイド、含硫黄成分などの生合成や蓄積に関わる新規遺伝 子の同定と有用物質生産への応用 ● Identification of new genes involved in the biosynthesis and accumulation of useful metabolites in non-model plants, and their application to the production of useful substances スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 Research Scientists 特別研究員 Postdoctoral Researcher 斉藤 和季 Kazuki SAITO 榊原 圭子 鈴木 優志 Keiko YONEKURA-SAKAKIBARA Masashi SUZUKI 大山 清 Kiyoshi OHYAMA 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researcher 大津 直子 Naoko OHKAMA-OHTSU チームリーダー ● Team Leader 斉藤 和季 Kazuki SAITO 1977 年東京大学薬学部卒業。同大学院薬学系研究科に て生物有機化学・生化学を専攻（応用微生物研究所、（現） 分子細胞生物学研究所）、1982 年に薬学博士号取得。 1981 年慶應義塾大学医学部助手、発がん物質の代謝活 性化と DNA 修飾を研究。1985 年千葉大学薬学部助手、 植物化学・生化学およびバイオテクノロジー研究を開始。 1987 年ベルギー、ゲント大学分子遺伝学教室、Marc Van Montagu 教授のもとで、植物分子生物学と遺伝子 組換え研究を開始。1995 年千葉大学薬学部・大学院薬 学研究科、教授、現在に至る。専門はメタボロミクスを 基盤とする植物ゲノム機能科学、植物の一次・二次代謝 とバイオテクノロジー。2005 年から現職。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 シロイヌナズナのフラボノイド代謝系遺伝子を中心とした ● genes encoding a novel anthocyanin glycosyltransferase に関与する配糖化酵素遺伝子を同定した。 シロイヌナズナのイソプレノイド生合成制御因子の解析に from Arabidopsis and characterized them. ● By the analyses of the regulatory factor of isoprenoid biosynthesis in Arabidopsis, we identified the regulatory ラ間イソプレノイド生合成制御ネットワークの存在を明ら network in isoprenoid biosynthesis over multiple かにした。 organelles: cytoplasm, plastids and mitochondria. 理事長ファンドのサポートにより植物の化学的多様性に基 ● We participated the fundamental research program for drug discovery taking an advantage of a huge chemical づいた創薬基盤を充実させる研究を展開した。 diversity of plant metabolites. HMGR 代謝機能研究グループ より、細胞質、葉緑体、ミトコンドリアを跨ったオルガネ ● By co-expression analysis with publicly available transcriptome datasets, we identified anthocyanin-related 包括的な遺伝子共発現解析により、アントシアニン代謝系 ● Kazuki Saito graduated from the University of Tokyo in 1977 and obtained PhD for bio-organic chemistry/ biochemistry of pharmaceutical sciences from the University of Tokyo in 1982. After staying in Keio University in Japan and Ghent University in Belgium (Prof. Marc Van Montagu’ s laboratory), he began molecular biology and biotechnology of plant primary and secondary metabolism in Chiba University in Japan. He has been appointed as a full professor since 1995 at the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, until now. Since 2005, he has been appointed as a group director at RIKEN Plant Science Center. His current research interests are metabolomebased functional genomics, biochemistry, molecular biology and biotechnology of primary and secondary metabolism in plants. 2,3-oxidosqualene 51 OSCs CAS LAS E-amyrin etc. cycloartenol lanosterol ? H COOH O HO HO COOH O COOH O HO HO OH H HO HO HO O CH2OH O O OH O O O Me HO O HO triterpene saponins (glycyrrhizin) N CH2OH O OH steroidal saponins テクニカルスタッフ Technical Staffs 研究補助員 Contract Technical Assistants 研修生 菅原 聡子 橋之口 裕美 石川 真理子 小森 千恵子 Mariko ISHIKAWA Chieko KOMORI 福島 エリ オデット Eri Odette FUKUSHIMA Satoko SUGAWARA Hiromi HASHINOKUCHI Student Trainee Metabolic Function Research Group 代謝機能研究グループ Plant Nutrition and Basal Metabolism Research Team 基礎代謝研究チーム 無機栄養分の利用効率の向上を目指して Improvement of nutrient use efficiency Metabolic Function Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 必須栄養元素の窒素と硫黄の同化経路、さらには、それらの We will focus on the assimilatory pathways of two 代謝経路と炭素代謝との関連性に着目して研究を進める。ト essential macronutrients, nitrogen and sulfur, and their ランスポーター（運搬体）や代謝の制御メカニズムの研究に 加えて、根の生長や発生に必要とされる栄養シグナルや制御 因子の研究を展開する。 linkages with carbon metabolism. We investigate the regulatory mechanisms controlling nutrient transport and metabolisms. Nutrient-dependent signals and regulatory factors necessary for growth and development of root systems are also the targets of our research project. C ontent of Research ̶ 研究内容 ● 無機栄養分の輸送と一次代謝の制御に関する研究 ● Regulation of nutrient transport and primary metabolism ● 植物の栄養検知機構に関する研究 ● Nutrient sensing and signaling 52 スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 特別研究員 Postdoctoral Researchers テクニカルスタッフ Technical Staffs 高橋 秀樹 Hideki TAKAHASHI 鈴木 昭徳 新谷 考央 Akinori SUZUKI Takao ARAYA 土屋 有美子 宮本 摩由 Yumiko TSUCHIYA Mayu MIYAMOTO チームリーダー ● Team Leader 高橋 秀樹 Hideki TAKAHASHI 1990 年京都大学工学部工業化学科卒業。同年、出光石油化 学（株）に入社し微生物を用いた不飽和脂肪酸及び有機酸生 産の研究に従事。1993 年から 1999 年まで千葉大学大学院 薬学研究科で高等植物における硫黄同化及びシステイン合 成の研究を行う。出光石油化学（株）を退社後、1995 年に千 葉大学大学院薬学研究科博士後期課程に入学し、1998 年千 葉大学大学院薬学研究科博士後期課程修了、博士号（薬学） を取得。1998 年から 2000 年まで日本学術振興会特別研究 員。1999 年から 2000 年まで米国カーネギー研究所で緑藻 類における栄養環境応答の研究を行う。2000 年から現職。 2008 年から横浜市立大学木原生物学研究所内に研究チーム を移し同研究所植物代謝生物科学部門客員教授を兼務。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 根の窒素栄養応答に着目して MADS-box 型転写因子やペ ● 葉におけるデンプン生合成調節機構の解明を目的として転 ● leaves. ● Physiological and biochemical functions of APS kinase which catalyzes a pivotal enzyme reaction providing substrates for secondary sulfur metabolisms were elucidated. 代謝機能研究グループ 硫黄二次代謝系に基質を供給する鍵酵素 APS kinase の生 理学的・生化学的機能を明らかにした。 Networks of transcriptional regulators were analyzed to understand control mechanisms of starch biosynthesis in 写制御因子のネットワークの解析を行った。 ● Functions of MADS-box transcription factors and peptide hormones were studied focusing on root nitrogen sensing. プチドホルモンの機能解析を行った。 ● Hideki Takahashi graduated from the Department of Industrial Chemistry, Faculty of Engineering, Kyoto University in 1990. In the same year, he joined Idemitsu Petrochemical Co. Ltd. and conducted research on microbial production of unsaturated fatty acids and organic acids. From 1993 to 1999, he studied sulfur assimilation and cysteine biosynthesis in higher plants at the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University. After leaving Idemitsu Petrochemical Co. Ltd., he entered the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, in 1995 and obtained Ph.D. in 1998. He continued research as a postdoctoral research fellow of the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS). Supported by this fellowship he stayed at the Carnegie Institution of Washington, U.S.A. from 1999 to 2000 to study nutrient stress response of green algae. In 2000, he joined the Plant Science Center. In 2008, he moved his laboratory to Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University, where he leads the Plant Metabolic Biology Division as Guest Professor. 53 実習生 Intern パパピット インガスワン Papapit INGKASUWAN 研究補助員 Contract Technical Assistants 野島 京子 船津 美知代 ジュリアルニ Keiko NOJIMA Michiyo FUNATSU JULIARNI Plant Productivity Systems Research Group 生産機能研究グループ Biodynamics Research Team 生産制御研究チーム 作物の生産性向上に役立つ遺伝子を見つけ出します！ Discovery and utilization of key genes improving crop productivity Plant Productivity Systems Research Group 54 O utline of Research ̶ 研究概要 植物生産機能の制御に本質的に関わる植物ホルモンであるサ Aim of our research team is elucidation of cytokinin action イトカイニンの研究を通じて、シンク（成長・貯蔵） ・ソース（合 on control of organ development, sink-source balance and 成）バランスの改変や同化産物の効率的な輸送・集積など、 plant productivity. 作物の生産性向上に向けた研究を展開する。 C ● ontent of Research ̶ 研究内容 植物生産機能に有用な形質を与える遺 ● ● productivity サイトカイニンなど生産機能制御に関 わる因子の作用機構解明 Identification of key genes regulating agronomical traits improving crop 伝子の探索と主要作物への応用研究 ● storage profile of assimilated products in order to improve ● Functional analysis of key genes regulating plant productivity, especially コケ植物の多様性を利用した環境浄化 enzymes involved in cytokinin 技術の開発 biosynthesis and metabolism ● Development of clean-up technology of heavy metal pollutants using bryophyte スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 Research Scientists 基礎科学特別研究員 Special Postdoctral Researcher 榊原 均 Hitoshi SAKAKIBARA 武井 兼太郎 井藤賀 操 木羽 隆敏 Kentaro TAKEI Misao ITOUGA Takatoshi KIBA 中道 範人 Norihito NAKAMICHI 特別研究員 Postdoctral Researchers 信定 知江 工藤 徹 Tomoe KAMADA-NOBUSADA Toru KUDO チームリーダー ● Team Leader Hitoshi Sakakibara graduated from the School of Agricultural Sciences, Nagoya University in 1988. He obtained Ph.D. in agriculture from Nagoya University in 1995. He was appointed as Research Associate (1992) and then Assistant Professor (1995) of the School of Agricultural Sciences, Nagoya University. He joined the Plant Science Center (PSC) in 2000. He continues his research project in the second phase of PSC as Team Leader of Biodynamics Research Team and as Group Director of Plant Productivity Systems Research Group. He is a visiting professor of School of Agricultural Sciences, Nagoya University (from 2005). 榊原 均 Hitoshi SAKAKIBARA 1988 年名古屋大学農学部農芸化学科卒業。同年名古屋 大学大学院農学研究科博士課程前期課程に進学し、1992 年から名古屋大学大学院農学研究科の助手として勤務。 1995 年 5 月農学博士。2000 年コミュニケーション分 子機構研究チーム・チームリーダー、2005 年生産制御 研究チーム・チームリーダー、2006 年から現職。2005 年より名古屋大学生命農学研究科客員教授兼任。これま で窒素同化系遺伝子の機能発現制御機構、サイトカイニ ンを介した窒素情報伝達機構とサイトカイニン生合成機 構について、生化学、分子生物学的視点から研究を続け ている。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 シロイヌナズナ LOG の変異体解析によりサイトカイニン ● cytokinin activation pathway in Arabidopsis . 活性化経路の重要性を明らかにした。 ● ● MS- プローブによる化学修飾法を導入し、植物ホルモンハ We introduced MS-probe modification into plant hormone analysis and made our system further highly- イスループット（高速化合物評価）一斉解析システムの高 ● We developed a clean-up technology of heavy-metal DOWA との重金属高蓄積コケ植物を用いた応用研究をさ polluted water using bryophyte in a collaborative らに発展させ、水浄化システムの開発を行なった。 research project with DOWA Holdings. LOG-dependent CK activation pathway plays a crucial role in normal development of Arabidopsis IPT DMAPP + CYP735A ATP iPRTP tZRTP ADP iPRDP tZRDP AMP iPRMP tZRMP iPR Active forms iP LOG tZR WT LOG 55 tZ WT テクニカルスタッフ Technical Staffs 研究補助員 Contract Technical Assistants 小嶋 上田 槇田 小松 鈴木 小島 桑原 鈴木 山本 稲葉 Shoko SUZUKI Hiromi OJIMA Emiri KUWABARA Akiko SUZUKI Yukiko YMAMOTO Jun INABA 美紀子 七重 庸絵 由佳梨 Mikiko KOJIMA Nanae UEDA Nobue MAKITA Yukari KOMATSU 祥子 浩美 江美里 明子 幸子 ジュン atlog347 WT atlog347 生産機能研究グループ sensitive. 感度化を実現した。 ● We revealed physiological importance of LOG-dependent LOGox WT LOGox WT LOGox ジュニアリサーチ アソシエイト Junior Research Associate 徳永 浩樹 Hiroki TOKUNAGA Plant Productivity Systems Research Group 生産機能研究グループ Morphoregulation Research Team 形態制御研究チーム 木質バイオマスの改変による地球環境の保護 Preservation of global environment by improvement of woody biomass Plant Productivity Systems Research Group 56 O utline of Research ̶ 研究概要 近い将来に枯渇すると予想される化石エネルギーに代わるエ Fossil fuel will be depleted in the near future and woody ネルギーとして、木質バイオマスは重要である。当研究チー biomass is expected to be used as a substitute. We will ムではシロイヌナズナ、ポプラ、各種培養細胞をモデルとし て用いて、木質バイオマスの生産性向上に向けた基盤技術の 確立を目指している。 C ● 木質細胞分化特異的遺伝子の同定と機 cultured cells as model systems. ● ● Establishment of methods for improving productivity and quality of woody 技術の確立 ● Identification and functional analysis of genes specific to xylem cell differentiation 木質バイオマスの生産性と品質の改変 スタッフ of woody biomass, using Arabidopsis, poplar, and various ontent of Research ̶ 研究内容 能解明 ● elucidate the molecular mechanisms of the production biomass Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 Research Scientists テクニカルスタッフ Technical Staffs 出村 拓 Taku DEMURA 山口 雅利 ナディア グエ Masatoshi YAMAGUCHI Nadia GOUÉ 特別研究員 Postdoctral Researcher 大谷 美沙都 Misato OHTANI 大山 井原 清水 竹林 松本 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researcher 米田 新 Arata YONEDA 幸子 あゆみ みなみ 有理佳 朋子 Sachiko OYAMA Ayumi IHARA Minami SHIMIZU Arika TAKEBAYASHI Tomoko MATSUMOTO チームリーダー ● Team Leader 出村 拓 Taku DEMURA 1990 年に東北大学理学部生物学科を卒業した。同年、 東北大学大学院理学研究科生物科学専攻に進学し、1995 年に博士号 （博士（理学） ）を授与された。同年から 1997 年まで東北大学大学院理学研究科助手、1997 年から 2000 年まで東京大学大学院理学系研究科助手を務め、 2000 年から現職。これまで大学院在学中から一貫して 維管束組織分化をモデルとして植物細胞の脱分化・分化 転換・分化に関わる遺伝子群について分子生物学的な研 究に従事してきた。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 道管要素分化過程で特異的に発現が上昇する転写制御因子 ● was conducted. VNI2 encoding a NAC-domain protein （VNI2）が道管要素分化の抑制に働くことが分かった。ま was shown to repress vessel element formation. In た、これらの機能解析のためにモデル樹木であるポプラを with model tree, poplar. TED6・TED7 タンパク質が木質細胞の二次細胞壁形成に ● 深く関与することを明らかにした。 TED6 and TED7 proteins were shown to control secondary cell wall formation of woody cells. 管要素分化のマスター因子 VND7 の過剰発現誘導系がシ ロイヌナズナに加えて、タバコの培養細胞やポプラでも有 ● Inductive overexpression of VND7, the master regulator of vessel element formation, was revealed to functional in tobacco cultured cells and poplar as well as Arabidopsis. 効であることを明らかにした。 生産機能研究グループ addition, we started functional analysis of these proteins 用いた研究を開始した。 ● Functional analysis of transcription factors and kinases with specific expression during vessel element formation とキナーゼの機能解析を進めた。NAC ドメイン転写因子 ● Taku Demura obtained his Ph.D. in biology from Graduate School of Science, Tohoku University, in 1995. In graduate school, he conducted molecular biological studies on the genes expressed preferentially during vascular development, and found that the in vitro transdifferentiation system from zinnia mesophyll cells into tracheary elements mimics the in vivo differentiation from meristematic cells into vessels via procambial cells. He served as an Assistant Professor at the Tohoku University and the University of Tokyo from 1995 to 2000. During this period, he continued molecular biological studies on the vascular-specific genes and started a comprehensive analysis on gene expression during vascular development. In 2000, he joined the Plant Science Center. 57 ジュニアリサーチ アソシエイト Junior Research Associate 中野 仁美 Yoshimi NAKANO 研修生 Student Trainee 遠藤 仁 Hitoshi ENDO 実習生 Interns 徐 波（シュ ボゥ） Bo XU 姚 驊珊（ヤオ ホワシャン） Huashan YAO 周 洁（チョ ジェ） Jie ZHOU 研究補助員 Contract Technical Assistants 佐藤 北裏 喜多 久米 山 Akiko SATO Kayo KITAURA Toshie KITA Nao KUME Ryoko HIROYAMA 明子 佳代 寿恵 直 涼子 Plant Immunity Research Group 植物免疫研究グループ Plant Immunity Research Team 植物免疫研究チーム 持続的な農業に貢献する植物免疫システムの研究 Plant immunity research for sustainable agriculture Plant Immunity Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 植物は本来病原体に対する高い防御能力を備えている。本研 The main goal of this team is to understand the 究チームはこの植物の耐病性に関与する遺伝子、タンパク質、 molecular mechanism of immunity in plants. We plan to および低分子化学物質をゲノミクス、プロテオミクス、メタ ボロミクス的解析手法を用いて網羅的に単離し、植物の免疫 システムの解明をめざす。 C ● ● systematically identify and characterize genes, proteins and small molecular compounds that are important for the defense by using genomics, proteomics and metabolomics approaches. ontent of Research ̶ 研究内容 耐病性シグナル複合体の研究 ● Characterization of resistance signaling complexes タンパク質の大規模解析法（プロテオミクス法）による耐 ● Isolation and characterization of novel proteins involved in plant immunity by proteomics 病性原因タンパク質の同定 58 ● アフリカ産寄生植物ストライガの寄生機構の研究 スタッフ ● ● Molecular elucidation of parasitism of African witchweed Striga Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 白須 賢 Ken SHIRASU 市村 和也 Kazuya ICHIMURA 中神 弘史 Hirofumi NAKAGAMI 吉田 聡子 Satoko YOSHIDA 八丈野 孝 Takashi YAENO 李 素瑛（イ ソ ヨン） Yi SO YOUNG Research Scientists 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researchers 吉本 光希 門田 康弘 藤原 すみれ Kohki YOSHIMOTO Yasuhiro KADOTA Sumire FUJIWARA チームリーダー ● Team Leader 白須 賢 Ken SHIRASU 1988 年、東京大学農学部農芸化学科卒業。1993 年、カ リフォルニア大学デービス校 Ph.D（遺伝学）取得。1993 年から米国ソーク・ノーブル研究所ポスドク。1996 年 から英国セインズベリー研究所研究員。2000 年に同グ ループリーダーとなる。一貫して植物免疫の研究に従事。 2005 年から現職。2008 年から東京大学大学院理学研究 科生物科学専攻 教授（兼任教員） 。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 シグナル複合体の部分構造、結合様式の同定を通して免疫 ● オートファジー（自食作用）が植物免疫に関与するプログ ラム細胞死の制御に重要であり、それがサリチル酸を介し ● ● We developed comparative phosphoproteomics between rice and Arabidopsis. 比較リン酸化プロテオーム技術を確立し、イネのリン酸化 プロテオームを世界で初めて解析した。 植物免疫研究グループ We found that autophagy plays a regulatory role to control the SA pathway in plant immunity. シロイヌナズナにおいて RPS4 と RRS1 が協調して炭疽病 菌など三種の病原体に抵抗性を付与することを発見。 ● We found that RPS4 and RRS1 function together to confer resistance to multiple plant pathogens. ● ていることを発見した。 ● We determined the X-ray crystal structure of the SGT1HSP90-RAR1 complex required for plant immunity. レセプターの作用機構を解明した。 ● Ken Shirasu attended the University of Tokyo before earning Ph.D. in genetics at University of California, Davis in 1993. Then Shirasu obtained a Salk/Noble postdoctoral fellowship to study plant immunity at the Salk Institute. In 1996 Shirasu moved to the Sainsbury Laboratory (UK) as a researcher, where he later became a group leader in 2000. His current position at the Plant Science Center started in 2005. He is a visiting professor of Department of Biological Sciences at The University of Tokyo. (from 2008). 59 国際特別研究員 Foreign Postdoctoral Researchers イバナ サスカ Ivana SASKA レベッカ ライオンズ Rebecca LYONS JSPS 特別研究員 JSPS Postdoctoral Fellow 関本（佐々木）結子 Yuko SEKIMOTO-SASAKI テクニカルスタッフ Technical Staffs 研究補助員 Contract Technical Assistants 瀧澤 香 野村 有子 上野 章子 白石 紀子 ウェン トラン Akiko UENO Noriko SHIRAISHI Uyen TRAN 研修生 Student Trainee Kaori TAKIZAWA Yuko NOMURA ジュリアー二 石田 Juliane ISHIDA Plant Functional Genomics Research Group 植物ゲノム機能研究グループ Plant Functional Genomics Research Team 植物ゲノム機能研究チーム 植物機能のゲノム的理解と応用 Understanding and application of plant genome function Plant Functional Genomics Research Group 60 O utline of Research ̶ 研究概要 有用な植物作出のためには、遺伝子の機能とそれらの発現制 For production of the useful plants comprehensive 御を詳しく理解することが必要である。私たちの研究チーム u n d e r sta n d i n g o f p l a n t’ s g e n e f u n c ti o n s and their では、機能付加型の変異体リソース作製と遺伝子探索技術を 駆使することにより、形つくり（形態形成）制御による戦略 的な育種に繋がる基礎となるゲノム機能の研究を推進する。 regulatory networks is indispensable. Our team will perform functional genomic research that connects to the basis for tactical breeding by plant morphological control through production of gain-of-function mutant resources and developing gene function characterization technologies. C ontent of Research ̶ 研究内容 ● 変異体ライン解析による植物遺伝子の機能探索 ● 遺伝子機能解析法の開発 ● 転写制御研究による遺伝子ネットワーク解析 ● ● Characterization of plant gene function through analysis of plant mutant lines 植物特異的な形態形成、環境応答性の研究 ● Innovation of gene function characterization technologies ● Analysis of gene regulatory networks through research on transcriptional control ● Research on plant-specific morphogenesis on environmental responses スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 松井 南 Minami MATSUI 吉積 近藤 樋口 高橋 毅 陽一 美栄子 直紀 Research Scientists テクニカルスタッフ Technical Staffs Takeshi YOSHIZUMI Youichi KONDOU Mieko HIGUCHI Naoki TAKAHASHI 川島 美香 堀井 陽子 松井 敬子 （形質転換受託） 栗山 朋子 Mika KAWASHIMA Youko HORII Keiko MATSUI （Transformation service） Tomoko KURIYAMA チームリーダー ● Team Leader 松井 南 Minami MATSUI 1981 年埼玉大学理学部生化学科を卒業。1986 年京都大 学大学院において学位取得（理学博士）。1992 年米国エー ル大学への留学。帰国後 1995 年より理化学研究所フロ ンティア研究システム分子機構研究チームの副チーム リーダー。1999 年よりゲノム科学総合研究センター植 物ゲノム機能情報研究グループのチームリーダー。2006 年から現職。シロイヌナズナのアクティベーションタグ ラインの作成、シロイヌナズナ及びイネ完全長を用いた 遺伝子探索法の開発を行う。 R ● Minami Matsui graduated from the department of Biochemistry, Saitama University in 1981 and received the degree of Doctor of Science from Kyoto University in 1986. He Studied at Yale University from 1992. After returning to Japan he worked in RIKEN Frontier Research Program as a deputy head from 1995. From 1999 he worked as a team leader of Plant Functional Genomics Research Group in Genomic Sciences Center. From 2006 he joined the Plant Science Center. He engaged in the project of production and analyses of Arabidopsis Activation tagging lines. He also performed plant functional genome research by developing “rapid genome function identification platform”using Arabidopsis and rice full-length cDNAs. esult of Research ̶ 研究成果 完全長 cDNA を用いたフォックスハンティングシステム ● of exploration of plant gene function using full-length （植物有用形質高速探索技術）の開発と有用遺伝子への応用 4,000 のシロイヌナズナ FOX ラインの追加作製と解析 ● short Open reading frame（sORFs）マイクロアレイ による光発現の解析 cDNAs, and its application to gene functional analyses ● Production and analysis of additional 4,000 Arabidopsis FOX lines ● Expression analysis of light inducible genes using short ● 約 200 種類の sORF の過剰発現体の作成と解析 ● 核内倍加を伴う細胞周期による植物形態形成に関する研究 ● Production and analysis of 200 sORF lines ● シロイヌナズナ転写因子ラインの構築と解析 ● Study on plant morphogenesis control by analysis of ● 450 遺伝子の F-BOX パネルを用いた LSH1 の光特異的分 endoreduplication ● 解機構の解明 ● open reading frame (sORFs) microarray Construction of inducible Arabidopsis transcription factor lines 種子サイズ変異体の解析 ● Study on light-dependent proteolysis mechanism of LSH1 植物ゲノム機能研究グループ ● Improvement of a FOX hunting system, a rapid system by using 450 F-BOX panels ● Study on seed size mutants 61 研修生 Student Trainees 研究補助員 Contract Technical Assistants クマール サリッシュ 濱崎 英史 後藤 裕人 大久保 やよい 新島 薫 加藤 茉紗美 阿部 まり絵 Kumar SHAILESH Hidefumi HAMAZAKI Hiroto GOTO Yayoi OOKUBO Kaoru NIIJIMA Masami KATO Marie ABE 榎戸 伊藤 小餅 江橋 横溝 石原 新城 Junko ENOKIDO Harumi ITO Mieko KOMOCHI Miyuki EBASHI Kyoko YOKOMIZO Ikuko ISHIHARA Noriko ARASHIRO 順子 春美 美恵子 みゆき 京子 郁子 のり子 高橋 明苗 （形質転換受託） 雨宮 三枝子 佐藤 梨枝子 Akie TAKAHASHI （Transformation service） Mieko AMEMIYA Rieko SATO Plant Functional Genomics Research Group 植物ゲノム機能研究グループ Plant Genomic Network Research Team 植物ゲノム発現研究チーム 植物ゲノムの発現制御機構の解明とその応用 Understanding of plant genomic network and its application Plant Functional Genomics Research Group O utline of Research ̶ 研究概要 ゲノム科学的方法により、種々の植物の発現遺伝子（完全長 We are exploring new protein-coding genes (full-length cDNA）の収集を行うとともに、植物の環境ストレス応答等 cDNAs) and functional noncoding RNAs involved in the に関与する遺伝子や機能性 RNA の探索およびそれらの機能 解明を目指す。また、クロマチン（DNA とタンパク質複合体） の構造変換や RNA による新規な転写（後）制御機構の解明 environmental stress responses by genomic approaches. We are also analyzing novel transcriptional and posttranscriptional regulation mechanism through chromatin remodeling and RNAs. も目指す。 C ● ontent of Research ̶ 研究内容 ゲノム科学的手法を用いた乾燥・低温・ ● and ABA (abscisic acid) responses using genomic analysis 塩ストレスや ABA（アブシジン酸）応 答に関するトランスクリプトーム解析 62 ● 環境ストレスや ABA への応答に関与す ● 作物、樹木などの発現遺伝子の完全長 Analysis of transcriptional and post-transcriptional regulation クロマチンの構造変換や RNA による転 mechanism through chromatin 写および転写後制御機構の解析 ● Functional analysis of genes and functional RNAs involved in environmental stress and ABA responses ● る遺伝子や機能性 RNA の機能解析 ● Whole-genome transcriptome analysis in drought, cold, high-salinity stress remodeling and RNAs ● Collection of full-length cDNAs from various crops and trees and cDNA の収集と発現解析 its application to transcriptome analysis for exploration of useful genes スタッフ ● Research Staff チームリーダー Team Leader 研究員 関 原明 Motoaki SEKI 金 鐘明（キム ジョンミョン） Jong-Myong KIM Research Scientist 特別研究員 Postdoctoral Researchers 松井 章浩 栗原 志夫 内海 好規 Akihiro MATSUI Yukio KURIHARA Yoshinori UTSUMI 基礎科学特別研究員 Special Postdoctoral Researchers 岡本 昌憲 中南 健太郎 Masanori OKAMOTO Kentaro NAKAMINAMI テクニカルスタッフ Technical Staffs 石田 諸澤 田中 川嶋 順子 妙子 真帆 真貴子 Junko ISHIDA Taeko MOROSAWA Maho TANAKA Makiko KAWASHIMA チームリーダー ● Team Leader 関 原明 Motoaki SEKI 1988 年に京都大学農学部を卒業。1994 年に広島大学大 学院理学研究科にて博士号 （理学）を取得した。1995 年 から理化学研究所植物分子生物学研究室で植物ゲノムの 発現・機能解析および植物の環境ストレス応答の分子生 物学的解析を進めた。1999 年には理化学研究所ゲノム 科学総合研究センター植物ゲノム機能情報研究グループ 植物変異開発研究チームの上級研究員を兼務して、シロ イヌナズナ完全長 cDNA を用いた植物ゲノムの発現・機 能解析および乾燥・低温・塩ストレス条件下でのトラン スクリプトーム解析を行った。2006 年から現職。2008 年から横浜市立大学木原生物学研究所植物ゲノム発現制 御システム科学部門客員教授（兼任）。 R ● esult of Research ̶ 研究成果 シロイヌナズナ種子におけるタイリングアレイ解析（遺伝 ● ● 遺伝子を約 5,000 個同定した。 （ChIP-on-chip および ChIP-seq 解析システム）を確立した。 ● コロンビアおよびタイの研究者と共同して、国際標準の We established high-sensitive- and high-resolution- ChIPon-chip and ChIP-seq analysis system in Arabidopsis . ● We started a new project to establish cassava functional genomics platform of international standard in collaboration with Colombia and Thai researchers. キャッサバゲノム解析基盤構築を目指す研究プロジェクト を開始した。 植物ゲノム機能研究グループ シロイヌナズナにおける高感度、高解像度の解析システム We identified about 5,000 novel non-protein-coding RNAs in Arabidopsis seeds using a tiling array. 子発現情報解析）を行い、タンパク質をコードしない新規 ● Motoaki Seki graduated from the Faculty of Agriculture, Kyoto University in 1988. He obtained his Ph.D. in science from Hiroshima University in 1994. In 1995, he joined Laboratory of Plant Molecular Biology, RIKEN Tsukuba Institute, and has studied plant functional genomics and molecular responses to abiotic stresses in plants. In 1999, he also became Senior Scientist of Plant Mutation Exploration Team, Plant Functional Genomics Research Group, RIKEN Genomic Sciences Center, and has performed Arabidopsis functional genomics using full-length cDNAs and whole-genome transcriptome analyses under drought, cold and highsalinity stress conditions. In 2006, he joined the Plant Science Center. In 2008, he was appointed to be Guest Professor of Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University. 63 研修生 Student Trainees 藤 泰子 Taiko KIM TO （東京大学大学院） （The Univ. of Tokyo） 小林 周平 Shuhei KOBAYASHI （横浜市立大学大学院）（Yokohama City Univ.） 西岡 達矢 Tatsuya NISHIOKA （横浜市立大学大学院）（Yokohama City Univ.） 牛房 知香 （横浜市立大学） Chika USHIFUSA （Yokohama City Univ.） 研究補助員 Contract Technical Assistants 鳥居 千恵子 春田 昌恵 水無 佳代子 Chieko TORII Masae HARUTA Kayoko MIZUNASHI Publications (from April 2009 to March 2010) グループ、チーム、ユニットの公表論文（2009 年度分） Metabolomics Research Group ● Metabolome Analysis Research Team Team Leader : Kazuki SAITO 8. Redestig, H., Fukushima, A., Stenlund, H., Moritz, T., Arita, M., Saito, K. and Kusano, M. (2009) Compensation for systematic cross-contribution improves normalization of mass-spectrometry based metabolomics data. Anal. Chem., 81: 7974-7980. ORIGINAL PAPERS 1. Fukushima, A., Kusano, M., Nakamichi, N., Kobayashi, M., Hayashi, N., Sakakibara, H., Mizuno, T. and Saito, K. (2009) Impact of clock-associated Arabidopsis pseudo-response regulators in metabolic coordination. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106: 7251-7256. 2. Nakabayashi, R., Kusano, M., Kobayashi, M., Tohge, T., Yonekura-Sakakibara, K., Kogure, N., Yamazaki, M., Kitajima, M., Saito, K. and Takayama, H. (2009) Metabolomics-oriented isolation and structure elucidation of 37 compounds including two new anthocyanins from Arabidopsis thaliana . Phytochemistry, 70: 1017-1029. Publications 64 3. Nakamichi, N., Fukushima, A., Kusano, M., Sakakibara, H., Mizuno, T. and Saito, K. (2009) Linkage between circadian clock and tricarboxylic acid cycle in Arabidopsis. Plant Signal. Behav., 4: 660-662. 4. Sawada, Y., Kuwahara, A., Nagano, M., Narisawa, T., Sakata, A., Saito, K. and Hirai, M.Y. (2009) Omics-based approaches to methionine side-chain elongation in Arabidopsis: characterization of the genes encoding methylthioalkylmalate isomerase and methylthioalkylmalate dehydrogenase. Plant Cell Physiol., 50: 1181-1190. 5. Maruyama, K., Takeda, M., Kidokoro, S., Yamada, K., Sakuma, Y., Urano, K., Fujita, M., Yoshiwara, K., Matsukura, S., Morishita, Y., Sasaki, R., Suzuki, H., Saito, K., Shibata, D., Shinozaki, K. and YamaguchiShinozaki, K. (2009) Metabolic pathways involved in cold acclimation identified by integrated analysis of metabolites and transcripts regulated by DREB1A and DREB2A. Plant Physiol., 150: 1972-1980. 9. Matsuda, F., Shinbo, Y., Oikawa, A., Hirai, M.Y., Fiehn, O., Kanaya, S. and Saito, K. (2009) Assessment of metabolome annotation quality: A method for evaluating the false discovery rate of elemental composition searches. PLoS ONE, 4: e7490. 10. Rubin, G., Tohge, T., Matsuda, F., Saito, K. and Scheible, W. (2009) Members of the LBD family of transcription factors repress anthocyanin synthesis and affect additional nitrogen responses in Arabidopsis. Plant Cell, 21: 3567-3584. 11. Matsuda, F., Redestig, H., Sawada, Y., Shinbo, Y., Hirai, M.Y., Kanaya, S. and Saito, K. (2009) Visualization of metabolite identifier information. Plant Biotechnol., 26: 479-483. 12. Cuadros-Inostroza, A., Caldana, C., Redestig, H., Kusano, M., Lisec, J., Pena-Cortes, H., Willmitzer, L. and Hannah, M.A. (2009) TargetSearch--a Bioconductor package for the efficient preprocessing of GC-MS metabolite profiling data. BMC Bioinformatics, 10: 428. 13. Matsuda, F., Hirai, M.Y., Sasaki, E., Akiyama, K., Yonekura-Sakakibara, K., Provart, N.J., Sakurai, T., Shimada, Y. and Saito, K. (2010) AtMetExpress development: A phytochemical atlas of Arabidopsis thaliana development. Plant Physiol., 152: 566-578. 14. Y a m a z a k i , M . , A s a n o , T . , Y a m a z a k i , Y . , Sirikantaramas, S., Sudo, H. and Saito, K. (2010) Biosynthetic system of camptothecin: an anticancer plant product. Pure Appl. Chem., 82: 213-218. 6. 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Plant Physiol., 152: 566-578. 5 review papers in Japanese ● Integrated Genomics Research Team Team Leader : Yukihisa SHIMADA ORIGINAL PAPERS 66 1 review paper in Japanese 1. Soeno, K., Goda, H., Ishii, T., Ogura, T., Tachikawa, T., Sasaki, E., Yoshida, S., Fujioka, S., Asami, T. and Shimada, Y. (2010) Auxin-biosynthesis inhibitors, identified by genomics-based approach, provide insights into auxin biosynthesis. Plant Cell Physiol., 51(4): 524-536. 2. Matsuda, F., Hirai, M.Y., Sasaki, E., Akiyama, K., Yonekura-Sakakibara, K., Provart, N.J., Sakurai, T., Shimada, Y. and Saito, K. (2010) AtMetExpress development: A Phytochemical atlas of Arabidopsis development. Plant Physiol., 152: 566-578. 3. Mashiguchi, K., Sasaki, E., Shimada, Y., Nagae, M., Ueno, K., Nakano, T., Yoneyama, K., Suzuki, Y. and Asami, T. (2009) Feedback-Regulation of strigolactone biosynthetic genes and strigolactoneregulated genes in Arabidopsis. Biosci. Biotech. Biochem., 73: 2460-2465. BOOK EDITIONS 1. 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(2009) Increased expression and protein divergence in duplicate genes is associated with morphological diversification. PLoS Genet., 5: e1000781. 3. Hanada, K., Kuromori, T., Myouga, F., Toyoda, T., Li, W.H. and Shinozaki, K. (2009) Evolutionary persistence of functional compensation by duplicate genes in Arabidopsis. Gen. Biol. Evol., 2009: 409-414. Publications 4. Myouga, F., Akiyama, K., Motohashi, R., Kuromori, T., Ito, T., Iizumi, H., Ryusui, R., Sakurai, T. and Shinozaki, K. (2010) The Chloroplast Function Database: a large-scale collection of Arabidopsis Ds/Spmor T-DNA-tagged homozygous lines for nuclearencoded chloroplast proteins and their systematic phenotype analysis. Plant J., 61: 529-542. BOOK EDITIONS 72 4. Umezawa, T., Sugiyama, N., Mizoguchi, M., Hayashi, S., Myouga, F., Yamaguchi-Shinozaki, K., Ishihama, Y., Hirayama, T. and Shinozaki, K. (2009) Type 2C protein phosphatases directly regulate abscisic acidactivated protein kinases in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci. 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Makita, Y., Kobayashi, N., Mochizuki, Y., Yoshida, Y., Asano, S., Heida, N., Deshpande, M., Bhatia, R., Matsushima, A., Ishii, M., Kawaguchi, S., Iida, K., Hanada, K., Kuromori, T., Seki, M., Shinozaki, K. and Toyoda, T. (2009) PosMed-plus: an intelligent search engine that inferentially integrates cross-species information resources for molecular breeding of plants. Plant Cell Physiol., 50: 1249-1259. 5. Lehti-Shiu, M.D., Zou, C., Hanada, K. and Shiu, S.H. (2009) Evolutionary history and stress regulation of plant receptor-like kinase/pelle genes. Plant Physiol., 150: 12-26. 6. Hanada, K., Vallejo, V., Nobuta, K., Slotkin, K., Lisch, D., Meyers, B.C., Shiu, S.H. and Jiang, N. (2009) Functional role of Pack-MULEs in rice inferred from purifying selection and expression profile. Plant Cell, 21: 25-38. ● R & D Programs for PSC Contact Researcher : Keiichi MOCHIDA Growth Regulation Research Group ● Growth Regulation Research Team Team Leader : Yuji KAMIYA ORIGINAL PAPERS 1. 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Matsui, A., Ishida, J., Morosawa, T., Okamoto, M., Kim, J.M., Kurihara, Y., Kawashima, M., Tanaka, M., To, T., Nakaminami, K., Kaminuma, E., Endo, T., Mochizuki, Y., Kawaguchi, S., Kobayashi, N., Toyoda, T., Shinozaki, K. and Seki, M. (2010) Arabidopsis tiling array analysis to identify the stress-responsive genes. In“Methods in Molecular Biology-Plant Stress Tolerance”Ramanjulu, S. ed: Humana Press Inc., NJ, in press. 1 book edition in Japanese. REVIEW PAPERS 1. Kim, J.M., To, T., Nishioka, T. and Seki, M. (2010) Chromatin regulation functions in plant abiotic stress responses. Plant Cell and Environ., 33: 604-611. 2. Urano, K., Kurihara, Y., Seki, M. and Shinozaki, K. (2010) 'Omics' analyses of regulatory networks in plant abiotic stress responses. Current Opin. Plant Biol., 13(2): 132-138. 3. Seki, M., Okamoto, M., Matsui, A., Kim, J.M., Kurihara, Y., Ishida, J., Morosawa, T., Kawashima, M., To, T. and Shinozaki, K. 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Plant Res., 122: 355-366. 79 監修／ Editorial Supervisor 独立行政法人 理化学研究所 横浜研究所 〒230-0045 神奈川県横浜市鶴見区末広町 1 丁目 7 番 22 号 TEL . 045-503-9111 FAX . 045-503-9113 杉山 達夫 Tatsuo SUGIYAMA 編集委員／ Editorial Staff 榊原 均 Hitoshi SAKAKIBARA 豊岡 公徳 Kiminori TOYOOKA 百瀬 有紀子 Yukiko MOMOSE RIKEN YOKOHAMA INSTITUTE 1-7-22,Suehiro-Cho,Tsurumi-Ku,Yokohama-Shi,Kanagawa, 230-0045,Japan PHONE : +81-45-503-9111 FAX : +81-45-503-9113 菊地 淳 Jun KIKUCHI 小林 宏美 Hiromi KOBAYASHI 吉永 大祐 Daisuke YOSHINAGA リーダー写真／ Photo 熊谷 聖司 Seiji KUMAGAI 表紙イラストレーション／ Cover ArtWork ニイツマ ユウコ Yuko NIITSUMA 表紙について／ On the cover E-mail : [email protected] http://www.yokohama.riken.jp モデル植物である「シロイヌナズナ」と澱粉作物として期待される「キャッサバ （タピオカ）」をモチーフにしています Shoots of Arabidopsis (model plant) and Cassava (starch plant) are designed. このアニュアルレポートについて ユニバーサルデザイン（UD）の考え方に基づき、 より多くの人へ適切に情報を伝えられるよう配慮した 見やすいユニバーサルデザインフォントを採用しています。 環境に配慮して、 植物油インキで 印刷しています。 http://www.psc.riken.jp/english/
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