9
筑波大学
先端学際領域研究センター
2007 Annual Report
平成19年度年報
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Photograph
深水昭吉センター長
TARA センター A 棟
山本雅之客員教授 第 18 回つくば賞受賞
デンマーク視察団来訪
バングラデシュ ダッカ大学副学長来訪
目次
2007
University of Tsukuba
Center for TARA
１．TARA センターのこれから
1 「TARA センターの役割と今後の展望、並びに最近の成果について」
先端学際領域研究センター長　深水昭吉… ………………………………… 9
２．研究成果－平成 14 年度採択 TARA プロジェクト終了報告
1　分子発生制御研究アスペクト
山本雅之（元人間総合科学研究科　特任教授／研究アスペクト教授）……… 13
目 次
｢ 環境適応・応答の分子機構の解明 ｣
2　マルチメディア情報研究アスペクト
｢ フルーエンシ情報理論応用マルチメディアシステム ｣
寅市和男（元筑波大学　特任教授／研究アスペクト教授）…………………… 55
３．研究成果－平成 17 年度採択 TARA プロジェクト終了報告
1 分子発生制御研究アスペクト
細胞形質のエピジェネティック制御
永田恭介（人間総合科学研究科・教授）………………………………………… 95
2 生命情報機能研究アスペクト
エネルギー代謝転写調節ネットワーク機構の解明と新規生活習慣病治療転写因子の特定
島野　仁（人間総合科学研究科・教授）………………………………………… 104
3 ナノロジー研究アスペクト
新しい超高感度非線形分光法の開発とナノ物質への応用
舛本泰章（数理物質科学研究科・教授）
………………………………………… 114
4 マルチメディア情報研究アスペクト
次世代生体機能・性状情報イメージング技術の高度化
椎名　毅（システム情報工学研究科・教授）
…………………………………… 132
3
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
5 総合人間科学研究アスペクト
ミトコンドリア DNA の突然変異に起因する多様な病態発症機構の解明と
治療戦略の探索
中田和人（生命環境科学研究科・准教授）
…………………………………… 144
４．アスペクト活動報告
目 次
１　分子発生制御研究アスペクト……………………………………………………………… 157
２　生命情報機能研究アスペクト……………………………………………………………… 158
３　ナノロジー研究アスペクト………………………………………………………………… 159
4
４　新物質創製研究アスペクト………………………………………………………………… 161
５　マルチメディア情報研究アスペクト……………………………………………………… 163
６　総合人間科学研究アスペクト……………………………………………………………… 164
５．研究業績
１　分子発生制御研究アスペクト……………………………………………………………… 167
⑴　環境適応・応答の分子機構の解明
⑵　細胞形質のエピジェネティック制御
⑶　自然免疫作動の分子機構の解明とその制御法の開発
⑷　肝不全に対する治療法の開発（血小板の持つ肝再生促進機能の解明と臨床応用）
２　生命情報機能研究アスペクト……………………………………………………………… 188
⑴　生活習慣病の発症基盤に関するゲノム応答ネットワークの解明
⑵　エネルギー代謝転写調節ネットワーク機構の解明と新規生活習慣病治療転写因子の特定
⑶　転写因子とＤＮＡメチル化による転写抑制制御ネットワークの解析
３　ナノロジー研究アスペクト………………………………………………………………… 195
⑴　超高速信号処理ナノフォトニック・デバイスおよび光集積技術に関する研究
⑵　新しい超高感度非線形分光法の開発とナノ物質への応用
⑶　ナノ診断・治療を目指したバイオナノ粒子の設計
４　新物質創製研究アスペクト………………………………………………………………… 215
⑴　特異な分子構造と物性を持つ「かご状炭素物質」の開拓
⑵　機能性単分子磁石の創製
⑶　未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造と機能
⑷　電子ダイナミクスに基づく生体物質の機能構造および反応機構の構築原理
目 次
－新規医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして－
５　マルチメディア情報研究アスペクト……………………………………………………… 231
⑴　次世代生体機能・性状情報イメージング技術の高度化
⑵　双線形写像による新しい暗号システムの研究
⑶　サステーナブルな計算環境の構築
６　総合人間科学研究アスペクト……………………………………………………………… 238
⑴　生活習慣病における心臓血管機能障害への治療と予防の研究
⑵　難治癌に対する個別化細胞療法の開発
⑶　ミトコンドリアＤＮＡの突然変異に起因する多様な病態発症機構の解明と治療戦略の探索
6．研究費取得情報
1　分子発生制御研究アスペクト… ……………………………………………………………… 255
2　生命情報機能研究アスペクト… ……………………………………………………………… 256
3　ナノロジー研究アスペクト… ………………………………………………………………… 257
4　新物質創製研究アスペクト… ………………………………………………………………… 258
5　マルチメディア情報研究アスペクト… ……………………………………………………… 259
6　総合人間科学研究アスペクト… ……………………………………………………………… 260
5
７．TARA センター公開活動
1　平成 19 年度 TARA 公開セミナー等開催記録……………………………………………… 265
2　平成 19 年度 TARA センター来訪者一覧…………………………………………………… 267
3　新聞記事抜粋… ………………………………………………………………………………… 268
８．先端学際領域研究センター（TARA）平成 20 年度概要
目 次
1　センター組織… ………………………………………………………………………………… 277
2　先端学際領域研究センター機構図・研究プロジェクト名… ……………………………… 278
3　運営委員会・運営協議会… …………………………………………………………………… 280
6
4　プロジェクト採択一覧… ……………………………………………………………………… 281
９．連絡先一覧　ほか
1　TARA センター連絡先一覧…………………………………………………………………… 289
2　TARA センターホームページ案内…………………………………………………………… 293
編集後記
1
TARA センターのこれから
7
1.1
「TARAセンターの役割と
今後の展望、
並びに最近の
成果について」
先端学際領域研究センター長　深水　昭吉
TARA の役割は、学際領域における新しい学問分野の開拓および先端的学際研究を行い、新
しい重要な基礎研究領域を拓き発展させることおよび研究成果の社会への還元を目指すことであ
る。学問の進展や社会的要請に応えながら、基礎研究の領域で世界のトップレベルの競争を目指
し、内外の研究者との連携のもとに文字通り最先端の研究を推進している。
特に、流動性と競争原理を旗印に研究支援体制を確立し、本学における学際領域開拓の最先端
研究拠点となることを目指し、活発な研究活動が行われて来た。流動的研究体制と競争原理に基
づく資源配分の原則は、法人化後の大学にとって重要な原則の一つとなりつつあり、TARA の
本センターの研究体制は、先導的に新しい対応ができるように固定的な研究部門を置かず、6
巻頭言
これまで取り組みが広がりを見せている。
つの“研究アスペクト”で運営される TARA プロジェクト研究を推進するシステムになっている。
3 年を研究期間とする TARA プロジェクトは、学内教員の研究活動を積極的に支援する、他大
学には無いシステムである。TARA プロジェクトには任期付きリサーチリーブ教員が配置され
るが、各プロジェクトの活動ぶりは目を見張るものがあり、報告書をご覧いただければ一目瞭然
である。
TARA の研究アスペクト専任教員については、平成 10 年 4 月 1 日から法律に基づき 7 年の任
期制が導入されており、限られた期間内に成果をあげることが要求されている。平成 16 年度の
2 名の教授の再任審査に続き、平成 18 年度は 1 名の教授が、また平成 19 年度には 1 名の教授の
再任資格審査委員会が設置され、審査の結果、再任が承認された。
新しい TARA 活動を展開していく時期にさしかかっているが、一方、大学を取り巻く事情は
厳しさを増している。このような時代だからこそ、大学が教育・研究に注力出来る仕組みを整え
る必要があり、十数年に及ぶ「つくばオリジナル」な TARA の試みが強みを発揮する時である
と考える。この点から、平成 21 年度からは、ＴＡＲＡプロジェクトの新しい試みとして「若手
挑戦型プロジェクト」が開始される。教授クラス TARA プロジェクトに加え、准教授・講師ク
ラスの若手挑戦型にも学際研究を大きく展開して欲しい。TARA の新しいチャレンジであるが、
さらなる地平が開けることを期待している。また、新しい教授陣も赴任してきており、TARA
の総力を挙げて筑波大学の発展に貢献していきたい。
9
2
研究成果
平成 14 年度採択
TARA プロジェクト終了報告
11
2.1
分子発生制御研究
アスペクト
｢ 環境適応・応答の分子機構の解明 ｣
研究代表者：山本　雅之（元人間総合科学研究科　特任教授／研究アスペクト教授）
研 究 期 間：平成 14 年４月〜平成 19 年３月
A. 要約
本研究の具体的な成果として、⑴ Nrf2 は発癌予防
ムと、その恒常性破綻に起因する生理機能の変化と病
態との関連を動物個体レベルの実験により解明し、疾
病の予防や治療に貢献することを目的としている。
に貢献する一方で、癌細胞の治療抵抗性にも関与して
いる両刃の剣的性質をもつこと、⑵ 恒常状態で Nrf2
抑制に貢献している Keap1 が、親電子性物質のセン
Ｃ . 研究組織
サーとして機能していること、さらに、ストレス刺激
研究代表者（分子発生制御研究アスペクト教授）
による Nrf2 抑制からの脱抑制が、Nrf2 による解毒酵
山本 雅之（人間総合科学研究科、分子情報・生体統
御医学専攻・教授）
本質であること、⑶ 肝実質での Nrf2 の活性化と、そ
アスペクト教員
の標的遺伝子の発現誘導が、異物代謝・薬物代謝の促
清水 律子（人間総合科学研究科・講師）
進に働いていること、⑷ Nrf2-Keap1 システムの制御機
本橋ほづみ（人間総合科学研究科・講師）
構には様々な経路が存在し、多様な薬剤への応答機構
を構築していること、⑸ HIF-2α を介した血管新生が
リサーチリーブ支援教員
勝岡 史城（人間総合科学研究科、分子情報・生体統
固形腫瘍の増大に関与することから、HIF-2α を標的
御医学専攻・助教）
とした抗腫瘍法の可能性が考えられること、を明らか
小林 聡（人間総合科学研究科、分子情報・生体統
にした。さらに、⑹ エリスロポエチン発現制御領域を
御医学専攻・講師）
用いたレポーターマウスを用いて腎臓のエリスロポエ
三村 純正（基礎医学系・助手）
チン産生細胞を同定した。同制御領域を用いた種々の
客員教員
レポーターマウスを構築し、低酸素応答遺伝子である
西村 暹（筑波大学・客員教授）
エリスロポエチン制御が、細胞特異的エンハンサーと
平井 久丸（東京大学医学部・助教授）
低酸素の閾値を感知した誘導的エンハンサーの双方に
藤井 義明（
（株）核内受容体研究所・学術顧問）
より巧妙に制御されていることを明らかにした。また、
藤田 芳司（
（株）グラクソ・スミスクライン筑波
⑺ 低酸素や貧血負荷により誘導される赤血球産生の非
営業所・研究本部長）
侵襲的モニタリング法を開発した。
宮田 敏男（東海大学医学部・教授）
TARA センター研究員
Ｂ . 研究目的
生物の環境適応の特色は、その生物がいかにして生
存のためのエネルギーを得ているのかという点に最も
石井 哲郎（人間総合科学研究科・教授）
今川 重彦（人間総合科学研究科・教授）
Tania O’Connor（日本学術振興会・外国人特別研究員）
大根田 修（人間総合科学研究科・教授）
顕著に表れる。動物の生存戦略は単純で、他の生物が
小林麻己人（人間総合科学研究科・講師）
作り出したエネルギー源を接種し、不必要な部分を排
関沢 清久（人間総合科学研究科・教授）
泄している。進化の視点から俯瞰すると、その本質は
田中 俊之（生命環境化学研究科・教授）
食物と酸素、そして、両者が内在性に持つ毒作用に対
中村 輝（生物科学系・講師）
して、動物がいかに強力な防御系を構築するかという
向井 陽美（人間総合科学研究科・講師）
点にあるように思われる。本プロジェクトでは、適応・
楊 景尭（人間総合科学研究科・講師）
応答・個体の恒常性維持に関わる遺伝子として、異物
若林 伸直（基礎医学系・リサーチアソシエイト）
代謝系酵素誘導に重要な Nrf2-Keap1 システムと、低酸
TARA センター客員研究員
素応答系制御に関わる Hif とエリスロポエチンに焦点
をあてた解析を行い、環境適応・応答の分子メカニズ
研究成果
素や抗酸化タンパク質遺伝子の速やかな活性化機構の
伊藤 悦朗（弘前大学医学部付属病院・教授）
五十嵐和彦（広島大学大学院医歯薬学総合研究科・
13
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
教授）
伊東 健（弘前大学高度先進医学研究センター・
2003 年 3 月 4 日「発現プロファイル解析と癌研究」
東京大学・教授 油谷浩幸
教授）
内田 浩二（名古屋大学農学部・准教授）
2003 年 3 月 7 日「造血系転写因子の機能解析」東京
James Douglas Engel（Michigan 大学・教授）
大学・助教授 平井久丸
京 基樹（東洋紡績 バイオフロンティアプロジェ
2003 年 3 月 19 日「細胞の生死制御メカニズム」東
大根田絹子（高崎健康福祉大学薬学部・教授）
クト推進室・研究員）
Vincent Kelly（Trinity College・研究員）
研究成果
Thomas W Kensler（Johns Hopkins 大学・教授）
Paul Talalay（Johns Hopkins 大学・教授）
樋口 正人（中外製薬 育成研究センター・主任研究員）
John Hayes（Dundee 大学・教授）
中島 修（山形大学遺伝子実験施設・准教授）
14
鍋島 陽一（京都大学医学研究科・教授）
西川 光郎（キリンビール 医薬探索研究所・主任研
究員）
根岸 孝昭（持田製薬 創薬研究所・研究員）
京大学・助教授 後藤由季子
2003 年 7 月 25 日「白血病関連転写因子の機能解析」
獨協大学・教授 三谷絹子
2003 年 10 月 30 日「Genomic studies of human lung
adenocarcinoma」 ハ ー バ ー ド 大 学・ 助 教 授 Mtthew
Meyerson
2004 年 2 月 10 日「レドックスシグナル感知と持続」
東北大学・助教授 久下周佐
峯岸 直子（東北大学先進医工学研究機構・准教授）
渡井 順子（住商バイオサイエンス・研究員）
渡邉 重明（住商バイオサイエンス・研究員）
Ｄ . 研究の経過
1. TARA セミナー・公開講演
2002年7月19日「Role of Nrf2 in Cancer Chemoprevention」
ジョンズホプキンズ大学・教授 Thomas Kensler
2002年10月11日「The mouse quinone reductase 1 antioxidant responsive element: regulation by Nrf2 and small
Maf transcription factors」ダンディ大学・教授 John
2004 年 3 月 5 日「つくばいいとこ、すごいとこ」佐
賀大学・副学長 渡辺照男
2004 年 3 月 12 日「古典的酵素の新しい活性：酸化
ストレスセンサーとしての解糖系酵素 GAPDH」ジョ
ンズホプキンズ大学・助教授 澤 明
2. 国際交流
（国際会議招待講演）
1．Nrf2 and Keap1 regulation of antioxidant and phase
II enzyme genes. Masayuki Yamamoto. International
symposium on the Regulation Network of Eukaryotic
Hayes
Gene Expression. Japan Society for Promotion of Science;
2002年10月24日「Transgenic/knockout mouse models
at the University of Tokyo, February 2, 2002
reveal genes involved in stem cell fate decisions, commit-
ment to differentiation and maintenance of epidermal barrier
function」ベイラー医科大学・教授 Dennis R. Roop
2002 年 12 月 6 日「概日時計のシステム生物学的解
析に向けて」山之内製薬・主席研究員 橋本誠一
Research for the Future Program. Sanjo Conference Hall
2．Nrf2 and Keap1 regulation of antioxidant and phase
II enzyme genes. Masayuki Yamamoto. The 7th
Symposium of Research Institute of Pharmaceutical
Sciences, Seoul National University, May 22, 2002
3．Dissection of elaborating cellular response to
environmental stimuli. Masayuki Yamamoto.
9．Nrf2 and its protein-protein interactions regulate drugdependent gene induction. Masayuki Yamamoto.
Toxicology: Current Trends in Toxicological Sciences.
Drug Metabolism Symposium. Structural Domains
Symposium at Annual Meeting of Korean Society of
Chejun, Korea. May 24, 2002
4．Transgenic complementation rescue analysis of
transcription factor function in vivo. Masayuki
Experimental Biology-ASPET 2003, Division for
and Motifs: Functional Implications for Drug-sensing
Transcription Factors. San Diego Convention Center,
San Diego, April 14, 2003
10．IN VIVO FUNCTION OF GATA-1 AND GATA-2-Transgenic Complementation Rescue Analysis of
5．Molecular dissection of GATA-1 gene hematopoietic
regulatory domain. Masayuki Yamamoto. Presidential
Department of Cellular and Developmental Biology
Symposium on“Cell Specific Gene Expression towards
Gene Therapy”
． International Symposium of Gene
Therapy, 8th Annual Meeting of Japanese Society of
Gene Therapy. Hitotsubashi Memorial Hall, Tokyo,
July 18-20, 2002
6．Nrf2 and Keap1 in drug induction of metabolizing
e n z y m e s . 14t h I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n
Microsomes and Drug Oxidations. Masayuki
Yamamoto, Nobunao Wakabayashi, Tetsuro Ishii,
Makoto Kobayashi, Yasutake Kato and Ken Itoh.
Royton Sapporo Convention Center, Sapporo, July
22-26, 2002
7．IN VIVO FUNCTION OF GATA-1 AND GATA-2̶
Transgenic Complementation Rescue Analysis of
Transcription Factor Function. Masayuki Yamamoto.
13th Conference on Hemoglobin Switching, St. John’
s
College, Oxford, UK, September 26-30; Abstract
published in Blood Cells, Molecules and Diseases 31,
169, 2002
Transcription Factor Function. Masayuki Yamamoto.
Seminar, University of Michigan School of Medicine.
April 18, 2003
11．Transcription factor regulation of cellular defense
mechanisms against electrophiles and reactive oxygen
species. The Charles E. Dohme Memorial Symposium
for“Protection against Cancer: Genes and Chemistry”.
Masayuki Yamamoto. Vernon B. Mountcastle
Auditorium, John’s Hopkins University, Baltimore,
April 22, 2003
12．E r y t h r o p o i e t i n e x p r e s s i o n i s r e q u i r e d f o r
neovascularization in the retinopathy of prematurity
and is regulated by HLF/Hif-2a. Masayuki Yamamoto.
6t h I n t e r n a t i o n a l L ü b e c k C o n f e r e n c e o n t h e
Pathophysiology and Pharmacology of Erythropoietin
and other Hematopoietic Growth factors. June 26-29,
2003 (Abstract in Ann. Hematol. 82, S112)
13．GATA-2 function in HSC and progenitor. Masayuki
Yamamoto. Gordon Research Conference on Red
Cells. Il Ciocco, Barga, Italy, May 25-30, 2003
8．Leukemia in GATA-1 knockdown mouse. Masayuki
Ya m a m o t o . U S A - J A PA N C a n c e r S e m i n a r.
14．Transcription factor regulation of cellular defense
mechanisms against electrophiles and reactive oxygen
Novel Therapeutic Approaches”. Maui Prince Hotel,
and Developmental Biology, Karolinska Institute,
“Hematopoiesis, Hematopoietic Malignancies and
Hawaii, February 12-14. 2003
研究成果
Yamamoto. Kolloquium Molekulare Zellbiologie,
Universitata zu Lübeck, June 27, 2002
species. Masayuki Yamamoto. Seminars in Cell
Stockholm. July 1, 2003
15
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
15．Nrf2-Keap1 Regulation of cellular defense mechanisms
against electrophiles and reactive oxygen species.
Masayuki Yamamoto. East Wing Auditorium, Johns
2003, Tsukuba Convention Center, June 5-7, 2003
21．N r f 2 - K e a p 1 S y s t e m : A N e w S t re s s R e s p o n s e
Mechanism. Masayuki Yamamoto. Department of Cell
Masayuki Yamamoto. JBS Bio-Frontier Symposium
(Abstract in Proceedings p. 12)
16．E r y t h r o p o i e t i n e x p r e s s i o n i s r e q u i r e d f o r
neovascularization in the retinopathy of prematurity
a n d i s re g u l a t e d b y H L F / H i f - 2 a . M a s a y u k i
and Development al Biology, University of Michigan,
April 16, 2004
研究成果
Yamamoto, Osamu Ohneda, Toshiharu Yamashita,
22．Nrf2-Keap1: Regulation of cellular defense mechanisms
against electrophiles and reactive oxygen species.
Kuriyama. 6th International Lübeck Conference on the
on Microsomes and Drug Oxidations: Chemical
Norio Suzuki, Shigehiko Imagawa, Yoshiaki Fujii-
Pathophysiology and Pharmacology of Erythropoietin
and other Hematopoietic Growth Factors, Lübeck,
16
Hopkins University, April 13, 2004
Germany, June 26-29, 2003 (Abstract in Ann. Hematol.
82, S112)
17．GATA-2 and hematopoietic stem cells. Norio Suzuki,
Osamu Ohneda, Naoko Minegishi, Maki Osaki,
Masumi Nagano, Ritsuko Shimizu, James Douglas
Engel and Masayuki Yamamoto. The 3rd International
Conference on GATA Transcription Factors in Health
and Disease, IRCM, Montréal, Canada, July 16-18,
2003 (Abstract p. 33)
18．Transcription factor regulation of cellular defense
mechanisms against electrophiles and reactive
oxygen species. Masayuki Yamamoto. The Second
International Symposium on Redox Life Science.
Niseko Higashiyama Prince Hotel, Hokkaido August
20-22, 2003
19．Transcription factor regulation of drug metabolizing
and antioxidant enzymes and cancer chemoprevention.
Masayuki Yamamoto. The 8th Korea-Japan Cancer
Research Workshop“Molecular Mechanisms of Tumor
Suppression”, Okinawa Miyako Hotel, December
19-20, 2003 (Abstract pp. 24-25)
20．Nrf2-Keap1 System: A New Stress Response Mechanism.
Masayuki Yamamoto. 15th international Symposium
Biology in the Postgenomic Era. July 4-9, 2004
(Abstract p. 131)
23．Nrf2-Keap1: Regulation of cellular defense mechanisms against electrophiles and reactive oxygen species.
Masayuki Yamamoto. University of Dundee, Scotland
July 5, 2004
24．GATA factors regulation of hematopoiesis. Masayuki
Yamamoto. Erasmus University, Rotterdam, July 6,
2004
25．Transcription Factor Regulation of Cellular Defense
Mechanisms against Electrophiles and Reactive Oxygen
Species. Masayuki Yamamoto. Scientific Colloquium,
PHILIP MORRIS Research Laboratories, Köln,
Germany, July 9, 2004
26．Fine Regulation of GATA-1 and GATA-2 Gene
Expression In Vivo. Masayuki Yamamoto. The 14th
Conference on Hemoglobin Switching. Rosario Resort,
Orcas Island, Washington, USA. September 10-14,
2004
27．GATA factors regulation of hematopoiesis. Masayuki
Yamamoto. Institute of Cochin, Paris, November 8,
2004
28．Nrf2-Keap1 Regulation of Cellular Defense Mechanisms
against Electrophiles and Reactive Oxygen Species.
Institute of Cochin, Paris, November 9, 2004
29．Regulatory Mechanisms of the Keap1-Nrf2 Oxidative
Stress Sensor System. Masayuki Yamamoto. The 41st
Nobel Symposium on Oxygen Biology, Nobel Forum,
Karolinska Institute, Stockholm, November 11-13, 2004
species. Masayuki Yamamoto. The 2nd International
Symposium on DNA Metabolism and Chromatin
Dynamics in Cellular Responses, Hiroshima University,
Hiroshima. December 16-17, 2004
31．Inducible and cell-type specific regulation of erythropoietin gene expression. Masayuki Yamamoto,
Naoshi Obara, Shigehiko Imagawa and Norio Suzuki.
JST-ERATO International Symposium on“Molecular
Mechanism of Environmental Response to Food and
Oxygen”. EPOCHAL Tsukuba International Congress
Center, March 10-12, 2005 (Abstract p. 34)
32．Hematopoietic malignancies related to GATA transcription factors. Masayuki Yamamoto. USA-Japan
Cooperative Cancer Research Program on
“Animal Models of hematological malignancies in
Hematopoiesis”, Maui Prince Hotel, March 22-26,
2005
33．Transcription factor regulation of cellular defense
mechanism and cancer chemoprevention. Masayuki
Yamamoto. Symposium on“Transcription factor as
targets for chemoprevention”. 96th Annual Meeting of
the American Association of Cancer Chemoprevention,
Anaheim, California, April 16-20, 2005
34．Control of GATA factors. Masayuki Yamamoto.
Gordon Conference on Red Cells. Tilton School, Tilton
35．Nrf2-Keap1 pathway and cancer chemoprevention.
Masayuki Yamamoto. Invited Special Lectures in
10th Japanese-German Workshop on Molecular and
Cellular Aspects of Carcinogenesis. Essen Germany,
September 29-October 1, 2005
36．Nrf2-Keap1 regulation of cellular defense mechanisms against electrophiles and reactive oxygen
species. Masayuki Yamamoto and Makoto Kobayashi.
Advances in Enzyme Regulation Meeting, University of
Bologna, Italy, October 3-4, 2005
37．Gene expression regulation and domain function of
hematopoietic GATA factors. Masayuki Yamamoto,
Ritsuko Shimizu, Kinuko Ohneda and Norio Suzuki.
“Dynamic systems in the regulation of gene expression”symposium in 78th Japanese Biochemical Society
Meeting, Kobe October 19-22, 2005 (Abstract p. 718)
38．Transcription factor regulation of cellular defense
mechanisms against electrophiles and reactive
oxygen species. Masayuki Yamamoto. The 18th
Naito Conference on“Innate Immunity in Biology
and Medical Science”, Shyonan International Village,
October 25-28, 2005
39．Regulation of erythropoietin gene expression. Masayuki
Yamamoto. Keystone Symposia on“Hypoxia and
Development, Physiology and Disease”, Beaver Run
Resort, Breckenridge, Colorado, January 16-21, 2006
40．Molecular mechanisms of Nrf2-Keap1 response
against oxidative and electrophilic stresses. Masayuki
Yamamoto. IMB Seminar, Academia Sinica, Taipei,
March 7, 2006
41．Transgenic complementation analysis of Nrf2-Keap1
system regulating cellular defense mechanisms against
研究成果
30．Nrf2-Keap1 Regulation of cellular defense mechanisms against electrophiles and reactive oxygen
NH, June 12-17, 2005
17
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
electrophiles and reactive oxygen species. Masayuki
Yamamoto, Takafumi Suzuki, Tae Yamamoto, Hiromi
Okawa and Hozumi Motohashi. HUGO Asia-Pacific
06; Animal Models of Human Diseases, Academia
Sinica, Taipei. March 6-10, 2006 (Abstract p 41)
42．Gene expression regulation and domain function of
hematopoietic GATA factors. Masayuki Yamamoto.
Virchow-Lectures in Molecular Medicine (früh-
研究成果
18
eres Virchow-Colloquium) des Biomedizinischen
Forschungszentrums der Charité. Forschungshaus
Campus Virchow-Klinikum Hörsaal der Pathologie,
Berlin. April 4, 2006
43．Introductory lecture: Molecular mechanisms of Nrf2Keap1 response against oxidative and electrophilic
stresses. Masayuki Yamamoto. 57th Mosbacher
Kolloquium 2006 on "Redox Signalling: Mechanisms
and Biological Impact" (Scientific Organization:
Stefanie Dimmeler & Helmut Sies) April 6 – 8, 2006,
Mosbach, Baden, Germany (Abstract p 6)
44．Regulation by Nrf2-Keap1 System of Cellular Defense
Mechanisms against Electrophiles and Carcinogenesis.
Masayuki Yamamoto, Takafumi Suzuki, Kit I. Tong
and Akira Kobayashi. CNIO Cancer Conference on
"Inflammation and Cancer", CNIO, Madrid, May
22-24, 2006
45．Regulation by Nrf2-Keap1 System of Cellular Defense
against Electrophiles and Oxidative Stress. Masayuki
Yamamoto. Trinity College Seminar, Trinity College,
Dublin, Ireland. May 25, 2006
46．Molecular Mechanisms of Nrf2-Keap1 Response
against Oxidative and Electrophilic Stresses. Masayuki
Yamamoto, Kit I. Tong, Akira Kobayashi, Takafumi
Suzuki, Tae Yamamoto, Hozumi Motohashi, Ken
Itoh. “Redox: Redox Sensor Mechanisms against
Electrophiles”(organized by Koji Uchida and Tom
Kensler) The 20th IUBMB Congress and 11th
FAOBMB Congress, Kyoto, Japan. June 18-23, 2006
47．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. Scientific Colloquium at PHILIP MORRIS
Research Laboratories, Köln, Germany. September 13,
2006
48．Regulation of Mouse Gata1 Gene Expression in
Erythroid Progenitors. Masayuki Yamamoto, Mikiko
Suzuki, Norio Suzuki, and Ritsuko Shimizu. The 15th
Hemoglobin Switching Conference at St John's College,
Oxford, September 15-18, 2006
49．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. Wolfson Lecture Theatre, Biomedical
Research Centre. September 18, 2006
50．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. International Symposium on the Redox-
Sensitive Transcription Factors as Potential Therapeutic
Targets, Seoul National University Cultural Center.
October 21, 2006
51．Regulatory Mediations of Gatal Gene Expression Using
BAC Transgenic System. AACR-JCA Joint Conference
In the Forefront of Basic and Translational Cancer
Research. Masayuki Yamamoto. Hilton Waikoloa
Village in Waikoloa, Hawaii. January 21-25, 2007
52．Erythropoietin gene regulation. Masayuki Yamamoto.
AMGEN Co., January 30, 2007
53．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. UCSD Seminar in CMG auditorium,
January 31, 2007
54．ALAS-E and sideroblastic anemia. Masayuki
Yamamoto. The 2007 International BioIron Society
Scientific Program, Kyoto, April 2, 2007
55．Functional analyses of GATA-2 with knockdown and
conditional knockout mice. Masayuki Yamamoto.
EMBO WORKSHOP ON The Role and Control of
GATA Factors in Tissue Development and Disease
(Organizers: Roger Patient (Chairperson), Doug Engel,
Robert Schulz), Capri, Italy, April 14-17, 2007
56．Genetic Analysis of Mouse GATA-related Leukemia
and Leukemic Stem Cells. Masayuki Yamamoto.
Gordon Research Conference on Red Cells, Centre Paul
Langevin in Aussois, France, May 20-25, 2007
57．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. The 3rd DECODE for Biological Responses
International Meeting. Odaiba, Tokyo, August 4, 2007
Yamamoto. Distinguished Professor’s Seminar at
University of Arizona, Tucson, November 2, 2007
62．The Nrf2-Keap1 Stress Response System. Masayuki
Yamamoto. The 23rd Kumamoto Medical Bioscience
Symposium on New Insights into Metabolic Disorders
and Vascular Disease, Kumamoto, November 12, 2007
63．Molecular Mechanisms of Adaptive Responses to Food
and Oxygen. Masayuki Yamamoto. The International
Conference on Food Factors for Health Promotion
(ICOFF2007), Kyoto, November 29, 2007
64．The environmental response to food and oxygen.
Masayuki Yamamoto. JST-ERATO Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”． EPOCHAL Tsukuba
International Congress Center, December 21, 2007
（国際協力）
58．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
1．6t h I n t e r n a t i o n a l L ü b e c k C o n f e r e n c e o n t h e
University/Centre of Excellence Joint Symposium
“Modulation of EPO production session”June 26-29,
Yamamoto. National University of Singapore – Tohoku
“Basic and Clinical Research on Signal Transduction
Diseases”．Centre for Life Sciences, National
University of Singapore, September 5, 2007
59．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. NIEHS Seminar, Research Triangle Park,
October 30, 2007
60．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Yamamoto. Adjunct Professor Lecture at Johns
Hopkins University Blumberg School of Public Health,
Baltimore, October 31, 2007
研究成果
Mona Nemer, Masayuki Yamamoto, Sjaak Philipsen,
61．Two-site substrate recognition model for the Keap1-Nrf2
system: a hinge and latch mechanism. Masayuki
Pathophysiology and Pharmacology of Erythropoietin
and other Hematopoietic Growth factors. Chair of
2003
2．ABC News: Scientists spot stem cells in living bone
marrow. January 30, 2006
3．ベトナム訪問：魅力ある大学院教育イニシアティ
ブ「世界基準を体感する武者修行応援プログラム」
の学生支援，2004 年 3 月 1-5 日（2006）
4．シンガポール大学：COE シンポジウム 2006 年 9
月 4-8 日
19
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Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Ｅ . 研究成果
1．酸化ストレス応答を制御する Nrf2-Keap1 系の機
能解析
⑴ Nrf2 の機能が重要となる生物学的局面の解析
Nrf2 欠損マウスに N- ニトロサミンの１つである
BBN を投与したところ、癌の発生率が野生型マウスの
直接制御していると結論される。以上の結果より、正
常細胞において Nrf2 の活性化は発癌予防に大きく貢
献するが、一方、癌細胞もまた Nrf2 の活性化を巧み
に利用していることが明らかとなった（図２）
。すな
わち、両刃の剣と呼ばれる Nrf2 の性質を詳細に解析
して行くことが、今後も Nrf2 に焦点をあてた予防医
学ならびに癌治療の発展に欠かせないと考えられる。
約２倍に増加した。また、Nrf2 活性化物質であるオル
研究成果
ティプラッツを投与したところ、野生型マウスでは肝
⑵ Keap1-Nrf2 系による細胞応答制御機構の解明
臓や膀胱で Nrf2 の活性化が観察され、尿中発癌物質
Nrf2 は、非ストレス存在下では Keap1-Cul3 複合体
スではこの反応は観察されなかった（図１）
。Nrf2 欠
ストレス存在化ではその分解が停止し、速やかに核
損マウスでは、第２相解毒化機構が欠損していること
内に蓄積して、標的遺伝子を活性化する。私たちは、
の濃度を約 40％にまで低下させたが、Nrf2 欠損マウ
から、第１相解毒化機構によって活性化された発癌性
20
物質が生体内に蓄積しており、癌になり易いことが考
によりユビキチン化をうけ、速やかに分解されるが、
NMR の構造解析から、Nrf2 のアミノ末端領域には、
ETGE モチーフと DLG モチーフが存在し、その二つ
えられる。
のモチーフの間には、ユビキチン化の標的となる７つ
ところで、癌細胞は、しばしば、多種多様な抗癌剤
のリジン残基が存在していること、そのうちの６残基
を排出する能力を獲得し、癌の化学療法に対して耐性
を獲得する。この抗癌剤の排出に寄与している因子と
して、MRP（多剤耐性関連タンパク質群が報告、第
三層の解毒システムと位置づけられている。我々は、
MRP のうち、Mrp2、Mrp3、Mrp4 が肝臓において Nrf2
の誘導剤であるオルティプラッツで強く誘導され、こ
の誘導は Nrf2 欠失マウスでは観察されないことが明
らかにした。また、Mrp2、Mrp3、Mrp4 の制御領域に
は、Nrf2 結合配列が存在し、クロマチン免疫沈降解析
によって、実際に Nrf2 が誘導的に結合することを明
らかにした。従って、Nrf2 は、MRP を転写レベルで
図１ B BN による膀胱発癌誘導と Nrf2 による２段階
（肝臓と膀胱）防御機構のモデル
が α ヘリックスの片方の面に位置することを明らかに
した。さらに、Nrf2 との相互作用に必要な Keap1 の結
晶構造解析や、カロリメトリーによる Keap1 と Nrf2
の結合解析により、２分子の Keap1 に対して、１分子
の Nrf2 が、その ETGE モチーフと DLG モチーフを介
して、異なる結合親和力により結合していることを明
らかにした。すなわち、２量体を形成した Keap1 の２
つの Kelch ドメインに、１つの Nrf2 の Neh2 ドメイン
が、
DLG モチーフと ETGE モチーフを介して結合する。
これにより、DLG モチーフと ETGE モチーフの間に存
在するユビキチン化の標的リジン残基が適切に配置さ
図２　第 I 相、II 相解毒化酵素群ならびに、多剤耐性
関連タンパク質群の発現を制御し、包括的に解
毒反応を制御している Nrf2
れ、Keap1/Cul3 複合体によるユビキチン化と、それに
続くプロテアソームによる分解が可能となる。これが、
子欠損マウスの樹立、解析を行った。Keap1 遺伝子欠
損マウスはメンデル則にしたがって生まれるが、離乳
非刺激存在下において、Keap1 により Nrf2 が分解さ
期までに上部消化管の異常な角化の亢進により摂食障
の反応性に富むシステイン残基を攻撃し、共有結合を
と Nrf2 の２重欠損マウスを作成して、Keap1 と同時に
Nrf2 も欠損させることにより完全に回復した。この重
れている状態である。そこに、親電子性物質が Keap1
生じると、全体のコンフォメーションにゆがみが生じ
て低親和性結合部位である DLG モチーフが Keap1 の
害をきたして死亡した（図４）
。この表現型は、Keap1
Kelch ドメインから解離すると予想される。その結果、
複ノックアウトレスキュー法によって、Keap1 欠損マ
ウスの摂食障害による致死性は恒常的に活性化された
化がおこらなくなり、Nrf2 の分解が停止するものと予
また、上部消化管の扁平上皮細胞の分化制御という
Neh2 の α ヘリックスの配向が変化して、ユビキチン
えられる（図 3；閂と蝶番モデル）
。
⑶ マウス遺伝学的手法による Keap1-Nrf2 システム
の解明
活性酸素種や食餌性異物である親電子性物質による
Nrf2-Keap1 制御系の新たな機能を見いだした。
Keap1 遺伝子欠損マウスが生後 3 週以内に致死とな
るため、通常のノックアウトマウスでは Nrf2 制御下
にある生体防御酵素群の発現上昇と生体のストレス抵
抗性との関連を十分に検討することができなかった。
そこで、Cre-loxP 系を用いた条件付き Keap1 遺伝子欠
損マウスを作成し、肝臓特異的 Cre 発現トランスジェ
ストレス（酸化ストレス）に対する生体防御機構に
ニックマウス（Albumin-Cre）との複合マウスを解析し
は、Nrf2-Keap1 システムが中心的な役割を担っている。
た。同マウスは Keap1 遺伝子完全欠損マウスと異なり、
生存・生殖がともに可能であった。肝特異的に Nrf2
Keap1 の生理機能を明らかにする目的で、Keap1 遺伝
研究成果
想される。ETGE が蝶番、DLG が留め金という形にな
り、親電子性物質のセンサーとして機能するものと考
Nrf2 に完全に依存しているものと結論された（図４）
。
図３　Keap1 と Nrf2 の閂と蝶番モデル
非刺激時（左）では、２量体化した Keap1 の Kelch ドメインに Nrf2 が、DLG モチーフ、ETGE モチーフの２
カ所で結合し、効率なユビキチン化を受けている。親電子性物質の Keap1 のシステイン残基への共有結合により
（右）、コンフォメーションの変化から、低親和性の DLG モチーフの結合がはずれて、ETGE モチーフのみの結合
となり、ユビキチン化が停止、Nrf2 の分解も停止する。
21
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Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
研究成果
図４ Keap1 欠損マウスと Nrf2-Keap1 重複欠損マウスの表現型
22
Keap1 欠損マウス（K0N2）は食道の異常角化（D）により栄養が摂れず、生後３週以内に死亡する（C）
。Nrf2Keap1 重複欠損マウスでは、食道の過角化（E）が解消され、致死性も回避された（C）
。
の核への蓄積が認められ、非ストレス下においても
第２相異物代謝酵素群の発現が上昇していた（図５）
。
要性を個体レベルで実証するものである。
ところで、真の Keap1 分子の機能を理解するために
は個体での解析が必須である。私たちは、Keap1 遺伝
この肝特異的 Keap1 欠損マウスを用いてアセトアミ
ノフェン肝毒性試験を行ったところ、本変異マウスと
子欠損マウスの致死性回避を指標とした、Keap1 遺伝
野生型マウスでは致死量に明らかな差が見られ、病理
子制御領域を用いたトランスジェニックレスキュー法
組織学的にも、また、生化学的にも、著明に前者の肝
障害が軽症であった。以上の結果は、肝細胞における
Nrf2 活性の亢進が、標的遺伝子の発現誘導を介して実
際に薬物代謝の促進に働いていることを明解に示すも
のであり、異物代謝・解毒における Nrf2-Keap1 系の重
を確立し、
Keap1 分子の反応性システイン残基
（Cys151）
の重要性を検討した。Cys151 残基の変異体（C151S）
は、野生型分子と同様に、Keap1 遺伝子欠損マウス
の致死性を回避することができた。ところが、レス
キューマウス由来の MEF 細胞では、tBHQ 処理による
NQO1（Nrf2 標的遺伝子）の誘導が大きく減弱化して
いた（図 6）
。さらに、複数のトランスジェニックレス
キューマウス由来の、Keap1 発現量の異なる腹腔マク
ロファージ初代培養細胞における NQO1 発現量を調べ
ると、Keap1 発現の低いラインほど NQO1 遺伝子の発
現が亢進していた。また、そのような Keap1 低発現ラ
インでは、DEM や tBHQ 処理によって、NQO1 のさら
なる活性化は見られなかった。以上の解析は、親電子
図５　肝臓特異的 Keap1 欠損マウスの解析
flox/ 肝臓特異的 Keap1 欠損マウス（AlbCre::Keap1 ）
では、肝臓において、核内への Nrf2 の蓄積（A）と
NQO1 遺伝子発現の亢進（B）が認められた。また、
野生型マウス（C）に比べ、アセトアミノフェンによ
る肝細胞障害（矢頭）が軽度であった（D）
。CV、肝
中心静脈。
性物質による Nrf2 の応答機構は、Keap1 以外の経路は
ほとんど介していないこと、さらに、Keap1 の Cys151
は、Nrf2 抑制能には関与しないが、新電子性物質に対
する応答に重要であることを、個体レベルで明らかに
したものである。
研究成果
23
図６　Keap1-C151S 変異体によるレスキューマウス
(A) マウス前胃における Keap1 蛋白質の発現。(B) マウス線維芽細胞 (MEF) における Nrf2 蛋白質の蓄積量。(C)tBHQ
による刺激の有無による Nrf2 標的遺伝子の発現レベルの変化。
⑷ ゼブラフィッシュ順方向遺伝学を用いた
Keap1-Nrf2 システムに関わる新規因子の探索
と結果を図に示す（図 7、8）
。
ある生命現象に関わる候補遺伝子がある場合には、
系統化された突然変異系統は表現型や誘導能により
遺伝子破壊マウスのような逆方向遺伝学の手法が有効
１）DEM と AUR に対する応答が減弱するタイプ、2）
であるが、未知のものを探す場合には、必ずしも適当
とはいえない。未知の因子を探索するには、突然変異
体の解析から原因遺伝子を明らかにする順方向遺伝学
AUR に対する応答のみが減弱するタイプ、3）コント
ロール胚で誘導されるタイプ、の三種類に分類するこ
とができた。この特定の薬剤 AUR だけが Nrf2 を活性
が有効となる。わたしたちは、ゼブラフィッシュ順方
化できなくなる現象の発見は、Nrf2 を誘導する親電子
向遺伝学をもちいて、新規遺伝子の探索に挑んだ。
性物質や酸化ストレスには、さまざまな誘導経路が存
まず、エチルニトロソ尿素（ENU）を処理し、ゲノ
在し、Nrf2-Keap1 システムの制御機構が、予想以上に
ム上に突然変異を誘発した野生型雄成魚を、無処理の
多様性をもつものであることを示唆している。
野生型雌と交配することにより、F1 世代を作製した。
と こ ろ で、Nrf2-Keap1 シ ス テ ム の 活 性 化 を GFP
この F1 世代は、それぞれ異なるゲノム部位に突然変
（Green Fluorescent Protein）蛋白発現で可視化できるゼ
F2 世代を作製した。特定の F1 由来の F2 魚は同じ突
これに関連する突然変異系統の有用な解析のツールと
異をもつので、さらに野生型魚と交配することにより
然変異部位を共有するため、
この F2 世代の魚（F2 ファ
ブラフィッシュは、さまざまな薬剤に対する応答能や、
ミリー）同士を交配すると、4 分の 1 の確率で、ホモ
なる。そこで、gstp1 の翻訳開始点上流 3.5-kb を単離
し、これに GFP をレポーターとして接続した構築を
段階で DEM 及び AUR 処理を行い、gstp1 遺伝子の誘
導の有無を指標に表現型で探索した（図 7）
。その方法
を樹立した。重要な点は、3.5gstp1GFP フィッシュは、
４クラスの誘導剤全てに応答することができる点であ
変異をもつ F3 胚を生じるので、この F3（3 世代）の
ゲノムに導入したトランスジェニックフィッシュ系統
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TARA
研究成果
24
図７　F3 スクリーン法の実際
図８　スクリーニングの結果
図９　3.5gstp1GFP 系統の GFP 発光強度に対する
種々 Nrf2 誘導剤の影響
る（図 9）
。したがって、さまざまな薬剤に対する応答
があり、将来的な発展性もあると期待できる。
活用できる。実際に、コントロール胚で誘導されるタ
2. 低酸素応答を制御する HIF-a とエリスロポエチンの
能の解析や、これに関連する突然変異系統の解析にも
イプの突然変異系統において GFP の発現を解析した
結果、誘導剤無処理の条件でも、鼻における GFP 発
光が観察された。このトランスジェニックフィッシュ
個体レベルでの解析
⑴ 血管新生モデルにおける HIF-2α とエリスロポエ
チンの役割
系統は、胚・幼魚が透明であるゼブラフィッシュの利
HIF-2α は主に血管内皮細胞などの限られた組織に
点を生かし、同一個体で、薬剤に応答した誘導をリア
発現しており、個体の低酸素応答系においても特異的
ルタイムでモニターできるため、創薬におけるケミカ
な機能を有している。HIF-2α ノックアウトマウスは
ルスクリーンや毒性試験にも有用なものとなる可能性
胎生致死となるため、成獣での解析はできない。そ
こで、HIF-2α 遺伝子第１エキソンの非翻訳領域に条
件付き（Cre-loxP システム）で削除できるネオマイシ
ン耐性遺伝子を順方向に挿入し、ノックダウンマウス
る血管新生誘導には、HIF-2α および HIF-2α を介して
発現誘導される Epo が重要な役割を果たしていること
が明らかとなった。
（HIF-2αKD）を作成した。同マウスの眼球における
腫瘍においても、低酸素誘導性の血管新生が生じる
HIF-2α 遺伝子発現は、正常の 20％にまで低下してい
ことが知られている。この血管新生を抑制することが
たため、マウスへの血管新生誘導モデルとして、未熟
児網膜症の実験系を用いた。これは、生後 7 日のマウ
できれば、腫瘍への酸素・栄養供給路を断絶すること
が可能となり、固形腫瘍の画期的な治療法となると期
スを 75％の高酸素濃度下で 5 日間飼育し、その後、正
待されている。そこで、HIF-2αKD を用いた腫瘍血管
素から正常酸素濃度への環境変化を生体が「相対的低
のメカニズム解明を試みた。その結果、野生型マウス
常酸素濃度下（21％）に戻すというものであり、高酸
に比べて HIF-2αKD では、明らかに腫瘍サイズが小さ
るための血管新生が生じることを利用している。実際
く、腫瘍中の血管が脆弱であることが分かった（図
に、未熟児が保育器から出る際には、同様の現象が生
11）
。この結果は、固形腫瘍の増大においても HIF-2α
じることが知られている。
を介した血管新生が重要な役割を果たしていることを
生後 7 日のマウスを 75％の高酸素濃度下で 5 日間
示しており、HIF-2α を標的とした腫瘍の治療法確立
飼育し、その後、正常酸素濃度下（21％）に戻すと、
が可能であることを示唆している。
野生型マウスでは赤血球増殖因子エリスロポエチン
（Epo）の発現が亢進し、網膜血管新生が誘導されたが、
HIF-2αKD では、変化がなかった。ところが、そこで、
HIF-2αKD に Epo を投与したところ、野生型マウス同
様に、網膜血管新生が観察された（図 10）
。以上のマ
ウス個体を用いた解析から、網膜での低酸素刺激によ
⑵ 腎臓エリスロポエチン産生細胞の同定と解析
エリスロポエチン（Epo）は赤血球産生に必須の増
殖因子であり、臨床現場では世界初の遺伝子組換え製
剤として活用されており、分子生物学研究が医療に有
効であることを示した金字塔となっている。その発現
図 10　HIF-2αKD における網膜血管新生と Epo の効果
野生型マウスでは、CD31 陽性の血管内皮細胞（矢頭）が網膜中に侵入してくるが（A）
、HIF-2αKD ではほとん
ど血管内皮の侵入は観察されない（C）
。HIF-2αKD に Epo を投与すると、血管内皮の侵入が観察された（D）
。E
は網膜切片中の血管内皮細胞数を計測し、グラフ化したもの。
研究成果
酸素刺激」として感知し、網膜への酸素供給を維持す
新生における HIF-2α の役割を解析し、腫瘍血管新生
25
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Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Artificial Chromosome）DNA 断片にレポーター遺伝子
GFP を挿入したレポータートランスジェニックマウス
を用いて、Epo 産生細胞の同定を試みた。その結果、
定常状態では検出できないが、貧血や低酸素刺激に応
じて GFP 陽性となる、腎尿細管近傍で突起を多数伸
ばした特徴的な形態を示す Epo 産生細胞の同定に成功
し、REP（Renal Epo Producing）細胞と命名した（図 12）
。
Epo は低酸素刺激に応答して、腎臓または肝臓での
図 11　HIF-2αKD における腫瘍血管新生の減少
研究成果
26
マウス皮下に B16F10 細胞（黒色腫由来）を含むチャ
ンバーを埋め込み、チャンバー内への血管の侵入を７
日後に観察した。野生型に埋め込んだ場合（左）
、太
い在来の血管から細い新生血管が段階的に分岐してい
るが、HIF-2αKD では、在来の血管のみであった。
が低酸素や貧血刺激に応じて腎臓および肝臓で顕著に
誘導されることから、Epo 遺伝子は転写制御研究の分
野でも注目されてきた一方で、腎 Epo 産生細胞の本質
は明らかにされていなかった。そこで私たちは、マウ
ス Epo 遺伝子を含む近傍約 180 kb の BAC（Bacterial
み発現するという、
「組織特異性」と「誘導性」によ
り制御される遺伝子であり、上述の BAC DNA を用い
たトランスジェニックレポーターマウスは個体におけ
る Epo 産生制御を検討するのに有用なツールとなる。
そこで、従来の培養細胞実験系により同定されてきた、
Epo 遺伝子転写開始点より 30 塩基対上流に存在する
GATA 結合配列と、転写終結点の 3’側に存在する低
酸素応答性制御領域に着目して、同領域に変異を導入
したトランスジェニックレポーターマウスを作成し
た。GATA 配列への１塩基変異導入をもつトランスジェ
ニックレポーターマウスでは、レポータータンパク質
GFP が腎遠位尿細管・集合管、胆管上皮などの、本来
図 12　wt-Epo-GFP トランスジーンの構造と腎臓における発現
（A）wt-Epo-GFP トランスジーンは、マウス Epo 遺伝子の上流 60 kb と下流 120 kb を含む BAC に GFP 遺伝子を
挿入した構造になっている。
（B）貧血時の腎臓では、尿細管（PT、近位尿細管；DT、遠位尿細管）と血管（V）
の間質に GFP 陽性（矢印、GFP 抗体により紫色に染色）細胞が観察される。
（C）ヘマトクリットの低下に伴い、
血中 Epo 濃度および腎切片上の GFP 陽性細胞数が増加した。スケールバーは 10µm。
Epo 遺伝子の発現制御機構について、３種類のパターンに分類することができる。本来の Epo 産生細胞では、細
胞特異的エンハンサーと低酸素の閾値を感知した誘導的エンハンサーの活性が揃うことにより、Epo 遺伝子発現が
誘導される、腎尿細管などの上皮系細胞では、強力な細胞特異的エンハンサーが存在するが、誘導的エンハンサー
の有無に関わらず、常に、GATA 因子により抑制されている、それ以外の細胞では、遺伝子座が強力に不活性化さ
れているため、発現することはない。
Epo を発現していない上皮系細胞で平常時から強く発
⑶ 個体における Epo 作用の被侵襲的モニタリング
現し、貧血時でもその発現を維持するが、本来の Epo
法の開発
産生細胞での誘導的発現は保たれていた。また、尿細
低酸素や貧血負荷により誘導される赤血球産生は、
管細胞では、GATA 因子のなかでも、GATA-2、-3 が上
Epo が赤血球前駆細胞に分化・増殖のシグナルを伝え
述の GATA 配列に結合した。以上の結果から、Epo 遺
伝子は上皮系細胞で強い活性を持つエンハンサーの影
響を受ており、GATA 因子はこの非特異的発現を抑制
していると考えられる（図 13）
。このような恒常的抑
制の転写制御機構は、他に例が知られておらず、新た
な転写機構の存在を示した画期的な成果である。
一方、Epo 遺伝子の 3’側には、種間で高く保存さ
れた約 0.5 kb の領域が存在している。その領域内の低
酸素応答性制御配列に変異を導入したトランスジェ
ニックレポーターマウスでは、腎臓での GFP 発現に
ることにより誘発される「ストレス造血」と呼称さ
れ、恒常的な造血と区別されている。私たちは、低酸
素ストレスや Epo 薬効の効率的なモニタリング法を
確立するため、Epo の効果を鋭敏に検出するシステム
の樹立に取り組んだ。赤血球前駆細胞で特異的に発
現する Gata1 遺伝子の発現制御領域にレポーター遺伝
子 GFP と LUC（ルシフェラーゼ）をそれぞれ連結し、
トランスジェニックマウスを作成した。GFP トランス
ジェニックマウスでは、マウスの GFP 発現を指標に、
赤血球産生部位である胎児肝臓・骨髄・脾臓から赤血
は異常がないものの、胎生期の主たる Epo 産生臓器で
球前駆細胞を効率良く単離することができた。また、
約 0.5 kb の領域を欠失した遺伝子改変マウスは、胎生
球動態やストレス造血の反応をリアルタイムで被侵襲
後期から出生直後まで重篤な貧血を呈したが、この貧
的に解析することが可能となる。この２種類のトラン
血は生後２週間以内に回復した。ところがこのマウス
スジェニックマウスを用いて、Epo 投与後の Gata1 遺
ある胎児肝で発現が認められなかった。さらに、この
は成獣腎臓での Epo 産生には異常がないものの、低酸
素刺激による肝細胞よりの Epo 産生が欠失していた
（図 14）
。すなわち、本マウスは、Epo 遺伝子の低酸素
応答性に関する研究を個体レベルで行うツールとなる。
LUC トランスジェニックマウスでは、生体内での赤血
伝子発現動態を検討することにより、Gata1 遺伝子発
現は Epo 投与により増強するが、投与終了により速や
かに減少すること、一方末梢血ヘマトクリット値は、
この変動から数日遅れて有意に増加を示すことを明ら
研究成果
図 13　Epo 遺伝子の組織特異的発現機序
27
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
研究成果
図 14　BS 欠損マウスの解析
（A）
BS 欠損マウス胎児は、
E17 での肝臓における Epo 発現が消失しており、
腎臓での発現が亢進していた。
（B、
C）
BS 欠損マウスの新生児は貧血を呈しており、ヘマトクリット値が野生型マウスの半分程度である。この症状は生
後２週間以内に回復した。
図 15　ストレス造血の非侵襲的モニタリング
28
（A）胎生 12.5 日胚における GFP レポーターの発
現。造血臓器である肝臓特異的に蛍光が検出された
（矢印）
。
（B）成体マウスの平常時および貧血時にお
ける Luc レポーターの発現。貧血誘導後の赤血球産
生の亢進している脾臓において、特異的なシグナル
を検出した（○）
。
（C）Epo 投与による Luc レポーター
の脾臓における発現量変動とヘマトクリットの変動。
5 日連続で 300 U/kg の Epo を腹腔内注射し（▼）
、ヘ
マトクリットおよび脾臓における Luc 活性を測定し
た。ヘマトクリットの変化に比べ、Luc 活性は Epo
投与に対し鋭敏かつ大幅に変動した。
（D）マウスを
6％酸素濃度で４時間（■）飼育し、その後の脾臓に
おける Luc 活性を測定した。
（E）低酸素曝露開始か
ら５時間後（曝露停止後１時間）の血中 Epo 濃度を
ELISA 方により測定した。短時間の低酸素刺激でも、
若干の誘導を認めた（P<0.05）
。
かにした。さらに、このマウスを低酸素環境（酸素濃
度 6％）に４時間さらしたところ、速やかに脾臓での
LUC レポーター発現が亢進し、４日後に元のレベルに
うことができるだけでなく、動物実験倫理上も優れた
方法であるため、今後の造血研究や低酸素応答機構解
析に有用なシステムとなりうると期待できる。
戻った。この短時間の低酸素曝露による Epo 血中濃度
の亢進は微量であったが、LUC レポーターは鋭敏かつ
速やかに検出された（図 15）
。このシステムは、Epo
の作用動態や低酸素負荷による Epo の効果をリアルタ
イムで非侵襲的に評価し、その後の赤血球数の増加を
予測できる、画期的なシステムである。非侵襲的検出
法の利点は、１個体での遺伝子発現変化を経時的に追
Ｆ . 発表
1．論文
原著論文
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研究成果
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「造血幹細胞：基礎から遺
伝子治療・再生医療へ」：造血幹細胞の転写調節
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3．野田秀平・山本雅之，
「ヒト型モデル動物」
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達，野田哲生，野本明男編）
：Nrf2 遺伝子ノック
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4．山本多恵・山本雅之「酸化ストレスマーカー」
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（2004）
5．小原 直・鈴木教郎・山本雅之，
「キーワードで理
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6．西川恵三・山本雅之，
「ヒトゲノムー生命システ
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：遺伝子発現とクロマ
チン，Molecular Medicine 41 巻 増刊号，pp. 110-117
(2004)
7．鈴木教郎、山本雅之．
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16．Motohashi H, and Yamamoto M. Carcinogenesis
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木鋭雄，野口範子，内田浩二編）
：第３章 酸化ス
行本『エリスロポエチンのすべて』
（メディカル
レビュー社）
（2006）
8．
「血液病学」
（第３版）第１部 基礎、II 赤血球、B
赤血球の生化学と機能、3 ヘモグロビンの構造と
機能．向井陽美，山本雅之（2006）
9．
「転写因子・転写制御キーワードブック」
田村隆
明・山本雅之 編 羊土社（2006）
和文総説論文
1．小林 聡，山本雅之「Nrf2 と小 Maf 群転写因子」
分子呼吸器病 6 ，12-19 (2002)
2．大 根 田 修， 山 本 雅 之「Trends in Molecular
Biotechnology“ノックダウンマウス”
」分子呼吸器
病 6 , 85-89 (2002)
3．加藤恭丈，山本雅之「Nrf2 とレドックス制御」
THE LUNG Perspectives 10 , 71-74 (2002)
4．張替秀郎，
山本雅之
「GATA 転写因子と造血器腫瘍」
Molecular Medicine 39 , 1298-1303 (2002)
5．大崎 牧，山本雅之「マウス個体を用いた血液細胞
の発生・分化とゲノムの機能発現」実験医学 20
卷 「ゲノム機能を担う核・染色体のダイナミクス」
47
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
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増刊号 , pp 1662-1668 (2002)
6．今川重彦，中野陽子，小原 直，鈴木教郎，土肥 武，
17．清水律子，山本雅之「血液疾患に対する発生工
エチン発現促進剤（K-7174）
：腎性貧血への試み」
と血液疾患」別冊・医学の歩み 血液疾患 Ver. 3,
児玉龍彦，長澤俊郎，山本雅之「新規エリスロポ
医学のあゆみ 204 , 291-292 (2003)
7．山下年晴，山本雅之「環境応答系転写因子の分子
機構の解明」化学工業 54 , 641-645 (2003)
研究成果
8．大根田絹子，鈴木未来子 , 山本雅之「転写因子
研究における in vivo イメージングの有用性」
「in
vivo イメージング技術で生命のダイナミズムを可
視化する」BIO ベンチャー 3 , 83-85 (2003)
48
歩み 211, 159-162 (2004)
9．今川重彦 , 中野陽子 , 小原直 , 鈴木教郎 , 土肥
武 , 児玉龍彦 , 長澤俊郎 , 山本雅之「二次性貧血
に対する新規治療薬の開発」医学のあゆみ 204 ,
903-904（2003）
10．長野真澄，山本雅之「GATA 転写因子からみる赤
血球の発生・分化」実験医学 22 , 361-366 (2004)
11．伊東 健，山本雅之「親電子性物質応答の分子機構」
生化学 76 , 339-348 (2004)
12．細谷朋方，山本雅之「Keap1-Nrf2 システムによる
抗酸化酵素群の統一的発現制御機構」分子呼吸器
病 8 ，147-150 (2004)
13．鈴木教郎，山本雅之「血色素の分子進化」日本医
事新報 4177 号 ，99-100 (2004)
14．峯岸直子，山本雅之「転写因子と血液疾患」臨床
検査 48 , 473-481 (2004)
15．清水律子，
山本雅之「GATA-1 ノックダウンマウス」
Mebio 21, 58-62 (2004)
16．長野真澄，清水律子，山本雅之「GATA-1 変異と
白血病 - 転写因子の質的異常と量的異常」医学の
学的アプローチー転写因子 GATA-1 の機能破綻
187-190 (2005)
18．松本 健 , 今川重彦 , 小原 直 , 鈴木教郎 , 長澤俊郎 ,
山本雅之「2-oxoglutarate による血管形成抑制」医
学のあゆみ 215 , 158-159 (2005)
19．大根田絹子 , 山本雅之「モデル生物が切り開く造
血発生研究の新展開」蛋白質核酸酵素 増刊号「発
生システムのダイナミクス」50, 633-637 (2005)
20．勝岡史城，山本雅之「Keap1-Nrf2 システムが担う
生体防御機構」細胞工学 25 , 153-156 (2006)
21．鈴木隆史，山本雅之「Keap1-Nrf2 システムによる
レドックスシグナル応答メカニズム」
実験医学
24 , 1737-1743 (2006)
22．大川裕美，山本雅之「Nrf2-Keap1 系が制御する生
体の環境応答」ファルマシア 42, 685-589 (2006)
23．今川重彦，小原 直，鈴木教郎，山本雅之 酸素セ
ンシングと赤血球造血シグナル 細胞 39 , 537-540
(2007)
24．清水律子，山本雅之「GATA 因子スイッチングと
GATA-1 白血病」生化学 79, 941-952 (2007)
25．田口恵子，山本雅之「酸化ストレス防御のための
生体内センサー : Keap1-Nrf2 制御システム」
化学
と生物 45, 857-862 (2007)
26．大辻摩希子，山本雅之「食物と酸素由来の環境ス
トレスを感知するセンサー系」細胞工学 2007 年
12 月号 1386-1390 頁
27．安倍加奈子，清水律子，山本雅之 「GATA-1 の機
能異常と白血病 -Leukemogenesis related to GATA-1
mutation-」日本産婦人科血液学会誌 17, 1-8 (2007)
28．高山昌理子，山本雅之「生体の環境応答制御機構」
太陽紫外線防御研究委員会 会誌 17, 17-22 (2007)
2. 国内招待講演
1．発生工学と遺伝子発現制御研究．ゲノム創薬セミ
2．転写因子による血液細胞の分化と癌化の制御機構．
東京大学分子細胞研究所セミナー．1 月 16 日
3．遺伝子改変マウスを用いた個体レベルでの転写因
子機能の解析．第 11 回 心血管代謝研究会 特別講
演，ホテルグランピア大阪，2 月 22 日
4．転写因子による異物代謝系と酸化ストレス応答系
の制御機構．放射線医学総合研究所：フロンティ
ア研究センター講演会，放射線医学総合研究所，
３月 29 日
5．転写因子による異物代謝系と酸化ストレス応答系
の制御機構．日本分子生物学会・第 2 回春季シン
ポジウム「新世紀の分子生物学」
，
広島国際会議場，
5 月 13-14 日（Abstract p. 22）
6．解毒・抗酸化の分子機構．日本生化学会東北支部
ベルでの検証法．第 9 回八幡平造血セミナー，八
幡平ハイツ，9 月 7 日
10．トランスジェニックレスキュー法を用いた個体レ
ベルでの転写因子機能の解析．第 75 回日本生化
学会シンポジウム「転写制御複合体の形成とその
生物機能」
京都国際会館，10 月 14 日∼ 17 日
11．転写因子による異物代謝系と酸化ストレス応答系
の制御機構．病態代謝研究会特別講演，経団連会
館，10 月 19 日
12．動物モデルから迫る赤血球分化の分子機構．第 4
回血液フォーラム，KDDI 大手町ビル，10 月 19
日
13．環境適応・応答制御の分子機構．第 66 回日本皮
膚科学会東部支部学術大会，つくば国際会議場，
10 月 26 日
14．ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク レ ス キ ュ ー 法 を 用 い た
GATA-1 機能ドメインの解析．第 1 回造血分子研
究会，ロイヤルパークホテル，11 月 16-17 日
15．血液細胞の分化と癌化の分子機構．第 5 回 Tochigi
Hematology Seminar．宇都宮東武グランデホテル．
2 月 21 日
会 2002 年シンポジウム「レドックス生物学の進
16．プロモーター解析からみる GATA 転写因子の臨
7．転写因子による異物代謝系と酸化ストレス応答系
Hematology シンポジウム（招待講演）
，日本薬学
展」
，山形大学医学部大講義室，5 月 31 日
の制御機構．第 19 回日本小児肝臓研究会，サン
レイク土浦，7 月 19-20 日
8．遺伝子レスキュー法による転写因子機能の個体レ
研究成果
ナー．旭テクノグラス本社会議室．１月 11 日
9．遺伝子レスキュー法による転写因子機能の個体レ
床応用．大根田修，鈴木教郎，大根田絹子，太
田貫之，西川光郎，山本雅之．第４回 Pharmaco-
会長井記念ホール（東京）
，2003 年 6 月 27-28 日
17．転写因子 Nrf2 による異物代謝系と酸化ストレス
応答系の制御機構．第 16 回バイオメディカル分
ベルでの検証法．山梨大学・山梨医科大学総合分
析化学シンポジウム「ラジカルから生理機能・病
析実験センター設置記念特別講演，山梨医科大 態を捉える」
，エバーグリーン富士，富士吉田，8
臨床講義棟，9 月 3 日
月 3 − 5 日（講演要旨：薬学雑誌 123 巻 Suppl. 1,
49
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
pp. 54-55）
18．細胞癌化とその抑制における転写因子の役割．が
ん特定６領域合同研究発表会「先端がん」
，学術
総合センター 一橋記念講堂，
8月7日
（講演要旨集；
pp. 174-175）
19．転写因子と発癌．第 3 回神経芽腫研究会特別講演．
慶応大学病院，信濃町．9 月 20 日
研究成果
20．GATA ファミリーによる転写シグナルと発がん．第
62 回日本癌学会総会シンポジウム「シグナル伝達
ネットワークと発がん」
，名古屋国際会議場，名
古屋，9 月 25 − 27 日（Abstract in Proceedings p. 47）
50
21．Nrf2-Keap1 による酸化的ストレス応答．第２７回
日本過酸化脂質・フリーラジカル学会大会シンポ
ジウム「酸素ストレス・低酸素ストレスに関わる
シグナル伝達」
，日本薬学会長井記念館，長井記
念ホール，渋谷，10 月 30 − 31 日（講演要旨；過
酸化脂質研究 27 巻 22 頁）
22．転写因子による異物代謝系と酸化ストレス応答系
の発現制御機構．第 32 回日本環境変異原学会大
会シンポジウム「環境応答に対する生体応答の
分子機構」
，三重県総合文化センター，津，11 月
26-28 日（プログラム要旨集，52 頁）
23．環境応答研究の最前線：異物代謝系と酸化ストレ
ス応答系の制御機構．
「環境応答の分子機構の解
明」シンポジウム（生物系特定産業技術研究支援
センター主催）
1 月 13 日
（プログラム要旨集，
S1 頁）
24．環境応答を支配する転写制御システム．第３回転
写研究会，つくば国際会議場，つくば , 2004 年 1
月 15 日 -17 日
25．遺伝子レスキュー法による転写因子機能の個体レ
ベルでの検証法．京都大学医学部附属病院，京都，
5 月 20 日
26．転写因子による異物代謝の制御機構．第 22 回埼
玉医大ゲノム医学センター学術集会，6 月 16 日
27．In vivo Imaging Analysis of Hypoxia Response Using
Genetically Manipulated Mice. In vivo イメージング
シンポジウム，コクヨホール，品川，6 月 30 日
28．転写因子による異物代謝系と酸化ストレス応答系
の発現制御機構．生命環境医科学専攻セミナー，
山形大学医学部，7 月 13 日
29．生物の環境適応の特色・生存のためのエネルギー
源．福岡県立八幡高校セミナー，7 月 22 日
30．転写因子 Nrf2 のレドックス制御と化学発癌．第
63 回日本癌学会学術総会，
「発がん・がん組織で
のレドックス動態」シンポジウム．福岡国際会議
場，9 月 29 日∼ 10 月 1 日（Proceedings p. 57）
31．Nrf2-Keap1 システムによる異物代謝系と酸化スト
レス応答系の制御機構．フォーラム 2004 衛生薬学・
環境トキシコロジー，幕張メッセ．10 月 25 日
32．GATA-1 機能異常による造血制御機構の破綻と白
血病発症のメカニズムの解析．清水律子，山本雅
之．国立がんセンター，11 月 22 日
33．生体システムにおける分子レベルからの環境適応
機構．第 5 回計測自動制御学会システムインテグ
レーション部門，招待講演，12 月 17-19 日
34．Transcription factor regulation of cellular defense mech-
anism against electrophiles and reactive oxygen species.
Masayuki Yamamoto. 平成 17 年度 JBS バイオシン
ポジウム ＆ 第４回 転写研究会 , 草津 , 2005 年 1
月 11 日 -13 日（抄録 E-13）
35．環境適応・応答の分子機構．キリンビール医薬探
索研究所．2005 年 1 月 15 日
36．エリスロポエチンの誘導的および組織特異的な産
生調節機構．第 40 回 日本小児腎臓病学会学術集
会，ランチョンセミナー．仙台国際センター，5
月 12 日
37．生体システムにおける分子レベルからの環境応答
機構の解明．東北大学医学部セミナー，5 月 12 日
38．転写因子から迫る赤血球分化と癌化の制御機構．
39．生体システムにおける分子レベルからの環境応答
機構の解明．日本生化学会北陸支部 第 23 回大会
特別講演，富山医科薬科大学，5 月 28 日
40．転写因子による血液細胞分化と癌化の制御機構．
第 8 回 札幌造血器セミナー，札幌ホテルニュー
オータニ，7 月 1 日
41．環境応答研究の最前線：異物代謝系と酸化ストレ
ス応答系の制御機構．北海道大学薬学部セミナー，
7月4日
42．環境応答研究の最前線：異物代謝系と酸化ストレ
ス応答系の制御機構．北海道大学大学院共通講義・
生化学特別講義，北海道大学，7 月 5 日
43．環境応答研究の最前線：異物代謝系と酸化ストレ
ス応答系の制御機構．ウイルス研究所医科学セミ
ナー，京都大学，7 月 13 日
44．転写因子から迫る赤血球分化と癌化の制御機構．
山形大学生命環境医科学大学院講義，7 月 20 日
45．生体システムにおける分子レベルからの環境応答
機構の解明．第 17 回 高遠・分子細胞生物学シン
ポジウム，高遠さくらホテル，8 月 18-19 日（抄
録 pp. 13-14）
46．Nrf2-Keap1 系による細胞の親電子性物質・活性酸
会学術総会シンポジウム「転写機構研究のがん治
療への展開」
，ロイトン札幌，9 月 14-16 日
47．発生工学的手法を用いた造血機構の解析．山本雅
之・清水律子．第 67 回 日本血液学会・第 47 回
日本臨床血液学会 合同総会，教育講演．パシフィ
コ横浜，9 月 17-19 日
48．抗酸化応答系酵素群の遺伝子発現制御機構．第 1
回 FATDM 研究会，第一ホテル東京，10 月 11 日
49．虚血とエリスロポエチン．第 4 回 糸球体カンファ
研究成果
第 3 回 北東北血液研究会，秋田，5 月 21 日
素応答の制御と化学発癌予防．第 64 回 日本癌学
レ ン ス， 内 藤 記 念 く す り 博 物 館， 岐 阜，10 月
22-23 日
50．酸化ストレス応答の分子機構．第 28 回 日本分子
生物学会年会シンポジウム「多彩な蛋白質分解マ
シナリー」
．福岡ヤフードーム，12 月 7-10 日（講
演要旨集 p. 69）
51．GATA 因子とエリスロポエチン．興和東京創薬第
２研究所，12 月 12 日
52．親電子性物質・活性酸素応答の制御の分子メカニ
ズム 科学技術振興機構 2006 年第１回基礎研究
報告会，有楽町マリオン，2 月 14 日（解説「革新
的医療の世界」pp 24-30）
53．環境応答の分子機構 昭和大学大学院薬学研究科
ハイテクリサーチセンター開設記念講演会，昭和
大学上條講堂，2 月 25 日
54．酸化ストレスセンサーとユビキチンライゲース：
Nrf2-Keap1 システムによる酸化ストレス防御機構
小林 聡，山本雅之．日本農芸化学会 2006 年度
大会シンポジウム，京都，3 月 25-28 日
55．環境適応・応答反応の分子メカニズムについて東
京大学薬学系研究科細胞情報学特論．東京大学薬
51
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
65．親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム筑
学部，5 月 2 日
56．酸化ストレス応答と Nrf2 第 33 回 日本トキシコ
ロジー学会学術年会シンポジウム 酸化ストレスと
毒作用発現．名古屋国際会議場．7 月 3 日
（Abstract
in J Toxicol Sci 31, S29）
57．Regulation by Nrf2-Keap1 System of Cellular Response
against Xenobiotics and Oxidative Stress. シンポジウ
研究成果
ム「内・外環境と生物応答」2006 年 7 月 27-28 日
（抄録集 15 頁）
58．環境応答の分子機構 山形大学大学院生命環境科
学講義，山形，9 月 5 日
52
59．Nrf2-Keap1 システムと発癌および発癌予防 第 44
回日本癌治療学会総会教育講演．京王プラザホテ
ル 南館 5 階エミネンス，10 月 20 日
大学，2007 年 2 月 27 日
66．生体の環境応答制御機構 太陽紫外線防御研究委
員会第 17 回シンポジウム特別講演，第一ホテル
東京，新橋，2007 年 3 月 16 日
67．GATA 転写因子群の機能異常と白血病 第 50 回
東北小児白血病研究会，かんぽヘルスプラザ仙台，
2007 年 4 月 28 日
68．酸化ストレス応答と呼吸器疾患 第 47 回日本呼
吸器学会学術講演会，東京フォーラム，2007 年 5
月 11 日
69．親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム日
本生化学会東北支会シンポジウム，艮陵会館，仙
60．環境応答の分子機構 エキスパートセミナー，日
本歯科大学歯学会，11 月 10 日
台，2007 年 5 月 12 日
70．親電子性物質・酸化ストレス応答の分子メカニ
ズム 循環器内科リサーチセミナー，東北大学，
61．血液幹細胞からの造血細胞の発生・分化とストレ
ス造血 日本毒性病理学会 第７回 毒性病理教育
セミナー，名古屋市立大学医学部．11 月 18 日
62．化学発癌および発癌予防の分子基盤 第 70 回 日
本泌尿器科学会 茨城地方会 特別講演．土浦京成
ホテル．12 月 16 日
63．親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム国
立癌センターセミナー，築地，2007 年 2 月 16 日
64．大学の変化と研究者の変化−筑波大学の 12 年間
を振り返って 早稲田大学公開シンポジウム『大
学院研究教育の実質化に向けて』∼魅力ある大学
院教育イニシアティブ 異分野融合型 P BL ∼特
2
別講演，早稲田大学生命理工学部，2007 年 2 月
26 日
波大学 第 14 回 医学 7 専攻研究セミナー，筑波
2007 年 5 月 30 日
71．GATA 転写因子群の機能異常と白血病 第 17 回
日本産婦人科・新生児血液学会シンポジウム「ダ
ウン症候群と一過性骨髄造血（TAM）
」
富山国際
会議場，2007 年 6 月 30 日
72．細胞の癌化とその抑制における転写因子の役割文
部科学省がん特定領域研究「遺伝情報システム異
常と発がん」
癌研究会吉田富三記念講堂，有明，
2007 年 6 月 30 日
73．環境応答の分子機構 第 5 回 RCGM フロンティ
アシンポジウム「ゲノム医学―基礎から未来医療
へ」
埼玉医科大学日高キャンパス 創立 30 周年
記念講堂，日高市，2007 年 7 月 27 日
74．親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム」
第 5 回フリーラジカルと脳疾患 東日本研究会特
別講演，経団連会館，大手町，2007 年 7 月 28 日
75．親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 臨
床研セミナー （財）東京都医学研究機構 東京
都臨床医学総合研究所 2007 年 8 月 10 日
76．GATA 因子と白血病 第２回 つくば医科学研究交
流会 ランチョンセミナー，三菱化学つくばクリ
77．親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム東
海医学会講演会 東海大学，2007 年 11 月 13 日
78．親電子性物質・酸化ストレス応答の分子機構 第
７回 システム生物医学研究会 東京大学先端科学
技術研究センター システム生物医学ラボラトリー
主催，箱根湯本，平成 19 年 11 月 21 日
79．酸化ストレス応答の分子基盤と疾患 CKD と心
血管イベント Expert Meeting 特別講演，東京會舘，
平成 19 年 11 月 27 日
Ｆ . 特記事項
（学会・研究会の主催）
1．第 75 回日本生化学会シンポジウム「転写制御
複合体の形成とその生物機能」
，10 月 14-17 日
（2002）
，京都国際会館（企画・運営）
2．第 25 回日本分子生物学会年会 12 月 11 ∼ 14 日
（2002）
「遺伝子発現抑制の分子機構とその生物
学的意義」シンポジウム企画・運営（高橋智教
授と協力）パシフィコ横浜
the Regulatory Network of Transcription Factors:
Function and Regulation of Maf and CNC
Transcription Factor Families. Tsukuba Convention
Center, Tsukuba, Japan. June 5-7, 2003（平成 1 ５年
度 JBS バイオフロンティアシンポジウム「転写
因子制御ネットワークの解明：Maf・CNC 転写
因子群の機能と制御」
）
5．第 65 回日本血液学会総会 学会シンポジウム 「
2 赤
血球研究の進歩」座長・企画，大阪国際会議場
2003 年 8 月 28-31 日
6．第 11 回赤血球基礎研究会．中外製薬横浜支店会
議室，2003 年 10 月 16 日
7．第３回転写研究会，EPOCAL つくば国際会議場，
2004 年 1 月 15-17 日
8．JST-ERATO Environmental Response Project
International Symposium on Molecular Mechanism
of Environmental Response to Food and Oxygen.
EPOCHAL Tsukuba International Congress Center,
March 10-12, 2005
9．第 64 回 日本癌学会学術総会シンポジウム「転写
機構研究のがん治療への展開」座長・企画，ロ
イトン札幌，2005 年 9 月 14-16 日
10．第 12 回赤血球基礎研究会．中外製薬神戸支店会
議室，2005 年 10 月 20 日
11．The 20th IUBMB Congress and 11th FAOBMB
Congress, Symposium S88: Redox: Biological
同 Gary Felsenfeld 博士特別講演企画・司会
Responses for Reactive Oxygen and Hypoxia
3．第 2 回転写研究会「転写制御複合体形成のダイ
Poellinger), Kyoto, Japan. June 18-23, 2006
ナミクスとその生物機能の解明」
，1 月 23-25 日
（2003）
，つくば国際会議場（日本学術振興会 科
研費基盤研究（Ｃ）調査・企画研究課題）
研究成果
エーションセンター，2007 年 11 月 10 日
4．JBS Bio-Frontier Symposium 2003. Deciphering
(Organizers: Masayuki Yamamoto and Lorenz
12．IUBMB Satellite Symposium“Frontiers in Redox
Sciences”(Organized by Noriko Noguchi, Masayuki
53
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Yamamoto, and Koji Uchida), June 24, 2006 at
2．Thomson Scientific Research Front Award 2004
13．第 65 回 日本癌学会学術総会シンポジウム「転写
3．内藤記念科学奨励金（研究助成）
「環境適応・応
Doshisha University, Kyoto, Japan
制御研究とがん治療への展開」座長・企画，パ
シフィコ横浜，2006 年 9 月 29 日
14．T h e 8 t h A E A R U M o l e c u l a r B i o l o g y a n d
Biotechnology Workshop“Toward the Establishment
研究成果
of New Frontier in Life Sciences”in Tsukuba,
November 4-6, 2006
15．がん特定研究̶発がん領域「遺伝子発現制御異
常と発がん」第２回 研究項目別班会議，筑波大
54
学，2006 年 12 月 22-23 日
16．第 66 回 日本癌学会学術総会シンポジウム「造血
機構の破綻と発がん」座長・企画，パシフィコ
横浜，2007 年 10 月 4 日
17．ERATO 環境応答プロジェクト主催国際シンポ
ジウム”The Environmental Response”兼 ERATO
事後評価会，つくば国際会議場，2007 年 12 月
21-22 日
（受賞・助成）
1．内藤記念科学奨励金（研究助成）
「転写因子によ
る異物代謝・酸化ストレス応答系の制御機構の
解明」
（2002 年）
（Thomson Scientific Co.：2004 年 11 月２日）
答の分子機構」
（2007 年）
4．第 18 回 つくば賞「環境適応・応答の分子機構
の解明」
（茨城県科学技術振興財団・筑波サイエ
ンスアカデミー）
：2007 年 9 月 28 日）
5．第 15 回日産科学賞「生体の環境適応・応答の分
子機構の解明」
（日産科学振興財団）
：2008 年 5
月 21 日
（その他）
1．科学映画『骨髄の世界』
（桜映画社）
．撮影協力．
(2002)
2．科学大好き土曜塾．NHK 教育テレビ 2002 年 12
月7日
3．
「TARA センター創設期の２つの資料」
，TARA
ニュース No. 28，2004 年 11 月号（TARA 設立 10
周年記念号）
4．
「10 min ボックス理科・血液の探究」撮影協力．
ＮＨＫ教育テレビ4 月 12 日
（木）
午前 11:50 ∼ 12:00
2.2
マルチメディア情報研究
アスペクト
「フルーエンシ情報理論応用マルチメディアシステム」
研究代表者：寅市　和男（元筑波大学　特任教授／研究アスペクト教授）
研 究 期 間：平成 14 年４月〜平成 20 年３月
A. 要約
本プロジェクトでは、情報大爆発に向けて問題とな
るマルチメディア信号処理の高圧縮化・高解像度化・
通信の省エネ化などの課題を背景に、「フルーエンシ
ものが、データ・音楽・印刷・動画などのマルチメディ
アコンテンツであり、これらはデジタル（離散系）で
扱われる。本来はアナログ（連続系）であるマルチメ
ディア信号 U（t，x，y，z）を離散系にしたとき、連続
系と同型に扱える定理が標本化定理である。
情報理論応用マルチメディアシステム」を研究課題と
しかし、マルチメディア全般に渡っては、Shannon
して、新しい情報理論の構築からその応用技術開発ま
による標本化定理では取り扱えない。それ程にマルチ
で一貫した研究開発が成された。それは、国の大型研
メディア信号が多様化し過ぎてきているのである。こ
究プロジェクトである CREST、総務省（SCOPE）、都
れに、対応できる理論がフルーエンシ情報理論である。
フルーエンシ情報理論は R. E. Kalman 博士（スイス
処理として理論からその技術まで、デファクト・スタ
論」として最初に認知された理論である。本プロジェ
ンダードとすることを目指し、TARA マルチメディア
クトにおいては、超函数の導入により従来の正則信号
情報研究アスペクトプロジェクトとして行う形で、取
空間の理論から非正則信号空間の理論に発展させ、多
組まれてきた。
変数区分的多項式函数による不均等間隔変換函数、特
的を総合することで、日本独自のマルチメディア情報
その成果によって、2008 年 3 月から、日本がアジ
アを纏めて世界標準と成り得る ICT（情報通信技術）
として 2015 年の完成に向けての、総務省通信技術総
ETH）により「Post-Shannon となる新サンプリング理
性可変型変換函数、非分離型 2 変数変換函数等を導出
した。これらの多変数函数による信号表現は、信号の
特徴に応じて適応的に最適な函数を選択することでマ
合研究所大型プロジェクト新世代ネットワーク開発研
ルチメディア情報処理システム構築の面から深化さ
究の選定を受け、この研究は継続されている。
せ、より実用的なマルチメディア観測理論へと発展さ
プロジェクトの推進にあたり、その大原則は TARA
せた。この理論によりマルチメディア信号の共通記述
五原則「競争原理による業績主義」「境界領域」「産学
形式が確立でき、編集・配信・提示・検索などを統一
官連携」「流動性」「社会貢献」に則り、外部委員によ
的に扱うシステムが構築でき、音響、印刷・静止画、
るプロジェクトの認定・継続評価を毎年受け、研究推
映像・動画において各種実証システムを企業との連携
進においては、純粋数学者から、情報技術者、医学
により完成させた。その理論の独自性が認められ、船
者までの幅広い分野の研究者により共同研究が成され
井情報科学技術振興賞を受賞した。
た。都市エリアプロジェクトでは、国際的にみて世界
音響では、オーディオ各社で標準技術として採用
唯一のこの筑波研究学園都市の研究者の集積性を生か
して、TARA と経済産業省産総研と農林省農研機構と
済みで、オーディオ業界における 52 の賞に輝いてい
る「フルーエンシ DAC」は世界標準となり、それに
の連携研究による新しい研究スタイルの実践、そして
続き、テーラーメイドオーディオシステム、および
企業との実用化研究や各種展示・講演会への参画によ
Post-MP3 としての高音質再生・高圧縮符号化技術が
る研究成果の積極的社会還元が進められた。
C. E. Shannon がそれまで人間に係る人文系とされて
きた情報に関する学問を、初めて数理を使い「情報理
論」として発表してから 60 年、その中の標本化定理
実用レベルに達した。
印刷分野では、日本印刷学会論文賞、日本印刷朝陽
会賞を受賞している文字・イラスト画像・濃淡画像の
函数化処理技術が高精細拡大・縮小技術として企業と
はデジタル情報革命といわれている技術に結びついて
の共同研究で実用化されており、これらが製品化への
いる。それによって、情報通信機器や家庭電化製品に
拡がりを見せ、次世代 DTP 編集システムとして実現
至るまで最近の話題としては TV までもがデジタルで
処理できる時代を迎えている。そして現在は、情報の
洪水と言われる時代に突入している。その中核をなす
している。
映像では、TV 信号処理の高解像度化回路として
TV 用半導体に組み込まれ、各社の高精細 TV に採用
研究成果
市エリアの 3 大外部競争資金大型プロジェクトの各目
55
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
されている。また、携帯などの配信映像については、
マルチメディア情報の高品質化、高圧縮化、高速処理
化の観点から技術開発を行い、携帯会社のコンテンツ
制作におけるオーサリングツールとして活用されてい
る。また、トータルシステムでは Post-MPEG として
のデファクト・スタンダード技術を確立することで情
報革命を実現しつつある。
本共通記述形式は携帯時代における情報大洪水化に
対応する技術であり、情報化社会における革命的技術
研究成果
56
として期待されている。これらの基本技術の優秀さお
よび製品を通じて技術の発展に貢献した実績と、将来
図 1　本プロジェクトの狙い
に向けての日本発の革新技術が認められ、井上春成賞
を受賞するとともに、文部科学大臣賞開発部門賞に輝
いた。さらに、学会発表、論文投稿を通じて学術的進
による検証を行い、音革命、静止画・印刷革命、映像・
展に貢献すると共に、企業との共同研究および各種展
動画革命をもたらすフルーエンシ情報処理技術のデ
示会や講演会を通じて、産業発展に貢献している。
ファクト・スタンダード化を図ることが目的である。
目的を遂行するため本プロジェクトでは、図 2 に示
B. 研究目的
音、画像、映像などのマルチメディア情報は、編集・
すように、最終目標に向けての研究計画を毎年見直し、
理論の深化、マルチメディア適用技術の開発、実証シ
ステムの開発及び検証が成された。
配信・提示・検索等を行うためアナログ情報をデジタ
H14 年の計画申請においては、フルーエンシ標本化
ル化し、計算機で処理後、また元のアナログ情報に戻
函数の実用化と線画、イラスト画像への適用を主な課
す。この計算機への入出力処理が情報処理技術の要で
題としたが、H15 年度計画においてフルーエンシ理論
ある。MP3 や MPEG に代表される従来の標準技術は、
に基づくマルチメディア情報の統一的記述形式の確立
とした Shannon の情報理論に依拠し、情報特性に従っ
こととした。H15 年度の研究成果はイラスト画像の拡
解析函数の特殊な三角函数のみで AD/DA 技術を定理
た個別技術による改善を行ってきた。しかし、復号機
が目標となり、音響、静止画、動画への適用を図る
大、フルーエンシ TV の高精細表示などに結びついて
器の高度化、ネットワークの伸展による情報大洪水、
いる。
また情報端末のモバイル化など、時代はマルチメディ
H16 年度は局所台の区分的多項式による C-type 標
ア処理技術に対して、単なる入出力技術に留まらない、
本化函数及び直線、円弧、自由曲線による画像の輪郭
情報の高品質化や軽量化、さらにはモーダリティ毎に
線近似手法を開発し、通信システムに適した記述形式
異なっている信号処理の統一化を要求している。
を創出した。この記述形式を適用した対話式オンライ
Post-Shannon の情報理論として確立されたフルーエ
ン DTP システム、マンガ配信システムを制作し、画
ンシ理論には、その応用によるマルチメディアの統一
像の高精細・スケーラブルな表示のみでなく、通信に
的信号処理技術を以て、従来技術が抱える諸課題を解
おけるデータ容量の低減を確認、同時に、画像情報を
決することが期待されている。
要素と配置情報に分離して送受信することにより、守
本プロジェクトにおいては、図 1 に示すように、フ
秘性の飛躍的向上にも有効であることが実証された。
ルーエンシ情報理論の実適用面からの深化と同理論に
H17 年度においては、H15，16 年度の研究で課題と
基づくマルチメディア情報の共通記述形式の確立、さ
なった「不均等間隔情報の処理」、「特性の可変化」な
らに音・静止画・印刷・映像・動画での実証システム
ど函数表現の多様化を中心的検討事項として、理論と
応用の両面から取り組んだ。「不均等間隔情報の処理」
については、新たに不均等標本化函数（F-type）を導
出し、防犯カメラ画像などの高解像度化において複数
画像を用いて補間する技術として実用化した。音響信
号処理においても Post-MP3 としての圧縮・再生処理
における標本点削除・補間に有効であることが実証さ
れた。「特性の可変化」については、標本化函数を基
本項と制御項に分離する方法（E-type）を見出し、音
響信号再生の更なる高音質化をもたらした。また、映
縮・再生技術の検討を進め、その検証のために FPGA
図 2 本プロジェクトの年度計画と研究経緯
を使って超高精度シミュレータが製作され、キラーア
プリケーションとして実証された。
H18 年度は、画像処理において当初からの課題で
C. 研究組織
あった「要素画像の自動分類」「エッジ付近の高精細
研究代表者
補間技術」について、「セルオートマトンによる画像
寅市 和男（先端学際領域研究センター 特任教授・
コンテンツ自動分類技術」「2 変数非分離型補間処理
技術」の開発を行った。これらの開発技術は Photo-
shop にプラグインソフトとして組み込まれ、従来技
筑波大学名誉教授）
アスペクト教員
亀山啓輔（先端学際領域研究センター 講師：現コ
ンピュータサイエンス専攻准教授）
術との比較検証が容易に行えるようになっている。ま
た、音響信号の圧縮については、100 帯域に分離する
FIR フィルタの開発、各帯域での信号波形の函数近似
について検討を進めた。さらに、音響、静止画・印刷、
映像・動画における最終ターゲットとしてのシステム
構築を検討し、最終年度に向けてのアプローチと実証
システムを設計した。
H19 年度は、音響、静止画・印刷、映像・動画について、
最終ターゲットシステム実現に向けてのモジュール開
発、検証を行い、音響革命、静止画・印刷革命、映像・
動画革命と評価されるシステム開発を推進した。また、
研究参加者
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理論・基本技術については、多種のマルチメディア情
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報に対応可能な、フルーエンシ情報理論に立脚した確
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H15.11㨪H16.3
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H15.1㨪H16.10
定的アプローチによる統一的表現理論と、セルオート
マトンや 3 次相関理論などに基づく確率的アプローチ
による認識技術との融合により、一般的最適化手法へ
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と展開した。
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以上、本プロジェクトの年度毎の目標設定と研究経
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テムの詳細については後述する。
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H16.4㨪H20.3
H16.4㨪H17.4
研究成果
像処理技術としては、Post-MPEG としての映像情報圧
57
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
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研究成果
58
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H18.5㨪H20.3
H18.8㨪H20.3
H18.6㨪H20.3
5）第 2 回 つくばテクノロジー・ショーケース（つ
くば）
「都市エリア産学官連携促進事業」筑波大学展示・
実演責任者（2003. 1）
6）第 2 回産学公マッチング交流会（つくば）
「主催：（財）東京都中小企業振興公社 大学発ベ
ンチャーと日本人」（2003. 9）
7）テクノフェア 2003 in つくば（つくば）
「都市エリア産学官連携促進事業」（2003. 11）
8）第 3 回 つくばテクノロジー・ショーケース（つ
くば）
「都市エリア産学官連携促進事業」（2004. 1）
9）2004 地域発先端テクノフェア（東京）
「都市エリア産学官連携促進事業」（2004. 9）
10）テクノフェア 2004 in つくば（つくば）
D. 研究の経過
1. 招待展示・実演の実施状況
1）AUTM（Association of University Technology
Managers）2004 Annual Meeting USA
「Fluency Multimedia Systems」
（2004. 3）
2）International Institute of Informatics and Systemics，
International Conference on Computing，Communications and Control Technologies 2004（2004. 8）
「Fluency Information Theory and Its Application to
Multimedia」
3）中小企業ビジネスフェア in Tokyo（東京）
「フルーエンシ情報理論応用マルチメディアシス
テム」TARA 展示責任者（2002. 9）
4）テクノフェア 2002 in つくば（つくば）
「都市エリア産学官連携促進事業」筑波大学展示・
実演責任者（2002. 11）
「都市エリア産学官連携促進事業」（2004. 10）
11）第 1 回 CREST 公開シンポジウム（東京）
「科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業」
（2004. 12）
12）第 4 回 つくばテクノロジー・ショーケース（つ
くば）
「都市エリア産学官連携促進事業」（2005. 1）
13）都市エリア産学官連携促進事業成果報告会（つ
くば）
「次世代型マルチメディア情報の記述・配信・提
示方法」（2005. 3）
14）総務省プロジェクト（SCOPE）成果報告会（東京）
「超解像度医療画像の記述・配信・提示技術の研
究開発」（2005. 6）
15）重要情報基盤保護（CIIP）日米ワークショップ（東京）
発 表 タ イ ト ル：Secure Transmission for Fluency
Images（2005. 6）
16）井上春成賞授賞式（東京）
「音響・映像用の高精細信号処理 IC 化技術」展示・
実演責任者（2005. 7）
17）イノベーション・ジャパン 2005（東京）
「フルーエンシ情報理論とマルチメディア符号化
18）テクノフェア 2005 in つくば（つくば）
「都市エリア産学官連携促進事業」（2005. 11）
19）第 2 回 CREST 公開シンポジウム（東京）
「科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業」
（2005. 12）
20）産学共同シーズイノベーション化事業研究発表
会（東京）
フルーエンシ理論とマルチメディア応用システ
ム（2006. 7）
21）いばらき産業大県フェア 2006（東京）
「フルーエンシ理論とマルチメディア応用システ
ム」（2006. 7）
22）イノベーション・ジャパン 2006・大学見本市（東京）
フルーエンシ理論とマルチメディア応用システ
ム（2006. 9）
23）いばらきもの作り交流会 in つくば（つくば）
フルーエンシ理論とマルチメディア応用システ
ム（2006. 10）
24）第 3 回 CREST 公開シンポジウム（東京）
「科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業」展
示・実演責任者（2006. 11）
25）都市エリア産学官連携促進事業研究成果発表会
「フルーエンシ情報理論のマルチメディアへの展
開」筑波大学展示・実演責任者（2007. 2）
26）イノベーション・ジャパン 2007・大学見本市（東京）
「フルーエンシ情報理論によるマルチメディアの
統一的記述方法」（2007. 9）
27）International Graphic Arts Show（IGAS）2007（東京）
「フルーエンシ理論とマルチメディア応用システ
ム」（2007. 9）
28）第 4 回 CREST 公開シンポジウム（東京）
研究成果
への応用」（2005. 9）
（つくば）
「科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業」展
示・実演責任者（2007. 10）
29）いばらきものづくり交流会 in つくば（つくば）
「マルチメディア情報を統一的に高精細・高圧縮
に記述するフルーエンシ技術」
筑波大学展示・実演責任者（2007. 10）
30）都市エリア産学官連携促進事業研究成果発表会
（東京）
「フルーエンシ情報理論のマルチメディアへの展
開」筑波大学展示・実演責任者（2008. 2）
31）日本科学未来館 ようこそ研究室へ（東京）
「見えないものを見えるように！聴こえない音を
聴こえるように！」
筑波大学展示・実演責任者（2008. 3）
2. 国際交流・主たる訪問者のリスト
（1）国際学会での招待講演
① TORAICHI Kazuo：Invited Session「Fluency Infor-
mation Theory and Its Applications to Multimedia」，
International Institute of Informatics and Systemics，
International Conference on Coomputing，Communications and Control Technologies 2004（2004.8.15）
59
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
（2）主たる訪問者
E. 研究成果
ᐕ᦬ᣣ
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2002.10.17
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47 ฬ
ICT ᛛⴚߩⷞኤ
TARA
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2003.1.7
ෳടੱᢙ
Institute ╳ᵄᄢቇ
2003
TARA
本プロジェクトは、フルーエンシ情報理論に基づく
マルチメディア情報の共通記述形式を基幹技術とし、
2003.3.6
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8 ฬ
ᖱႎᎿቇಽ㊁ߩᗧ⷗੤឵
2003.3.17
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音響、静止画・印刷、映像・動画における情報の高圧
2 ฬ
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縮・高品質な符号化・復号処理技術を確立し、マルチ
8 ฬ
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メディアの編集・配信・提示・検索を統一的に行うシ
8 ฬ
ࡊࡠࠫࠚࠢ࠻⎇ⓥߩ⚫੺
ステムを構築することを主旨とする。最終ターゲット
ⷞኤ࿅
2003.5.29
TARA
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2003.8.12
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ቇⴚ᡽╷ዪၮ⋚᡽╷⺖ TARA
研究成果
2004.2.6
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ⴕ
2004.2.3
2004.4.15
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2 ฬ
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1 ฬ
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TARA
ࡆࠢ࠻࡝ࠕᄢቇ Dr. Kin ╳ᵄᄢቇ
F. Li
2004.5.17
ኑᏒ PJ
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TARA
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╳ᵄᄢቇ
ߦߟ޿ߡߩ⸛⺰
11 ฬ
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130 ฬ
ᄢቇߦ߅ߌࠆ⎇ⓥ⚫੺
TARA
60
1. マルチメディア情報システムの基本構成
2004.5.31
2004.6.8
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╳ᵄᄢቇ
Satish ᢎ᝼
TARA
ർ੩Ꮢડ↹ᆔຬળߣർ ╳ᵄᄢቇ
੩ᄢቇ⑼ᛛ࿦৻ⴕ
2004.6.15
1 ฬ
ߡߩᗧ⷗੤឵
7 ฬ
TARA
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ࡦ࠲࡯ℂ੐㐳৻ⴕ
ኑᏒ PJ
2004.7.23
ਛ࿖ෟ㐷ᄢቇ
╳ᵄᄢቇ
2005.3.16
ࡉ࡜ࠫ࡞࡮࡝ࠝ࠺ࠫࡖ ╳ᵄᄢቇ
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ᖱႎಣℂᛛⴚߩ⎇ⓥ㐿⊒
ߦߟ޿ߡߩⷞኤ
2005.5.18
TARA
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╳ᵄᄢቇ
↥ቇㅪ៤ផㅴᆔຬળ
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ᣉ⸳೑↪ផㅴቶ
ኑᏒ PJ
2005.12.1
⑼ቇᣂ⡞␠
╳ᵄᄢቇ
2006.1.31
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৻ⴕ
⼏ળ
2006.5.29
ࡊࡠࠫࠚࠢ࠻⎇ⓥ⚫੺
応的に選択される。また、函数近似の前処理としての
22 ฬ
ࡈ࡞࡯ࠛࡦࠪᛛⴚ⚫੺
自動分類は、コンテンツの分類、画像の要素領域分類、
30 ฬ
↥ቇㅪ៤⎇ⓥߦߟ޿ߡ⚫
音響の周波数帯域分類があり、セルオートマトンを適
੺
4 ฬ
CREST ࡊࡠࠫࠚࠢ࠻ߩ⎇
ⓥߦߟ޿ߡ
㧝ฬ
ኑᏒ PJ ߩข᧚
2 ฬ
↥ቇㅪ៤⎇ⓥߩ⁁ᴫߦߟ
40 ฬ
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3 ฬ
ࡈ࡞࡯ࠛࡦࠪᛛⴚߦߟ޿
޿ߡ
TARA
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Zhang Xiaohua ᢎ᝼ઁ ኑᏒ PJ
2006.6.14
ࠪࡦࠟࡐ࡯࡞࿖┙ᄢቇ ╳ᵄᄢቇ
Andrew Nee ᢎ᝼ઁ
2006.8.28
ߡ
3 ฬ
ኑᏒ PJ
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ᢥㇱ⑼ቇ⋭⎇ⓥᝄ⥝ዪ ╳ᵄᄢቇ
1 ฬ
ᢥㇱ⑼ቇ⋭⑼ቇᛛⴚ࡮ ╳ᵄᄢቇ
ቇⴚ᡽╷ዪ᡽╷⺖
2007.11.2
1 ฬ
ᛛⴚ⒖ォផㅴቶ ੗਄ቶ
1 ฬ
ࡈ࡞࡯ࠛࡦࠪᛛⴚߦߟ޿
18 ฬ
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2007.11.5
㐳ߦ⎇ⓥ⁁ᴫߦߟ޿ߡ
ኑᏒ PJ
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ኑᏒ PJ
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ߡ⚫੺
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2 ฬ
ኑᏒ PJ
2007.11.13
␠⨙ၔ⋵ᖱႎࠨ࡯ࡆ ╳ᵄᄢቇ
ࠬ↥ᬺදળ
2007.12.7
2008.1.17
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2007.7.19
ࡈ࡞࡯ࠛࡦࠪᛛⴚߦߟ޿
ߡ
Ⴚ⎇ⓥᚲ วᔒℂ੐㐳 ኑᏒ PJ
2007.2.16
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ߡ⚫੺
17 ฬ
ኑᏒ PJ
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ᩣK-Will ᵿ↰␠㐳
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ኑᏒ PJ
自由曲線、平面、球面、自由曲面の函数で表現され
る。自由曲線、自由曲面はフルーエンシ標本化函数で
3 ฬ
TARA
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このシステムを構築する基幹技術としての情報共
通記述形式は、区分的多項式函数による直線、円弧、
ᄢቇߩᖱႎ⎇ⓥ⺞ᩏ
ኑᏒ PJ
2006.2.28
構成、機能を適応的に切り替える。
10 ฬ
TARA
2005.10.19
に示す機能構成とし、システムの目的、用途に応じて
ࡈ࡞࡯ࠛࡦࠪᛛⴚߩ⚫੺
TARA
2005.6.3
動画で共通函数による記述により、基本的構成は図 3
3 ฬ
TARA
ࡀࠗࡠᎺ┙ᄢቇ㐳
となるシステムの構成は音響、印刷・静止画、映像・
2 ฬ
ࡈ࡞࡯ࠛࡦࠪᛛⴚߦߟ޿
ߡ⚫੺
ある等間隔標本化函数（C-type）、不均等標本化函数
（F-type）、特性可変標本化函数（E-type）などから適
用した確率的認識処理、フルーエンシ標本化函数によ
る FIR フィルタなどの技術適用で実現している。以下、
理論、音響、印刷・静止画、映像・動画それぞれにつ
いて詳細を述べる。
2. 理論および基本技術
2. 1 フルーエンシ情報理論とその深化
フルーエンシ情報理論は、連続信号と離散信号の対
応を与える AD/DA 変換理論の中でも「函数近似」を
基本コンセプトとし、より適切な函数近似のために連
続・離散対応の柔軟性を提供するものである。
これまでの理論（Ver.1）として、B −スプライン函
数に基づく AD/DA 変換の研究を行い、その信号処理
方式が文字フォントやフルーエンシオーディオ機器に
採用・製品化される等、１つの成果として成熟してき
た。しかし実際に理論を運用していく中で、実用上の
様々な課題が浮かび上がってきた。それは、信号の時
間的あるいは空間的性質の変化に応じその函数近似ア
研究成果
図 3　マルチメディアシステムの基本構成
61
図 4　確定論と確率論の融合による一般化手法へ
ルゴリズムを変化させることへの要請である。このア
ルゴリズム空間を記述するパラメータを規定し、パラ
置毎に最適な波形での信号再生が可能となり、標本点・
節点間隔の可変な補間函数（不均等補間函数 F-type
メトリックにアルゴリズムを変化させる枠組みを考案
と呼ぶ）により、位置毎に最適配置された標本点・節
した。この意味で Ver.1 の理論は時不変信号に対する
点間隔による信号再生が可能となった。また、2 変数
固定パラメータの函数近似アルゴリズムの枠組みであ
り、Ver.2 は時変（空変）信号に対する可変パラメー
タの枠組みである。
非分離型補間函数により、従来の 2 変数を分離独立さ
せて行う補間とは本質的に異なる 2 変数の位相近傍を
考慮した信号再生が可能となった。これらの Ver.2 で
理論 Ver.2 でのパラメータとしては、変数、区分的
の成果は各分野へ補間方式モジュールとして応用され
数主要項・制御項相対比などがある。これらのパラメー
の理論 Ver.2 の適応性を構築するための 2 つの方向性
多項式次数、節点および標本点間隔、次元数、補間函
タにより、幾つかの意味でアルゴリズムを適応的に変
実証システムへと結実している（図 4）。さらに、こ
における定式化について考察を行った。2 つの方向性
化させることができる。例えば、主要項・制御項相対
はいずれも適応化した信号を表現するための確定・確
比の可変な補間函数（E-type 函数と呼ぶ）により、位
率信号空間の拡張に関わるものであり（図 5）、1 つは
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
いる。Fourier 変換が帯域制限されることは、元の函
数が C ∞ であることを意味するから、C N という条件
により無限遠までの高周波成分を持つことが保証され
る。その程度は函数によって異なるが、Fourier 変換
高周波成分の大局的減衰オーダーは共通に N 次であ
る。この函数クラスを Dm と呼ぶ。 Dm の中の典型的な
サブクラスとして、区分的多項式からなる函数系があ
る。区分的多項式クラスは節点という特異点により、
図 5　理論の枠組み
研究成果
62
無限遠までの高周波成分を節点の次数に応じて生成す
る。Dm に対する超函数クラスは、Dm の共役空間（Dm）’
情報メディア超函数による確定信号空間の L2 からの
として定義される。D m ，（D m）’と L2 や S，S’等の
くために、信号空間の確率空間への拡張である。
広い空間であり（S ⊂ D m ⊂ L2）、しかも、それぞれ
拡張で、もう 1 つは最適な信号空間を動的に求めてい
2.2 情報メディア超函数による信号空間
sin，cos やベキ乗、δ 函数のような L2 でない函数に
対しては Fourier 変換等の演算を通常の形では定義で
きないが、それらの函数を超函数と呼ばれる汎函数
クラスの元と捉えることにより、演算を行うことが
包含関係を図 6 に示す。D m は、L2 より狭いが S より
の包含関係は各 m で dense である。これに対応して、
（D m）’は S’より狭いが L2 より広い共役空間となる。
L2 より広い（D m）’の元として sin, cos,δ, ベキ乗等
の函数を扱うことができ、（D m）’は実用的な超函数
を十分多く含んでいる。このように、Dm および（Dm）’
は「丁度良い」
「十分柔軟な」信号クラスとなっている。
できる、従来よく知られている超函数論の枠組みは、
Schwartz 超函数によるものである。Schwartz クラスは
2.3 確定的システムと確率的システムの融合
理想的に整備された函数空間として理論的には便利で
与えられた離散あるいは連続信号に対し信号の性質
あるが、現実の信号空間としては、定義の条件の強過
の変化に対応した適応的な信号表現を行うには、性質
ぎる要請から利用しにくい。即ち音響における超音波
の異なる複数の信号空間の中からより適切なものを選
や画像におけるエッジ等、高周波成分の信号を再生し
択できることが必要である。シンプルな例として、標
たい場面には適当でない。
本点や用いる基底函数等が与えられている場合には、
このような Schwartz クラスの不利を解消した超函
原信号と再生信号の誤差を最小化する展開係数を、正
N 次の多項式よりも減衰の速い函数クラスを提案して
い。基底の双直交基底が分かっている場合には、双直
数信号空間として、我々は m − 2 回のみ微分可能で
規方程式として定式化し最小二乗法により解けばよ
交基底と信号の内積が展開係数となる。これに対し、
与えられた離散信号から元の連続信号を標本点、基底
函数系自体を適応的に選んで最良近似することを考え
る。このような動的時変の函数近似システムの前段と
してリラクゼーションマッチング等のパターン認識技
術により適切な信号空間を適応的に選択し、後段とし
て最小二乗法等による確定的な函数近似を行う。この
ような確率的および確定的な函数近似の融合を提案し
ている。 前段では、{sin,cos}、{B- スプライン }、{ 直
図 6　超函数信号空間の拡張
交多項式 }、etc. 等の単一函数系だけでなく、函数系
の横断的な選択（一般に正規直交系でない）を行い、
図 7　確率的・確定的函数近似の融合
つの課題はこの射影の定式化で、リラクゼーション
マッチング、動的最適化、セルオートマトン、多変量
解析、大数の法則等による「確率的な観測」＝平均的
3. 音響
3.1 フルーエンシオーディオロジィへの取り組み
一般に CD などに代表される従来の音響信号処理技
術の多くは、20kHz 以上の高周波数成分、いわゆる超
挙動の抽出を行う。ここで、これらの函数系はいずれ
音波成分を削除しているが、それらの技術に対しては、
も、区分的多項式で与えられるものとする。
その音質に関する不満が出されている。従来技術が超
音波成分の処理を無視するのは、単振動の超音波は人
2.4 適応的函数近似のための自動分類技術
間の聴覚では聞こえないという理由に基づいている。
前節で説明したように、処理の対象となる各種マル
しかしながら、超音波成分はその非線形効果によって
チメディア情報を、それぞれの性質に応じて適切な函
人間の聴覚に影響を与えているという知見があり、ま
数系を選択してその函数系で記述するために、当プロ
た自然界に存在する音には超音波成分がふんだんに含
ジェクトでは確率論的アプローチを中心に場面に応
まれているため、超音波成分の有無は再生される音響
じて最適化手法自身も動的に選択できるための一般最
信号の音質に影響を与える。その為、音響信号再生に
適化手法を情報認識技術として研究している（図 7）。
その成果として、静止画・印刷の処理においてはコン
テンツの自動分類モジュールを開発し、処理対象とな
おける超音波成分の有無が聴く人間に与える影響を重
視し、従来の CD からの超音波成分再生を可能とする
工学的手法の開発が重要であると考えてきた。当プロ
る画像からセマンティクスに基づいてモノクロ・ハー
ジェクトの音響システム分野に関する研究は、フルー
フカラーの文字・イラストとフルカラーの自然画とを
エンシオーディオロジィと称して音響工学・音響心理
分類することが可能となった。また、抽出された文字・
学・音響生理学といった三つの側面に基づいて進めら
イラスト、あるいはアニメーション映像の各フレーム
れている（図 8）。そして、これらの分野の成果を一
に対しては、ノンセマンティクス的な領域分割を行
つに集約することによって、人間の聴覚特性に適した
い、各領域を区分的多項式に基づく函数で表現するモ
工学的な音響信号処理技術の実用化、およびカクテル
ジュールを開発している。また、音響信号処理におい
パーティ効果など人間における聴覚高次機能の解明を
ては、周波数成分を分割することによって帯域ごとに
長期的な目標としている。
適切な函数化を行うための FIR フィルタバンクをフ
ルーエンシ標本化函数に基づいて構成し、映像処理に
おいては m=1 クラスのフルーエンシ函数に基づいた
記述方式である LOT モジュールを構築するなど、周
当 CREST プロジェクトにおいては、特に超音波成
分を考慮した音響信号処理技術という工学的側面から
の研究・開発に重点を置いている。また、その有効性
を評価するために、超音波成分を含む音楽を聴いた人
波数領域における帯域分割モジュールも開発を進めて
間が感じる主観的評価といった心理学的側面や、超音
いる。
波成分に対する中枢神経系の応答といった生理学的側
面からの研究が進められている。これらの知見は、ロー
研究成果
それらの組合せからなる線形空間への射影をとる。1
図 8　フルーエンシオーディオロジィの研究分野
63
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
研究成果
図 9　フルーエンシ DAC からテーラーメイドオーディオへ
64
図 10　音響シミュレータと周波数特性
エンドからハイエンドまでを統一的に扱い、かつ人間
テムまで展開すると共に、音響環境や人の感性に依存
の知覚特性に適した高音質再生・高圧縮符号化を実現
する音質の違いを心理学的、生理学的実験により評価
する音響システムの開発に反映されている。
3.2 テーラーメイドオーディオ
高音質化技術においては、1988 年に Luxman がフ
ルーエンシ理論による補間処理を行う DA 変換回路
し、信号再生特性を適応的に調整可能なテーラーメイ
ドオーディオシステムへと進展させた（図 9）。
テーラーメイドオーディオにおける基本機能は、入
力した音響信号を聴きやすい音の特性に変換するこ
と、あるいは聴きたい音に変換することである。その
を製品化して以来、1998 年に音響用 IC を新潟精密㈱
ための信号変換函数としては、特性可変な周波数特性
に至り、ハイエンドオーディオにおけるフルーエン
数特性を調整するようにした。この評価及び最適パラ
シ DAC として全世界的に展開され、52 の賞に輝くに
メータ探索のために図 10 のリアルタイム音響シミュ
が製品化して世界の主要な音響メーカーが採用する
を持つ E-type 函数を採用し、パラメトリックに周波
至っている。それにより、フルーエンシオーディオが
レータを製作し、提案手法が真に高音質化に寄与して
世界標準技術として認められるに至っている。本プロ
いることを確認した。音響シミュレータは、超音波信
ジェクトでは、フルーエンシ情報理論に基づく音響信
号まで再生可能な高い精度が要求されることから、ハ
号処理技術をハイエンドシステムからローエンドシス
イエンドオーディオ機器に匹敵する SN 比を実現する
図 11　音響再生特性の比較
期待する。
改造によって実現した精度を確認している。これが、
FPGA のキラーアプリケーションとして示されている。
3.3 Post-MP3 技術としての高圧縮化
特性を同じにして超音波領域を加えた C-type、超音波
く用いられている MP3 方式に代わり、高い圧縮率で
Shannon タイプでは 20kHz 以上の超音波は再生されな
技術の開発として、モバイル用ディジタルオーディオ
図 11 は可聴領域のみの Shannon タイプ、可聴領域
巾を伸ばした E-type の再生特性を比較した例である。
音響信号処理のもう一つのアプローチは、従来広
CD 並の音質を実現する Post-MP3 としての高圧縮化
いが、フルーエンシ DAC で採用している C-type では
におけるデファクト・スタンダード技術として確立す
超音波成分の再生が行われている。E-type ではさらに
ることを目指す。
10 ∼ 40kHz 付近の特性を変化させるとともに、超音
高圧縮化研究においては、サンプル値の適応的間引
波成分もパラメータにより自由に強弱でき、音質の適
き・補間モジュール、超音波の影響を考慮した心理
応的調整がなされることが確認できる。
聴覚モデルに基づく適応的量子化ビット割り当てモ
テーラーメイドオーディオの他の機能として、騒音
ジュール、フィルタバンクにおける最適な帯域分割
特性や聴覚特性に対応するために、周波数帯域別の調
周波数の適応的自動決定モジュールを開発することに
整や、カクテルパーティ効果として特定音源を抽出す
よって、MP3 方式より高効率で圧縮可能な音響信号
るための周波数分離が必要となる。この周波数帯域分
符号化方式を確立する（図 12）。
離には、後述する音響信号圧縮で実用化したフルーエ
圧縮の基本となる技術はハイブリッドフィルタバン
ンシ標本化函数 C-type に基づく FIR フィルタが適用
クで、フルーエンシ FIR フィルタと不均等標本化函
術は補聴器などへの適用も可能であり、今後の展開に
C-type 標本化函数をタイムスケーリング、周波数ス
可能である。テーラーメイドオーディオで開発した技
数に基づく函数近似である（図 13）。FIR フィルタは
図 12　Post-MP3 システムの構成
研究成果
ことを高精度オーディオアナライザによって検査し、
図 13　FIR フィルタバンクの特性
65
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
ケーリングして構成し、100 帯域の信号分離が可能と
その結果、ライブ演奏と録音との音源の相違、および
なっている。このフィルタバンクは従来手法より一桁
録音からの音楽再生における超音波成分の有無が音響
少ないタップ数で実装でき、モバイル用途など資源の
知覚に影響を与えることなどを確認できた。
制約が大きい環境に適している。このフィルタバンク
を用いて音響信号の帯域分離を行い、各帯域の信号波
研究成果
66
（2）超音波音響信号が中枢神経の処理に与える影響の
形について函数符号化を行い、高圧縮化を行う。帯域
脳波計による検証
分離された信号は、帯域毎に特異点間を函数近似する
他方では、生理学的観点から、超音波刺激が中枢神
が、この近似函数として、不均等標本化函数を適用す
経系の活動に与える影響を観測した。まず、被験者に
る。函数近似されたパラメータを量子化して圧縮信号と
超音波によるうなり音（差音）と、それと同周波数の
する。復号器においては、不均等標本化函数による帯域
純音を聞かせ、脳の聴覚野の活動における相違を脳波
毎の信号補間、帯域信号の合成を行う。この再生信号が
計による測定に基づき比較検討する実験を、東京電機
1/4 圧縮時に CD 並の音質となることを確認している。
大学との共同研究として行った。その結果、超音波差
3.4 心理学的・生理学的超音波音響信号の効果
認できた。従って、生理学的見地からも超音波成分の
（1）超音波音響信号が主観的音質に与える効果の心
有無が音質の知覚に何らかの影響を及ぼしていると考
理学的実験による検証
えられる。現段階では条件の違いが被験者の聴覚野の
音楽再生の主観的音質における超音波成分の重要性
活動にどのような違いとして反映されるかの詳細まで
を踏まえて、超音波成分が人間の感覚に与える影響を
は明確にできていないため、空間分解能に優れる脳磁
心理学的に評価した。その検証のために、（1）ライブ
波計による検証を引き続き進めている。
演奏、（2）それを録音した CD をフルーエンシ DAC
によって超音波成分を含めて再生した音、および（3）
音と純音とで明らかに脳内活動に相違があることが確
4. 印刷・静止画
同じ CD を従来（Shannon）型 DAC によって再生した
4.1 印刷・静止画研究への取り組み
被験者に主観的印象を評価させる心理実験を行った。
現在画像に使われるフォーマットは千差万別であ
音、の 3 種の音源によるブラインド比較試聴に基づき
（1）印刷・静止画の研究経緯
Final Target:
デファクトスタンダード化
図 14　静止画・印刷研究の流れ
ルーエンシ函数近似に基づく共通記述形式を大判印刷
システムに取り込み、高精細・スケーラブルな提示を
実現したフルーエンシ DTP システムと、共通記述形
式の低容量性に加えて双方向通信機能を搭載したオン
ライン DTP システムなどが印刷学会論文賞や新聞報
道などを通じて社会から高く評価されている。そして、
現在はフルーエンシ共通記述形式にもとづき配信・提
示・編集・検索機能を実現するシステムとして次世代
フルーエンシ DTP システムを開発しており、これに
より現在の世界標準製品を凌駕し印刷革命を起こすこ
とを究極の目標として掲げている。
り、これによって画像処理アルゴリズムをそれぞれの
フォーマットに応じて開発せざるを得ないことから、
共通フォーマットへの期待が段々と高まりつつある。
このような要求へ対処するため、本プロジェクトにお
（2）次世代フルーエンシ DTP システム
次世代フルーエンシ DTP システムは、パターン認
識などを取り入れたフルーエンシ理論に基づく共通記
ける印刷・静止画研究はフルーエンシ情報理論にもと
述形式をコア技術とし、マルチメディアの編集・配信・
づく共通記述形式により配信・提示・編集・検索を行
提示・検索の機能を統一的に処理するものである。そ
うシステムを提案し、デファクト・スタンダード技術
のシステムを実証するため、これまでさまざまな具体
の確立を目指している。
印刷・静止画研究は、1971 年に JIS 第一フォントへ
の直線と円弧による近似から出発して、30 年以上に
わたりマルチメディア共通記述形式の研究と様々な実
証システムの開発を行ってきた（図 14）。その中、フ
研究成果
図 15　静止画・印刷研究の応用展開
的な応用システムが開発されてきた（図 15）。次世代
フルーエンシ DTP システムにおける処理の概要とし
て、まずテキストやイラストなどの 2 値またはハーフ
カラーのコンテンツ、およびフルカラーの自然画像が
混在する画像に対して、テキスト、イラストと自然画
図 16　次世代フルーエンシ DTP システムの処理フロー図
67
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究成果
68
TARA
図 17　文字・イラスト・写真が混在する画像の自動分類例
(a) 入力画像、(b) 分類された文字、イラスト領域、(c) 分類された自然画領域
像を自動的に切り分ける自動分類の処理を行い、分類
変換や高圧縮を実現するため、色および空間情報に基づ
されたそれぞれのコンテンツに最適な輪郭、濃淡ある
く領域分割、さらに緩和則を取り入れた領域統合の手法
いは周波数領域での函数近似を適用していく（図 16）。
が開発され画像の自動分類を行っている（図 17（b）
、
（c）
）
。
フルーエンシ函数表現に変換された画像は従来形式
と比べ、データサイズの大幅な削減だけでなく、いか
なる解像度に拡大あるいは縮小されても元の品質を落
（2）輪郭・濃淡函数近似
自動分類されたイラスト画像のように明確な輪郭を
とさずに高精細に表示することが可能となる。次節か
持ち各領域の濃淡分布が平坦な画像については、フ
らシステムを構成する各要素技術について詳述する。
ルーエンシ情報理論に基づき、色領域の輪郭をフルー
エンシ函数近似することで、従来手法より効率の良い
符号化・復号を実現している（図 18）。函数表現に変
4.2　要素技術
換されたそれぞれの領域が、いかなる解像度におい
（1）自動分類
入力された静止画の中に、文字や線画によく使われる
ても常に滑らかな輪郭線を描くことができる。それは
1 画素 1 ビットの 2 値画像領域、漫画やイラストなどに
個々の画像情報を記述する従来のラスター形式では不
域、および 1 画素 24 ビット以上のフルカラー画像領域が
的に変化するグラデーションで描写されているような
して最適なフルーエンシ函数化を施し、高精細な解像度
線近似を行うだけではやはり拡大のときにぼけやかす
おいて頻繁に登場する 1 画素 8 ビットのハーフカラー領
可能な機能である。さらに、色領域が連続的かつ規則
混在する場合が多い（図 17（a）
）
。それぞれの領域に対
イラスト画像において、単色領域のみに適用する輪郭
(a)　(b)　(c)
図 18　イラスト画像を函数化し、500% 拡大した画像の比較。
(a) 入力画像 [BMP, 8bit/pixel, 472x363, 168KB], (b) 従来法 [JPG, 487KB], (c) 提案法 ( 輪郭函数化 )[3KB]
(a)　(b)
図 19 グラデーション画像（BMP，24bits/pixel，528x278，430KB）を函数化した画像比較
(a) 従来法（単色領域函数化）[226KB]、
（b）提案法（領域二変数函数化）[3,18KB]
従来法（a）ではアーティファクトが多数見られるのに対し、提案法（b）ではアーティファクトが発生すること
も無く、さらに圧縮率の面でも大幅に改善されている .
ジ付近がぼやけて鮮鋭性が失われてしまう問題があ
とで、グラデーションの変化の線形性を保ったまま高
る。そこで、画像のエッジ付近とそうでない領域にお
精細に拡大あるいは縮小することができる（図 19）。
いて、函数のインパルス応答性を適宜に調整すること
従来法（a）ではアーティファクトが多数見られるの
が必要との観点から、画素近傍の二次元濃淡分布情報
に対し、提案法（b）ではアーティファクトが発生す
から抽出したエッジ方向に適応するフルーエンシ二変
ることも無く、さらに圧縮率の面でも従来法に比べ半
数 DA 函数を提案し、バイキュービック法などに比べ
分以下に改善されている。
（3）自然画像の高精細拡大
てエッジ形状をより忠実に再現した拡大画像を得るこ
とが可能になった（図 20、21）。
従来法（a）にはエッジ付近にノイズが見られるの
自然画像のような濃淡画像については、エッジを考
に対し、フルーエンシ方式（b）ではエッジ形状を保っ
慮したフルーエンシ二変数 DA 函数を用いて高精細に
た高精細な補間が行われている。
拡大する手法を実現している。一般に従来の画像解像
図 18 比較結果と同様にフルカラー画像においても
度変換手法は、画素の情報によらず画像全体で一様な
従来法（a）は輪郭付近にノイズが目立つのに対し、
解像度変換を行っており、補間する画素近傍の縦、ま
フルーエンシ方式（b）はエッジ形状を保った高精細
たは横方向のライン情報を用いて補間している。その
な補間が行われている。
ような解像度変換手法として最も一般的に用いられ
ているのは Sinc 函数の多項式近似となるバイキュー
（4）自然画像の高精細縮小
ビック法である。しかし、これら従来の解像度変換手
自然画像のような濃淡画像の縮小においてもフルー
法には、画素の格子に起因するノイズが生じたり、エッ
エンシ二変数 DA 函数を用いて高精細に縮小する高
図 20　標準テスト画像 (ISO，s1a) の一部を縦横それ
ぞれ 10 倍に拡大した画像の比較
図 21　標準テスト画像（ISO，Lenna）の一部を縦横
それぞれ 20 倍に拡大した画像の比較。
研究成果
みがよく生じるが、領域の二変数函数近似を行なうこ
69
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
(a)
(b)
図 22　テスト画像（ゾーンプレート）を縦横それぞれ 40%
に縮小した画像の比較
（a）従来法（平均画素法）
、
（b）フルーエンシ方式
研究成果
速アルゴリズムを開発した（図 22）。画像の縮小に際
ない高精細な画像が得られている。
ンプリングする単純間引き法である。一方、品質よく
4.3　実証システムによる検証
し、最も処理速度が速いのは画像をそのままダウンサ
縮小できるとして普及しているのは平均画素法と呼ば
70
図 23　フルーエンシ DTP システム
れる手法である。この二つの手法において、前者のほ
（1）フルーエンシ DTP システム
フルーエンシ輪郭・濃淡函数化を取り入れることで、
うは処理が早いが入力画像の品質を大きく落とすこと
高精細・スケーラブルな印刷精度とコンパクトなデータ
があり、後者は品質が満足できるが、画像のサイズに
サイズが実現できるオフライン型 DTP システムを開発し
よって極端に処理時間がかかる場合があると知られて
いる。そこで、フルーエンシ二変数 DA 函数に基づき、
自然画像を高精細かつ高速に縮小する手法を開発し、
従来の単純間引き法と同程度の処理時間で従来の高品
質法と同程度以上の品質を得ることが可能になった。
従来法（a）には周波数の折り返し歪みが多数見られ
るのに対し、フルーエンシ方式（b）ではノイズの少
た（図 23）
。任意のサイズに拡大しても従来形式に見ら
れるジャギーが生じることなく高精細な解像度変換を実
現している。さらに、従来形式と比べ大幅な低容量化を
図ることができる。本システムは H15 年度日本印刷学会
論文賞ならびに H15 年度日本朝陽会賞を受賞している。
（2）オンライン DTP システム
上記のオフライン型 DTP システムに
通信機能を取り入れて、ネットワーク
を介した高精細・低容量な印刷画像の
双方向配信や対話的なリアルタイム編
集可能なシステムを実現している（図
24）。本システムによる成果は読売新聞
（2005/11/15）、 毎 日 新 聞（2005/11/16）、
そして日刊工業新聞（2005/11/15）など
によって報道された。
（3）マンガオンデマンド配信システム
マンガなどの画像を各パーツに分離
し、それぞれを自動函数近似し、各パー
ツの内容情報およびその位置・大きさな
どの構成情報を別々の経路で配信するこ
図 24　オンライン DTP システム処理の概要
とによりセキュアな伝送が実現されてい
วᚑ
↹௝䈱ੂ䉏䈏ή䈒
㜞↹⾰䈭↹௝䈫䈭䉎
る。図 25 にその処理概念図を示す。また、本システ
（5）フルーエンシモバイル編集システム
ムを実現する画像配信システム及び方法に関する特許
昨今の携帯電話の発展は目覚ましく、日本の携帯の
が多数出願されている（画像配信システム及び方法（特
保有数は世界でもトップにある。その中で用いられる
許番号：3961539）他）
画像や映像は携帯ディスプレイサイズに依存するた
め、携帯用のサイズに解像度変換を行う必要がある。
（4）商標・家紋内容検索システム
特に、ニュースなど新鮮さが求められるコンテンツの
現在の画像検索は画像の名前や予め付加されたタグ
制作にとり、解像度変換等の編集処理にリアルタイム
情報など、シンボルにもとづく検索が主流である。提
性が要求される。そこで、フルーエンシ二変数 DA 函
案するシステムでは、画像の内容にもとづく検索を実
数を用いて高精細に縮小する高速アルゴリズムが開発
現しており、2 次元の情報を直接検索に持ち込むこと
され、本手法の画質および処理時間に対する評価は映
が可能となった（図 26）。本システムで画像の 2 次元
像処理の分野で世界トップレベルにある㈱ KDDI 研究
数を用いて画像の自動函数近似を行った結果である。
ズムでは品質と処理速度の間にトレードオフの関係が
情報を直接利用できたのはフルーエンシ輪郭・濃淡函
所によって行われた。その結果、従来の縮小アルゴリ
登録商標
D.B.
図 26　商標・家紋の自動函数化および内容検索
研究成果
図 25　オンデマンド配信システムの処理概念図
71
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TARA
研究成果
図 27　画像縮小における画質および処理時間の評価
72
図 28 縮小画像の比較
(07.06.14 ( 株 )KDDI ニュースリリースより )
図 29 フルーエンシリサイズモジュールを搭載した㈱ KDDI
のモバイルコンテンツオーサリングツール (aMC)
存在したが、提案法は従来の高速法と同程度の処理時
る。この映像に対する信号記述形式の開発に関しては、
間で従来の高品質法と同程度以上の品質を得ることが
できた（図 27, 28）。このアルゴリズムを大手携帯ベ
1989 年に TV の NTSC 信号をハイビジョン並みの映
像に高精細化するフルーエンシ TV を発表し、1998 年
ンダーである㈱ KDDI が採用し、この秋からモバイル
に TV 信号用 LSI を製品化して以来、これまで図 30
29）。なお、本システムに関する成果は「NHK ニュー
縮化を目標に置いた研究を行ってきた。そして、最終
日経産業新聞（H19.06.20）などで報道されている。
像処理システムの開発を目指している。これまで開発
5. 映像
その有効性は医療・防犯の分野で実証されている。
5.1 フルーエンシ TV から次世代映像処理システム
基本となる記述形式は , 映像のフレーム毎 , フレー
映像研究は、防犯カメラから TV 放送までの様々
濃淡などを表現することである。さらに、離散フレー
用コンテンツ制作システムに取り入れられている（図
ス 845（H19.06.19 NHK 茨城県域地上デジタル放送）
」、
に示すように、高精細化を目標に置いた研究と、高圧
的にはこれらを統合し、図 31 に示すような次世代映
された高精細化システムは科学捜査にも提供する等、
への取り組み
な応用が考えられる重要なモーダリティの一つであ
ム間に多数の多変数フルーエンシ函数を使って、輪郭、
ム列を時間方向で区分多項式に基づく連続函数で表す
図 31 フルーエンシ TV から次世代映像処理システムへ
研究成果
図 30　映像研究の方向性
73
図 32　映像高精細化技術開発のステップ
図 33　映像高精細化技術開発のステップ
ことで、任意フレームレートの高品質な映像を再生す
することにより高精細化を実現するアプローチを示し
ることが可能となる。
ている。
5.2 映像高精細・高解像度技術
た水平・垂直、斜めの 8 方向補間処理に加え、静止画
高精細化研究は、超大型表示システムの構築を最終
ターゲットとしており、そのため 3 段階の目標を設定
単フレーム内補間は、フルーエンシ TV で確立され
における濃淡画像の高精細化処理技術の適用により、
医療などの高解像度化が要求される分野への適用が可
している。ステージ 1 では単一フレームによる高精細
能となる。
細化を実現する。さらに、ステージ 3 では高フレーム
な画像をより鮮明にする技術である。
化を達成し、ステージ 2 では複数フレームによる高精
レート化を図る（図 32）。
各開発ステップにおける高精細化の処理フローは、
図 33 に示したように、フルーエンシ理論に基づく共
複数フレーム補間は、防犯カメラ画像などの不鮮明
CCTV などの動画像では比較的動きが遅く、似通っ
たフレームが多数含まれているという特徴がある。こ
の特徴を利用し、複数のフレームを用いた補間により
通符号化をコア技術としての単フレーム内補間、複数
フレームの高画質化を図ることが可能である。複数フ
フレーム補間、フレームレートの時間方向補間を利用
レーム補間においては、対応する画像要素を抽出し、
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Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
研究成果
図 34　映像入力フィルタの比較
図 35　対応点推定結果の比較
74
図 36　高フレームレート化による映像の高品質化
その要素画像に対してフレーム間の画像のずれを求
め、不均等補間処理による高精細化処理を行う。この
ムレートが異なるといった問題がある。また、最近の
液晶 TV などにおいて、素子の応答特性による画像悪
とき重要となるモジュールはノイズ除去、対応点推定
化をフレームレートの向上で改善することが要求され
である。ノイズフィルターに関しては、テンソル積オ
ている。このような要求に対応するため、複数フレー
ペレータに基づき、逆推定を行うフィルタを考案し図
ム間の局所的な対応点を推定し、対応する画像点を時
34 に示すように、従来のウィナーフィルタよりも鮮
間方向にフルーエンシ函数により補間することにより
明な画像を得ることが可能なことを確認した。また、
高画質な内挿フレームを生成する技術が実現した。従
対応点推定に関しては、フルーエンシ理論に基づいて、
来手法により構成したフレームと比べて , 提案手法で
フレーム間の相関函数の属する函数空間を正確に決定
構成したフレームは画質が向上していることが確認さ
することにより、任意精度で動きベクトルを求めるこ
れている（図 36）。
とを実現している。提案手法と従来手法（2 次多項式
補間）の比較を行った実験により、その有効性が示さ
れた（図 35）。
次に、フレームレート変換では、海外と日本の TV
フレームレートが異なることや、映画と TV のフレー
5.3 映像高圧縮化技術
映像高圧縮の研究においても、3 段階に分けて Post-
MPEG としての研究開発を進めている。ステージ 1 で
は KDDI ㈱との共同研究で、圧縮シミュレータを構築
研究成果
図 37　映像高圧縮処理フロー図
75
図 38　圧縮シミュレータの構成
した。函数化アルゴリズムの部分を置き換えることが
容易であるため、フルーエンシ函数に基づく圧縮アル
図 39　LOT と DCT の比較
めている。
図 37 に示す次世代映像処理システムの高圧縮化の
ゴリズムを開発する時間の短縮が可能となった。ス
処理フローでは、映像コンテンツを分類し、フルーエ
テージ 2 では領域分割、輪郭・濃淡函数化などの処
ンシ函数を用いて、適応的に周波数、領域、濃淡函数
理を行う。このモジュールを用いて、後で述べるアニ
近似を行う映像符号化方式を示している。
メーション圧縮システムが開発された。このアニメー
Post-MPEG 圧縮システムを開発することにおいて ,
ション圧縮システムで圧縮された映像形式は従来の
MPEG2 より、データサイズが 1/6 以下になっており、
しかも忠実に映像を再現するだけでなく、スケーラブ
ルな再生が可能になった。ステージ 3 では一般的な動
画シーケンスに対して、MPEG2 と比べて同じ品質、
データサイズが 1/5 になることを目指して、研究を進
アルゴリズムの検証と MPEG との比較のため、圧縮
シミュレータの開発が必要となる。我々は MPEG 符
号化 / 復号を出発点とし、KDDI ㈱と共同で圧縮シミュ
レータの構築を行った。シミュレータの構成は図 38
に示す。この圧縮シミュレータを用いて、前述した
対応点推定、LOT、領域分割、輪郭函数化などの要素
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
研究成果
図 40　領域分割の例
技術を開発した。m=1 に対応するフルーエンシ信号
空間の基底である LOT の実装を行った。LOT と DCT
76
比較は図 39 で示す。領域分割は函数を用いて映像の
図 41　輪郭函数化の例
6. アニメーション制作システムの開発
音響、印刷・静止画、映像技術における共通記述形
式の集大成として、動画処理システムとしてのアニ
輪郭・濃淡を表現する重要な前処理であって、分割し
メーション制作システムが構築された。これまで開発
た各部分に対しては効率的にフルーエンシ函数近似が
されたフルーエンシ函数近似モジュールを取り入れ、
できると考えられる。図 40 は領域分割の一つの例を
示す。図 41 はフルーエンシ函数を用いた、輪郭函数
化の一つの例である。
次世代映像記述形式を実現するキラーモジュールの
アニメーションコンテンツに対して、品質を保ちつ
つ、データサイズが MPEG2 より半分以下に低減でき
る。システムの構成は図 42 である。符号化プロセス
の中心は、映像シーケンスを領域分割し、領域ごとに
高速化・省資源化を図ることで、モバイル映像編集・
輪郭・濃淡函数近似を行うことである。そして、函数
配信システムの構築を目指す。特に、フル―エンシ情
化された輪郭・濃淡情報からビットストリームを生成
報理論の拡張とともに、一般的な映像コンテンツに対
する。復号プロセスでは符号化プロセスの逆処理が行
して、LOT 圧縮処理の高速化、対応点推定、動き函
われている。アニメーション制作システムのシグナル
数化の効率化に取り組むことで、MPEG などに代わる
フローは図 37 の前処理、領域分割、輪郭・濃淡函数
新しい映像記述形式の確立を図ることにより、低容量・
近似の部分に対応している。アニメーションを圧縮す
高精細な Post-MPEG 圧縮システムの構築が実現できる。
る際、入力映像のどこまでがノイズ（例えばジャギ）で、
図 42　アニメーション圧縮システムの構成
図 43　アニメーション圧縮システムの性能評価
どこからが意味のある画像成分なのかを自動的に判断
することは困難な問題である。ここでフルーエンシ函
数を用いることにより、ある程度映像ノイズから生じ
た函数化誤差を抑えることができる。
アニメーション圧縮システムに関する品質・容量の
評価は図 43 で示している。それを見ると分かるよう
に、フルーエンシ記述方式を用いると拡大してもジャ
ギーを生じない。また、データサイズも MPEG2 の
1/6 と圧倒的に小さくなっている。
7. まとめと今後の展望
ロジェクトの研究成果の中でも研究レベルとして、
International Conference on Computing,Communications
and Control Technologies 2004 に当該プロジェクトの研
究成果を理論から応用技術までを総合して「Fluency
Information Theory and Its Applications to Multimedia」
の招待シンポジュウムが 1 日に渡り開催された。
ま た 産 学 連 携 リ エ ゾ ン レ ベ ル と し て、 第 30 回
記念の AUTM（Association of University Technology
Managers）2004 Annual Meeting USA に日本を代表して
招待を受け「Fluency Information Theory and Its Application to Multimedia」の展示・実演が行われて、大会長
Post-Shannon としてのフルーエンシ情報システム
より、Excellence との評価を頂いた。今期における各
は、基礎となる情報理論の構築とその応用であるマル
種の受賞は本稿最初の要約で述べた通りである。
チメディア情報処理技術の開発という二つの側面を持
マルチメディア情報の高品質化、高圧縮化、高速処
つ。この両面は相互に連関しており、両者を揃って深
理化の観点からの技術開発は、今後の携帯時代におけ
化させる事によって、より実用的な情報システムへと
る情報大洪水化に対応する技術と自負している。引き
発展してきた。理論に基づきマルチメディア共通の信
続き論文、特許、事業化を通じて世界の標準技術とし
号記述形式を確立し、編集・配信・提示・検索などを
て確立することを目標に展開を図っていく。
統一的に行うマルチメディアシステムが構築された。
そのトータルシステムは図 44 のように示すことがで
きる。このマルチメディアシステムに基づき、音響、
印刷・静止画、映像・動画において各種の実証システ
ムが構築され、一方でそれらにおける問題点は理論の
深化に反映された。このようにして精査され作り上げ
られたシステムは、企業との連携による実用システム
として結実している。
今 期 の TARA マ ル チ メ デ ィ ア 情 報 ア ス ペ ク ト プ
研究成果
図 44　フルーエンシマルチメディアシステムの全体像
F. 発表
1. 論文
1）寅市和男，河副文夫，中村浩二，杉山哲男，和田耕一，
D.T.P. へのフルーエンシ函数近似化手法，日本印
刷学会誌，vol.39，no.3，pp.169-179（May 2002）．
2）Kazuo TORAICHI, Paul Wing Hing KWAN, Kazuki
77
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
KATAGISHI, Tetsuo SUGIYAMA, Koichi WADA,
Mitsuru MITSUMOTO, Hiroyasu NAKAI and Fumito
YOSHIKAWA, On a Fluency Image Coding System for
Beef Marbling Evaluation. Pattern Recognition Letters,
vol.23, no.11, pp.1277-1291（September 2002）
．
3）Keisuke KAMEYAMA, Kazuo TORAICHI and Yukio
9）高橋知幸，河辺徹，中村浩二，寅市和男，片岸一
起，大津展之，不均等間隔標本補間に対する標本
化関数，電気学会論文誌，C 分冊，第 125，第 7 号，
1093-1100 頁（July 2005）．
KOSUGI, Constructive Relaxation Matching Involving
10）Kai Sheng, Keisuke Kameyama, Kazuo Toraichi,
Shape Matching, International Journal of Image and
Morooka and Yasuhiro Ohmiya, A Shape-Directed
Dynamical Model Switching and its Application to
研究成果
78
2004）．
Graphics（World Scientific）, Special issue on soft
computing in image processing, vol.2, no.4, pp.655-668
（October 2002）．
4）Paul Wing Hing KWAN, Keisuke KAMEYAMA
Yoshinori Mitamura, Kazuki Katagishi, Yasuo
Scaling Method for Fundus Image with Maintenance
to Blood-Vessel Shapes and Color Reality, IEEJ Trans.
EIS, Vol.125-C, No.9, pp.1399-1407（September
2005）．
and Kazuo TORAICHI, On a Relaxation-Labeling
11）Takuto MOTOYAMA, Tohru KAWABE, Kazuo
Similarity Retrieval, Image and Vision Computing
Design Approach of RHC with Adaptive DA
Algorithm for Real-time Contour-based Image
Journal（March 2003）
．
5）寅 市 和 男， 中 村 浩 二，DVD-Audio 用 二 次 の 標
本 化 関 数， 電 気 学 会 論 文 誌，Vol.123-C，No.5，
pp.928-937（May 2003）．
6）河副文夫，寅市和男，中村浩二，Paul Wing Hing
KWAN， フ ル ー エ ン シ 函 数 系 に よ る 細 線 画 像
の 函 数 近 似， 画 像 電 子 学 会 誌，Vol.32，No.4，
pp.438-445（July 2003）
．
7）T. Sugiyama, Kwan P. W. H., K. Toraichi and K.
Katagishi, A Contour Tracing Algorithm that Avoids
Duplicate Tracing Common Boundaries between
TORAICHI and Kazuki KATAGISHI, New Integrated
Converter, WSEAS（World Scientific and Engineering
Academy and Society）Transactions on Systems, Issue
5, Vol.5, pp.981-988（May 2006）．
12）大宮康宏，寅市和男，三浦康之，喜多村守，岡本明，
和田耕一，亀山啓輔，諸岡泰男，フルーエンシ補
間による TV 映像高精細化処理のハードウェア実
装法 , 映像情報メディア学会誌，pp.1042-1050（July
2006）．
13）KEISUKE KAMEYAMA, SOO-NYOUN KIM,
MICHITERU SUZUKI, KAZUO TORAICHI and
TAKASHI YAMAMOTO, Content-Based Image
Retrieval of Kaou Images by Relaxation Matching of
Regions, The Journal of the Institute of Image
Region Features, International Journal of Uncertainty,
pp.586-596（August 2004）
．
No.4, pp.509-523（August 2006）．
Electronics Engineers of Japan, Vol.33, No.4-B,
8）中村浩二，河辺徹，片岸一起，寅市和男，夏広
詣，スプライン関数で表される入力信号をもつ状
態関数空間の標本化基底の導出，電気学会論文誌，
C 分 冊，Vol.124，No.10，pp.2101-2107（October
Fuzziness and Knowledge-Based Systems, Vol.14,
14）G. Sha, Tohru Kawabe, Kazuo Toraichi, Kazuki
Katagishi and Koji Nakamura, A New Approach
to Discrete Approximation of a Continuous-time
System Model Based on Spline Function, Journal of
Computational Methods in Sciences and Engineering,
Vol.5, No.3, pp.179-188（October 2006）
．
15）岡 望実，亀山啓輔，寅市和男，画像の内容検索
における類似度評価アルゴリズムの利用者フィー
ドバックを用いた最適化，日本知能情報ファジィ学
会誌，Vol.19，No.5，pp524-536（October 2007）
．
2. 査読付国際会議録
Yukio KOSUGI, Relaxation with Model Switching
and Its Application to Shape Matching., Proceedings
of the 2002 International Joint Conference on Neural
Networks, pp.1564-1569（May 2002）．
2）Paul Wing Hing KWAN, Kazuo TORAICHI, Keisuke
KAMEYAMA, Fumio Kawazoe and Koji Nakamura,
TAST - Trademark Application Assistant., Proceedings
of IEEE International Conference on Image Processing
2002, Rochester, New York, USA, vol.I, pp.884-887
（September 2002）
．
3）Fumio KAWAZOE, Kazuo TORAICHI, Paul Wing
Hing KWAN and Koji Nakamura, A Publishing System
Based on Fluency Coding Method., Proceedings of
IEEE International Conference on Image Processing
2002, Rochester, New York, USA, vol.I, pp.649-652
（September 2002）
．
4）Koji NAKAMURA, Kazuo TORAICHI, A Function
on Networks, Parallel and Distributed Processing,
and Applications（NPDPA2002）, Tsukuba, Japan,
pp.211-216（October 2002）．
6）Kazuki KATAGISHI, Toshiki NISHIOKA, Thoru
ASAMI, Hitomi MURAKAMI, Kazuo TORAICHI
and Yasuhiro OHMIYA., Evaluation for Practicality
of a Long Distance and High Speed Fixed Wireless
Access（22GHz band, 6.3Mbit/s）system, Proceedings
of the International Symposium on Information Theory
and Its Applications（ISITA2002）, Xian, RPC,
pp.379-382（October 2002）．
7）Shinpei CHIHARA, Kazuki KATAGISHI, Thoru
ASAMI, Hitomi MURAKAMI and Kazuo TORAICHI,
PGP-based Security Enhanced Mail Gateway for
a Large-scale Organization., Proceedings of the
International Symposium on Information Theory
and Its Applications（ISITA2002）, Xian, RPC,
pp.467-470（October 2002）．
8）Fumio KAWAZOE, Kazuo TORAICHI, Paul Wing
Hing KWAN and Koichi WADA, A Method on
Tracking Unit Pixel Width Line Segments for Function
Approximation-based Image Coding., Proceedings of
the 3rd IEEE Pacific Rim-Conference on Multimedia
2002（PCM2002）, Hsinchu, Taiwan, pp.502-509
（December 2002）
．
Generator Based on Compactly Supported Sampling
9）Koji NAKAMURA, Kazuo TORAICHI, Kazuki
International Conference on Intelligent Systems and
and Yukio KOYANAGI, A Design Method for
Function of Degree 2., Proceedings of the IASTED
Control（ISC2002）, Tsukuba, Japan, pp.110-114
（October 2002）．
5）Paul Wing Hing KWAN, Kazuo TORAICHI, Koichi
WADA and Keisuke KAMEYAMA, A Dispatcher-
driven Processing Architecture for Image Retrieval
using Clustered Relaxation Matching Servers.,
KATAGISHI, Kenji SAYANO, Akira OKAMOTO
Compactly Supported Sampling Function Generator.,
Proceedings of the 3rd IEEE Pacific Rim-Conference
on Multimedia 2002（PCM2002）, Hsinchu, Taiwan,
pp.409-416（December 2002）
．
10）Tomoyuki TAKAHASHI, Kazuo TORAICHI, Keisuke
KAMEYAMA and Koji NAKAMURA, A Smooth
研究成果
1）Keisuke KAMEYAMA, Kazuo TORAICHI and
Proceedings of the IASTED International Conference
79
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Interpolation Method For Nonuniform Samples Based
15）Tetsuo SUGIYAMA, Paul Wing Hing KWAN, Kazuo
Polynomials., Proceedings of the 3rd IEEE Pacific
on Tracking Common Boundaries of Color Regions
on Sampling Functions Composed of Piecewise
Rim-Conference on Multimedia 2002（PCM2002）,
Hsinchu, Taiwan, pp.417-424（December 2002）
．
11）K a z u k i K ATA G I S H I , A d r i a n VA S I L A C H E ,
Tohru ASAMI, Hitomi MURAKAMI and Kazuo
研究成果
80
TORAICHI and Kazuki KATAGISHI, A Method
in Function Approximation-based Image Coding.,
Proceedings of 2003 IEEE Pacific Rim Conference on
Communications, Computers and Signal Processing,
pp.852-855（August 2003）．
TORAICHI, A Switchover Method for a Long
16）Koji NAKAMURA, Kazuo TORAICHI, Kazuki
6.3Mbits/s）Link., Proceedings of 2003 IEEE Pacific
OKAMOTO, Design of FIR Filter with Smaller
Signal Processing, pp.466-469（August 2003）
．
Supported Fluency Sampling Functions., Proceedings
Distance Fixed Wireless Access（22GHz band,
Rim Conference on Communications, Computers and
12）Yasuhiro Ohmiya, Kazuki KATAGISHI, Tohru
ASAMI, Hitomi MURAKAMI and Kazuo
TORAICHI, An Estimation Method of Working for a
K ATA G I S H I , Yu k i o K O YA N A G I a n d A k i r a
Number of Coefficients based on Compactly
o f 2003 I E E E P a c i f i c R i m C o n f e r e n c e o n
Communications, Computers and Signal Processing,
pp.256-259（August 2003）．
Long Distance Fixed Wireless Access（22GHz band,
17）Soo-Nyoun KIM, Michiteru SUZUKI, Keisuke
Rim Conference on Communications, Computers and
YAMAMOTO, A System for Content-Retrieval and
6.3Mbit/s）Link., Proceedings of 2003 IEEE Pacific
Signal Processing, pp.268-271（August 2003）．
13）Shinpei Chihara, Kazuki KATAGISHI, Tohru ASAMI,
Kazuo TORAICHI and Hitomi MURAKAMI,
PGP-Based Security Enhanced Mail Gatewan
（SEMAIL）with POP Authentication to Protect
KAMEYAMA, Kazuo TORAICHI and Takashi
Browsing of Kaou Monogram Images using Contour
and Color Characteristics., Proceedings of 2003
IEEE Pacific Rim Conference on Communications,
Computers and Signal Processing, pp.844-847（August
2003）．
Spooling by Inside Sender for a Large-Scale
18）Fumio KAWAZOE, Kazuo TORAICHI and Paul Wing
Conference on Communications, Computers and
Types to Line Segments for Function Approximation-
Organization, Proceedings of 2003 IEEE Pacific Rim
Signal Processing, pp.696-699（August 2003）．
14）Sheng KAI, Kazuki KATAGISHI, Kazuo TORAICHI,
Yoshinori MITAMURA, Hitomi MURAKAMI,
Atsushi KOIKE and Tohru ASAMI, Two-variables
Hing KWAN, A New Method on Asigning Function
based Image Coding, Proceedings of 2003 IEEE
Pacific Rim Conference on Communications,
Computers and Signal Processing, pp.856-859（August
2003）．
Compactly Supported Fluency Sampling Functions-
19）Kei TAGA, Keisuke KAMEYAMA and Kazuo
Photograph., Proceedings of 2003 IEEE Pacific Rim
Response for Neural Networks., Proceedings of 2003
Signal Processing, pp.1020-1023（August 2003）．
Computers and Signal Processing, pp.348-351（August
Based Scalable Resolution Conversion for Fundus
Conference on Communications, Computers and
TORAICHI, Regularization of Hidden Layer Unit
IEEE Pacific Rim Conference on Communications,
2003）．
20）Hironori AOKAGE, Koichi WADA and Kazuo
Wing Hing KWAN, Keisuke KAMEYAMA, Kazuo
Resolution Using Two-Dimensional Sampling
KAWADA, Atsushi KOIKE, Shuichi MATSUMOTO
TORAICHI, High Quality Conversion of Image
Function, Proceedings of 2003 IEEE Pacific Rim
Conference on Communications, Computers and
Signal Processing, pp.720-723（August 2003）．
21）P a u l Wi n g H i n g K WA N , K a z u o TO R A I C H I ,
Hiroyuki KITAGAWA and Keisuke KAMEYAMA,
Image Retrieval Method., In: V. Marik et al.（Eds.）:
DEXA 2003, LNCS 2736, pp.517-526, SpringerVerlag B.H. 2003.（August 2003）．
22）Kazuki KATAGISHI, Koji NAKAMURA and Kazuo
TORAICHI, Fluency AD operator as generalized
Mother Wavelets., Proceedings of the International
Conference on Computing Communications and
Control Technologies 2004, Texas, US, Vol.III, pp.1-6
（August 2004）．
23）K o j i N A K A M U R A , H e e b u r m RY U , K a z u k i
KATAGISHI, Tohru KAWABE, Kazuo TORAICHI,
Akira OKAMOTO and Yukio KOYANAGI, A Method
of Designing FIR Filter with Linear Phase and
Small Number of Coefficients by Fluency Sampling
Function, Proceedings of the International Conference
on Computing Communications and Control
Technologies 2004, Texas, US, Vol.III, pp.24-29
（August 2004）．
24）Tohru KAWABE, Koji NAKAMURA, Kazuki
KATAGISHI and Kazuo TORAICHI, Sampling
Bases in State Functional Space with Input Signals
Composed by Piecewise Polynomials, Proceedings
of the International Conference on Computing
Communications and Control Technologies 2004,
Texas, US, Vol.III, pp.19-23（August 2004）
．
25）Yasuhiro OHMIYA, Kazuki KATAGISHI, Paul
and Hitomi MURAKAMI, A Method for High
Precision Enlargement of Pictures taken by Cellular
Phone on Personal Computer., Proceedings of
the International Conference on Computing
Communications and Control Technologies 2004,
Texas, US, Vol. III, pp.30-35（August 2004）
．
26）Keisuke KAMEYAMA, Paul Wing Hing KWAN,
F u m i o K AWA Z O E , A t s u s h i F U J I I , K e n t a r o
MIYAMOTO and Kazuo TORAICHI, Automatic
研究成果
Approximate Query Processing for a Content-Based
TORAICHI, Atsushi MATSUMURA, Ryoichi
Road Map Encoding by Fluency Function
Approximation of Thin Line Imagess., Proceedings
of the International Conference on Computing
Communications and Control Technlogies 2004,
Texas, US, Vol.III, pp.7-12（August 2004）
．
27）Paul Wing Hing KWAN, Tohru KAWABE, Keisuke
KAMEYAMA, Kazuo TORAICHI, Koichi WADA
and Nobuyuki OTSU, Content-based Retrieval for A
Database of Function Approximated Kamon Images.,
Proceedings of the International Conference on
Computing Communications and Control Technlogies
2004, Texas, US, Vol.III, pp.13-18（August 2004）
．
28）H e e b u r m RY U , K o j i N A K A M U R A , K a z u o
TO R A I C H I , P a u l Wi n g H i n g K WA N , Ya s u o
MOROOKA and Koichi WADA, High Precision and
High Speed TV Picture Quality Enhancement Method
based on Compactly Supported Fluency Sampling
Function., Proceedings of the International Conference
on Computing Communications and Control
Technlogies 2004, Texas, US, Vol.III, pp.36-41
（August 2004）．
29）Takeshi SUGIMOTO, Tohru KAWABE, Keisuke
KAMEYAMA, Yasuo MOROOKA and Kazuo
TORAICHI, Human Perception Model for Ultrasonic
81
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Difference Tones, Modelling, Identification and
Control - MIC'2005, Innsbruck, Austria, Vol.,
pp.519-524（Feb 2005）．
30）Takayuki TACHIKAWA, Keisuke KAMEYAMA,
Tohru KAWABE, Kazuo TORAICHI, Nobuyuki
OTSU, Takio KURITA and Paul W. H. KWAN,
Content-Based Retrieval of Kamon Images by Image
Smoothing and Relaxation, Modelling, Identification
研究成果
82
and Control - MIC'2005, Innsbruck, Austria, Vol.,
pp.422-427（Feb 2005）．
31）Takuto MOTOYAMA, Tohru KAWABE, Koji
35）Kayoko Hirano, Keisuke Kameyama, Yasuhiro
Ohmiya, Kazuo Toraichi, Image Enhancement
Using Multiple Video Frames and Non-uniform
Fluency Interpolation, The 4th IASTED International
Conference on Communications, Internet and
Information Technology（CIIT 2005）, Cambridge,
USA（October 2005）．
36）P a u l W. H . K w a n , K a z u o To r a i c h i , K e i s u k e
Kameyama, Junbin Gao and Nobuyuki Otsu, A Multi-
step Strategy for Shape Similarity Search in Kamon
Image Database, In Proceedings of Image and Vision
Computing New Zealand（IVCNZ 2005）, Dunedin,
NAKAMURA and Kazuo TORAICHI, A New
New Zealand, pp.266-271（November 2005）
．
Contours using the Nonuniform Fluency Sampling
37）Atsushi FUJII, Keisuke KAMEYAMA, Tetsuo
Functional Approximation Modelling of Image
Function, Modelling, Identification and Control -
MIC'2005, Innsbruck, Austria, Vol., pp.410-415（Feb
2005）．
32）Keisuke Kameyama, Soo-Nyoun Kim, Kazuo Toraichi
KAMINA, Yasuhiro OHMIYA, Kazuo TORAICHI,
Image Resolution Conversion by Optimized
Adaptation of Interpolation Kernels, The IASTED
International Conference on SIGNAL PROCESSING,
PATTERN RECOGNITION, AND APPLICATIONS
and Takashi Yamamoto, Content-Based Image
-SPPRA 2006-, Innsbruck, Austria（February 2006）．
and Probabilistic Relaxation, MDAI'05, Tsukuba,
38）Kentaro Miyamoto, Tetsuo Kamina, Tetsuo Sugiyama,
33）Satoshi Toriiwa, Yasuo Morooka, Kazuo Toraichi,
of Gradation Images, The IASTED International
Kitamura, A PROPOSAL OF REAL-TIME VIDEO
RECOGNITION, AND APPLICATIONS -SPPRA
Retrieval of Kaou Images by Region Characterization
Japan（July 2005）．
Yasuyuki Miura, Akira Okamoto and Mamoru
SIMULATOR USING FPGA FOR MULTIMEDIA
PROCESSING, Pacrim'05, Victoria, Canada（August
2005）．
34）Sheng Kai, Kazuki Katagishi, Kazuo Toraichi,
Yoshinori Mitamura, Hitomi Murakami, Atsushi
Koike and Tohru Asami, Shape-Directed Fundus
Image Scaling Method Applied on an Ophthalmology
Cad System, Pacrim'05, Victoria, Canada（August
2005）．
Keisuke Kameyama, Kazuo Toraichi, An Image
Segmentation Method for Function Approximation
Conference on SIGNAL PROCESSING, PATTERN
2006-, Innsbruck, Austria（February 2006）．
39）Kai Sheng, Keisuke Kameyama, Kazuki Katagishi,
Kazuo Toraichi, Matched filter design by Fluency
analysis for a more accurate fundus image blood-
vessel extraction, The Fourth IASTED International
Conference on biomedical engineering, Innsbruck,
Austria（February 2006）．
40）T. Motoyama, T. Kawabe, K. Toraichi and K.
Katagishi,“New Integrated Control Design Method
based on Receding Horizon Control with Adaptive
DA Converter”
，Proc. of 8th WSEAS Int’l Conf.
on Automatic Control, Modeling and Simulation
（ACMOS'06），Prague, Czech Republic, pp. 6-11
（March 2006）．
41）S. Kawasaki, M. Niwa, T. Kamina, D. Wu, K.
Kameyama, K. Katagishi, K. Toraichi, H. Murakami
and M. Ohashi,“A Study on Formulation of the
Data Management（MDM'06）, The 1st Workshop on
Tools and Applications for Mobile Contents（TAMC）,
Nara, Japan, p. 148（abstract）
（May 2006）
．
42）M . H i g u c h i , S . K a w a s a k i , K . K a m e y a m a , Y.
Morooka and K. Toraichi,“Quality Improvement of
MP3 Encoded Audio Reproduction using Fluency
Locally Supported Sampling Function for Use in
Cell Phones”，7th Int’l Conf. on Mobile Data
Management（MDM'06），1st Workshop on Tools and
Applications for Mobile Contents（TAMC），Nara，
Japan，p. 142（May 2006）．
43）K. Kameyama，N. Oka and K. Toraichi，
“Optimal
Parameter Selection in Image Similarity Evaluation
Algorithms Using Particle Swarm Optimization”，
2006 IEEE Congress on Evolutionary Computation
（CEC 2006），Vancouver，Canada，pp. 3824-3831
（July 2006）
．
44）Takashi Mori，Keisuke Kameyama，Yasuhiro
Ohmiya，Jia Lee，and Kazuo Toraichi，”Image
Resolution Conversion Based on an Edge-Adaptive
Interpolation Kernel”，2007 IEEE Pacific Rim
Conference on Communications，Computers and
Signal Processing，University of Victoria，pp497-500
（Aug.2007）．
Functions，IIEEJ Image Electronics and Visual
Computing Workshop 2007（IEVC2007），Cairns，
Queensland，Australia（November 2007）
．
3. 解説論文
1）寅市和男，フルーエンシ : 理論から応用まで，筑
波大学システム情報工学研究科リスク専攻紀要，
vol.2（March 2006）．
2）寅市和男，Towards the Defacto-standard of Multimedia Systems，（独）日本学術振興会サンフラ
ンシスコ研究連絡センター 英文ニューズレター
2006/9 月号
3）寅市和男，フルーエンシ情報理論応用マルチメ
ディアシステム，筑波大学 TARANEWS（No.34）
（January 2007）．
4）寅市和男，世界に挑戦する日本の先端技術（マル
チメディアの圧縮・再生技術で世界へ），（独）科
学技術振興機構，JST News，Vol.3/ No.11，2007/2
月号
5）寅市和男，次世代マルチメディアの情報記述形式
の確立，化学工業，58 巻，No.8（August 2007）．
6）寅市和男，CD はなぜ癒されないか，ルネッサン
ス京都 21「五感シリーズ [Vol.3 聴覚 ] 聴くこころ」，
京都健康フォーラム編（February 2008）．
7）寅市和男，ホイッタカー−染谷−シャノンの標
本化定理，数学セミナー 5 月号，pp42-48（May
2008）
4. 主な招待講演
1）寅市和男：「高精細・スケーラブルなフルーエン
シ符号化方式−日本発の世界標準を目指して−」，
45）Yasuhiro Ohmiya，Jia Lee，Dean Wu，Kazuki
Katagishi and Kazuo Toraichi，Construction of Edge
研究成果
Ubiquitous Cloud Model”
． 7th Int’l Conf. on Mobile
Detection Operator Based on Fluency Biorthogonal
画 像 電 子 学 会，Advanced Image Seminar 2004
（2004.4.23）．
83
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
2）TORAICHI Kazuo：Invited Session ｢Fluency Infor-
mation Theory and Its Applications to Multimedia｣，
International Institute of Informatics and Systemics，
International Conference on Coomputing ，Communi-
cations and Control Technologies 2004（2004.8.15）
．
3）寅市和男：第 43 回二ノ宮ハウスイブリングフォー
ラ ム「Approaching Human Sensibility -Fluency
Information Theory and Its Multimedia Applications-」
研究成果
84
二ノ宮ハウス（2005.9.16）
11）寅市和男：モバイルマルチメディアの高品質・高
圧縮技術の開発，平成 18 年度都市エリア産学官
連携推進事業（発展型）研究成果発表会（2007.2.9）．
12）寅市和男：現在から未来へ∼フルーエンシ情報理
論とそのマルチメディアシステム（メディア革命）
∼，寅市教授記念講演会（2007.3.14）．
13）寅市和男：CD でなぜ癒されないか―音・音楽そ
して脳の働き―，京都健康フォーラム（2007.3.24）．
4）寅市和男：生演奏に迫るデジタルサウンド，第 21
14）寅市和男：フルーエンシ理論とマルチメディア応
5）寅市和男：井上春成賞受賞記念講演「フルーエ
15）寅市和男：見えないものを見えるように！聴こえ
回 NICOGRAPH（芸術科学会）（2005.11.11）．
ンシ情報理論とマルチメディアシステムへの
展開」，筑波研究学園都市エリアプロジェクト
用システム，新技術講演会（2007.10.17）．
ない音を聴こえるように！，日本科学未来館 ｢ 展
示の前で研究者に会おう！ ｣（2008.3.22）．
（2005.11.18）．
6）寅市和男：第 16 回 u-Japan クローズアップセミナー
「超解像度医療画像の記述・配信・提示用フルー
エンシ技術」，近畿総合通信局，近畿情報通信協
議会，近畿次世代超高速ネットワーク推進協議会
（2006.3.1）．
7）寅市和男：イノベーション・ジャパン 2006 新技
術説明会「フルーエンシ理論によるマルチメディ
アの符号化・復号技術」，イノベーション・ジャ
パン 2006（2006.9.14）．
8）寅市和男：フルーエンシをマルチメディアの世界
標準に，東京電機大学 ME 会（2006.10.4）．
9）寅市和男：フルーエンシ情報理論とマルチメディ
G. 受賞・特許など特記すべき事項
1. 受賞
1）P a p e r A w a r d f o r Y o u n g R e s e a r c h e r s
受 賞 論 文：PGP-based Security Enhanced Mail
Gateway for a Large-scale Organization，Proceedings of the International Symposium on Information
Theory and Its Applications.（ISITA2002），Xian，
RPC，pp.467-470（October 2002）．受賞者：千原
晋平，片岸一起，浅見徹，村上仁己，寅市和男
2）平 成 15 年 度 日 本 印 刷 学 会 論 文 賞 受 賞 論 文：
“D.T.P. へのフルーエンシ函数近似化手法 .” 日
本 印 刷 学 会 誌，vol.39，no.3，pp.169-179（May
2002）．受賞者：寅市 和男，河副 文夫，中村 浩二，
杉山 哲男，和田 耕一
アシステム，超音波応用懇談会第７５回定例会
（2006.10.13）．
10）寅市和男：フルーエンシオーディオ：超音波は音
波，芸術科学会 NICOGRAPH2006（2006.12.6）．
3）平成 15 年度印刷朝陽会賞受賞論文“D.T.P. への
フルーエンシ函数近似化手法 .” 日本印刷学会
誌，vol.39，no.3，pp.169-179（May 2002）．受賞者：
寅市 和男，河副 文夫，中村 浩二，杉山 哲男，和
田 耕一
4）第 4 回船井情報科学振興賞（February 2005）．受
賞者：寅市和男
5）第 30 回井上春成賞“音響 ･ 映像用の高精細信号処
理 IC 化技術”（July 2005）．受賞者：寅市和男，
池田毅（新潟精密）
6）平成 20 年度文部科学大臣賞開発部門賞（March
2008）．業績名：フルーエンシ情報理論に基づく
2. 新聞報道
1）携帯電話用音質改善フルーエンシチップの開発に関
する新聞記事 1-1. 日本経済新聞 2004 年 11 月 16（火）
2）TV 用画質改善 IC チップの開発に関する新聞記事
2-1. 日経産業新聞 2003 年 6 月 26 日（木）-2. 日経
産業新聞 2004 年 11 月 5 日（金）
3）Fluency DTP System に関する新聞記事 3-1. 読売新
聞 2005 年 11 月 15 日（火）3-2. 毎日新聞 2005 年
合茨城県域地上デジタル「ニュース 845」2007 年
6 月 19 日（火）
4）映像画質改善システム（ノイズ除去）に関する
TV 報道日本テレビ「NEWS ZERO」2007 年 12 月
20 日（木）
4. 商業雑誌
1）題目：驚異のサウンドパフォーマンス雑誌名：
HIVI 誌（ステレオサウンド社），10 月号（2002.9）
備考：TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
2）題目：多機能ながらも，強烈な説得力を持つプ
レ ー ヤ だ！ 雑 誌 名： オ ー デ ィ オ ア ク セ サ リ ー
誌（音元出版），107 号（2002.11）備考：TEACESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
3）題目：CD も SACD も，DVD-Audio も DVD ビデ
オもナチュラルで高品位な音と映像で再生する
ユニバーサル・プレーヤー雑誌名：ジャズ読本
11 月 16 日（水）3-3. 日刊工業新聞 2005 年 11 月
2003 誌（スイングジャーナル社）
（2002.12）備考：
4）Fluency 技術に関する新聞記事 4-1. 科学新聞 2005
4）題目：本格的な音質を獲得したユニバーサル機オー
24 日（木）
年 12 月 23 日（金）
5）マルチメディア共通記述形式に関する新聞記事
5-1．日刊工業新聞（32 面）2007 年 6 月 20 日（水）
5-2．日経産業新聞（11 面）2007 年 6 月 20 日（水）
5-3． 茨 城 新 聞（20 面 ）2007 年 6 月 20 日（ 水 ）
5-4．常陽新聞（1 面）2007 年 6 月 20 日（水）
3. TV 報道
TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
ディオファンへの新世代提案雑誌名：オーディオ
アクセサリー誌（音元出版），107 号（2002.11）備考：
TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
5）題目：それぞれの持ち味と魅力を引き出すユニバー
サル・プレーヤー雑誌名：スイングジャーナル誌
（スイングジャーナル社），12 月号（2002.11）備考：
TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
1）画質改善処理に関する TV 報道日本テレビ「バン
6）題目：彫が深く腰のある音を聴かせる初めてのユ
2）マルチメディア共通記述形式の TV 報道 NHK 総
備考：TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
キシャ !」2004 年 11 月 28 日（日）
ニバーサルプレーヤー 雑誌名：ステレオサウン
ド誌（ステレオサウンド社），145 号（2002.12） 合茨城県域地上デジタル「いばらき わいわいス
タジオ」2007 年 6 月 19 日（火）
研究成果
マルチメディア記述形式の開発受賞者：寅市和男
3）マルチメディア共通記述形式の TV 報道 NHK 総
7）題目：CD/SACD/DVD-A&V プレーヤ 雑誌名：
85
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
ステレオ誌（音楽の友者社），1 月号（2002.12） 備考：TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
りさらなる高音質化を図る 雑誌名：オーディオ
アクセサリー誌（音元出版），108 号（2003.2）備
考：TEAC-ESOTERIC-X-30 に関する特集記事
8）題目：1 台のプレーヤでいろんなディスクを，し
かもいい音で聴きたいあなたのそんな希望はかな
えられたのか？ 雑誌名：オーディオベーシッ
ク誌（共同通信），25 号（2002.12）備考：TEACESOTERIC-DV-50 に関する特集記事
研究成果
86
9）題目：クォリテイ志向のユニバーサル・プレー
ヤー 雑誌名：ステレオのすべて誌（音楽の友社），
（2002.12）備考：TEAC-ESOTERIC-DV-50 に関す
る特集記事
10）題目：エソテリックから高性能 CD プレーヤが
２モデル登場 雑誌名：CD ジャーナル誌（音
16）題目：新型ユニバーサルプレーヤーの音質の全て
を検証！ 雑誌名：オーディオアクセサリー（音
元出版），107 号（2002 Winter）備考：LUXMAN
DU-7 に関する特集記事
17）題目：音にこだわる注目製品総力テスト 雑誌名：
オーディオアクセサリー（音元出版），107 号（2002
Winter）備考：LUXMAN DU-7 に関する特集記事
18）題目：新製品紹介 雑誌名：AV レビュー（音元
出版），106 号（2002.12）備考：LUXMAN DU-7
に関する特集記事
楽 出 版 社 ），11 月 号（2002.10） 備 考：TEACESOTERIC-X-30 に関する特集記事
11）題目：骨太な音の X-25 とスムーズでより自然
な X-30 雑誌名：ステレオサウンド誌（ステレ
オサウンド社），145 号（2002.12.）備考：TEAC-
ESOTERIC-X-30 に関する特集記事
12）題目：VRDS，RDOT など個性的な技術を投入．
音の力とスケール感は，これならでは 雑誌名：
オーディオベーシック誌（共同通信）（2002.12）
備考：TEAC-ESOTERIC-X-30 に関する特集記事
13）題目：VRDS メカニズムを始めとする独自の技術
とノウハウを投入，美しいサウンドを聴かせてく
れる CD プレーヤ 雑誌名：ジャズ読本 2003 誌（ス
19）題目：高級デジタルプレーヤー徹底比較 雑誌
名： ス テ レ オ（ 音 楽 之 友 社 ），（2003.1） 備 考：
LUXMAN DU-7 に関する特集記事
20）題目：デジタルプレーヤーの試聴会 雑誌名：
AV ヴィレッジ（コスモヴィレッジ）（2003.1）備
考：LUXMAN DU-7 に関する特集記事
21）題目：先端企画インターネットインタビュー 雑
誌名：AV ヴィレッジ（コスモヴィレッジ）
（2003.1）
備考：LUXMAN DU-7 に関する特集記事
22）題目：New Products View 雑誌名：HiVi（ステレ
オサウンド）（2003.2）備考：LUXMAN DU-7 に
関する特集記事
イ ン グ ジ ャ ー ナ ル 社 ）（2002.12） 備 考：TEACESOTERIC-X-30 に関する特集記事
14）題目：CD プレーヤ 準特選 雑誌名：ステレオ誌
（音楽の友者社），1 月号（2002.12）備考：TEACESOTERIC-X-30 に関する特集記事
15）題目：新 VRDS メカニズムと RDOT の採用によ
23）題目：高級ユニバーサルプレーヤー比較試聴 雑
誌名：オーディオベーシック（共同通信社）（2003
Winter）備考：LUXMAN DU-7 に関する特集記事
24）題目：テストレポート 雑誌名：ステレオサウン
ド（ステレオサウンド），145 号（2003 Winter） 備考：LUXMAN DU-7 に関する特集記事
25）題目：ホームシアターの内なるオーディオ 雑誌
名：AV レビュー（音元出版），108 号（2003.4）備考：
LUXMAN DU-7 に関する特集記事
26）題目：デジタルオーディオプレーヤー徹底試聴
雑誌名：オーディオアクセサリー（音元出版），
108 号（2003 Spring） 備 考：LUXMAN DU-7
に関する特集記事
探る 雑誌名：ホームシアター（ステレオサウン
ド），21 号（2003 Spring）備考：LUXMAN DU-7
に関する特集記事
28）題目：ミドルタームレポート 雑誌名：ステレオ（音
楽之友社）（2003.4）備考：LUXMAN DU-7 に関
する特集記事
29）題目：ジャストフィットコンポーネント 雑誌名：
ステレオサウンド（ステレオサウンド），146 号
（2003 Spring）備考：LUXMAN DU-7 に関する特
集記事
30）題目：音質を語れるユニバーサルプレーヤー 雑
誌名：DVD オーディオプロモーション協議会 HP
コラム（DVD オーディオプロモーション協議会）
（2003 Spring）備考：LUXMAN DU-7 に関する特
集記事
31）題 目： オ ー デ ィ オ ス タ イ ル ノ ー ト 雑 誌 名：
CD ジ ャ ー ナ ル（ 音 楽 出 版 社 ）（2003.4） 備 考：
LUXMAN DU-7 に関する特集記事
32）題目：ユニバーサルプレーヤーの高音質化 雑
集記事
34）題目：Towards the Defacto-standard of Multimedia
Systems 雑誌名：日本学術振興会サンフランシ
スコ研究連絡センター（2006.9）備考：モバイル
高精細映像情報モニタリングシステムに関する特
集記事
5. 製品化
1）商品名：フルーエンシ DAC 搭載 DVD プレーヤ
ESOTERIC DV-70 企業名：TEAC（株）
2）商品名：フルーエンシ DAC 搭載 DVD プレーヤ
ESOTERIC DV-50（2002.9） 企業名：TEAC（株）
3）商 品 名： フ ル ー エ ン シ DAC 搭 載 CD プ レ ー ヤ
ESOTERIC DV-30（2003.5）企業名：TEAC（株）
4）商品名：フルーエンシ DAC 搭載 DVD プレーヤ
DU-7（2002.11）企業名：ラックスマン（株）
5）商品名：D 級アンプ FNP1501 企業名：新潟精密
（株），新電元（株）
6）商品名：フルーエンシ DAC ヘッドホアンプ内臓
DAC FN1243 企業名：新潟精密（株）
7）商品名：フルーエンシ デジタルコントローラ／
DAC FN1245 企業名：新潟精密（株）
8）商品名：フルーエンシ DAC 搭載ヘッドフォンア
ンプ AT-DHA3000 企業名：オーディオテクニカ
（株）
誌名：JAS ジ ャ ーナ ル（ 日本 オーデ ィ オ協 会）
（2003.4）備考：LUXMAN DU-7 に関する特集記
9）商 品 名： フ ル ー エ ン シ DAC 搭 載 CD プ レ ー ヤ
33）題目：第 22 回ＭＪテクノロジー・オブ・ザ・イヤー
10）商品名：フルーエンシ DAC 搭載 DVD プレーヤ
事
雑誌名：ＭＪ無線と実験（2004.1） 備考：オーディ
研究成果
27）題目：スーパー DVD プレーヤの音楽的表現力を
オテクニカ AT-DHA3000，ATH-L3000 に関する特
VRDS15 企業名：TEAC（株）
DU-80（2004.9）企業名：ラックスマン（株）
87
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
11）商品名：フルーエンシ DAC 搭載 DVD プレーヤ
DU-7i（2004.9）企業名：ラックスマン（株）
12）商品名：フルーエンシ DAC 搭載 DVD プレーヤ
DU-50w/g（2004.9）企業名：ラックスマン（株）
パワーアンプ CMX-400（2006.4） 企業名：ラッ
クスマン（株）
24）商品名：フルーエンシデジタル方式のコンパクト
パワーアンプ CMX-200（2006.4） 企業名：ラッ
クスマン（株）
13）商品名：フルーエンシ画像高精細 LSI：FNV4311
（2003.6）企業名：新潟精密株式会社
14）商品名：EVD-08（フルーエンシ TV 高精細化装置）
研究成果
88
企業名：新潟精密株式会社
15）商品名：TSD06（液晶型フルーエンシ TV 高精細
化装置）企業名：新潟精密株式会社
16）商 品 名： フ ル ー エ ン シ 画 像 高 精 細 化 LSI 搭 載
DVD プレーヤ DVD-3910（2004.7） 企業名：
（株）
DENON
17）商 品 名： フ ル ー エ ン シ 画 像 高 精 細 化 LSI 搭 載
DVD プレーヤ DVD-2910（2004.7） 企業名：
（株）
DENON
18）商 品 名： フ ル ー エ ン シ 画 像 高 精 細 化 LSI 搭 載
DVD プレーヤ DVD-1910（2004.7） 企業名：
（株）
DENON
19）商品名：フルーエンシ画像高精細化 LSI 企業名：
（株）ルネサス・テクノロジー
20）商 品 名： フ ル ー エ ン シ DAC 搭 載 CD プ レ ー ヤ
ESOTERIC D-01（2004.10）企業名：TEAC（株）
21）商 品 名： フ ル ー エ ン シ DAC 搭 載 CD プ レ ー ヤ
D-70VU（2004.2） 企業名：TEAC（株）
22）商 品 名： フ ル ー エ ン シ 画 像 高 精 細 化 LSI 搭 載
DVD プレーヤ DVD-A1XVA（2005.11） 企業名：
（株）DENON
23）商品名：フルーエンシデジタル方式のコンパクト
6. 著書
1）分担執筆：Advances in Intelligent Systems : Theory
and Applications（pp.352-34）
，（I-2-6）
，2002，Wash-
ington DC.
2）分担執筆：CD はなぜ癒されないか，ルネッサン
ス京都 21「五感シリーズ [Vol.3 聴覚 ] 聴くこころ」
，
京都健康フォーラム編（February 2008）．
7. 特許出願
7.1 国内出願（47 件）
1）発明の名称：画像処理装置，方法およびプログ
ラム 発明者：寅市和男，和田耕一，河副文夫，
Kwan Paul Wing Hing 出願人：寅市和男，和田耕
一 出願番号：2003-167750（2003.06.12）
2）発 明 の 名 称： 画 像 処 理 装 置、 方 法 お よ び プ ロ
グ ラ ム 発 明 者： 寅 市 和 男， 河 副 文 夫，Kwan
Paul Wing Hing，中村浩二，諸岡泰男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：2003-303000
（2003.08.27） 特 許 番 号： 特 許 3883993 号
（2006.11.24）
3）発明の名称：信号処理方法及び装置 発明者：寅
市和男，片岸一起，中村浩二，諸岡泰男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：2004-53525
（2004.02.27） 特 許 番 号： 特 許 3805777 号
（2006.05.19）
4）発明の名称：信号処理装置及び方法並びに信号処
理プログラム及び同プログラムを記録した記録媒
体（AD） 発明者：寅市和男，片岸一起，中村浩二，
諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：2004-58704（2004.03.03）→ PCT 移行：
WO2005-86356
5）発明の名称：信号処理装置及び方法並びに信号処
理プログラム及び同プログラムを記録した記録媒
体（DA） 発明者：寅市和男，片岸一起，中村浩二，
諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：2004-58712（2004.03.03）→ PCT 移行：
6）発明の名称：信号処理装置及び方法並びに信号処
グラム 発明者：寅市和男，Kwan Paul Wing Hing
出 願 人：（ 独 ） 科 学 技 術 振 興 機 構 出 願 番 号：
2004-309795（2004.10.25）
12）発明の名称：類似画像検索装置、方法およびプロ
グラム 発明者：寅市和男，Kwan Paul Wing Hing
出願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
2004-380878（2004.12.28）
13）発明の名称：指紋照合装置、方法およびプログ
ラム 発明者：寅市和男，Kwan Paul Wing Hing，
理プログラム及び同プログラムを記録した記録媒
中村浩二，諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振
体（切替） 発明者：寅市和男，片岸一起，中村浩二，
興機構 出願番号：2005-150401（2005.05.24）
諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振興機構 出
願番号：2004-132535（2004.04.28）→ PCT 移行：
WO2005-86356
7）発明の名称：離散信号の信号処理装置及び方法 14）発明の名称：指紋照合装置、方法およびプログ
ラム 発明者：寅市和男，Kwan Paul Wing Hing，
中村浩二，諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振
興機構 出願番号：2005-150402（2005.05.24）
発明者：寅市和男，高橋知幸，河辺徹，片岸一起，
中村浩二 出願人：（独）科学技術振興機構 出
願 番 号：2004-218460（2004.07.27） 特 許 番 号：
特許 3808483 号（2006.05.26）
8）発明の名称：ディジタル画像の輪郭追跡による画
像処理方法および画像処理装置 発明者：寅市
和男，杉山哲男，Kwan Paul Wing Hing 出願人：
15）発明の名称：指紋照合装置、方法およびプログ
ラム 発明者：寅市和男，Kwan Paul Wing Hing，
中村浩二，諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振
興機構 出願番号：2005-150403（2005.05.24）
16）発明の名称：画像配信システムおよび方法 発明
者：寅市和男，石川幸子 出願人：（独）科学技
（独）科学技術振興機構 出願番号：2004-207156
術振興機構 出願番号：2005-150404（2005.05.24）
（2004.07.14）
特 許 番号：特許 3961539 号（2007.05.25）
9）発明の名称：信号処理装置，方法およびプログラ
17）発明の名称：文書処理装置、方法およびプログ
（独）科学技術振興機構 出願番号：2004-231091
（独）科学技術振興機構 出願番号：2005-150405
（2004.08.06）
（2005.05.24）
ム 発明者：寅市和男，袁浩，中村浩二 出願人：
ラム 発明者：寅市和男，諸岡泰男 出願人：
10）発明の名称：標本化関数発生装置及びデジタル -
18）発明の名称：文書処理装置、方法およびプログ
浩二 出願人：（独）科学技術振興機構 出願番
（独）科学技術振興機構 出願番号：2005-150406
号：2004-231090（2004.08.06）特 許 番号：特許
（2005.05.24）
アナログ変換器 発明者：寅市和男，袁浩，中村
3920879 号（2007.02.23）
ラム 発明者：寅市和男，諸岡泰男 出願人：
研究成果
WO2005-86356
11）発明の名称：類似画像検索装置、方法およびプロ
89
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
19）発明の名称：指紋照合装置、方法およびプログ
ラム 発明者：寅市和男，Kwan Paul Wing Hing，
中村浩二，諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振
興機構出 願 番号：2005-190842（2005.06.30）
述） 発明者：寅市和男，李佳 出願人：（独）科
学技術振興機構 出願番号：
28）発明の名称：画像処理方法及び装置（リサイズ方
法） 発明者：寅市和男，李佳，大宮康宏 出願人：
20）発明の名称：印刷物製作システム 発明者：寅市
（独）科学技術振興機構 出願番号：
和男，石川幸子 出願人：（独）科学技術振興機
構 出願番号：2005-328271（2005.11.14）
29）発明の名称：画像処理方法及び装置（モバイル映
像表示方法及び装置） 発明者：寅市和男，李佳，
研究成果
21）発明の名称：画像処理装置、方法およびプログラ
ム 発明者：寅市和男，李佳，大宮康宏 出願人：
大宮康宏 出願人：（独）科学技術振興機構 出
願番号：
（独）科学技術振興機構 出願番号：2007-211859
（2007.8.15）
30）発明の名称：画像処理方法及び装置（エッジ付近
の画像函数補間方法） 発明者：寅市和男 出願
90
22）発明の名称：画像処理装置、方法およびプログラ
人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
ム 発明者：寅市和男，李佳，大宮康宏 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：2007-211878
（2007.8.15）
31）発明の名称：フィルタ（縦段スケーリングＦＩＲ
フィルタ） 発明者：寅市和男，川崎秀二 出願
人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
以下 2007 年度出願依頼済の特許
23）発明の名称：画像処理装置及び方法（濃淡画像の
2 変数非分離処理装置および方法） 発明者：寅
市和男，李佳，大宮康宏 出願人：（独）科学技
術振興機構 出願番号：
24）発明の名称：信号処理装置及び方法
（内積演算装置）
発明者：寅市和男 出願人：（独）科学技術振興
機構 出願番号：
25）発明の名称：信号変換方法及び装置（可変特性型
信号変換方法および装置） 発明者：寅市和男 32）発明の名称：フィルタ（2 次区分多項式函数によ
る FIR フィルタ） 発明者：寅市和男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：
33）発明の名称：フィルタ（ｍ次区分多項式函数によ
る FIR フィルタ） 発明者：寅市和男，武徳安 出願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
34）発明の名称：フィルタ（区分多項式函数の区間内
分割値による FIR フィルタ） 発明者：寅市和男，
諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振興機構 出
願番号：
出願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
26）発明の名称：信号変換方法及び装置（区分多項式
標本化函数による離散信号の実時間補間装置及び
35）発明の名称：音響信号処理方法及び装置 発明
者：寅市和男，樋口政和，早川健介 出願人：
（独）
科学技術振興機構 出願番号：
方法） 発明者：寅市和男 出願人：（独）科学技
術振興機構 出願番号：
27）発明の名称：画像処理方法及び装置（画像分割記
36）発明の名称：音響信号処理方法及び装置（ディジ
タル音響装置） 発明者：寅市和男，武徳安，中
村光晃 出願人：（独）科学技術振興機構 出願
番号：
37）発明の名称：信号処理方法及び装置
（波形変換装置）
発明者：寅市和男 出願人：（独）科学技術振
興機構 出願番号：
38）発明の名称：信号処理方法及び装置（区分ＤＡ多
項式による適応的自動函数近似） 発明者：寅市
和男 出願人：（独）科学技術振興機構
47）発明の名称：動画像函数処理方法 発明者：寅市
和男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：
7.2 海外出願（5 件）
1）発 明 の 名 称：SIGNAL PROCESSING DEVICE
A N D M E T H O D，S I G N A L P R O C E S S I N G
P R O G R A M，A N D R E C O R D I N G M E D I U M
WHERE THE PROGRAM IS RECORDED
発明者：寅市和男，片岸一起，中村浩二，諸岡泰
39）発明の名称：号処理方法及び装置（オクターブ信
男 出願人：
（独）科学技術振興機構出願申請国：
号圧縮方法及び装置） 発明者：寅市和男，中村
日本，米国，独，英 ，仏，台，中国，韓国国際
光晃，諸岡泰男 出願人：（独）科学技術振興機
出願番号：PCT/JP2005/003625（2005.03.03）
構 出願番号：
40）発明の名称：信号処理方法及び装置（音響信号処
理方法および装置） 発明者：寅市和男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：
41）発明の名称：信号処理方法及び装置（帯域自動分
類方法及び装置） 発明者：寅市和男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：
42）発明の名称：音響信号処理方法及び装置（聴覚特
性適合） 発明者：寅市和男，中村光晃 出願人：
2）発明の名称：離散信号の信号処理装置及び信号
処理方法 発明者：寅市和男，高橋知幸，河辺
徹，片岸一起，中村浩二 出願人：（独）科学技
術振興機構出願申請国：US，TW 国際出願番号：
PCT/JP2005/013034（2005.07.14）
3）発明の名称：ディジタル画像の輪郭追跡による画
像処理方法および画像処理装置 発明者：寅市和
男，杉山哲男，Kwan Paul Wing Hing 出願人：
（独）
科学技術振興機構出願申請国：US，EU 国際出願
番号：PCT/JP2005/013026（2005.07.14）
（独）科学技術振興機構 出願番号：
43）発明の名称：映像信号変換方法及び装置（フレー
4）発明の名称：画像配信システムおよび方法 発
明 者： 寅 市 和 男， 石 川 幸 子 出 願 人：（ 独 ） 科
ムレート） 発明者：寅市和男，武徳安，Gamba
学 技 術 振 興 機 構 出 願 申 請 国：US，EU， 中 国，
出願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
韓 国， 台 湾 国 際 出 願 番 号：PCT/JP2006/309479
（2006.05.11）
44）発明の名称：映像信号変換方法及び装置（対応点
推定） 発明者：寅市和男，武徳安，Gamba 出
願人：（独）科学技術振興機構 出願番号：
5）発明の名称：画像処理方法及び装置 発明者：寅
市和男，李佳，大宮康宏 出願人：（独）科学技
術振興機構出願申請国：US，中国，韓国国際出
45）発明の名称：動画信号処理装置 発明者：寅市和
男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：
46）発明の名称：映像信号処理方法 発明者：寅市和
願番号：出願処理中
研究成果
出願番号：
男 出願人：
（独）科学技術振興機構 出願番号：
91
3
研究成果
平成 17 年度採択
TARA プロジェクト終了報告
93
3.1
分子発生制御研究
アスペクト
細胞形質のエピジェネティック制御
研究代表者：永田　恭介（人間総合科学研究科・教授）
研 究 期 間：平成 17 年４月〜平成 20 年３月
A．要約
B．研究目的
個体内では、細胞は同じゲノム配列を有しているに
もかかわらず、多様に分化し様々な組織や器官を形成
している。このような細胞の多様性はゲノム上の遺伝
子が選択的に活性化や不活性化され、様々な遺伝子発
現パターンとなることにより生み出されている。様々
な遺伝子発現パターンを生み出すのは、転写制御因子
群であり、遺伝子の発現レベルや状態は、それぞれの
細胞における遺伝子特異的な転写調節因子の種類に依
存する。ところが、このような概念だけでは説明でき
ない現象が数多く見いだされている。それらの現象を
C．研究組織
研究代表者
永田 恭介（人間総合科学研究科・教授）
リサーチリーブ支援教員
齋藤 祥子（人間総合科学研究科・TARA センター・
助教）
客員教授
水本 清久（北里大学薬学研究科・教授、現北里大
学副学長）
客員教員
三原 久和（東京工業大学大学院生命理工学研究科・
教授）
森川 祐子（北里大学北里生命科学研究所・教授）
TARA センター研究員
竹内 薫（人間総合科学研究科・准教授）
奥脇 暢（人間総合科学研究科・准教授）
TARA センター客員研究員
辻本 雅文（理化学研究所・主任研究員）
横山 和尚（理化学研究所バイオリソースセンター・
室長）
後藤 英夫（農業生物資源研究所・チームリーダー）
D．研究の経過
1．TARA セミナー・公開講演会等の実施状況
1．第 9 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2005.6.29）
水本 清久（北里大学薬学部）
“mRNA キ ャ ッ ピ ン グ ー DNA ゲ ノ ム 発 現 と
RNA ゲノム発現における相違”
研究成果
本プロジェクトでは、クロマチンの構造・機能制御
の分子機構を明らかにし、これを基盤にエピジェネ
ティックな変化を含んだ細胞形質の変化をクロマチン
制御の視点から理解し、これらの過程を逆行させる試
みを行なうことを目的とした。本研究では、クロマチ
ン構造変換因子として、ヒストンシャペロンに分類さ
れる TAF（Template Activating Factor）-Ⅰ /SET、TAFⅡ /NAP-1、TAF- Ⅲ /B23/NPM に着目した。
TAF- Ⅰ /SET は細胞内において転写調節機構に関与
していることが明らかとなり、網羅的な解析から、本
因子による遺伝子特異的な転写制御機構の存在が示唆
された。TAF- Ⅱ /NAP-1 については、ヒストンやヒ
ストンヴァリアントを含むクロマチン形成を促進する
活性、およびクロマチンに取り込まれているヒストン
を一部脱離させる機能を持つことが明らかとなり、転
写や複製反応前に起こるクロマチン構造変換にもかか
わる可能性が示唆された。TAF- Ⅲ /B23/NPM は、細
胞および試験管内反応系を用いた解析から、細胞内に
おいてヒストンシャペロンとして機能し、rRNA 遺伝
子のクロマチン構造変換を介して転写反応を制御す
ることにより細胞増殖過程に関与していることが示
めされた。白血病で見られる TAF-Ⅰの転座型遺伝子
産物 TAF-Ⅰ-CAN は、Tg マウスの解析から、造血細
胞において白血病細胞の特徴の一つである分化の抑制
をおこしていることが明らかとなった。TAF-Ⅰ-CAN
発現 NIH3T3 細胞はがん形質を示し、その一部はエピ
ジェネティックな機構で維持されている可能性が示唆
された。
説明できる一つの視点は、遺伝子の核内におけるエピ
ジェネティックな存在状態である。
細胞形質のエピジェネティックな制御は DNA のメ
チル化の有無やクロマチン構造の変化によって担われ
ている。本研究では、エピジェネティックな反応が関
与すると考えられている細胞分化と細胞がん化過程に
着目し、エピジェネティックな制御の中でもクロマチ
ンの構造変換と維持の視点からその機構を理解するこ
とを目的として解析を進めた。さらに、明らかになっ
た機構を制御して細胞の分化とがん化状態を逆行させ
ることにより、原理の証明を試みた。
95
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
2．第 10 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2006.7.11）
Dr. Tapas Kundu（Transcription and Disease
Laboratory, Molecular Biology and Genetics Unit,
J N Centre for Advanced Scientific Research,
Bangalore, INDIA）
“Histone interacting proteins intheRegulation of
Transcription and Chromatin Organization”
研究成果
96
3．第 11 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2006.12.21）
石川 冬木（京都大学大学院生命科学研究科統
合生命科学専攻細胞周期学分野）
“生物とストレス”
4．第 12 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2007.5.11）
杉山 智康（Laboratory of Molecular Cell Biology,
National Cancer Institute, National
Institutes of Health）
“ヘテロクロマチンにおける遺伝子発現抑制機
構の解析”
5．第 13 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2007.7.20）
花岡 文雄（大阪大学大学院生命機能研究科時
空生物学講座）
“損傷乗り越え複製ポリメラーゼの発見とその
後の展開”
6．第 14 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2007.10.10）
樋口 徹（Cancer Research UK London Research
Institute）
“セパレースによる染色体分配の調和”
7．第 11 回分子ウイルス学・細胞生化学セミナー
（2008.1.29）
野本 明男（東京大学大学院医学系研究科）
“ポリオウイルスの病原性発現機構”
2．国際交流・主たる訪問者のリスト
（1）国際学会での招待講演
1．Nagata K, Okuwaki M. Dynamic roles of histone
chaperones in cell function regulation. The 9th
Asian-Pacific Conference on Transcription Miaoli
（Taiwan）：2005.12.12-15
2．Nagata K. Molecular targeting of histone chaperones.
Indo-Japan workshop on Understandeng of chromatin
structure functions Bangalore（India）2005.1.20-23
3．Nagata K. Viral genome replication and host factors.
The 6th Awaji International Forum on Infection and
Immunity, Awaji, 2006.9
4．Nagata K. Histone chaperone and the dynamic
change of the nucleolus in the cell-cycle. Nuclear
Architecture: Chromosome-Chromatin Dynamics,
Bangalore, India, 2006.12
5．Nagata K. Influenza Virus Replication and Host
Factors. Emerging and Re-emerging Infectious
Diseases, Daejeon（Korea）, 2007.1.
6．Nagata K. Asking the nature for the control of
viruses. Biologically active nature compounds
Research, Development and Application, Ho Chi
Minh City（Viet Nam）
, 2007.8.
E．研究成果
本研究では、クロマチン構造変換機構を理解するに
あたり、細胞のクロマチン構造のモデルとしてクロマ
チン様構造をとるアデノウイルスゲノムを用いた。ア
デノウイルスゲノムは、細胞でクロマチン構造を構成
するヒストンの代わりに、ウイルスがコードする塩
基性タンパク質によってクロマチン様構造をとってい
る。我々はこれまでに試験管内反応系を用いて、アデ
ノウイルスのクロマチン様構造を変換し、その結果ア
デノウイルスの複製および転写を促進するヒト細胞由
来の因子を生化学的に同定した。精製の結果、アデ
ノウイルスの複製や転写を促進するクロマチン構造
変換因子として、TAF（Template Activating Factor）-Ⅰ
/SET、TAF- Ⅱ /NAP-1、TAF- Ⅲ /B23/NPM が同定され
た。TAF- Ⅰ、TAF- Ⅱ、TAF- Ⅲはいずれも高等真核
生物において様々な組織で発現が見られる酸性タンパ
ク質であった。その後の解析から、それぞれ ATP 非
依存的にウイルスのクロマチン様構造や細胞型クロマ
チン構造を変換する活性を有していることが明らかと
なった。3 者は機能的には類似したタンパク質である
が、アミノ酸一次配列上の共通した領域はほとんど存
在せず、局在もそれぞれ核・細胞質・核小体と異なっ
ている。さらに、TAF- Ⅰと TAF- Ⅲは現在までにその
融合型遺伝子が白血病発症に関係しているとの報告が
ある。本研究では同定したこれら三つの因子の分子機
能および細胞での機能を検討し、さらにクロマチンリ
モデリング因子が関わる細胞がん化機構について解析
をおこなった（図参照）。
研究成果
97
1．核質型ヒストンシャペロン TAF-I によるクロマチ
ン制御機構
TAF-Ⅰの感染細胞内機能
TAF- Ⅰは試験管内でアデノウイルスのクロマチン
構造を変換し、DNA 複製を促進することが明らかに
なっている。しかし、アデノウイルスの感染過程にお
ける TAF-Ⅰの役割は明らかになっていなかった。そ
こでアデノウイルス感染細胞を用い、アデノウイル
ス増殖における TAF-Ⅰの役割を検討した（Haruki, H.,
et al., 2006）。アデノウイルスゲノムはヒストン様の役
割を担っているウイルス由来の塩基性タンパク質Ⅶに
よってクロマチン構造を維持している。アデノウイル
スの初期感染細胞内において、TAF-ⅠはⅦと相互作
用し、感染細胞においてウイルスゲノムの転写及び複
製を促進することが明らかとなった。TAF-Ⅰは子孫
ウイルス集合が行われる感染後期にもⅦと相互作用し
た（Samad, M. A., et al., 2007）。従って、TAF-Ⅰは細
胞内においてウイルスゲノムの転写や複製促進活性能
を有していることが明らかとなり、加えて子孫ウイル
スゲノムのクロマチン形成過程にも関与する可能性が
示唆された。TAF-Ⅰによるウイルスゲノム構造変換
機構を詳細に検討するために、TAF-Ⅰ、ウイルス塩
基性タンパク質（Ⅶ）、及び DNA の 3 者による複合
体形成を試験管内で詳細に解析した（Gyurcsik, B., et
al., 2005）。その結果、酸性タンパク質である TAF-Ⅰ
は塩基性タンパク質Ⅶの高アルギニン領域を含む領域
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
と相互作用することで DNA- Ⅶ -TAF-Ⅰの 3 者複合体
を形成し、ウイルスクロマチンを構成している DNA
とⅦとの相互作用を減少させることでウイルスクロマ
チンの構造を変換させているというモデルが提案され
た。
研究成果
98
TAF-Ⅰによる転写調節
TAF-Ⅰは細胞核内に局在し、これまでに様々なタ
ンパク質との相互作用について報告されているが、多
くは転写調節に関わる因子である（Macfarlan, T. et al.,
2006；Wagner, S., et al., 2006）。TAF-Ⅰと転写因子との
細胞内における協調的な転写調節機構について明らか
にするため、ホメオティック遺伝子群の転写調節因子
の 1 つである MLL に着目した（Shimoyama, T., et al.,
2005）。TAF-Ⅰは MLL と相互作用し、MLL の標的遺
伝子である Hox 遺伝子のプロモーター領域に結合し
て転写活性を促進することが明らかとなった。これら
の結果から、TAF-Ⅰは転写因子と協調して転写調節
機構に関与している可能性が示唆された。
TAF-Ⅰは、転写活性化と抑制化の両方に機能する
場合があることが報告されているが、その使い分け
の機構は不明である。そこで、TAF-Ⅰの細胞内機能
解明を目的とし、トランスクリプトーム解析による
TAF-Ⅰ標的遺伝子の同定と細胞及び試験管内反応系
を用いた TAF- Ⅰによる転写活性化機構の解析を行っ
た（Kato, K., et al., 2006）。TAF-Ⅰノックダウン細胞
を用いてマイクロアレイ解析を行ったところ、TAFⅠにより発現が正及び負に制御される遺伝子の候補が
複数得られた。それらの遺伝子の中から TAF-Ⅰが直
接クロマチンと相互作用して転写活性化に関わる遺伝
子の探索を行った結果、相当数の遺伝子を同定した。
これらの結果は、TAF-Ⅰが細胞内において特異的な
遺伝子の転写制御に関わる可能性を示唆している。レ
ポーター遺伝子が染色体に組み込まれたモデル細胞系
において、TAF-Ⅰはレポーター遺伝子の転写を活性
化した。また TAF-Ⅰはヒストンのアセチル化状態に
依存せずにレポーター遺伝子のプロモーター領域に相
互作用し、ヒストンのアセチル化と相加的にレポー
ター遺伝子の転写を活性化した。試験管内反応系を用
いた解析からは、TAF-Ⅰのクロマチンリモデリング
活性はヒストンテイル及びそのアセチル化状態に非依
存的であることが明らかとなった。これらの結果から
ヒストンシャペロンとヒストンアセチル化が独立に転
写活性化する分子機構が明らかとなり、ヒストンシャ
ペロンの遺伝子特異的転写制御機構の存在が示唆され
た。加えて、ヒストンシャペロン活性を持つ転写制御
因子の存在を示した（Jin, C., et al., 2006）
。
2．細 胞質に存在するヒストンシャペロン TAF- Ⅱ
/NAP-1 によるクロマチン制御機構
TAF- Ⅱは Nucleosome Assembly Protein 1（NAP1）
と同一の分子である。ヒト細胞では、異なる遺伝子
にコードされる 2 つの NAP サブタイプ、NAP1 及び
NAP2 が存在する。さらに、NAP2 には 2 つのスプラ
イシングバリアントが存在する。しかし、これらの
タンパク質の細胞内機能はほとんど明らかではなかっ
た。そこで、これらの因子のヒストンシャペロンとし
ての機能に着目し、生化学的に NAP1 及び NAP2 の機
能解析を行った（Okuwaki, M., et al., 2005）。細胞の抽
出液を用いた解析から、NAP1 及び NAP2 は細胞内に
おいて、ヒストン H2A-H2B と相互作用すること、ま
た近年クロマチン構造のエピジェネティックな制御に
かかわることが示唆されている様々なヒストンヴァリ
アントとも相互作用することが明らかとなった。これ
らの結果から、NAP1 や NAP2 は細胞内において、合
成されたヒストンと相互作用することによって、ヒス
トンの構造を維持しクロマチン形成を促進する可能
性が示唆された。試験管内における反応系を用いた解
析から、NAP1 と NAP2 にはヒストンやヒストンヴァ
リアントを含むクロマチンの形成促進活性が認められ
た。また NAP1 はクロマチンに取り込まれているヒス
トンを一部脱離させる機能も有しており、転写や複製
反応前に起こるクロマチン構造変換にもかかわること
が示唆された。NAP1 に見られるクロマチン構造変換
活性は NAP2 では見られず、これは N 末端領域と C
末端領域の違いによることがドメインスワッピングの
実験より明らかになった。従って、NAP1 と NAP2 は、
共通の機能を有していると同時に、互いに独立した機
能も持つことが示めされた。
3．核小体に存在するヒストンシャペロン TAF- Ⅲに
よるクロマチン制御機構
TAF- Ⅲ /B23.1/NPM の rRNA 合成促進活性
TAF- Ⅲの主要構成成分は、核小体局在タンパク質
B23.1/NPM とそのスプライシングバリアント B23.2
である。rRNA 合成の場である核小体は、細胞の代
TAF-Ⅰ-CAN の造血細胞における機能の解明に、造
血細胞で TAF-Ⅰ-CAN が発現するトランスジェニッ
ク（Tg）マウスを作成し、得られたマウスの解析を行っ
た（Saito, S., et al., 2008）。TAF-Ⅰ-CAN 高発現 Tg マ
ウスでは、野生型マウスと比べて脾臓重量の増加お
よび生存期間の減少が観察された。さらに貧血、血小
板減少、末梢血における B 細胞の減少と骨髄球系細
胞の増加が見られ、TAF-Ⅰ-CAN の発現が血球細胞
の成熟過程において様々な影響を及ぼしていることが
明らかとなった。骨髄細胞を回収し、解析を進めた結
果、Tg マウスでは未分化な細胞集団の割合が増加し
ている一方、赤芽球系分化において前駆細胞から前赤
芽球にかけての分化が抑制されていることが明らかと
なった。以上の結果から、造血細胞において TAF-Ⅰ
-CAN は白血病細胞の特徴の一つである分化の抑制を
おこし、そのことが Tg マウスにおける貧血や血小板
減少などの原因となっていることが示唆された。また、
TAF-Ⅰ-CAN による分化抑制は造血細胞の中でも特
異的なステージで観察されることから、TAF-Ⅰ-CAN
の分化抑制機能には細胞特異性がある可能性が示唆さ
れた。
TAF- Ⅲのヒストンシャペロン機能
B23 は試験管内で、ウイルスクロマチンの構造を変
換し、DNA 複製を促進することが明らかになってい
る。しかし、アデノウイルス感染過程における B23
の役割は明らかになっていない。そこで、ウイルス
増殖における B23 の役割を検討した（Samad, M. A., et
al., 2007）。ウイルスのクロマチン構造構成タンパク
質であるⅤとⅦは一部核小体において、B23 と共局在
し、直接相互作用することが明らかになった。さらに、
B23 は感染後期に大量に合成されるⅤとⅦのシャペロ
ンとして機能し、ウイルス粒子に取り込まれるために
必須であるウイルスクロマチン構造の形成に関わるこ
とが示唆された。
脱がん化の試み
ヒトの発癌過程では複数の遺伝子発現変化が生じて
いる。その中で、プロモーター領域のメチル化による
遺伝子発現の低下などエピジェネティックな遺伝子発
現調節機構は重要な変化の一つである。そこで、細胞
がん化過程におけるエピジェネティックな遺伝子発現
調節機構に着目し解析を行った。TAF-Ⅰ-CAN 発現
NIH3T3 細胞ではがん形質として知られる足場非依存
的な増殖形質能および低血清存在下での細胞増殖能の
獲得が観察される。同様に、loxP 配列で TAF- Ⅰ -CAN
の cDNA の両側を挟んだ TAF-Ⅰ-CAN 発現 NIH3T3
細胞でも形質転換能の獲得が確認された。この細胞
株に Cre リコンビナーゼを発現させ、TAF- Ⅰ -CAN の
cDNA 配列が除かれた細胞を得た。得られた細胞の形
質転換能を測定したところ、細胞は足場非依存的な増
殖能を失い、低血清培地存在下における細胞死も誘導
されるようになったが、低血清培地存在下での細胞増
殖能は維持されていた。これらの結果から、TAF-Ⅰ
-CAN 発現細胞で見られた癌形質の一部はエピジェネ
ティックな機構で維持されている可能性が示唆され
た。
4．クロマチン制御因子の関与する細胞がん化能
TAF-Ⅰ /SET-Nup214/CAN の白血病発症機構への関与
der（9）転座は急性骨髄性白血病および急性リン
パ性白血病で見られる染色体異常で、これによりヒ
ストンシャペロン TAF-Ⅰ /SET と核膜孔タンパク質
CAN/Nup214 が融合した TAF-Ⅰ /SET-CAN 融合タン
パク質が発現する（van Vlierberghe, P., et al., 2008）。
研究成果
謝 レ ベ ル を 調 節 す る 場 で も あ る（Murayama, A., et
al., 2008）。rRNA 合成への B23 の関与について解析
（Murano, K., et al., 2007）をすすめる中で、血清濃度を
変化させて細胞を培養し、B23 の発現レベルと rRNA
の転写レベルを測定したところ、細胞増殖速度の変
化にともない、B23 の発現と rRNA 遺伝子の転写速度
の変化が観察され、それらには相関性が認められた。
B23 は細胞内でクロマチン画分に存在する。クロマチ
ン免疫沈降の結果から、B23 は rRNA 遺伝子の転写開
始点付近の領域に結合していることが示された。B23
の発現量を低下させると rRNA 遺伝子の転写反応は抑
制され、rRNA 遺伝子上のヒストン密度が増加したこ
とから、B23 は rRNA 遺伝子領域においてクロマチン
構造を正に制御していることが示唆された。試験管
内転写反応系を用いて rRNA 遺伝子転写への B23 の
関与を検討したところ、B23.1 の添加により Pol Ⅰ依
存的転写反応の促進が観察された。以上の結果から、
B23.1 は細胞内においてヒストンシャペロンとして機
能し、rRNA 遺伝子のクロマチン構造変換を介して転
写反応を制御することにより、細胞増殖過程に関与し
ていることが示唆された。
99
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
F．発表
（1）原著論文
1．Shimoyama T, Kato K, Miyaji-Yamaguchi M, Nagata
K. Synergistic action of MLL, a TRX protein with
template activating factor-I, a histone chaperone.
FEBS Lett. 579, 2005 757-62（2005）
研究成果
100
2．Kawaguchi A, Naito T, Nagata K. Involvement of
influenza virus PA subunit in assembly of functional
RNA polymerase complexes. J Virol. 79, 732-44
（2005）
3．Takeuchi K, Takeda M, Miyajima N, Ami Y, Nagata
N, Suzaki Y, Shahnewaz J, Kadota S, Nagata K.
Stringent requirement of the C protein of wildtype measles virus for growth both in vitro and in
macaque. J. Virol. 79, 7838-44（2005）
4．Kadota S, Kanayama T, Miyajima N, Takeuchi K,
Nagata K. Enhancing of measles virus infection by
Magnetofection. J. Virol. Meth. 128, 61-6（2005）
5．Iki S, Yokota S, Okabayashi T, Yokosawa N,
Nagata K, Fujii N. Serum-dependent expression
of promyelocytic leukemia protein suppresses
propagation of influenza virus. Virology 343, 106-15
（2005）
6．Okuwaki M, Kato K, Shimahara H, Tate S, Nagata
K. Assembly and disassembly of nucleosome core
particles containing histone variants by human
Nucleosome Assembly Protein-I. Mol. Cell. Biol.
25, 10639-51（2005）
7．Macfarlan T, Parker JB, Nagata K, Chakravarti
D. Thanatos-associated protein 7 associates with
template activating factor-Ibeta and inhibits histone
acetylation to repress transcription. Mol. Endocrinol.
20, 335-47（2006）
8．Takizawa N, Watanabe K, Nouno K, Kobayashi N
and Nagata K. Association of functional influenza
viral proteins and RNAs with nuclear chromatin and
sub-chromatin structure. Microbes and Infection 8,
823-833（2006）
9．Numajiri A, Mibayashi M and Nagata K. Stimulusand domain-dependent cell death acceleration by an
IFN-inducible protein, human MxA. J. Interf. Cytok.
Res. 26, 214-219（2006）
10．Haruki H, Okuwaki M, Miyagishi M, Taira K
and Nagata K. Involvement of TAF-Ⅰ /SET in
transcription of adenovirus early genes as a positively
acting factor. J. Virol. 80, 794-801（2006）
11．Gyurcsik B, Haruki H, Takahashi T, Mihara H
and Nagata K. Binding modes of the precursor
of adenovirus major core protein Ⅶ to DNA and
Template Activating Factor-I: Implication for
the mechanism of remodeling of the adenovirus
chromatin. Biochemistry 45, 303-313（2006）
12．Jin C, Kato K, Chimura T, Yamasaki T, Nakade K,
Murata T, Li H, Pan J, Zhao M, Sun K, Chiu R,
Ito T, Nagata K, Horikoshi M. and Yokoyama KK.
Regulation of histone acetylation and nucleosome
assembly by transcription factor JDP2. Nature Struc.
& Mol. Biol. 13, 331-338.（2006）
13．Wagner S, Weber S, Kleinschmidt MA, Nagata K and
Bauer UM. SET-mediated promoter hypoacetylation
is a prerequisite for coactivation of the estrogenresponsive PS2 gene by PRMT1. J. Biol. Chem. 281,
27242-27250.（2006）
14．Watanabe K, Takayuki F, Issay A, Fujiko T,
Yoshiro M, Nagata K, Kitazato K and Kobayashi
N.Identification of Hsc70 as an influenza virus
matrix protein（M1）binding factor involved in the
virus life cycle. FEBS Lett. 580, 5785-5790.（2006）
15．Turan K and Nagata K. Chitosan-DNA nanoparticles:
The effect of cell type and hydrolysis of chitosan
on in vitro DNA transfection. Pharmaceutical
Development and Technology, 11, 503-512.（2006）
16．K a t o K , M i y a j i - Ya m a g u c h i M , O k u w a k i M
and Nagata K. Histone acetylation-independent
transcription stimulation by a histone chaperone.
Nucleic Acids Res., 35, 705-715.（2007）
18．Nishie T, Nagata K and Takeuchi K. The C protein
of wild-type measles virus has the ability to shuttle
between the nucleus and the cytoplasm. Microbes
and Infection, 9, 344-354.（2007）
19．Samad AM, Okuwaki M, Haruki H and Nagata
K. Physical and functional interaction between a
nucleolar protein nucleophosmin/B23 and adenovirus
basic core proteins. FEBS Lett. 581, 3283-3288
（2007）
20．Kawaguchi A and Nagata K. De novo replication
of the influenza virus RNA genome is regulated by
a DNA replicative helicase, MCM. EMBO J. 26,
4566-4575（2007）
21．Naito T, Kiyasu Y, Sugiyama K, Kimura A, Nakano
R, Matsukage A and Nagata K. A novel influenza
virus replicon system in yeast identified Tat-SF1 as a
stimulatory host factor for viral RNA synthesis. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 104, 18235-18240（2007）
22．Saito S, Nouno K, Shi mizu R, Yamamoto M
and Nagata K. Impairment of erythroid and
megakaryocytic differentiation by a leukemiaassociated and t（9;9）-derived fusion gene product,
SET/TAF-Ⅰβ-CAN/Nup214. J. Cell. Physiol. 214,
322-333（2008）
23．Murano K, Okuwaki M, Hisaoka M and Nagata K.
Transcription regulation of rRNA gene by a multi-
24．van Vlierberghe P, Tchinda J, van Grotel M, Lee
C, Beverloo HB, van der Spek PJ, Stubbs A,
Cools J, Nagata K, Fornerod M, Buijs-Gladdines
J, Horstmann M, van Wering EL, Pieters R and
Meijerink JP. The recurrent SET-NUP214 fusion
as a new HOXA activation mechanism in pediatric
T-cell acute lymphoblastic leukaemia. Blood, 111,
4668-4680（2008）
25．Murayama A, Omori K, Fujimura A, Minami H,
Yasuzawa-Tanaka K, Kuroda T, Oie S, Daitoku H,
Okuwaki M, Nagata K, Fukamizu A, Kimura K,
Shimizu T and Yanagisawa J. Epigenetic Control
of rDNA Loci in Response to Intracellular Energy
Status. Cell, 133, 627-639（2008）
著書、総説、その他
1．Okuwaki M, Murano K, Kato K and Nagata K.
Molecular and physiological roles of histone
chaperones. Ed. by Kiyama R, Shimizu M. Recent
DNA Structure, Chromatin abd Gene Expression.
Kerala: Transworld Research Network, 121-144.
（2006）
2．Nagata K and Takeyasu K. Nuclear Dynamics
-Molecular Biology and Visualozation of the
Nucleus-. Tokyo: Springer,（2006）
3．Murata T, Jin C, Kato K, Yamazaki T, Noguchi
M, Nakade K, Pan J, Nagata K, Yokoyama K.
Assaying of mucleosome-assembly and histone
acedyltransferase-inhibition（HAT-inhibition）．
Nature Protocols 10.1038/nprot.2007.332（2007）
4．春木宏仁，永田恭介 . ウイルス感染におけるク
ロマチン制御 Molecular Medicine 42: 1027-1035
（2005）
5．永田恭介．田村隆明，山本雅之編．転写因子・
転写制御キーワードブック．東京：羊土社 （2006）
,
研究成果
17．Naito T, Momose F, Kawaguchi A and Nagata K.
Involvement of Hsp90 in assembly and nuclear
import of the influenza virus RNA polymerase
subunits. J. Virol., 81, 1339-1349.（2007）
functional nucleolar protein, B23/nucleophosmin
through its histone chaperone activity. Mol. Cell.
Biol. 28, 3114-3126（2008）
101
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
6．永田恭介，松本健 . DNA 結合調節因子，NFI.
名取俊二，中西義信，堀越正美編 . 廣川タンパ
ク質化学 第 3 巻 遺伝情報発現調節タンパク質 .
東京 : 広川書店 , 343-352（2006）
7．永田恭介，浅賀正充 . 遺伝子の構造機能に学ぶ .
本宮達也監修 . アドバンスト・バイオミメティ
クス シリーズ 2，
“ファイバー”スーパーバイ
オミメティクス - 近未来の新技術創成 -. 東京 :
エヌ・ティー・エス , 126-135（2006）
研究成果
102
8．永田恭介 . Chaper11 ウイルスとファージ . 東中
川徹，大山隆，清水光弘編 . ベーシックマスター
分子生物学 . 東京 : オーム社 , 253-268（2006）
9．川 口 敦 史， 永 田 恭 介 . イ ン フ ル エ ン ザ ウ イ ル
スゲノムの機能制御と宿主因子 . ウイルス 56,
99-108（2006）
16．永田恭介 . ウイルスたんぱく質の善玉利用 . 東
京工業大学大学院生命理工学研究科編 . たんぱ
く質の本 . 東京 : 日刊工業新聞社，128-129（2007）
17．永田恭介 . 染色体動態とエピジェネティクス . 遺
伝子別冊，“日本の遺伝子学の潮流”東京 : エ
ヌ・ティー・エス，157-158（2007）
18．永田恭介 . ヒストンシャペロンの機能特性 . 遺伝
子 別 冊，“ 日 本 の 遺 伝 子 の 潮 流 ”東 京 : エ ヌ・
ティー・エス，176-180（2007）
19．永田恭介 . ゲノミクスと DNA 塩基配列 . 田沼靖
一監訳 . クラーク分子生物学 . 東京 : 丸善株式会
社，713-746（2007）
20．永田恭介 . ヒトの生物学（監訳）． 東京 : 丸善株
式会社，2007.
10．永田恭介 . 人体を支配するしくみ . ニュートン
ムック 46-49（2006）
21．永田恭介 . 生化学辞典（第 4 版）． 東京 : 東京化
学同人，2007.
11．永田恭介，加藤広介，滝沢直己 . ウイルス感染
における核機能 . 蛋白質・核酸・酵素（増刊“細
胞核の世界”
）51, 2274-2286（2006）
（2）学会発表（主な招待講演）
1．永田恭介 . ウイルスの複製と宿主因子 . 第 8 回ウ
イルス感染症研究会 . 名古屋 , 2005.1.
12．永田恭介 . 書評「原著が読みたくなるウイルス
研究の物語」. ウイルス 56, 267-268（2006）
2．永田恭介，宮地（山口）まり，下山多映 . ヒス
トンシャペロンによる遺伝子発現制御の特異性 .
染色体ワークショップ 仙台 , 2005.1.
13．奥脇暢，
小松哲郎，
永田恭介 . ヒストンシャペロン .
実験医学増刊“転写因子による生命現象解明の
最前線−クロマチン制御機構・エピジェネティ
クスと転写因子複合体ネットワークの包括的解
明−”25, 36-45（2007）
14．永田恭介，内藤忠相，滝沢直己 . インフルエン
ザウイルスの増殖を制御する宿主因子 . 蛋白質・
核酸・酵素（増刊“ウイルス研究の現在と展望”
）
52, 1200-1206（2007）
15．門田伸一，永田恭介 . ウイルス感染と RNA. 細
胞 39, 513-517（2007）
3．永田恭介 . ヒストンシャペロンの分子・生理機能 .
クロマチン・フロンティアーズ・ジャパン 東京 ,
2005.2.
4．永田恭介 . ヒストンシャペロンの役割分担 . 平成
17 年度国立遺伝学研究所研究会「クロマチンダ
イナミクスとゲノム機能制御」三島 , 2005.10.
5．永田恭介，奥脇暢，宮地（山口）まり，春木宏
仁，村野健作，加藤広介，上島州平 . ヒストンシャ
ペロンの動的役割分担 . 第 78 回日本生化学会大
会 神戸 , 2005.10.
6．永田恭介 . ウイルスの感染機構とウイルスの利用 .
第 21 回蔵前スクール 田町 , 2005.10.
7．永田恭介，百瀬文隆，杉山賢司，滝沢直己，内
藤忠相，村野健作，加藤広介，奥脇暢，森川裕
子 . ウイルスゲノムの複製・転写と宿主因子 . 第
28 回日本分子生物学会年会 2005.12.
8．永田恭介 . インフルエンザウイルスの転写・複
製機構 . The origins of trendy RNAs, 北里 , 2006.7.
10．永田恭介 , 村野健作 , 加藤広介 , 奥脇暢 . ヒスト
ンシャペロンの機能特性 . 日本遺伝学会第 78 回
大会 , つくば , 2006.9.
11．永田恭介 . In situ DNA/RNA の構造と機能の制
御 . 第 28 回日本バイオマテリアル学会大会 , 東
京 , 2006.11.
12．永田恭介 . 細胞増殖におけるヒストンシャペロ
ンの機能 . バイオアーキテクト II 第 2 回合同ミー
ティング , 湯沢 , 2007.1.
13．永田恭介 . ウイルスゲノムの複製・転写の分子
機構と宿主因子 . 京都大学ウイルス研究所学術
講演会 , 2007.2.
14．永田恭介 . RNA レプリコンと酸性分子シャペロ
15．永田恭介 . ヒストンシャペロンと核小体形成機
構 . バイオアーキテクトシンポジウム 2007, 和
光 , 2007.9.
16．永田恭介 . ヒストンシャペロンの分子機能と生
理機能 . クロマチン研究会 , 三島 , 2007.10.
17．永田恭介，加藤広介，村野健作，奥脇暢 . ヒス
トンシャペロンの機能発現特性 . 第 30 回日本分
子生物学会年会及び第 80 回日本生物化学大会合
同大会 , 横浜 , 2007.12.
G. 受賞・特許など特記すべき事項
1．平成 18 年度魅力ある大学院教育イニシアティブ
「世界基準を体感する武者修行応援プログラム」
独立行政法人日本学術振興会 . 取組実施者 : 永田
恭介 .
2．村野健作，奥脇暢，永田恭介 . EMBO Workshop
“T h e F u n c t i o n a l O r g a n i z a t i o n o f t h e C e l l
Nucleus”
（Prague, 2006.5.5-8）優秀論文発表賞 .
3．村野健作，奥脇暢，久岡美晴，永田恭介 . 08’遺
伝情報DECODE・冬のワークショップ，
DECODE賞，
湯沢，2008.1
4．川口敦史，永田恭介 . 第 2 回つくば医科学研究
交流会，太田敏子賞（優秀論文賞），つくば，
2007.11
研究成果
9．永田恭介 .「すべては RNA レプリコンから」第
4 回サテライトミーティング , RNA 新大陸のフ
ロンティア達 , 裾野 , 2006.9.
ン . 第 9 回 RNA ミーティング , 名古屋 , 2007.7.
103
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
3.2
生命情報機能研究
アスペクト
エネルギー代謝転写調節ネットワーク機構の解明と
新規生活習慣病治療転写因子の特定
研究代表者：島野　仁（人間総合科学研究科・教授）
研 究 期 間：平成 17 年４月〜平成 20 年３月
A．要約
研究成果
104
前期プロジェクト エネルギー代謝転写調節の支
配因子の特定（H14-16）におけるエネルギー代謝の
転写調節機構研究の展開にともない、転写因子ネッ
トワークの重要性が明らかとなり、生活習慣病治療
標的としての可能性が示唆された。本プロジェクトで
は、エネルギー転写調節因子特に脂肪酸合成転写因
子 SREBP-1c の生活習慣病態への関与を検討し、各組
織における脂質蓄積によるインスリン作用障害などの
機能障害をきたす脂肪毒性仮説の分子基盤を説明する
こととなった（脂肪肝とインスリン抵抗性、β 細胞に
おけるインスリン分泌不全、腎糸球体における糖尿
病性腎症、脂肪細胞肥大化とアポトーシスなど）。一
方、倹約遺伝子の上流として生活習慣病を促進する
SREBP-1 に拮抗し、インスリン感受性を亢進する転
写因子を探索し、新規因子 TFE3 を発見した。 この因
子は、インスリン抵抗性の改善のみならず、糖尿病に
おける血糖の改善、脂質合成の抑制、タンパク合成の
改善と生活習慣病における包括的治療の可能性を示唆
した。
以上は、脂質の量的変化にもとづく制御であるが、
SREBP-1 の標的遺伝子解析の過程で、インスリン感
受性制御において脂質の質も重要な制御因子であるこ
とを見いだした。すなわち新規脂肪酸伸長酵素 Elovl6
が組織の脂肪酸組成を変化させることにより、脂質の
蓄積とは関係なくインスリン抵抗性を改善させること
を見いだし、肥満の解消を必要としない糖尿病治療戦
略の可能性を示唆した。
脂質の量的、質的制御を介した転写調節因子ネット
ワークのコントロールは、エネルギー代謝の生理制御
の理解、病態の解明に重要である事があきらかとなっ
た。 現在、SREBP-1c の栄養制御の分子メカニズム解
明を in vivo レベルで解析中である。
B．研究目的
本プロジェクトでは、我々が従来より脂質合成生理
機能の研究を展開してきた SREBP などを中心にエネ
ルギー転写因子の病態への関与と上流制御因子の特定
によりエネルギー転写ネットワークパラダイムのさら
なる展開をめざす。またインスリン感受性増強転写因
子を探索し、新規転写因子による生活習慣病の共通病
態に対する新しい治療法開発をめざす。さらに肥満病
態に対して新しい視点からインスリン抵抗性病態を検
討し、閉塞しつつある肥満、糖尿病治療の画期的治療
法開発の突破口とする。
C．研究組織
研究代表者
島野 仁（人間総合科学研究科、内分泌代謝・糖
尿病内科・教授）
リサーチリーブ支援教員
H17, H18
松坂 賢（人間総合科学研究科、内分泌代謝・糖
尿病内科・助教）
H19
泉田 欣彦（人間総合科学研究科、内分泌代謝・糖
尿病内科・助教）
研究分担者
中川 嘉（人間総合科学研究科、
診断生化学・講師）
高橋 昭光（人間総合科学研究科、内分泌代謝・糖
尿病内科・講師）
客員研究員
矢作 直也（東京大学糖尿病代謝内科）
曽根 博仁（お茶の水女子大学人間文化創成科学研
究院）
D．研究の経過
1．TARA セミナー・公開講演会等の実施状況
1．Hitoshi Shimano, New aspect of abnormal tissue
lipids in insulin resistance and metabolic syndrome,
From quantity to quality of lipids グローバル COE
プレ戦略国際シンポジウム New Frontier for Lipid
and Energy Metabolism（2/18/2008 つくば国際会
議場）
2．島野 仁『SREBP と TFE3：エネルギー代謝転写
調節の生理と病態』
第 16 回医学 7 専攻研究セミナー（学内）
2．国際交流・主たる訪問者のリスト
（1）国際学会での招待講演
1．Hitoshi Shimano, New aspect of abnormal tissue
lipids in insulin resistance A lesson from Elovl-6
deficient mice 2008 Seoul Symposium on Obesity
and Diabetes
April 12, Auditorium, Clinical Research Institute,
Seoul National University Hospital Korea 2008
2．Hitosh Shimano SREBP-1c and lipotoxicity,
Symposia, The 6th International Group of Insulin
Secretion（IGIS）France, 2007
E．研究成果
この 3 年間本プロジェクトに直接関連した業績にも
とづきその成果を記載する。
脂肪酸合成転写因子 SREBP-1c の病態的意義
〈膵 β 細胞における SREBP-1c とインスリン分泌不全
と糖尿病〉
SREBP-1c は栄養状態に応じてグルコースから脂肪
酸合成経路のすべての酵素遺伝子の転写を活性化する
転写因子であり、脂肪酸、トリグリセリド合成し、生
理的な栄養蓄積の上流制御因子である。
一方、過栄養状態で慢性的に活性化することによ
り、肝臓において脂肪肝やインスリン抵抗性をきたす
ことを示し、いわゆる臓器、組織において脂質が蓄積
するとインスリン作用をはじめとしてその機能が障害
されるいわゆる脂肪毒性（リポトキシシティ）仮説の
分子メカニズムを明らかにした。この脂肪毒説仮説を
肝臓以外の他の臓器にも展開した。膵臓 β 細胞では
インスリン分泌障害、糖尿病を呈することを示した
（Takahashi et al, Diabetes 2005）
。
すなわち脂肪酸合成転写因子 SREBP-1c を膵臓 β 細
胞特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを
作製し、解析したところ、インスリン分泌不全を伴う
耐糖能異常を呈した。SREBP-1c の活性化が引き起す
β細胞の遺伝子発現変化、トリグリセリド蓄積や細胞
形態の異常を解析した。β 細胞に脂質が蓄積してイン
〈SREBP-1c と糖尿病性腎症〉
また PEPCK promoter SREBP-1c トランスジェニッ
クマウスを解析したところ、腎臓糸球体にその過剰発
現を確認した。その結果このトランスジェニックマウ
スの腎臓の糸球体は、PAS 陽性のマトリクスの沈着や
メサンギウムの増生を伴う糖尿病性腎症同様の病変を
呈し、尿タンパクが増加した。糖尿病性腎症のモデル
として正常 C57BL6 マウスをストレプトゾトシン処理
によりインスリン欠乏型糖尿病にすると同様の腎病
変を呈する。この時、腎糸球体では SREBP-1c の発現
が活性化している。一方、SREBP-1 ノックアウトマ
ウスを STZ で糖尿病にした場合尿タンパクが抑制さ
れた。従って、高血糖により腎糸球体の SREBP-1c が
誘導され、糖尿病性腎症の病態に関与していること
が示された（Ishigaki et al. BBRC 2007）。糸球体にお
いて SREBP-1c の活性化に伴い病変が形成されるメカ
ニズムを検討するためにトランスジェニックマウス
の糸球体を単離して DNA チップ解析を行ったところ
TGFβ、NADPHoxidase の各コンポーネントなどの活
性化を認め、酸化ストレスの増加が病態に関与してい
ることが示唆され、SREBP-1c を介した脂肪毒性ストー
研究成果
3．Hitosh Shimano Transcription factors that regulate
insulin sensitivity in the liver and metabolic
syndrome,Symposia, The 5th Congress of Asian
Pacific Society of Atherosclerosis and Vascular
Diseases（APSAVD）Korea, 2006
スリン分泌障害が起きる脂肪毒性の新しいメカニズム
を提示した。
一方、われわれは β 細胞における SREBP-1 がイン
スリン分泌不全を引き起こすメカニズムのひとつとし
て、インスリンの開口分泌にかかわる分泌輸送関連タ
ンパク granuphilin が関与することを群馬大学の泉哲
郎教授、本学の高橋智教授との共同研究により明らか
にした（Kato et al. Cell Metabolism 2007）
。まず我々は、
granuphilin が脂質合成転写因子 SREBP ならびベータ
細胞特異的転写因子 MafA の標的遺伝子であることを
見いだした。granuphilin の過剰発現はインスリン分泌
を抑制するため、この SREBP/granuphilin 経路が糖尿
病モデルマウスのインスリン分泌低下に関与する仮説
をたて検証を行った。ベータ細胞特異的 SREBP-1c ト
ランスジェニックマウスやノックアウトマウス、種々
の糖尿病肥満モデルマウスからのラ氏島を単離して検
討、さらにアデノウイルスを用いた過剰発現、ノッ
クダウンを重ねて処理することにより、SREBP-1c が
granuphilin を制御してインスリンの開口分泌機序を制
御することが示され、糖尿病成因の新しい機序が示さ
れた。
105
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
リーに酸化ストレスが介在していることが示唆され現
在この病態の展開を各臓器で試みている。
研究成果
106
〈脂質合成転写因子の細胞周期、アポトーシスにおけ
る役割と肥満、インスリン抵抗性〉
肥満は過剰なエネルギーを脂肪組織に溜め込むこと
により脂肪細胞自体の増殖、肥大化を伴い進行する。
近年の研究により脂肪組織は単なるエネルギーの貯蔵
臓器ではなく様々な生理活性物質（アディポカイン）
を分泌する内分泌臓器であるという概念が提唱されそ
の重要性が示唆されてきた。肥満における脂肪細胞の
病態は、脂肪分化の視点、インスリン感受性の視点、
アディポカインの分泌異常の視点などを中心に分子レ
ベルでの研究が進んでおり、脂肪細胞自体の数や大き
さの制御に注目が集まっている。
我々は、以前よりエネルギー代謝と p21 という観
点より研究を進めてきた。肥満モデルマウスである
ob/ob マウスの脂肪組織において p21 の発現が亢進し
ている［Yahagi N, et al: J Biol Chem（2003）］事実や脂
肪酸合成系転写因子 SREBP（sterol regulatory elementbinding protein）が p21 の転写制御も行っている［Inoue
N, et al: Mol Cell Biol（2005）］事からエネルギー代謝
に p21 が関わっている可能性を追求してきた。
我々は今回、p21 の脂肪細胞正常分化における生理
的役割、脂肪細胞の肥大化における病的役割を明らか
にしその分子的基盤を解明する事により、細胞周期
制御因子の脂肪分化、肥満、インスリン抵抗性病態へ
の関与の解明を試みた。3T3-L1 前駆脂肪細胞を用い
て分化過程における p21 タンパクの発現を確認した
ところ分化に伴い誘導されることがわかった。そこ
で、p21 遺伝子のノックダウンを行う為 p21RNAi ア
デノウイルスを作成した。p21RNAi アデノウイルス
を 3T3-L1 前駆脂肪細胞に感染させ一般的な方法にて
脂肪細胞分化誘導を行った。分化誘導前、分化誘導
後 1 ∼ 6 日にて RNA、タンパクを回収しノーザンブ
ロット法、ウエスタンブロット法にて評価した。また、
分化誘導後 6 日にてオイルレッド O 染色を行い脂肪
細胞への分化形態及び脂肪蓄積の評価を行った。一方
C57BL6 マウスに高脂肪高スクロース食負荷にて肥満
（DIO マウス）になる過程において脂肪組織について
p21、p27 の発現、タンパクレベルを検討した。 さらに
p21 ノックアウトマウスを DIO にして対照群と、肥満
の程度、糖代謝、脂肪組織の遺伝子発現パターンを検
討した。生体で観察された p21 の肥満における作用の
細胞レベルのメカニズムの検討のため 3T3L1 細胞に
おける脂肪分化の過程で、p21RNAi のアデノウイル
スを用いて、p21 を急性にノックダウンして脂肪分化
にもたらす影響も追加検討した。すると分化誘導 6 日
目にオイルレッド O 染色を行い脂肪細胞分化及び脂
質の蓄積を評価したところ p21 遺伝子抑制群において
は脂肪細胞分化及び脂質の蓄積が抑制されていた。ま
た、脂肪細胞分化マーカーである PPARγ、C/EBPα
等は p21 遺伝子抑制効果に伴い減少し、脂肪細胞分化
初期に発現が亢進する C/EBPβ が p21 遺伝子抑制に
伴い上昇していた。これらのことから p21 遺伝子を抑
制することにより脂肪細胞分化が抑制され p21 は脂肪
細胞分化に重要な役割を持つと考えられた。
一方、p21 ノックアウトマウスは、通常食ではほと
んど正常マウスと差はないが、DIO においては、肥満
の程度が軽減していた。脂肪細胞のサイズが減少して
いた。肥満の軽減に伴い、耐糖能、インスリン抵抗性
が改善していた。アディポサイトカインの変化も減弱
していた。3T3L1 細胞の脂肪分化が進んだ 6 日後にお
いて p21 を RNAi アデノウイルスを用いて、分化後に
急性欠失させたところ意外なことに急激なアポトーシ
スを呈し、脂肪蓄積は激減した。
したがって、p21 遺伝子は脂肪細胞分化において一
定の役割を担っている一方、肥満においても脂肪組織
において誘導され、肥満脂肪細胞の維持とそれに伴う
インスリン抵抗性の維持に重要な働きをしていること
が示唆された。
このメカニズムは、脂肪細胞の肥満化、脂肪の蓄
積に伴う細胞ストレスの増加に対して、p21 の抗アポ
トーシス作用に基づいているのかもしれない。肥満に
おける p53/p21 経路の活性化の分子メカニズムの解明
が必要である。
本計画を通じて各組織における SREBP-1c: 内因性
脂肪酸合成のもたらす生活習慣病病態について、まと
めを以下（図 1）に示す。
栄養制御上流因子の探索
SREBP-1c の肝臓における脂肪酸合成制御は、栄
養状態に応じた SREBP-1c の発現に依存しており、
SREBP-1c プロモーターの栄養制御に研究の視点を移
してきた。
SREBP-1c プロモーター解析の過程で、自身の結合
エレメントの発見による autoloop 機構、主要活性化因
子として酸化ステロール受容体核内受容体 LXR の発
見を展開したが、過栄養（糖、インスリン、飽和脂
肪酸）に応じたこのプロモーターの活性化機構は、in
vitro の系ではレスポンスが小さく解明が困難であっ
た。そこで、プロモーターレポーター（ルシフェラーゼ）
のアッセイ系を細胞の遺伝子トランスフェクション
から in vivo の系の確立を試みた。SREBP-1c promoterluciferase をアデノウイルスに組み込み、IVIS システ
ムを用いて SREBP-1c プロモーター活性を可視化に成
功した（Takeuchi et al. BBRC 2007）
。
この系を用いて SREBP-1c プロモーターの栄養制御
シスエレメントを明らかにし、その活性化因子（上流
因子）の同定を試みるプロジェクトが現在進行中であ
る。
SREBP-1c の栄養制御の理解には栄養因子の活性化
とは反対に、絶食、飢餓による抑制機構も重要であ
る。絶食シグナルである Glucagon/cAMP/PKA シグナ
ルに対する SREBP-1c の抑制のメカニズムを検討し
た。PKA は SREBP-1c プロモーターの主要活性化因
子 LXR をリン酸化してその活性化作用を抑制するこ
とを見いだした（Yamamoto et al. J Biol Chem 2006）
。
さらに現在生体の飢餓応答を担う新規転写因子の候
補遺伝子を現在解析中である。
肝臓インスリン感受性の制御
TFE3
FOXO SREBP-1c
肝臓 IRS-2
インスリン感受性
インスリン抵抗性
図 2：栄養状態に応じた Foxo1、SREBP-1c、TFE3
による肝臓インスリン感受性の制御
研究成果
図 1：脂質合成転写因子 SREBP による脂肪毒性 機序
新規インスリン感受性増強転写因子 TFE3 の発見、生
活習慣病治療因子の可能性
（Nakagawa et al. Nat Med 2006）
新規エネルギー代謝転写因子の探索過程で、炭水化
物反応性シスエレメント（E-box）をベイトにした発
現クローニングにより新たな bHLH タンパク TFE3 を
発見した。DNA チップによる網羅的解析により、こ
の TFE3 が、IRS-2、Akt、Insig1、ヘキソキナーゼⅡ等、
インスリン作用にかかわる様々な遺伝子の発現を活性
化することが示唆された。実際、アデノウィルスを用
いてラット初代培養肝細胞に TFE3 を過剰発現すると
IRS2 タンパクが増加し、以降のインスリンシグナル
が増強し、グリコーゲン合成が増加する。IRS-2 の発
現活性化に加えて、Akt や HKII の活性化、GSK3β
の活性化など、多面的なインスリンシグナルの増強の
結果、TFE3 には正常マウスに加えて、インスリン抵
抗性糖尿病モデル、さらにはストレプトゾトシンによ
るインスリン欠乏型糖尿病モデルにおいても血糖低下
作用を有することがわかった。IRS-2 プロモーター解
析によると、TFE3 は、FOXO と協調的に活性化する
一方、SREBP はこれに拮抗して抑制する機構が明ら
かになった（図 2）。また TFE3 の RNAi アデノウィル
スによるノックダウンでは、インスリン抵抗性の傾向
を示し、その生理的な機能も示唆された。 TFE3 には、
糖代謝に加えて、S6 キナーゼ活性化によるタンパク
合成の活性化、Insig1 を介した SREBP 抑制による脂
質合成抑制など , 広汎な代謝作用を有する。TFE3 は、
エネルギー転写ネットワークにあって、その特異的な
作用パターンからインスリン抵抗性やメタボリックシ
栄養状態に応じた Foxo1, SREBP-1c, TFE3 による
ンドロームの病態に包括的な治療効果が期待される。
107
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究成果
108
TARA
脂肪毒性、脂質による制御 :Elovl6 脂質の量から質へ
のパラダイムシフト
DNA マイクロアレイ解析から見いだした SREBP-1
の 標 的 遺 伝 子 Elovl-6 は 脂 肪 酸 の 鎖 長 を 伸 長 す る
elongase であることを見いだした。 Elovl-6 ノックアウ
トマウスの解析は、脂肪酸の質の違いがもたらすイ
ンスリン抵抗性への影響という新機軸の発見となった
（Matsuzaka et al. Nat Med 2007）
。
脂肪酸組成とインスリン抵抗性：
最近の 2 型糖尿病の病因研究の流れは、肥満を基盤
としたインスリン抵抗性のメカニズム解明に焦点があ
てられきた。多くの病態モデルも脂肪組織の総量、脂
肪細胞サイズの増大がその悪化の指標であり、また逆
に関連する因子の介入や薬剤治療効果の発揮は、肥満
の改善を伴っていた。そこにはエネルギー収支バラン
スの変化があり、エネルギー消費にむかわせることが
治療のストラテジーとなっている。 我々は、インスリ
ン抵抗性病態がこの肥満の量的側面との関連だけでは
ないことをここに提唱する。
我々はエネルギー代謝転写調節研究の過程で、脂
肪酸、トリグリセリド合成の支配転写因子 SREBP-1c
が、過栄養状態で活性化し、各組織におけるインスリ
ン作用障害に関わることを示してきた。われわれはこ
の SREBP-1c の標的遺伝子のひとつとして長鎖脂肪酸
延長酵素 Elovl-6（FACE/LCE）を同定した。この酵素
は、内因性長鎖脂肪酸合成の最後の段階、パルミチン
酸（16：0）からステアリン酸（18：0）に延長する酵
素活性を有する。この遺伝子のノックアウトマウス
は、肝臓、血液においてこの活性欠損で想定されるよ
うな脂肪酸組成の変化すなわちステアリン酸の低下や
パルミトオレイン酸（16：1）の増加を示した。この
マウスに高脂肪高スクロース食を負荷すると、野生型
マウスと同様の摂食の結果、同程度の肥満を呈した。
しかし血中インスリン値、レプチンが供に上昇せず、
糖やインスリン負荷試験において普通食同様でインス
リン抵抗性を示さなかった。この病態改善は、肝臓の
IRS-2 をはじめとするインスリン感受性の維持による
ものと考えられた。しかし、インスリン抵抗性からの
解除のメカニズムとして従来よりいわれているような
脂肪酸燃焼系（PPARα など）の増加や炎症性シグナ
ル（JNK 系など）の改善などは認められずむしろ対
照群より悪化していた。脂肪酸合成も低下していたが、
肝臓の脂質蓄積はむしろ増加傾向にあった。脂肪肝に
おいて、上昇していた DAG ならびに PKCε の抑制
が認められていた（図 3）ものの詳細なメカニズムは
まだ不明である。
太りながらもインスリン抵抗性を示さない本マウス
は、脂肪酸組成や脂肪酸合成の変化がもたらす脂肪の
量でなく質の管理の重要性を示唆し、Elovl-6 を標的
とした新しいインスリン感受性制御のコンセプトを与
えてくれる。
図 3：Elovl6 ノックアウトマウス、脂肪肝における脂
肪酸組成の変化によるインスリン抵抗性改善の
メカニズム
F．発表
1．論文
（原著論文）
1．Kumadaki S, Matsuzaka T, Kato T, Yahagi N,
Yamamoto T, Okada S, Kobayashi K, Takahashi A,
Yatoh S, Suzuki H, Yamada N, Shimano H. Mouse
Elovl-6 promoter is an SREBP target. Biochem
Biophys Res Commun. 2008 Apr 4；368（2）
：261-6.
2．Okada S, Kobayashi K, Ishikawa M, Inoue N,
Yamada N, Shimano H. Abdominal Irradiation
Ameliorates Obesity in ob/ob Mice. J Clin Biochem
Nutr. 2007 Mar；40（2）：123-30.
3．Diraison F, Ravier MA, Richards SK, Smith RM,
Shimano H, Rutter GA. SREBP1 is required for the
induction by glucose of pancreatic beta -cell genes
involved in glucose sensing. J Lipid Res. 2008
［Epub ahead of print］
4．Park HJ, Georgescu SP, Du C, Madias C, Aronovitz
MJ, Welzig CM, Wang B, Begley U, Zhang Y,
Blaustein RO, Patten RD, Karas RH, Van Tol HH,
Osborne TF, Shimano H, Liao R, Link MS, Galper
JB. Parasympathetic response in chick myocytes and
mouse heart is controlled by SREBP. J Clin Invest.
2008 Jan 2；118（1）：259-271
6．Matsuzaka T, Shimano H, Yahagi N, Kato T, Atsumi
A, Yamamoto T, Inoue N, Ishikawa M, Okada S,
Ishigaki N, Iwasaki H, Iwasaki Y, Karasawa T,
Kumadaki S, Matsui T, Sekiya M, Ohashi K, Hasty
AH, Nakagawa Y, Takahashi A, Suzuki H, Yatoh S,
Sone H, Toyoshima H, Osuga J & Yamada N Crucial
role of a long-chain fatty acid elongase, Elovl6, in
obesity-induced insulin resistance. Nat Med. 2007
Nov；13（10）：1193-1202. Epub 2007 Sep 30.
7．Takeuchi Y, Yahagi N, Nakagawa Y, Matsuzaka T,
Shimizu R, Sekiya M, Iizuka Y, Ohashi K, Gotoda
T, Yamamoto M, Nagai R, Kadowaki T, Yamada
N, Osuga JI, Shimano H. In vivo promoter analysis
on refeeding response of hepatic sterol regulatory
element-binding protein-1c expression. Biochem
Biophys Res Commun. 2007 Nov 16；363（2）
：
329-35. Epub 2007 Sep 6.
8．Ohgaki S, Iida K, Yokoo T, Watanabe K, Kihara R,
Suzuki H, Shimano H, Toyoshima H, Yamada N.
Identification of ISG12b as a Putative Interferoninducible Adipocytokine which is Highly Expressed
in White Adipose Tissue. J Atheroscler Thromb. 2007
Sep；14（4）：179-84. Epub 2007 Aug 14.
9．Nakakuki M, Shimano H, Inoue N, Tamura M,
Matsuzaka T, Nakagawa Y, Yahagi N, Toyoshima
10．Kodama S, Shu M, Saito K, Murakami H, Tanaka
K, Kuno S, Ajisaka R, Sone Y, Onitake F, Takahashi
A, Shimano H, Kondo K, Yamada N, Sone H. Even
low-intensity and low-volume exercise training may
improve insulin resistance in the elderly. Intern Med.
2007；46（14）：1071-7. Epub 2007 Jul 17.
11．de Preux AS, Goosen K, Zhang W, Sima AA,
Shimano H, Ouwens DM, Diamant M, Hillebrands
JL, Rozing J, Lemke G, Beckmann JS, Smit AB,
Verheijen MH, Chrast R. SREBP-1c expression in
Schwann cells is affected by diabetes and nutritional
status. Mol Cell Neurosci. 2007 Aug；35（4）
：
525-34. Epub 2007 May 1.
12．Sekiya M, Yahagi N, Matsuzaka T, Takeuchi Y,
Nakagawa Y, Takahashi H, Okazaki H, Iizuka Y,
Ohashi K, Gotoda T, Ishibashi S, Nagai R, Yamazaki
T, Kadowaki T, Yamada N, Osuga JI, Shimano H.
Sterol regulatory element-binding protein（SREBP）
-1-independent regulation of lipogenic gene
expression in adipocytes.J Lipid Res. 2007 Jul；48
（7）：1581-91. Epub 2007 Apr 24.
13．Saito K, Sone H, Kawai K, Tanaka S, Kodama S,
Miao S, Suzuki E, Kondo K, Yamamoto S, Shimano
H, Ohashi Y, Yamada N. Risk imparted by various
parameters of smoking in Japanese men with type 2
diabetes on their development of microalbuminuria：
Analysis from the Tsukuba Kawai Diabetes Registry.
Diabetes Care. 2007 May；30（5）：1286-8. Epub
2007 Mar 2.
14．Yamamoto T, Shimano H, Inoue N, Nakagawa
Y, Matsuzaka T, Takahashi A, Yahagi N, Sone
H, Suzuki H, Toyoshima H, Yamada N. Protein
研究成果
5．Ishigaki N, Yamamoto T, Shimizu Y, Kobayashi
K, Yatoh S, Sone H, Takahashi A, Suzuki H,
Yamagata K, Yamada N, Shimano H. Involvement
of glomerular SREBP-1c in diabetic nephropathy.
BiochemBiophys Res Commun. 2007 Dec 21；364
（3）：502-8. Epub 2007 Oct 16.
H, Sato R, Yamada N. A transcription factor of
lipid synthesis, sterol regulatory element-binding
protein（SREBP）-1a causes G（1）cell-cycle
arrest after accumulation of cyclin-dependent kinase
（cdk）inhibitors. FEBS J. 2007 Aug 21；274（17）
：
4440-4452. Epub 2007 Jul 27
109
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Kinase A suppresses SREBP-1c expression via
phosphorylation of LXR in the liver. J Biol Chem.
2007 Apr 20；282（16）：11687-95.
15．Ishikawa M, Okajima F, Inoue N, Motomura K, Kato
T, Takahashi A, Oikawa S, Yamada N, Shimano H.
Distinct Effects of Pravastatin, Atorvastatin, and
Simvastatin on Insulin Secretion from a beta-cell
Line, MIN6 Cells. J Atheroscler Thromb. 2006
Dec；13（6）：329-35.
研究成果
110
16．Shibata N, Jishage K, Arita M, Watanabe M, Kawase
Y, Nishikawa K, Natori Y, Inoue H, Shimano H,
Yamada N, Tsujimoto M, Arai H. Regulation of
hepatic cholesterol synthesis by a novel protein
（SPF）that accelerates cholesterol biosynthesis.
FASEB J. 2006 Dec；20（14）：2642-4. Epub 2006
Oct 31.
17．Kato T, Shimano H, Yamamoto T, Yokoo T, Endo Y,
Ishikawa M, Matsuzaka T, Nakagawa Y, Kumadaki
S, Yahagi N, Takahashi A, Sone H, Suzuki H,
Toyoshima H, Hasty AH, Takahashi S, Gomi H,
Izumi T, Yamada N. Granuphilin is activated by
SREBP-1c and involved in impaired insulin secretion
in diabetic mice. Cell Metab. 2006 Aug；4（2）
：
143-54.
18．Okazaki H, Igarashi M, Nishi M, Tajima M, Sekiya
M, Okazaki S, Yahagi N, Ohashi K, Tsukamoto
K, Amemiya-Kudo M, Matsuzaka T, Shimano
H, Yamada N, Aoki J, Morikawa R, Takanezawa
Y, A r a i H , N a g a i R , K a d o w a k i T, O s u g a J ,
Ishibashi S. Identification of a novel member
of the carboxylesterase family that hydrolyzes
triacylglycerol: a potential role in adipocyte lipolysis.
Diabetes. 2006 Jul；55（7）：2091-7.
19．Shimohata H, Yoh K, Morito N, Shimano H, Kudo
T, Takahashi S. MafK overexpression in pancreatic
beta-cells caused impairment of glucose-stimulated
insulin secretion. Biochem Biophys Res Commun.
2006 Aug 4；346（3）：671-80. Epub 2006 Jun 8.
20．Okazaki H, Tazoe F, Okazaki S, Isoo N, Tsukamoto K,
Sekiya M, Yahagi N, Iizuka Y, Ohashi K, Kitamine T,
Tozawa R, Inaba T, Yagyu H, Okazaki M, Shimano
H, Shibata N, Arai H, Nagai RZ, Kadowaki T, Osuga
J, Ishibashi S. Increased cholesterol biosynthesis
and hypercholesterolemia in mice overexpressing
squalene synthase in the liver. J Lipid Res. 2006
Sep；47（9）：1950-8. Epub 2006 Jun 1.
21．Motoyama K, Fukumoto S, Koyama H, Emoto M,
Shimano H, Maemura K, Nishizawa Y. SREBP
inhibits VEGF expression in human smooth muscle
cells. Biochem Biophys Res Commun. 2006 Mar
31；342（1）：354-60. Epub 2006 Feb 3.
22．Yatoh S, Mizutani M, Yokoo T, Kozawa T, Sone H,
Toyoshima H, Suzuki S, Shimano H, Kawakami Y,
Okuda Y, Yamada N. Antioxidants and an inhibitor
of advanced glycation ameliorate death of retinal
microvascular cells in diabetic retinopathy. Diabetes
Metab Res Rev. 2005 May 12；2006 Jan-Feb；22（1）
：
38-45.
23．Nakagawa Y, Shimano H, Yoshikawa T, Ide T,
Tamura M, Furusawa M, Yamamoto T, Inoue N,
Matsuzaka T, Takahashi A, Hasty AH, Suzuki H,
Sone H, Toyoshima H, Yahagi N, and Yamada N/
TFE3 transcriptionally activates hepatic IRS-2,
participates in insulin-signaling and , ameliorates
diabetes. Nat Med. 2006 Jan；12（1）：107-113.
24．Inoue N, Shimano H, Nakakuki M, Matsuzaka T,
Nakagawa Y, Yamamoto T, Sato R, Takahashi A,
Sone H, Yahagi N, Suzuki H, Toyoshima H, Yamada
N. Lipid Synthetic Transcription Factor SREBP-1a
Activates p21WAF1/CIP1, a Universal CyclinDependent Kinase Inhibitor. Mol Cell Biol. 2005
Oct；25（20）：8938-47.
25．Amemiya-Kudo M, Oka J, Ide T, Matsuzaka T, Sone
H, Yoshikawa T, Yahagi N, Ishibashi S, Osuga JI,
Yamada N, Murase T, Shimano H. SREBPs activate
insulin gene promoter directly and indirectly through
synergy with BETA2/E47. J Biol Chem. 2005 Oct
14；280（41）：34577-89. Epub 2005 Jul 29.
（総説論文）
1．Shimano H, Amemiya-Kudo M, Takahashi A,
Kato T, Ishikawa M, Yamada N. Sterol regulatory
element-binding protein-1c and pancreatic beta-cell
dysfunction. Diabetes Obes Metab. 2007 Nov；9
Suppl 2：133-9.
2．S h i m a n o H . : S R E B P -1c a n d T F E3, e n e rg y
transcription factors that regulate hepatic insulin
signaling. J Mol Med. 2007 May；85（5）
：437-444.
27．Takahashi A, Shimano H, Nakagawa Y, Yamamoto
T, Motomura K, Matsuzaka T, Sone H, Suzuki
H, Toyoshima H, Yamada N. Transgenic mice
overexpressing SREBP-1a under the control of the
PEPCK promoter exhibit insulin resistance, but not
diabetes. Biochim Biophys Acta. 2005 Jun 10；1740
（3）：427-33.
3．Yahagi N and Shimano H. Microarray analyses of
SREBP-1 target genes.p. 237-248. In Berger A and
Roberts MA（ed.），Unraveling Lipid Metabolism
with Microarrays, CRC Press, New York, 2005.
28．Suzuki M, Kakuta H, Takahashi A, Shimano H,
Tada-Iida K, Yokoo T, Kihara R, Yamada N. Effects
of atorvastatin on glucose metabolism and insulin
resistance in KK/Ay mice. J Atheroscler Thromb.
2005；12（2）：77-84.
2. 学会発表 筆頭のみ
1．島野 仁：Elovl-6, a New Target for Treatment of
Obesity-induced InsulinResistance 特別企画循環器
疾患の先端医療と Translational Research，第 72
回日本循環器学会 福岡 2008.
29．Yatoh S, Mizutani M, Yokoo T, Kozawa T, Sone H,
Toyoshima H, Suzuki S, Shimano H., Kawakami Y,
Okuda Y, Yamada N.: Antioxidants and an inhibitor
of advanced glycation ameliorate death of retinal
microvascular cells in diabetic retinopathy. Diabetes
Metab Res Rev, 2006 Jan-Feb；22（1）：38-45.
2．Hitoshi Shimano New aspect of abnormal tissue
lipids in insulin resistance A lesson from Elovl-6
deficient mice 2008 Seoul Symposium on Obesity
and Diabetes April 12, Auditorium, Clinical
Research Institute, Seoul National University
Hospital Korea 2008.
30．Yahagi N, Shimano H, Hasegawa K, Ohashi K,
Matsuzaka T, Najima Y, Sekiya M, Tomita S,
Okazaki H, Tamura Y, Iizuka Y, Ohashi K, Nagai
R, Ishibashi S, Kadowaki T, Makuuchi M, Ohnishi
S, Osuga J, Yamada N. Co-ordinate activation of
lipogenic enzymes in hepatocellular carcinoma. Eur J
Cancer. 2005 Jun；41（9）：1316-22.
3．島野 仁：エネルギー代謝転写調節ネットワー
クと動脈硬化リスク，レクチャー，第 42 回糖尿
病学の進歩 高松 2007.
31．Takahashi A, Motomura K, Kato T, Yoshikawa
5．島野 仁：エネルギー代謝調節機構からみたメ
4．島野 仁：エネルギー代謝転写調節ネットワー
クと動脈硬化リスク，イブニングセミナー，第
22 回日本糖尿病合併症学会 つくば 2007.
研究成果
26．Najima Y, Yahagi N, Takeuchi Y, Matsuzaka T,
Sekiya M, Nakagawa Y, Amemiya-Kudo M, Okazaki
H, Okazaki S, Tamura Y, Iizuka Y, Ohashi K, Harada
K, Gotoda T, Nagai R, Kadowaki T, Ishibashi S,
Yamada N, Osuga J, Shimano H. High mobility
group protein-B1 interacts with sterol regulatory
element-binding proteins to enhance their DNA
binding. J Biol Chem. 2005 Jul 29；280（30）：
27523-32.
T, Nakagawa Y, Yahagi N, Sone H, Suzuki H,
Toyoshima H, Yamada N, Shimano H.: Transgenic
mice overexpressing nuclear SREBP-1c in pancreatic
beta-cells. Diabetes, 54, 492-9, 2005
111
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
タボリックシンドロームの病態と治療 第 28 回
日本肥満学会ランチョンセミナー，東京 2007.
6．島野 仁：インスリン抵抗性とトリグリセライ
ド，第 39 回日本動脈硬化学会学術総会シンポジ
ウム，大阪 2007.
7．島野 仁：エネルギー代謝転写調節因子とメタ
ボリックシンドローム，第 44 回日本臨床分子医
学会学術総会フォーラム，和歌山 2007.
研究成果
112
8．島野 仁：加齢とメタボリックシンドローム，
第 49 回日本老年医学会学術集会，シンポジウム，
札幌 2007.
9．島野 仁：エネルギー代謝の転写調節機構，そ
の生理と病態 第 61 回日本栄養食糧学会 シンポ
ジウム，京都国際会議場 2007.
10．島野 仁：転写因子と糖尿病，SREBP-1c 第 50
回日本糖尿病学会年次集会シンポジウム，仙台
2007.
11．島野 仁：脂肪酸組成とインスリン抵抗性 日本
80 回薬理学会 シンポジウム名古屋 2007.
12．Hitosh Shimano SREBP-1c and lipotoxicity,
Symposia, The 6th International Group of Insulin
Secretion（IGIS）France, 2007.
13．島野 仁：Cardiovascular Risk Management, 血
糖コントロールの面から バイエルシンポジウム
東京 2006.
14．島野 仁：エネルギー代謝異常がもたらすイ
ンスリン作用異常と糖尿病合併症 , ランチョン
セミナー，第 21 回日本糖尿病合併症学会 弘前
2006.
15．島野 仁：TFE3，インスリン感受性増強作用を
有する新規エネルギー転写因子 レクチャー，第
41 回 糖尿病の進歩，札幌，2006.
16．島野 仁：エネルギー代謝転写因子とメタボリッ
クシンドローム，シンポジウム，第 24 回内分泌
学会サマーセミナー 神奈川 2006.
17．島野 仁：シンポジウム : 動脈硬化治療のスト
ラテジー 危険因子に対する治療戦略と分子標的
―糖尿病第 6 回動脈硬化教育フォーラム 仙台
（2/5），2006.
18．Hitosh Shimano Transcription factors that regulate
insulin sensitivity in the liver and metabolic
syndrome, Symposia, The 5th Congress of Asian
Pacific Society of Atherosclerosis and Vascular
Diseases（APSAVD）Korea, 2006.
19．Hitosh Shimano，Transcription factors that regulate
insulin sensitivity in the liver and metabolic
syndrome 日韓合同シンポジウム，第 83 回日本
生理学会，群馬，2006.
20．島野 仁：肝臓におけるエネルギー転写調節と
インスリン抵抗性，第 2 回宮崎サイエンスキャ
ンプ，宮崎，2006.
21．島野 仁：肝臓インスリンシグナルを制御する
転写因子，シンポジウム，第 40 回糖尿病の進歩，
金沢，2006.
22．島野 仁：動脈硬化治療のストラテジー危険因
子に対する治療戦略と分子標的 : 糖尿病，シン
ポジウム，第 6 回動脈硬化教育フォーラム，仙台，
2006.
23．島野 仁：メタボリックシンドロームにおけ
る肝臓の転写因子とインスリン抵抗性第 24 回
ヒューマンサイエス総合研究セミナー，東京，
2006.
G．受賞・特許など特記すべき事項
受賞
2005 年 11 月 17 日
日本医師会研究助成受賞
特許
出願番号 PCT/JP2006/300008
発明者 島野 仁，加藤豊範
発明の名称 脂肪毒性の改善剤
出願人 持田製薬株式会社
出願日 2006 年 1 月 4 日
新聞報道など
〈論文 6 Elovl6 関連〉
1．産経新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月）
朝刊 2 面総合
3．東京新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月） 朝刊 全国版 28 頁
11．メディファクス 2007 年 10 月 2 日（火）5257 号
12．東京新聞 TOKYO Web
2007 年 10 月 1 日 02 時 05 分配信
13．読売新聞 YOMIURI ONLINE
2007 年 10 月 2 日 11 時 53 分配信
14．YAHOO ニュース 2007 年 10 月 2 日13 時 7 分配信
15．ロイター通信（HongKong）2007 年 10 月 1 日
4．日刊工業 平成 19 年 10 月 1 日（月） 朝刊 全国版 23 頁
〈論文 23 TFE3 関連〉
1．「インスリン働き強めるたんぱく」
日経産業新聞（2005.12.6）
5．日経産業 平成 19 年 10 月 1 日（月） 全国版 11 頁
2．「血糖下げるタンパク質 生活習慣病治療に期待」
共同通信（2006.1.31）
6．茨城新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月） 朝刊 22 面
3．「インスリン働き強めるたんぱく，糖尿病治療に
評価―筑波大がマウスで確認―」
日刊工業（2005.12.6）
7．読売新聞 平成 19 年 10 月 2 日（火） 夕刊 全国版 18 頁
8．フジサンケイビジネスアイ 平成 19 年 10 月 2 日（火）朝刊 全国 版 9 頁
9．常陽新聞 平成 19 年 10 月 3 日（火） 朝刊 茨城版 4 頁
研究成果
2．日本経済新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月） 朝刊 12 面 科学
10．朝日新聞 平成 19 年 10 月 4 日（木） 夕刊 全国版 12 頁
4．「血糖下げるタンパク質 生活習慣病治療に期待」
Yahoo NEWS（2006.1.31）
5．「筑波大，IRS-2 の発現を亢進させる転写因子
TFE3 の活性化はメタボリックシンドロームの病
態に包括的な治療効果を発揮」
Biotechnology JAPAN（2006.1.18）
113
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
3.3
ナノロジー研究
アスペクト
新しい超高感度非線形分光法の開発とナノ物質への応用
研究代表者：舛本　泰章（数理物質科学研究科・教授）
研 究 期 間：平成 17 年４月〜平成 20 年３月
A．要約
研究成果
本プロジェクトでは、物質の光非線形性を単原子層、
単一ナノ粒子において計測できる超高感度非線形分光
を実現し、単原子層量子ドット、や単一量子ドット、
単一不純物センター、分子性結晶の分光研究を行い、
1．超高感度ヘテロダイン検出フォトンエコーの開発
と単層量子ドットへの応用
2．チャージチューナブル量子ドットのスピン緩和
3．単一量子ドットや単一不純物センターの分光研究
4．分子性結晶・（チオフェン / フェニレン）コオリゴ
マー結晶の分光研究
の各項目において、成果を得た。
B．研究目的
114
ヘテロダイン光非線形検出法の開発と応用およびマ
ルチチャンネルロックイン光非線形検出法の開発と応
用により、物質の光非線形性を単原子層、単一ナノ粒
子において計測できる超高感度非線形分光を実現す
る。この超高感度非線形分光法を、高い光非線形性を
もつ半導体量子井戸、量子ドット、分子性結晶、配列
制御された量子ドットや 分子集合体に応用し、光非
線形物理学、超高速光スイッチ、コヒーレンス計測、
制御の研究を行い、次世代ナノフォトニクスの基盤技
術を提供する。
C．研究組織
研究代表者
舛本 泰章（数理物質科学研究科・教授）
リサーチ・リーブ教員
舛本 泰章（数理物質科学研究科・教授）
リサーチリーブ支援教員
阪東 一毅（現職 : 静岡大学理学部・助教）
客員研究員
坂東 弘之（千葉大学工学部・助教）
奥野 剛史（電気通信大学・准教授）
徳永 英司（東京理科大学・講師）
相原 正樹（奈良先端科学技術大学院大学・教授）
内山智香子（山梨大学・准教授）
佐々木史雄（産業技術総合研究所・主任研究員）
小林 俊介（産業技術総合研究所・グループ長）
堀田 収（京都工芸繊維大学・教授）
TARA センター研究員
池沢 道男（数理物質科学研究科・講師）
冨本 慎一（数理物質科学研究科・准教授）
Pal, Bipul（現職 :Indian Institute Of Science Education
and Research（IISER）, Kolkata・准教授）
D．研究の経過
1．TARA セミナー・公開講演会等の実施状況
1．舛本 泰章：“新しい超高感度非線形分光法の開
発とナノ物質への応用―究極の光非線形分光法
を 求 め て ―”
（TARA プ ロ ジ ェ ク ト 中 間 評 価 公
開講演会）
（2006 年 11 月 17 日）
2．舛本 泰章：“新しい超高感度非線形分光法の開
発とナノ物質への応用”
（TARA プロジェクト
活動報告），TARA NEWS No.34（2007 年 1 月）．
2. 国際交流・主たる訪問者のリスト
（1）国際学会での招待講演
1．M. Ikezawa, S.V. Nair, F. Suto, Y. Masumoto, C.
Uchiyama, M. Aihara and H. Ruda：
“Photon echo
study of excitons and excitonic complexes in selfassembled quantum dots”J. Lumin. 122-123, 730
（2007）
；Int. Conf. on Luminescence and Optical
Spectroscopy of Condensed Matter（ICL’05）
（Beijing, 2005）
．//INVITED PAPER//
2．Y. Masumoto：
“Spin relaxation in charge tunable
quantum dots”Abstracts of the 4th NIMS Int.
Conf. on Photonic Processes in Semiconductor
Nanostructures（2nd Int. Symp on Functionality of
Organized Nanostructures）
，p.27（Tsukuba, 2006）．
3．Y. Masumoto：
“Research Introduction of Masumoto
Group”Workshop on PNU-Tsukuba Collaborated
Research*（Tsukuba, 2006.8.5）．
4．Y. Masumoto：
“Research Introduction of Masumoto
Group”Workshop on PNU-Tsukuba Collaborated
Research*（Tsukuba, 2006.8.21）．
5．Y. Masumoto：
“Research Results of Masumoto
Group in 2006-2007”Workshop on PNU-Tsukuba
Collaborated Research*（Pusan, 2007.3.15）
．
6．Y. Masumoto：
“Research Results of Masumoto
Group in 2006-2007”Workshop on PNU-Tsukuba
Collaborated Research*（Tsukuba, 2007.12.16-18）
．
8．Y. Masumoto：
“New Functions of Artificial Atoms”
Tata Institute of Fundamental Research（TIFR），
Seminar（Munbai, 2008.1.23）
9．Y. Masumoto：
“New Functions of Artificial Atoms”
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and
Physics（CIOMP），Lecture（Changchun, 2008.3.3）
（2）主たる訪問者
Verbin, Serguei
（St. Petersburg Sate University, St. Petersburg, Russia）
Kalevich, Vladimir
（A.F. Ioffe Physico-Technical Institute, Russia）
Zhao, Jialong
（C h a n g c h u n I n s t i t u t e o f O p t i c s , F i n e
Mechanics and Physics, Chinese Academy of
Sciences, Changchun, China）
Jeong, Se-Young
（Pusan National University, Korea）
Yang, Ho-Soon
（Pusan National University, Korea）
Kyhm, Kwangseuk
（Pusan National University, Korea）
E．研究成果
1．超高感度ヘテロダイン検出フォトンエコー
の開発と単層量子ドットへの応用
図 1：超高感度ヘテロダイン検出フォトンエコー測定系。
研究成果
7．Y. Masumoto：
“Research Results of Masumoto
Group in 2006-2007”Workshop on PNU-Tsukuba
Collaborated Research*（Pusan, 2008.3.16-18）．
*：Joint Research Project on“Photo-induced
ferromagnetism and coherent optical
manipulation in semiconductor nanostructures”
人工原子と呼ばれる半導体量子ドットは、量子化さ
れたエネルギースペクトルを持ち、“線幅がどこまで
狭くなるか ?”言い換えれば、“どこまで長いコヒー
レンス時間を持つか ?”を明らかにすることは、“原
子状”の、しかし原子とは異なる量子ドットの本質と
関わる重要な課題であり、量子ドットの量子計算への
応用では最重要なファクターである。単層量子ドット
のコヒーレンス研究が可能となる超高感度ヘテロダイ
ン検出フォトンエコー測定法を開発し、単層量子ドッ
トのコヒーレンス研究を展開することとした。また、
単層量子ドットの発光寿命を測定できる発光のアッ
プ・コンバージョン法を開発し、量子ドットの発光寿
命を測定に応用した。
図 1 に示すようなヘテロダイン検出フォトンエコー
測定法を開発した。この方法は、2 光束のレーザーパ
ルスに 100MHz 程度の 2 つの周波数が異なる高周波
で変調をかけ、この周波数の結合周波数成分でフォト
ンエコー信号を検出する方式で従来のフォトンエコー
測定に比べ 1 桁半の感度を有する。ヘテロダイン検出
フォトンエコー測定法により、単層の量子井戸や積層
された量子ドットの励起子のフォトンエコー信号が
測定できるようになった。単層の歪み誘起 GaAs 量子
ドットおよび電場をかけた単層の InP 量子ドットのヘ
テロダイン検出フォトンエコー測定に成功し、前者で
は量子井戸に比べ量子ドットでは励起子のコヒーレン
ス時間が長く、励起子分子の束縛エネルギーが増大す
ることを明らかにし、後者では電場により電子のドー
プ量を変えることで Pauli Blocking 効果、電場により
115
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TARA
正孔をトンネルで量子ドットから引き抜く過程による
非マルコフ的減衰を初めて観測することに成功した。
研究成果
116
〈InP 単層量子ドットのヘテロダインフォトンエコー〉
［論文 1, 8, 14, 32］
電場を加えられた InP 単層量子ドットにおいて共鳴
光生成された正孔がトンネル効果で量子ドットから抜
ける過程がヘテロダインフォトンエコーの時間特性で
観測され、ノンマルコフ過程の反映した非指数関数的
減衰を示すことが明らかにされた。また、電荷のドー
プに伴うパウリブロッキングがフォトンエコー信号を
消滅させることが明らかになった。
〈歪誘起 GaAs 量子ドットにおける励起子 - 励起子分
子量子ビート〉［論文 2, 14, 18, 32, 37］
半導体中の励起子や励起子分子の束縛エネルギー
は、低次元構造では電子や正孔が空間的に閉じ込めら
れることによって、バルク結晶の時より大きくなるこ
とが予想される。量子井戸に局所的な歪（φ~90nm）
を加えることによって形成される歪誘起 GaAs 量子
ドット試料を用いて、歪のない 2 次元的な GaAs 量子
井戸における励起子分子と、歪によって形成された 0
次元的量子ドット領域に閉じ込められた励起子分子
の束縛エネルギーの直接的な比較を行った。図 2（a）
図 2：単 層 GaAs 量子井戸と歪み誘起量子
ドットにおけるフォトンエコー信号。
に示すように、これら 2 つの領域は同一の試料中に存
在し、発光エネルギーによって区別する事が出来る。
励起子分子の束縛エネルギーは、量子ビートの周期か
ら決定され、それはヘテロダイン検出を利用した高感
度時間分解四光波混合システムの開発によって初めて
可能になった。図 2（b）に、厚さ 3.8nm の井戸内に
作られた歪み誘起量子ドット試料の四光波混合信号を
示す。信号には励起子分子の束縛エネルギーを反映し
た顕著なビートがみられる。振動周期は 0 次元領域
（SIQD）では、2 次元領域（QW）より短く、振動数が 1.5
倍大きくなっている。この観測は、量子井戸の 2 次元
的閉じ込めに横方向の面内閉じ込めを付与された量子
ドットで、束縛エネルギーが 1.5 倍に増大したことを
最も直接的な形で示す。
次に、単層量子ドットの発光寿命を測定できる発光
のアップ・コンバージョン法を開発し、近赤外域の量
子ドットの発光寿命を測定に応用した。
〈ディスク状 InAs/InP 量子ドットにおける励起子輻射
再結合過程の研究〉［論文 34］
ディスク状量子ドットにおいて励起子のディスク面
内方向の閉じ込めが輻射再結合寿命にどのような影
響を与えているかを調べるため、InAs/InP 系のディス
ク状量子ドットと量子井戸の 2 種類の試料について、
フォトルミネッセンス（PL）寿命の温度依存性の測定
を行い比較した。これらの試料の PL スペクトルを図
3 に示す。平均積層厚 2 ML の量子井戸試料が 1 つの
ピークのみを示すのに対して［図 3（a）］、ディスク
状量子ドット試料は分裂した複数のピーク（f3 ~ f9）
を示している［図 3（b）］。これは 1 原子層の厚みを
図 3：(a) InAs/InP 量子井戸及び (b) ディスク状量子ドッ
トの PL スペクトル。積分強度の温度依存性を各
パネルの右上に示す。
〈CdTe 量子ドットにおけるスピン緩和〉
［論文 4］
CdTe 量子ドットの電子のスピン緩和を偏光フォト
ルミネッセンスとその時間分解を通じて調べ、磁場の
強度とともにスピン緩和速度が遅くなる事を示した。
電子スピンの緩和機構として、電子スピン・核スピン
図 4：時間分解 PL の測定結果。(a) InAs/InP 量子井戸、 間の超微細相互作用と核スピンが形成する核磁場のゆ
(c)(d) ディスク状量子ドットの f 5、f 6 ピークにお らぎを考えると、磁場の増加と共に核磁場のゆらぎの
ける温度依存性。(b) は f 5 ピークにおける励起密 寄与は小さくなるので、電子スピンの緩和時間は長く
度依存性。
なる。局在電子のスピン緩和に用いられたこの考えを
用いると、フォトルミネッセンスの円偏光度から求め
単位とする離散的な量子ドットの高さ分布のためであ
たスピン緩和速度も時間分解偏光フォトルミネッセン
り、f3 ~ f9 のピークはそれぞれ 3 ~ 9 ML の高さに対
スから求めたスピン緩和速度も同じ縦磁場依存性で説
応している。図 4 はこれらの試料についてアップ・コ
明されることが明らかになった。
ンバージョン法を用いて PL を時間分解測定した結果
である。この図の曲線のように 1 成分の指数関数的な
〈電子スピンの緩和時間に対する弱磁場による核スピ
減衰を仮定して PL 寿命を求め、それを温度に対して
ン揺らぎの凍結効果〉［論文 5, 10］
調べ、PL 時間積分強度の温度依存性（図 3）を考慮して、
正孔をドープされた量子ドットでは、ドープされた
輻射再結合寿命を求めることができる。量子井戸中の
正孔と光励起された正孔は基底状態ではスピンが反平
励起子の輻射再結合寿命は強く温度に依存し、最低温
行になるので、発光の偏光は電子のスピンの向きを直
部を除いて温度に比例するように増大しているが、こ
接反映し、電子スピンの緩和を直接観測することがで
れは GaAs/AlGaAs 系量子井戸などにおいて示されて
いる結果と同様である。これに比べ、ディスク状量子
きる。Amand（仏 /Toulouse）のグループと共同研究
ドットでは、温度依存性がかなり抑えられていること
により、時間分解偏光発光分光法により、p-InAs 量
が分かった。これは量子ドットに固有の離散的なエネ
子ドット中の電子スピン緩和を研究した。試料は平均
ルギースペクトルを反映したものと考えられる。
として正孔を 1~2 個がドープされた 10 層の自己形成
InAs/GaAs 量子ドット（面密度 4×1010cm -2）で、CW
2. チャージチューナブル量子ドットのスピン緩和
またはピコ秒 Ti：サファイアレーザーでぬれ層の重
Ⅲ -Ⅴ族半導体量子ドット中の電子スピンは、量子
い励起子の低エネルギー側の裾を準共鳴励起し、量子
ドット発光の円偏光度と円偏光発光の時間変化から円
通信の媒体となる光との整合性が良い長いスピン緩和
偏光度の時間トレースを計測した。図 5 は InAs 量子
時間を持つスピン量子メモリーとして有望である。本
ドットの発光スペクトル（a）、磁場 Bz = 0T および Bz
研究グループでは、電子の数を制御できるチャージ
チューナブル量子ドット中のスピンの緩和時間と緩和
= 100mT のもとでの円偏光度スペクトル（b）、および
研究成果
機構を電子の数を変えながら研究し、発光のポンプ・
プローブ法により電子をドープされた InP 量子ドット
中の発光寿命により時間の制約を受けない電子スピン
の緩和時間が、サブミリ秒に達することを明らかにし、
また、コヒーレンスの研究から超微細相互作用（オー
バーハウザー効果）で互いに相互作用する量子ドット
中の電子スピンと核スピンの相互作用を明らかにして
電子スピンの寿命の上限を求めた。また、単層量子ドッ
トからの発光の円偏光度を高感度に検出することで量
子ドットでの励起子の共鳴スピン偏極と微細構造準位
を明らかにした。
117
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の後は一定値となっており、Merkulov の理論計算を
ほぼ完全に支持している。正孔をドープされた InAs
量子ドット中の電子スピン偏極は、光励起後 500 ps
でランダムに向いた核スピンとの超微細相互作用に
より、最初の 1/3 になるが、わずか 100 mT の外部磁
場の印加により 4ns になり電子スピン緩和は抑制され
る。すなわち、わずか 0.1T の磁場で、核スピンの揺
らぎの凍結する効果を見いだした。
研究成果
図 5：InAs 量子ドットの発光スペクトル (a) と磁場
Bz = 0T、Bz = 100mT のもとでの円偏光度
スペクトル。
118
図 6：InAs 量子ドット発光の円偏光度の時間変化。
最低量子準位に電子を 1 個、正孔を 2 個含むときのス
ピン配置（c）である。円偏光度は、電子スピンが担っ
ており、円偏光度は p-InAs 量子ドットでは 10% を超
え、わずか 100mT の磁場印加により円偏光度は 10%
程上昇する。Merkulov によれば、ランダムに分布し
た核スピンによる超微細相互作用により電子におよぼ
す有効磁場により、電子スピンの時間特性は、時間の
初期に、電子スピンの初期値の 1/3 に TD= h/ ( g eμ BD B)
の時間で減衰し、その後は初期値の 1/3 という一定値
に保たれる。ここで、ランダムに向いた核スピンによ
る超微細相互作用により電子に働く磁場分布を W(BN)
= exp[- ( B N)2/D B2] というガウス分布で記述すると、D B
はランダムに分布した核スピンによる超微細相互作
用により電子スピンに働く有効磁場の分布幅である。
図 6 に見られるように、円偏光度の時間変化は初期値
40% で、800 ps でその 1/3、およそ 12% に減少し、そ
〈2 個の電子または正孔をドープされた InAs 量子ドッ
ト中のスピン緩和〉［論文 6］
2 個 の 電 子、 ま た は 2 個 の 正 孔 を ド ー プ さ れ た
InAs 量子ドットを含む GaAs 障壁層を円偏光光励起す
ると、電子（正孔）がドープされているときには負（正）
の円偏光度をもつ量子ドット発光を示す。円偏光度の
励起強度依存性、縦磁場依存性ともに、電子ドープ
と正孔ドープとで異なった特異な変化を示した。0.5T
以下の弱磁場領域の円偏光度の縦磁場依存性はランダ
ムに分布した核スピンによる超微細相互作用により電
子におよぼす有効磁場により、電子スピンの緩和が支
配されていることを示し、円偏光度の励起強度依存性
はテトラオン（電子 3（1）個と正孔 1（3）個の複合系）
の発光寿命に影響しているとして理解される。
〈電子ドープ InP 量子ドット中のサブミリ秒の電子ス
ピン緩和時間〉［論文 12, 13, 19］
電子を 1 個ドープした InP 量子ドットの発光の円偏
光度を計測し、電子のスピン偏極がサブミリ秒からミ
リ秒に達する寿命をもつことを見いだした。チャージ
チューナブル自己形成 InP 量子ドットを円偏光ピコ秒
レーザーパルスにより準共鳴励起し、ファラディー配
置で縦磁場を加え、偏光フォトルミネッセンスおよび
その時間分解を系統的に研究した。原子核スピンの揺
らぎの効果を抑えられる 0.1T の縦磁場下で、InP 量子
ドットの発光帯を円偏光で準共鳴励起すると、励起光
エネルギーからストークスシフトが大きいエネルギー
領域では、負の円偏光度（NCP）をもつ発光となる。
発光ポンプ・プローブ法を用いた時間分解測定により、
負の円偏光度 A NCP は、数百マイクロ秒の緩和時間で
緩和していくことが明らかになった。減衰カーブは単
純な指数関数ではないが、少なくとも 100μs もの長
い時間経過後でも、ポンプとプローブが同じ円偏光の
co-pump と逆の円偏光の cross-pump の間に相当の差が
図 7：電子がドープされた InP 量子ドットの
発光の負の円偏光成分のミリ秒領域の
時間依存性。
ある。実際、図 7 に示すように、電子スピン偏極は
1ms 程度まで保たれていることが示された。負の円偏
光度は温度や磁場に依存し、磁場の増加、温度の上昇
とともに緩和時間が短くなっていくのが明らかとなっ
た。
〈超高分解能時間分解光誘起カー回転測定法の開発と
単層量子ドット中のスピンダイナミクスの研究〉［論
文 80, 88*］
単層量子ドット中の電子や正孔のスピンダイナミク
スの研究を行うため、光弾性変調器、光ブリッジ型平
衡フォトダイオードおよびロックイン増幅器を二段に
直列に使うことにより、5x10-3 度の角度分解能をもつ
世界最高感度の時間分解カー回転測定系の建設に成功
した。この測定系を単層の歪み誘起 GaAs 量子ドット
において、電子スピンのラーモア歳差運動が観測さ
れた。歳差運動周期から得られた g 因子 |g| ∼ 0.25 は、
すでに同一試料において報告のある発光量子ビート測
定による結果と矛盾しない。また量子井戸におけるス
ピン緩和寿命よりも長い量子ドットのスピン緩和寿命
が観測された。これは D'yakonov-Perel' 機構の抑制に
よりスピン緩和が抑制されたと考えることが出来る。
n-GaAs 基板に作成された自己組織化 InP 量子ドット
を用いた測定においては、観測されたラーモア才差運
動の同期から |g| ∼ 0.052 という正孔によると考えられ
る振動成分の観測に成功した。
〈InP 量子ドットにおける動的核スピン分極〉［論文
25, 28］
動的核スピン分極が InP 量子ドットにおいて起こっ
ていることを 2 個の電子と 1 個の正孔からなるトリオ
ンの負の円偏光発光を縦磁場下で観測することで確認
できる。動的核スピン分極がおこると、電子スピン
が感じる有効外部磁場 Beff は外部磁場 B と有効核磁場
BN の和として Beff = B + BN と表わされる。右（左）円
偏光励起下でトリオンの発光の円偏光度を外部磁場 B
の関数として測定すると、図 8 の様に ± B N（励起強
度 40 mW のとき∼ 4.5 mT）で負の円偏光度が鋭く減
少する半値半幅 15 mT の Lorentz 型の磁場依存性が得
られる。右（左）円偏光で負の円偏光度が最小になる
外部磁場が−（＋）にシフトすることから、有効核磁
場 B N を相殺する外部磁場のとき、すなわち有効外部
磁場が 0 のとき、負の円偏光度が最小になり、核スピ
ンのゆらぎによる核磁場が 15mT であるとして図 8 は
理解できる。図 8 の挿入図に示すように、光照射強度
の増加に比例して有効核磁場 B N は線形に増加し、比
∼ 6mT であるこ
較的励起強度の強い 50 mW でも、B N ＝
とは、InP 量子ドットにおける超微細相互作用は比較
的弱いことを示している。
〈チャージチューナブル InP 量子ドット中の電子スピ
ンの緩和時間〉［論文 26, 30］
光弾性変調器を用い円偏光度を 0.1% の精度で測定
研究成果
図 8：円 偏光励起により、核スピン分極が
起こり負の円偏光度が最小になる外
部磁場が− ( ＋ ) にシフトする。
119
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研究成果
120
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図 9：チャージチューナブル InP 量子ドット
の Hanle 効果。
できるハンレ効果測定（横磁場下における円偏光度の
磁場依存性測定）システムを構築し、電子がドープさ
れた InP 量子ドットにおいて準共鳴励起のもと、電子
スピンのコヒーレンス時間測定を行った。
チャージチューナブル InP 量子ドットは、電気バイ
アスを−0.6V にすると中性、−0.1 V にすると 1 電子
がドープされ、＋0.5 V にすると 2 電子がドープされ
る。準共鳴励起で、Hanle 効果測定を行うと、1 電子ドー
プされた時のみ円偏光レーザー励起に対し負の円偏光
度をゼロ磁場で示す発光を示す。Hanle 曲線は半値半
幅 1.54 T、128 mT、4.6 mT の 3 ローレンツ成分の和
で構成される（図 9）。4.6 mT の幅の最も鋭いローレ
ンツ成分は負で、トリオン量子ビートが観測される同
じバイアスで現れるから、ドープされた 1 電子のスピ
ン緩和によるものと同定できる。4.6 mT から gT2* = 2.5
ns が導かれ、InP 量子ドットの電子の g- 因子は 1.5 な
のでドープ電子のスピン緩和時間は T2* = 1.7 ns と導
かれる。この値は、超微細構造相互作用を通して、核
スピン揺らぎが引き起こす電子スピン緩和として説明
される。実際、核スピン揺らぎの有効磁場を円偏光度
の縦磁場依存性から求めた値 15 mT が引き起こす電
子スピン緩和として比較的良い一致を示した。これは、
量子ドットを構成する原子の核スピンゆらぎが超微細
相互作用を通して量子ドット中の電子スピンの寿命の
上限を決めることを明らかにしたという意味を持ち、
核スピンが 0 にはならないⅢ -V 族半導体量子ドット
中の電子スピンの限界を示すものである。128 mT の
幅のローレンツ成分は、1 電子ドープに呼応して負に
なるので光励起電子・正孔対のスピンフリップによる
と同定されスピン緩和時間は T2* = 51 ps と導かれる。
最も広い 1.54 T の幅のローレンツ成分は、1 粒子正孔
のスピン緩和と同定されスピン緩和時間は T2* = 29 ps
と導かれる。ドットの発光ピーク波長における Hanle
効果はドープ電子数を変えると劇的に変化する。2 電
子ドープの時には、Hanle 曲線は正の 2 成分ローレン
ツ関数の和から構成される。この場合、最も低い電子
の量子状態は終始、上向きスピン、下向きスピンの 2
電子で占められているので、正孔のスピン緩和を反映
している。中性の時は、Hanle 曲線は 3 成分ローレン
ツ関数（2 つの正と 1 つの負）の和から構成される。
〈チャージチューナブル InP 量子ドットにおけるスピ
ン偏極〉［論文 40］
直線偏光による準共鳴励起の下、量子ドット中の励
起状態にアップ・ダウンスピンを等量生成し基底状態
からの発光の円偏光度を検出することで量子ドットで
の励起子の共鳴スピン偏極と微細構造準位を明らかに
した。チャージチューナブル InP 量子ドットでは、電
圧を印加することでドット内の電子の数を操作する事
ができる。量子ドット中に電子が 1 つドープされてい
る時には磁場の増加とともに円偏光度が単調に変化し
ており、これは残留電子のゼーマン準位間の熱平衡に
ともなうスピン偏極と荷電励起子形成時の正孔のスピ
ン偏極、活性な荷電励起子準位間の熱平衡化により理
解できるであろう。また、量子ドット中に電子が 2 つ
ドープされている時にも磁場の向きに合わせて円偏光
度が単調に変化しており、これは光励起された電子と
正孔対がそれぞれのゼーマン準位間で相関をもちなが
ら熱平衡化することにより理解できる。これとは対照
的に中性の時（図 10）では円偏光度が 1.5 T と 2.5 T
付近に極値を持ち変化する。この 2 つのピークは横磁
場下では現れず、縦磁場成分が大きくなるにつれて表
れるようになる。また温度を上げていくとこの 2 つの
ピークは失われていく。これらの事からこの振る舞い
は光学的に不活性と活性な励起子のゼーマン準位が交
差・反交差することによると考えられる。2 つの異な
る励起子の準位がエネルギー的に近くなると寿命が長
いので分布が多くなる不活性励起子が右回りまたは左
回り円偏光を発する活性励起子と混ざり発光するよう
になるからである。活性励起子と不活性励起子の混合
状態は、スピンのもつれ合い状態を意味し、スピンの
もつれ合い状態が磁場により制御できたことになる。
研究成果
図 11：InP 単一量子ドットの励起子・励起子分子
発光強度の偏光角依存性。
121
図 10：発光スペクトル (a)、励起子準位の縦磁場依
存性 (b) と、直線偏光励起下の発光の円偏
光度の磁場依存性 (c)。
またこの 2 つのピーク間隔より InP 量子ドットにおけ
るホールの g 因子を 1.02 と求められる。InP 量子ドッ
ト中の励起子準位の計算結果を図 10（b）に示す。こ
れは 1.5 T、2.5 T の磁場で準位が交差しており実験結
果を支持する。
3. 単一量子ドットや単一不純物センターの分光研究
〈単一 InP 量子ドットの励起子・励起子分子の光学異
方性〉［論文 36］
自己形成した InP 量子ドットはサイズの不均一性を
持ち、多数の量子ドットからのマクロな光学スペクト
ル測定では、個々の量子ドットが持つ微細なエネル
ギー構造を測定することはできない。InAs 量子ドッ
トでは、単一量子ドット分光で得られる偏光依存性が
［110］、
［11̄0］方向にあるのに対し、InP 量子ドットで
は母体である GaInP の自然超格子オーダーを反映して
個々に偏光方向が異なることが報告されている。InP
単一量子ドットの個々の光学異方性を調べるため、単
一量子ドットにおける光学スペクトル測定を行った。
図 11 は 10K における InP 単一量子ドットの励起子・
励起子分子の発光強度の偏光依存性を極座標プロット
したものである。励起子と励起子分子が同じ偏光依存
性を示した。偏光方向が［110］、［11̄0］方向とはずれ
図 12：InP 単一量子ドットの発光スペク
トルの偏光依存性。
ているのが分かる。
図 12 は図 11 における発光強度が（a）最大（124°）、
（b）
最小（34°）となる偏光方向に対する発光スペクトル
を示している。白丸は測定結果、実線はローレンツ関
数によるフィットの結果を示す。最大の時は最小の時
に比べ、励起子分子の発光ピーク（XX）は低エネルギー
側へ、励起子の発光ピーク（X）は高エネルギー側へ
シフトしている様子が分かる。これは励起子中の電子
と正孔間の交換相互作用により励起子のエネルギー準
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位が分裂し、そのエネルギー準位のうち、124°（34°）
の時は高い（低い）準位の励起子が発光する一方 , 励
起子分子は高い（低い）励起子を残して発光すること
に起因している。
研究成果
122
〈単一半導体量子ドットの発光自己相関測定による位
相緩和過程の観測〉［論文 41］
単一量子ドットにおける励起子状態は単一光子源
や、長い励起子位相緩和時間を用いた量子ゲート操作
など、量子情報処理への応用が期待される。単一量子
ドットから発光により生じる単一光子は高感度な検出
が可能であり、それを自己相関測定することによって
位相緩和過程の測定が可能となる。GaInP マトリック
ス中に成長された InP 量子ドットでは構造非対称性及
びトラップキャリアなどの周囲の環境からの影響が
個々の量子ドットによって異なり、個々の光学的特徴
が現れてくる。この InP 量子ドットについて、単一ドッ
ト中の励起子の位相緩和過程を調べるために発光の自
己相関測定を行った。
基板上にメサ構造が微細加工された試料を用い、低
温下での単一 InP 量子ドットからの発光を観測した。
CW グリーンレーザー（532 nm）によって障壁層をバ
ンド間励起し、顕微分光によって得られた発光をマイ
ケルソン干渉計に導入し、一方の光路に光学遅延を設
けて干渉させる。この干渉計からの出力を分光器に通
し CCD 検出した。10 K での単一量子ドットからの発
図 13：単一 InP 量子ドットの励起子と荷電
励起子発光の自己相関強度。
光スペクトル中の、励起子による発光（A）と荷電励
起子による発光（B）の干渉信号の振幅を干渉計の遅
延時間に対してプロットした（図 13）。二つの発光ピー
ク A、B に対する遅延時間依存性は位相緩和の振る舞
いが異なり、B では∼ 40 ps の長い位相緩和時間を示
し、非指数関数的な減衰を示した。これはドットの周
囲にトラップされたキャリアを考え、トラップキャリ
アが生成と消滅を比較的ゆっくりした時間スケールで
繰り返して、ドットに対してその時間スケールを反映
したエネルギー変調が生じ、非指数関数的な振る舞い
を示すと考えられる。
〈GaP:N 等電子トラップからの単光子発生〉［論文 20］
Ⅲ - Ⅴ族半導体にドープした光学活性な等電子ト
ラップ不純物を究極の量子ドットと見なして、1 個の
不純物原子あるいは不純物原子ペアに束縛された励起
子に着目し、これら単一の不純物準位からの自然放出
光を単一光子発生に利用する可能性を明らかにするた
め、GaP 結晶中にドープされた窒素原子（N）による
等電子トラップに着目した研究を行った。
物質・材料研究機構の佐久間芳樹博士により、窒素
原子を 1 ∼ 2 原子層だけドープした GaP：N 試料を有
機金属気相成長法（MOCVD）で作製された。孤立窒
素原子ではなく、近接する窒素原子が 2 つペアになっ
た NN と呼ばれる束縛準位を用いることにより、約 3
桁ほどトラップの面内数密度を下げる事が出来るの
で、通常の顕微分光の分解能の範囲に含まれるトラッ
プの数は数個程度に抑えられ、単一トラップの検出も
可能になる。例えば NN3 や NN4 は 1 つの窒素原子が
原点（000）に存在するとした時に、もう一つの窒素
原子がそれぞれ（211）と（220）の位置にあるときに
形成される束縛準位である。
不純物の面内分布の様子を得るために、顕微鏡下の
試料の発光イメージを分光器スリットに結像する方法
で得られた結果を図 14 に示す。（b）は分光器に取り
付けられた 2 次元検出器上の光強度分布であり、縦
方向が試料上の位置に直接対応する。横方向は分光器
で分光された波長である。強度分布には NN3 および
NN4 の波長に輝点が何点か観測されている。これら 1
つ 1 つの点が単一の NN3 および NN4 からの発光であ
る。孤立窒素原子によるピーク A は、同図中の青線
のようになり、こちらには全く構造が観測されない。
これは、孤立 N 原子は NN ペアの数よりも数千倍多
る。遅延時間 0 ns の位置に明瞭なディップが観測さ
れている。バックグラウンド成分を含んでいるためゼ
ロまでは落ちていないものの、単一トラップセンター
からの単一光子の発生を示す結果と言える。これまで
Ⅲ - Ⅴ族半導体中の等電子トラップによる単一光子発
生は報告が無く、本研究により初めて実現された。
研究成果
4. 分子性結晶・
（チオフェン / フェニレン）コオリゴマー
結晶の分光研究
〈（チオフェン / フェニレン）コオリゴマー結晶の励起
子光学遷移〉［論文 16, 38］
（チオフェン / フェニレン）コオリゴマー［2,5-Bis
（4-biphenylyl）oligothiophenes（BPnT）］結晶は室温に
おいて非常に高い発光量子効率を有し、光強励起下で
自然放射増幅光（ASE）を発生するので、有機半導体
図 14：希薄な GaP：N 試料の発光スペクトル (a) と試 レーザーなどへの応用が期待される。しかし、詳細な
料上の一次元的な位置と発光スペクトルの関係 基礎光学遷移やレーザー作用の起源については未解明
(b) を示す。
で、これを解明した。
BPnT（n = 1-4）単結晶はそれぞれほぼ同じ分子振
動モードを持っているため、発光及び吸収スペクトル
にそれらの結合モードが生じ、ほぼ同じエネルギー間
隔で光学遷移のピークが現れることが確認されてき
た。まず、レーザー作用は分子振動モードを伴った光
学遷移で起こることを誘導放出スペクトルと発光スペ
クトルを低温から室温まで温度を変えて調べることで
解明し、次に、振動モードを介さない 0-0 遷移に関し
ては n=2-4 の BPnT 結晶では明瞭な吸収ピークが観測
されていたが、BP1T 結晶のみ発光、吸収ともに 0-0
遷移に対応するピークが観測できないというパズルが
あったが、結晶構造中での分子配列から、この振る舞
いは分子の遷移双極子モーメントの向きと電子的に
結合した隣接分子の遷移双極子モーメントの向きとの
間の関係によって説明できることが明らかにされた。
図 15：GaP:N 中の単一 NN4 トラップセンターにつ
BP1T
結晶では分子の遷移双極子モーメントの向きが
いて初めて観測されたアンチバンチング。
ほぼ平行に配列しているため、H 会合体様の光学遷移
の振る舞いを示し、0-0 遷移が禁制遷移となる。実際、
これらの結晶で 0-0 遷移ピーク付近における吸収スペ
く均一に存在している事を考えれば理解できる。
クトルの偏光依存性を調べたところ、明らかな異方性
これらの輝点が単一のトラップセンターによるもの
が見られた。図 16 は BP3T 結晶の吸収スペクトルで、
かどうかは、Hanbury-Brown Twiss 型の強度相関測定
ab 面内における b 軸方向からの偏光角度依存性を示
を行うことによって確認した。図 15 は同試料に対し
したものである。0-0、0-1 遷移ともに b 軸方向に強く
てピンホールを用いて数ミクロンサイズの領域からの
偏光していることがわかる。これは分子がお互い平行
発光を選択し、狭帯域フィルターで NN4 に相当する
な配列方向からわずかに傾いており、結晶 b 軸方向に
波長だけを切り出して得られた二次の相関関数であ
123
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
の逆数に比例することが明らかにされた。共振器長は
円周長に対応することから円周上に分布した周回モー
ドであると解明された。この振る舞いはマイクロディ
スク構造でも同様に観測された。
研究成果
124
図 16：BP3T 結晶の吸収スペクトルの偏光依存性。
は遷移双極子モーメントの位相が合うため光学遷移が
生じると解釈できる。このような偏光異方性は BP2T
結晶でも同様に見られるため、BPnT 結晶（n = 1-4）
の光学遷移の振る舞いは結晶構造中の分子間の遷移双
極子モーメントの向きに大きく支配されていることが
解明された。
〈（チオフェン / フェニレン）コオリゴマー結晶のリン
グ状マイクロレーザー〉［論文 31, 35］
（チオフェン / フェニレン）コオリゴマー結晶は、
室温において自然放射増幅光が観測され、電界発光も
観測されており、電流注入型有機半導体レーザーへの
応用が期待されている。リソグラフィー加工により
BP1T の薄膜結晶を用いたマイクロサイズの光閉じ込
め構造（直径 10-40 μm のマイクロリング及びマイク
ロディスク構造）を作製し、光励起下で共振器モード
によるレーザー発振を実現した。マイクロリング及び
マイクロディスク構造は Si 基板上に BP1T 薄膜を蒸
着・アニールし結晶化させた後、電子ビーム露光と反
応性イオンエッチングによって作製された。マイクロ
リング構造の共振器モードを反映したレーザー発振が
観測された。バルク薄膜とマイクロリング構造のレー
ザー発振閾値を比較すると、マイクロリング構造の場
合 1/7 程度の低減があること、スペクトルに見られる
共振器モードを反映したモード間隔はリングの円周長
5. 研究の総括と今後の展望
本研究の主要な成果を列挙すると
1）超高感度ヘテロダイン検出フォトンエコーノ開発
により単層量子ドットのコヒーレンス研究が可能
になった。数原子層のフォトンエコーが計測でき
るまでに進化させた超高感度ヘテロダイン検出
フォトンエコーは、今後、大幅に適用範囲を広げ、
新しいレーザー分光学の発展になると期待してい
る。
2）高感度に半導体中のスピンを光学的に計測できる
オプティカルオリエンテーションやオプティカル
アラインメント計測システムを作成し、この手法
を用いてチャージチューナブル InP 量子ドットを
対象にして、1 電子ドープ InP 量子ドットにおける
残留電子のスピンを光により偏極させ、このスピ
ンがミリ秒にわたって保持されることを発光の円
偏光度の時間依存性から見出したが、これにより
実際、スピンを用いて量子情報を保持する可能性
を示した。続いて、電子のスピン分極が原子核の
スピンを分極させること、外部磁場がないと核ス
ピン揺らぎが電子のスピン緩和を引き起こすこと
を利用して動的核スピン分極と核スピン揺らぎを
発光の円偏光度の弱磁場領域の磁場依存性から観
測した。また、1 電子ドープ InP 量子ドットにお
ける残留電子のスピンの横緩和時間（T2*）を、ハ
ンレ効果を用いて測定し、これが核スピン揺らぎ
に起因することを結論した。これは、量子ドット
を構成する原子の核スピンゆらぎが超微細相互作
用を通して量子ドット中の電子スピンの寿命の上
限を決めることを明らかにしたという意味を持ち、
核スピンを持つⅢ - Ⅴ族半導体量子ドットにおけ
る電子スピンの横緩和時間の長さの限界を示すも
のである。中性 InP 量子ドットにおいては、光学
的に不活性と活性な励起子のゼーマン準位が交差・
反交差することによる励起子の共鳴スピン偏極現
象を量子ドットにおいて初めて観測した。これは
磁場によりスピンのもつれ合い状態を制御できる
ことを示した意義もある。
3）こうしたチャージチューナブル InP 量子ドット中
のスピン緩和に直接関わる研究以外の研究も行っ
た。主な方向は、GaP：N 等電子トラップからの
単光子発生、（チオフェン / フェニレン）コオリゴ
マー結晶の光物性で、特に、GaP：N 等電子トラッ
プからの単光子発生の研究は、Ⅲ -V 族半導体中
の等電子トラップによる初めての単一光子発生で、
人工原子の範囲を広げた将来に期待できる成果と
なった。
1．論文
1．Y. Masumoto, F. Suto, M. Ikezawa, C. Uchiyama and
M. Aihara：
“Tunneling-induced dephasing in InP
quantum dots”Physica E 26, 413（2005）
．
2．M . I k e z a w a , Y. M a s u m o t o a n d H . - W. R e n :
“Observation of biexcitonic quantum beat in straininaduced GaAs quantum dots”Physica E 26, 149
（2005）．
3．V.K. Kalevich, I.A. Merkulov, A.Yu. Shiryaev, K.V.
Kavokin, M. Ikezawa, T. Okuno, P.N. Brunkov, A.E.
Zhukov, V.M. Ustinov and Y. Masumoto：
“Optical
spin polarization in double charged InAs selfassembled quantum dots”physica status solidi（a）
202, 387（2005）．
4．Y. Chen, T. Okuno, Y. Masumoto, Y. Terai, S. Kuroda
and K. Takita：
“Spin relaxation in CdTe quantum
dots”Phys. Rev. B 71, 033314（2005）．
7．A.V. Maleev, U.V. Ignatiev, I.Y. Gerlovin, I.E. Kozin
and Y. Masumoto：
“Temperature behavior of hot
carrier dynamics in InP quantum dots”Phys. Rev. B
71, 195323（2005）．
8．Y. Masumoto, F. Suto, M. Ikezawa, C. Uchiyama
and M. Aihara：
“Non-Markovian tunneling induced
dephasing in InP quantum dots”J. Phys. Soc. Jpn.
74（11），2933-2936（2005）．
9．M. Ikezawa, J. Zhao, A. Kanno, and Y. Masumoto：
“Confined Acoustic Vibration Modes in CuBr
Quantum Dots”J. Phys. Soc. Jpn. 74（11），
3082-3087（2005）．
10．P.-F. Braun, X. Marie, L. Lombez, B. Urbaszek, T.
Amand, P. Renucci, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin,
O. Krebs, P. Voisin and Y. Masumoto：
“ Direct
observation of the electron spin dephasing induced
by nuclei in InAs/GaAs quantum dots”Proc. Ioffe
Institute 13th Int. Symp. "Nanostructures: Physics
and Technology", p.45（St. Petersburg, 2005）．
11．I.V. Ignatiev, I.Ya. Gerlovin, S.Yu. Verbin, W.
Maruyama and Y. Masumoto：
“Effect of nuclear
spins on the electron spin dynamics in negatively
charged InP quantum dots”Proc. Ioffe Institute
13th Int. Symp. "Nanostructures：Physics and
Technology", p.47（St. Petersburg, 2005）．
5．P.-F. Braun, X. Marie, L. Lombez, B. Urbaszek, T.
Amand, P. Renucci, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin,
O. Krebs, P. Voisin and Y. Masumoto：
“ Direct
Observation of the Electron Spin Relaxation Induced
by Nuclei in Quantum Dots”Phys. Rev. Lett. 94,
116601（2005）．
12．I.Ya. Gerlovin, I.V. Ignatiev, B. Pal, S.Yu. Verbin and
Y. Masumoto：
“Spin relaxation in magnetic field
for InP quantum dots”Proc. Ioffe Institute 13th Int.
Symp. "Nanostructures：Physics and Technology",
p.63（St. Petersburg, 2005）．
6．V.K. Kalevich, I.A. Merkulov, A.Yu. Shiryaev, L.V.
Kavokin, M. Ikezawa, T. Okuno, P.N. Brunkov, A.E.
Zhukov, V.M. Ustinov and Y. Masumoto：
“Optical
13．M. Ikezawa, B. Pal, Y. Masumoto, I.V. Ignatiev, S.Yu.
Verbin and I.Ya. Gerlovin：
“Submillisecond electron
spin relaxation in InP quantum dots”Phys. Rev. B
研究成果
F．発表
spin polarization and exchange interaction in doubly
charged InAs self-assembled quantum dots”Phys.
Rev. B 72, 045325（2005）．
125
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
72, 153302（2005）．
14．M. Ikezawa, F. Suto, Y. Masumoto and H.-W. Ren：
"Detection of four-wave mixcing signal from single
layer quantum dots" in "Ultrafast Phenomena XIV"
ed. T. Kobayashi, T. Okada, T. Kobayashi, K.A.
Nelson and S. De Silvestri（Springer 2005）p.301‐
p.303.
研究成果
126
15．A. Kanno and Y. Masumoto：
“Highly sensitive timeresolved Kerr rotation measurements on single-layer
quantum dots”J. Lumin. 119-120, 178（2006）；
15th Int. Conf. on Dynamical Processes in Excited
States of Solids（DPC’05），（Shanghai, 2005）．
16．K. Bando, T. Nakamura, Y. Masumoto, F. Sasaki, S.
Kobayashi and S. Hotta：
“Origin of the amplified
spontaneous emission from thiophene/phenylene
co-oligomer single crystals：Towards co-oligomer
lasers”J. Appl. Phys. 99, 013518（2006）．
17．A. Kanno and Y. Masumoto：
“ Spin relaxation
mechanism of strain-induced GaAs quantum dots
studied by time-resolved Kerr rotation”Phys. Rev. B
73, 073309（2006）．
18．M. Ikezawa, S.V. Nair, H.-W. Ren, Y. Masumoto and
H. Ruda：
“Biexciton binding energy in parabolic
GaAs quantum dots”Phys. Rev. B 73, 125321
（2006）．
19．B. Pal, M. Ikezawa, Y. Masumoto and I.V. Ignatiev：
“Millisecond-range electron spin memory in singlycharged InP quantum dots”J. Phys. Soc. Jpn.75,
054702（2006）．
20．Y. Masumoto：
“Spin relaxation in charge tunable
quantum dots”Abstracts of the 4th NIMS Int.
Conf. on Photonic Processes in Semiconductor
Nanostructures（2nd Int. Symp on Functionality of
Organized Nanostructures）
，p.27（Tsukuba, 2006）
．
21．A.Yu. Egorov, V.K. Kalevich, M.M. Afanasiev,
A.Yu.Shiryaev, V.M. Ustinov, M. Ikezawa and Y.
Masumoto：
“ Spin relaxation in charge tunable
quantum dots”Proc. Ioffe Institute 14th Int. Symp.
“Nanostructures：Physics and Technology”
，p.158
（St. Petersburg, 2006）．
22．V.K. Kalevich, E.L. Ivchenko, M.M. Afanasiev, A.Yu.
Egorov, A.Yu. Shiryaev, V.M. Ustinov, B. Pal and Y.
Masumoto：
“Optical pumping and spin-dependent
recombination in GaAsN alloys”Proc. Ioffe Institute
14th Int. Symp.“Nanostructures：Physics and
Technology”
，p.59（St. Petersburg, 2006）．
23．Y. Masumoto, B. Pal, S. Oguchi and M. Ikezawa：
“Spin lifetime in electron-doped InP quantum dots”
Proc. 28th Int. Conf. Physics of Semiconductors, pp.
369-370（Vienna, 2006）．
24．S.Yu. Verbin, B. Pal, M. Ikezawa, I.V. Ignatiev and
Y. Masumoto：
“Nuclear spin effects in negatively
charged InP quantum dots”Proc. 28th Int. Conf.
Physics of Semiconductors, p. 233（Vienna, 2006）．
25．Y. Masumoto, S. Oguchi, B. Pal and M. Ikezawa：
“Spin dephasing of doped electrons in charge-tunable
InP quantum dots：Hanle-effect measurements”
Phys. Rev. B 74, 205332（2006）．
26．M. Sugisaki, H.-W. Ren, S.V. Nair, E. Tokunaga, K.
Nishi, Y. Masumoto and H.E. Ruda：
“Anisotropic
optical response of InP self-assembled quantum dots
studied by pump-probe spectroscopy”Phys. Rev. B
75, 125315（2007）．
27．B. Pal, S.Yu. Verbin, I.V. Ignatiev, M. Ikezawa and Y.
Masumoto：
“Nuclear-spin effects in singly negatively
charged InP quantum dots”Phys. Rev. B 75, 125322
（2007）．
28．B. Pal, K. Goto, M. Ikezawa, Y. Masumoto, P.
Mohan, J. Motohisa and T. Fukui：
“ Time- and
Spectrally-Resolved PL Study of a Regular Array of
InP/InAs/InP Core-multishell Nanowires”Technical
Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics
（CLEO’07）and Quantum Electronics and Laser
Science Conference（QELS'07, Baltimore）,
JThD37.pdf（2007）．
29．Y. Masumoto, B. Pal, S. Oguchi and M. Ikezawa：
“Spin Relaxation in Charge Tunable InP Quantum
Dots”Technical Digest of Quantum Electronics and
Laser Science Conference（QELS'07, Baltimore），
QFD3.pdf（2007）．
31．池沢道男 , 舛本泰章：“半導体量子ドットにおけ
るコヒーレンスの超高感度光検出−光へテロダ
イン検出法を利用したフォトンエコー”日本物
理学会誌 62, 609（2007）．
32．M. Ikezawa, Y. Sakuma and Y. Masumoto：
“Single
Photon Emission from Individual Nitrogen Pairs in
GaP”Jpn. J. Appl. Phys. 46, L871（2007）．
33．S. Tomimoto, A. Kurokawa, Y. Sakuma, T. Usuki and
Y. Masumoto：
“Radiative recombination of excitons
in disk-shaped InAs/InP quantum dots”Phys. Rev. B
76, 205317（2007）．
34．F. Sasaki, S. Kobayashi, S. Haraichi, S. Fujiwara,
K. Bando, Y. Masumoto and S. Hotta：
“Microdisk
and MicroringLasers of Thiophene–Phenylene
Co-Oligomers Embedded in Si/SiO2 Substrates”Adv.
Mater. 19, 3653（2007）．
35．Y. Masumoto, K. Mizuochi, K. Bando and Y.
Karasuyama：
“Optical anisotropy of excitons and
biexcitons in InP quantum dots”J. Lumin. 122-123,
424（2007）；Int. Conf. on Luminescence and
,
Optical Spectroscopy of Condensed Matter（ICL 05）
（Beijing, 2005）
．
37．K. Bando, T. Nakamura, S. Fujiwara and Y.
Masumoto：
“Optical selection rule for the lower
Davydov excitons in co-oligomer single crystals”
Phys. Rev. B 77, 045205（2008）．
38．J. H. Kim, K. Kyhm and Y. Masumoto：
“Ultrafast
Dynamics of the Band-Gap Renormalization and the
State-Filling Effect in Strongly-Confined CdSe/ZnS
Nanocrystals”J. Korean Phys. Soc. 52, 64（2008）．
39．Y. Masumoto, K. Toshiyuki, T. Suzuki and M.
Ikezawa：
“Resonant spin orientation at the exciton
level anticrossing in InP quantum dots”Phys. Rev. B
77, 115331（2008）．
40．K. Bando, and Y. Masumoto：
“ Interferometric
spectroscopy of excitons in InP single quantum dots”
，
J. Lumin. 128, 855（2008）．
41．I. Ya Gerlovon, I. V. Ignatiev, I. A. Yugova and Y.
Masumoto：
“Quantum Beats of Spin States in the InP
Quantum Dots”Opt. Spectroscopy 104, 577（2008）．
2. 学会発表
1．Yu. Egorov, V.K. Kalevich, M.M. Afanasiev,
A.Yu.Shiryaev, V.M. Ustinov, M. Ikezawa and Y.
Masumoto：
“ Spin relaxation in charge tunable
quantum dots”Ioffe Institute 14th Int. Symp.
“Nanostructures: Physics and Technology”
，St.
Petersburg, June 2006.
2．V.K. Kalevich, E.L. Ivchenko, M.M. Afanasiev,
A.Yu. Egorov, A.Yu. Shiryaev, V.M. Ustinov, B.
Pal and Y. Masumoto：
“Optical pumping and spindependent recombination in GaAsN alloys”Ioffe
研究成果
30．S. Fujiwara, K. Bando and Y. Masumoto, F.
Sasaki and S. Kobayashi, S. Haraichi, S. Hotta：
“Laser oscillations of whispering gallery modes in
thiophene/phenylene co-oligomer microrings”Appl.
Phys. Lett. 91, 021104（2007）．
36．M. Ikezawa, S.V. Nair, F. Suto, Y. Masumoto, C.
Uchiyama, M. Aihara and H. Ruda：
“Photon echo
study of excitons and excitonic complexes in selfassembled quantum dots”J. Lumin. 122-123, 730
（2007）；Int. Conf. on Luminescence and Optical
Spectroscopy of Condensed Matter（ICL’05）
（Beijing, 2005）
．//INVITED PAPER//
127
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Institute 14th Int. Symp.“Nanostructures: Physics
and Technology”
，St. Petersburg, June 2006.
3．Y. Masumoto, B. Pal, S. Oguchi and M. Ikezawa：
“Spin lifetime in electron-doped InP quantum dots”
28th Int. Conf. Physics of Semiconductors, Vienna,
July 2006.
研究成果
128
4．S.Yu. Verbin, B. Pal, M. Ikezawa, I.V. Ignatiev and
Y. Masumoto：
“Nuclear spin effects in negatively
charged InP quantum dots”28th Int. Conf. Physics
of Semiconductors, Vienna, July 2006.
5．K. Goto, S. Tomimoto, B. Pal, Y. Masumoto, P.
Mohan, J. Motohisa, and T. Fukui：
“ Transient
Band Bending in InP/InAs/InP Core-Multishell
Nanowires”First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008）
，
Tsukuba, March 2008.
6．K. Bando and Y. Masumoto：
“Narrowing of Exciton
Linewidth of a Quantum Dot with Increasing
Temperature”First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008）
，
Tsukuba, March 2008.
7．T. S u z u k i , K . K a w a n a , M . I k e z a w a a n d Y.
Masumoto：
“Spin Orientation of Excitons, Trions
and Tetraons in Charge Tunable InP Quantum dots”
First International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）
，Tsukuba, March
2008.
8．M . I k e z a w a , Y. S a k u m a , M . Wa t a n a b e , Y.
Masumoto：
“Single NN Pair Luminescence and
Single Photon Generation in Nitrogen δ-doped
G a P”F i r s t I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, March 2008.
9．阪東一毅，中村俊輝，舛本泰章，小林俊介，佐々
木史雄，堀田収：
“（チオフェン / フェニレン）コ
オリゴマー結晶の吸収端近傍における光学遷移”
日本物理学会（2005 年 9 月）
10．菅野敦史，
舛本泰章
“半導体ナノ構造の光誘起カー
：
回転”日本物理学会（2005 年 9 月）
11．藤原聖士，阪東一毅，舛本泰章，佐々木史雄，
小林俊介，堀田収：
“ 高密度励起下における（チ
オフェン / フェニレン）コオリゴマー結晶の時
間分解分光”日本物理学会（2005 年 9 月）
12．池沢道男，
大島隆治，
舛本泰章，
岡田至崇：
“InGaAs
量子ドットにおけるフォトンエコー”日本物理
学会（2005 年 9 月）
13．B. Pal，池沢道男，舛本泰章，I.V. Ignatiev：
“Very
long spin memory in InP quantum dots observed in
pump-probe photoluminescence spectroscopy”日本
物理学会（2005 年 9 月）
14．烏山陽子，水落清，阪東一毅，舛本泰章：
“InP
単一量子ドットの励起子・励起子分子の光学異
方性”日本物理学会（2005 年 9 月）
15．小口修平，池沢道男，舛本泰章：“InP 量子ドッ
トにおけるスピン緩和 2”日本物理学会（2005
年 9 月）
16．舛本泰章：“半導体量子ドット中のキャリア間相
互作用の時間分解測定”日本物理学会（2006 年
3 月）
17．舛本泰章，須藤史敬，池沢道男“チャージチュー
：
ナブル InP 量子ドットのフォトンエコー”（2006
年 3 月）
18．藤原聖士，阪東一毅，舛本泰章，佐々木史雄，
小林俊介，堀田収：
“ 高密度励起下における（チ
オフェン / フェニレン）コオリゴマー結晶の時
間分解分光Ⅱ”日本物理学会（2006 年 3 月）
19．後藤健 , パル ビプル , 舛本泰章 , モハン プリミー
ラ , 本久順一 , 福井孝志：
“InP/InAs/InP コアマル
チシェル型ナノワイヤの時間分解発光スペクト
ル”日本物理学会（2006 年 9 月）
20．黒川篤 , 冨本慎一 , 佐久間芳樹 , 臼杵達哉 , 舛本
泰章“原子層レベルの離散的高さ分布を持つディ
：
スク状 InAs 量子ドットの時間分解発光分光”日
本物理学会（2006 年 9 月）
21．阪東一毅 , 舛本泰章：
“InP 単一量子ドットの発光
干渉測定”日本物理学会（2006 年 9 月）
23．後藤健 , パル ビプル , 舛本泰章 , モハン プリミー
ラ , 本久順一 , 福井孝志：
“InP/InAs/InP コアマル
チシェル型ナノワイヤの時間分解発光スペクト
ルⅡ”日本物理学会（2007 年 3 月）
24．藤原聖士 , 阪東一毅 , 舛本泰章 , 佐々木史雄 , 小
林俊介 , 原市聡 , 堀田収：
“（チオフェン・フェニ
レン）コオリゴマー結晶のリング状マイクロレー
ザーⅡ”日本物理学会（2007 年 3 月）
25．阪東一毅 , 舛本泰章：
“InP 単一量子ドットにお
ける励起子の発光自己相関測定”日本物理学会
（2007 年 3 月）
26．利行健 , 鈴木宰 , 池沢道男 , 舛本泰章：“チャー
ジチューナブル InP 単一量子ドットにおけるス
ピン緩和”日本物理学会（2007 年 3 月）
30．冨本慎一 , 黒川篤 , 佐久間芳樹 , 臼杵達哉 , 舛本
泰章：
“原子層数で決まる離散的な高さ分布を持
つディスク状 InAs 量子ドットの発光寿命測定”
応用物理学会（2006 年 9 月）
31．佐々木史雄 , 小林俊介 , 原市聡 , 藤原聖士 , 阪東
一毅 , 舛本泰章 , 堀田収：
“（チオフェン / フェニ
レン）コオリゴマー（TPCO）薄膜におけるマイ
クロレーザー発振”平成 18 年度ナノサイエンス
特別プロジェクト研究成果発表会（2007 年 3 月）
32．後藤健 , パル ビプル , 舛本泰章 , モハン プリメー
ラ , 本久順一 , 福井孝志：
“InP/InAs/InP コアマル
チシェル型ナノワイヤにおける励起子緩和過程”
平成 18 年度ナノサイエンス特別プロジェクト研
究成果発表会（2007 年 3 月）
33．利行健 , 鈴木宰 , 池沢道男 , 舛本泰章：
“チャージ
チューナブル InP 量子ドットにおける励起子準
位の交差・反交差”平成 18 年度ナノサイエンス
特別プロジェクト研究成果発表会（2007 年 3 月）
34．渡辺伸人 , 池沢道男 , 舛本泰章：
“ZnP2 単結晶中
の超短パルス伝播”平成 18 年度ナノサイエンス
特別プロジェクト研究成果発表会（2007 年 3 月）
27．舛本泰章 , 小口修平 , パル ビプル , 池沢道男：
“InP
単一量子ドットにおけるドープ電子のスピン緩
和”日本物理学会（2007 年 3 月）
35．冨本慎一 , 黒川篤 , 佐久間芳樹 , 臼杵達哉 , 舛本
泰章：
“ディスク状 InAs 量子ドットにおける励起
子再結合寿命の測定”平成 18 年度ナノサイエン
ス特別プロジェクト研究成果発表会（2007 年 3
月）
28．阪東一毅 , 中村俊輝 , 藤原聖士 , 舛本泰章 , 小林
俊介 , 佐々木史雄 , 下位幸弘 , 堀田収：
“（チオフェ
ン・フェニレン）コオリゴマー結晶の励起子遷
移における会合体的性質”日本物理学会（2007
年 3 月）
36．S. Tomimoto, A. Kurokawa, Y. Sakuma, T. Usuki,
a n d Y. M a s u m o t o：
“R e c o m b i n a t i o n l i f e t i m e
measurements of excitons confined in ultrathin diskshaped InAs quantum dots”第 1 回アトミックテク
ノロジー国際シンポジウム（2007 年 3 月）
研究成果
22．藤原聖士 , 阪東一毅 , 舛本泰章 , 佐々木史雄 , 小
林俊介 , 原市聡 , 堀田収：
“（チオフェン・フェニ
レン）コオリゴマー結晶のリング状マイクロレー
ザー”日本物理学会（2006 年 9 月）
29．阪東一毅 , 中村俊輝 , 舛本泰章 , 小林俊介 , 佐々
木史雄 , 堀田収：
“チオフェン / フェニレン）コオ
リゴマー結晶の光学遷移における会合体的性質”
応用物理学会（2006 年 9 月）
129
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究成果
130
TARA
37．後藤健 , パル ビプル , 舛本泰章 , モハン プリメー
ラ , 本久順一 , 福井孝志：
“InP/InAs/InP コアマル
チシェル型ナノワイヤにおける励起子緩和過程”
日本物理学会（2007 年 9 月）
47．鈴木宰 , 川名啓介 , 池沢道男 , 舛本泰章：
“チャー
ジチューナブル InP 量子ドットの励起子準位の
反交差に伴うスピン偏極”日本物理学会（2008
年 3 月）
38．阪東一毅 , 舛本泰章：
“ 単一 InP 量子ドットにお
ける励起子位相緩和過程の非指数関数的減衰”
日本物理学会（2007 年 9 月）
48．池沢道男 , 佐久間芳樹 , 渡邉真人 , 舛本泰章：
“窒
素を δ ドープした GaP の単一等電子トラップ分
光”日本物理学会（2008 年 3 月）
39．鈴木宰 , 川名啓介 , 池沢道男 , 舛本泰章：
“チャー
ジチューナブル InP 量子ドットにおける励起子
準位の交差・反交差に伴うスピン偏極”日本物
理学会（2007 年 9 月）
49．池沢道男 , 佐久間芳樹 , 渡邉真人 , 舛本泰章：“窒
素を δ ドープした GaP における単一等電子ト
ラップの高分解能発光測定”応用物理学会（2008
年 3 月）
40．冨本慎一 , 黒川篤 , 佐久間芳樹 , 臼杵達哉 , 舛本
泰章：
“InAs/InP 量子井戸及びディスク状量子ドッ
トにおける励起子輻射再結合寿命”日本物理学
会（2007 年 9 月）
50．渡邉真人 , 池沢道男 , 佐久間芳樹 , 舛本泰章：
“窒
素を δ ドープした GaP における NN ペア空間分
布の濃度依存性”応用物理学会（2008 年 3 月）
41．岩井滋人 , 奥村恒雄 , 徳永英司 , 小林孝嘉 , 李定植 ,
西研一 , 舛本泰章：
“InP, CuCl 量子点の顕微非線
形吸収分光”日本物理学会（2007 年 9 月）
42．池沢道男 , 佐久間芳樹 , 舛本泰章：
“GaP 中の単一
窒素等電子トラップによる単一光子発生”日本
物理学会（2007 年 9 月）
43．舛本泰章：
“人工原子の新光機能性”ナノフォト
ニクスセミナー（2007 年 10 月）
44．後藤健 , 冨本慎一 , パル ビプル , 舛本泰章 , モハ
ン プリメーラ , 本久順一 , 福井孝志：
“InP/InAs/
InP コアマルチシェル型ナノワイヤにおける光
励起キャリアの過渡現象”日本物理学会（2008
年 3 月）
45．池沢道男 , 佐久間芳樹 , 舛本泰章“窒素を
：
δ ドー
プした GaP における単一等電子トラップの顕微
PL と単一光子発生”応用物理学会（2007 年 9 月）
46．舛本泰章：
“量子ドットのスピン”ナノ量子エレ
クトロニクスセミナー（2007 年 12 月）
51．阪東一毅 , 舛本泰章：
“ 半導体量子ドットにおけ
る励起子線幅の温度上昇による先鋭化”応用物
理学会（2008 年 3 月）
52．藤田祥一 , 柴田大地 , 坂東弘之 , 松末俊夫 , 奥野
剛史 , 舛本泰章：
“InP 及び InGaAs における 2 光
子吸収係数の波長・偏波依存性”応用物理学会
（2008 年 3 月）
3. 主な招待講演
1．M. Ikezawa, S.V. Nair, F. Suto, Y. Masumoto, C.
Uchiyama, M. Aihara and H. Ruda：
“Photon echo
study of excitons and excitonic complexes in selfassembled quantum dots”J. Lumin. 122-123, 730
（2007）；Int. Conf. on Luminescence and Optical
Spectroscopy of Condensed Matter（ICL’05）
（Beijing, 2005）
．//INVITED PAPER//
2．Y. Masumoto：
“Spin relaxation in charge tunable
quantum dots”Abstracts of the 4th NIMS Int.
Conf. on Photonic Processes in Semiconductor
Nanostructures（2nd Int. Symp on Functionality of
Organized Nanostructures）
，p.27（Tsukuba, 2006）．
3．Y. Masumoto：
“Research Introduction of Masumoto
Group”
，Workshop on PNU-Tsukuba Collaborated
Research*（Tsukuba, 2006.8.5）
．
4．Y. Masumoto：
“Research Introduction of Masumoto
Group”
，Workshop on PNU-Tsukuba Collaborated
Research*（Tsukuba, 2006.8.21）
．
5．Y. Masumoto：
“Research Results of Masumoto
Group in 2006-2007”
，Workshop on PNU-Tsukuba
Collaborated Research*（Pusan, 2007.3.15）．
報道発表
1．2007 年 9 月 3 日 , NIMS- 筑波大のプレスリリース ,
“Ⅲ -V 族半導体中のドーピング原子からエネル
ギーのそろった単一光子の発生に世界で初めて
成功―Ⅲ - Ⅴ族半導体の等電子トラップからの
単一光子発生を実証―”
2．2007 年 9 月 4 日 , 日刊工業新聞，
“単一光子の発
生 Ⅲ - Ⅴ族半導体で確認”
3．2007 年 9 月 4 日 , 日経産業新聞，
“ 光子 1 個ずつ
発生 ガリウムリン結晶使用”
7．Y. Masumoto：
“Research Results of Masumoto
Group in 2006-2007”
，Workshop on PNU-Tsukuba
Collaborated Research*（Pusan, 2008.3.16-18）．
*：Joint Research Project on“Photo-induced
ferromagnetism and coherent optical
manipulation in semiconductor nanostructures”
4．2007 年 9 月 4 日 , 化学工業日報，
“ Ⅲ - Ⅴ族化合
物半導体 等電子トラップから単一光子発生に成
功”
8．Y. Masumoto：
“New Functions of Artificial Atoms”
，
Tata Institute of Fundamental Research（TIFR），
Seminar（Munbai, 2008.1.23）
5．2007 年 9 月 4 日 , フジサンケイビジネスアイ，
“不
純物原子からエネルギーそろう単一光子 Ⅲ -V
族半導体で初の成功”
9．Y. Masumoto：
“New Functions of Artificial Atoms”
，
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and
Physics（CIOMP）
，Lecture（Changchun, 2008.3.3）
6．2007 年 10 月 , Laser Focus World JAPAN 2007 年
10 月号，
“NIMS, Ⅲ - Ⅴ族半導体中のドーピング
原子から単一光子発生に成功”
G．受賞・特許など特記すべき事項
特許
1．舛本泰章：「アップ・コンバージョン素子」，日
本国特許第 3789708 号，登録日：2006.4.7
7．2008 年 1 月 , 電子情報通信学会誌 2008 年 1 月号 ,
“Ⅲ - Ⅴ族半導体中のドーピング原子からエネル
ギーのそろった単一光子の発生に成功―等電子
トラップからの単一光子発生を実証―”
研究成果
6．Y. Masumoto：
“Research Results of Masumoto
Group in 2006-2007”
，Workshop on PNU-Tsukuba
Collaborated Research*（Tsukuba, 2007.12.16-18）．
2．岡本紘 , 坂東弘之 , 舛本泰章 , 奥野剛史：
「超高速・
広い波長帯域の光可飽和吸収半導体 , それを用
いた半導体装置及び導波路型光―光スイッチ」,
日本国特許第 3830858 号，登録日：2006.7.2
131
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
3.4
マルチメディア情報研究
アスペクト
次世代生体機能・性状情報イメージング技術の高度化
研究代表者：椎名　毅（システム情報工学研究科・教授）
研 究 期 間：平成 17 年４月〜平成 20 年３月
A．要約
研究成果
132
本プロジェクトでは、医用超音波技術を基礎とし、
その次世代型の超音波センシング技術と、高度 IT 技
術との融合をはかることで、従来の組織形態に加え、
組織性状や生体機能に関する診断情報を可視化するた
めの基礎技術を開発し、さらに装置化につなげること
を目指すものである。
このうち、組織性状の診断については、これまでに
組織弾性イメージングの手法を開発し、乳癌診断を目
的とした装置の臨床応用が始まっているが、さらに、
前立腺癌、甲状腺癌などの多領域への展開や、腫瘤性
病変だけでなく肝硬変などのびまん性疾患の診断への
応用について検討した。さらに、組織弾性イメージン
グの手法を血管内エコー法に適用することで、動脈硬
化性の病変として、不安定プラークの評価や、大動脈
瘤の破裂予測のための基礎研究についても取り組ん
だ。また、次の段階として組織弾性の定量化のための
研究を進めた。
機能情報については、これまで 3 次元の変位ベクト
ルを計測する位相勾配法を開発し、心筋収縮能のイ
メージングに適用してきたが、さらに、実際の臨床計
測で想定される雑音による低 SN の場合においても頑
健な方法として、動的格子補間法を提案した。また、
簡単な実験装置を試作し、ファントム実験による有効
性を検証した。
B．研究目的
医療の診断情報は、臓器や組織の形態・機能・性状
に関する情報からなるが、現在の医用画像診断システ
ムの大部分は形態情報を得るものである。一方、これ
らの形態情報に組織性状、機能情報を用いることで、
早期診断や診断精度の向上、的確な手術支援が可能に
なり、それによる患者の QOL（Quality of Life）の向
上が期待される。
以上の観点から、平成 14 年度−16 年度のプロジェ
クトにおいては、非侵襲性（無害）、簡便性、リアル
タイム性の点で優れている医用超音波技術を基礎と
し、その次世代型の超音波センシング技術と、高度
IT 技術との融合をはかることで、従来の組織形態に
加え、機能情報や性状情報を可視化するための基礎技
術を開発し、さらに装置化につなげることを目指した。
その成果として、性状情報としては、組織の硬さを可
視化する組織弾性イメージングについて、また機能情
報としては、3 次元血流分布や心筋収縮能のイメージ
ングについて基礎技術を開発し、特に前者については
企業との共同研究を推進し、装置化を達成した。
本プロジェクトでは、これらの成果をもとに、さら
に生体機能と性状情報のイメージング技術について高
度化をはかり、それらに基づく診断および治療支援技
術の実用化を目指す。
C．研究組織
研究代表者
椎名 毅（システム情報工学研究科・教授）
リサーチリーブ教員
植野 映（人間総合科学研究科・准教授）
リサーチリーブ支援教員
山川 誠（システム情報工学研究科・講師（現 : 京
都大学大学院工学研究科特任准教授）
）
客員教員
梅村晋一郎（東北大学大学院工学研究科・教授）
TARA センター研究員
平井 有三（システム情報工学研究科・教授）
北川 博之（システム情報工学研究科・教授）
五十嵐徹也（人間総合科学研究科・教授）
東野英利子（人間総合科学研究科・准教授）
宮永 直人（人間総合科学研究科・講師）
石光 敏行（茨城メディカルセンター）
TARA センター客員研究員
伊東 正安（東京電機大学大学院電子情報工学研究
科・教授）
窪田 純（（株）日立メディコ技術研究所第 1 部・
副技師長）
J. C. Bamber（Joint Department of Physics, Institute of
Cancer Research and Royal Marsden NHS
Trust, Head：英国）
D．研究の経過
1．TARA セミナー・公開講演会等の実施状況
（1）岡山県医用工学研究会第 1 回セミナー
「超音波組織弾性イメージング法の開発」2005 年 5 月
（2）日本学術会議 ME フォーラム 10 回記念 ME フォー
ラム 2006
「異分野の融合と新しい研究の流れ」
（東京大学）
2006 年 1 月
（3）イノベーション・ジャパン 2007 −大学見本市
東京国際フォーラム，2007.9.12-14
「モバイル医療情報モニタリングシステム」
（5）茨城県内企業向け成果説明会
茨城県工業技術センター，2007.12.6
「モバイル医療情報モニタリングシステム」
他 6 件
2．国際交流・主たる訪問者のリスト
（1）国際学会での招待講演
1．国 際 医 用 生 物 超 音 波 会 議（WFUMB）2006,
Seoul, May 31, 2006.
Keynote Lecture: T. Shiina,“Ultrasound Tissue
Elasticity Imaging System”
2．医用生体国際シンポジウム（ISMBE in Thailand）
，
Bangkok, 9 Nov, 2006.
Invited Speech: T.Shiina,”Present and Future of
Ultrasound Tissue Elasticity Imaging”
th
3．第 4 回日米音響学会合同会議（4 Joint Meeting
of the Acoustical Society of America and the
Acoustical Society of Japan, Honolulu, 29 Nov. 2006.
Invited Speech: T. Shiina,“Present and Future of
Elasticity Imaging Technology”
他 3 件
E．研究成果
主な研究成果の幾つかを以下に示す。
1．M icroscopic Measurement of Three-Dimensional
Distribution of Tissue Viscoelasticity
（1）Background and Objectives
（2）Principle and measurement system
So far some approaches for microscopic measurement
2)
of tissue elasticity have been proposed . These approaches
emphasize high spatial resolution with high frequency
ultrasound, so thin slices of tissue must be used. However,
such thin slices are two-dimensional distributions, and real
mechanical properties of tissue are apt to change when
tissues are sliced thinly since the tissue microstructure is
destroyed. Therefore, to evaluate the mechanical properties
of tissues under clinical conditions, we considered to
measure the three-dimensional distribution of mechanical
properties for relatively thick samples that preserve the
microstructure of tissues. In addition, viscosity is another
important parameter for tissue characterization, although
most methods have so far have only tried to measure
elasticity.
A proposed microscopic measurement of elastic
properties, i.e., Young s modulus E in this study is based
on the static methods which utilize the deformation of
tissues induced by compression and relaxation. It is well
known that Young s modulus increases with an increase
of strain magnitude and the relation is approximated by an
,
exponential character as the following equation. Young s
modulus of linear elastic body under slight deformation E0,
and a parameter of elastic nonlinearityβcan be estimated
from measured stress-strain curve.
The stress-strain relationship of soft tissue also exhibits
研究成果
（4）いばらきものづくり交流会 in つくば
つくばカピオ，2007.10.25-26
「モバイル医療情報モニタリングシステム」
Ultrasonic tissue elasticity imaging has been investigated
for the purpose of utilizing mechanical properties of tissues
for diagnosis and practical system which can be applicable
1)
to clinical diagnosis has recently been developed . To
diagnose the stage of disease progression and differentiate
malignant from benign precisely using parameters which
represent tissue elasticity and viscosity, it is required
to elucidate the quantitative relationship between these
parameters and diseases. However, any database to refer
sucha kind of the relation has hardly been established yet.
From this viewpoint, we are investigating on development
of a three-dimensional tissue viscoelasticity microscope for
accumulating quantitative data on mechanical properties of
tissues. In this study primary system was constituted and its
basic performance was evaluated using tissue phantom.
133
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究成果
134
TARA
the hysteresis loop in processes of the load and unload and
the area of hysteresis loop is related with viscoelasticity.
Therefore we have previously introduced hysterisis
parameters HP based on the area of hysteresis loop to
3)
evaluate these viscoelastic properties of soft tissues .
We constituted an experimental system to evaluate
the availability of microscopic measurement of threedimensional distribution of tissue viscoelasticity based
on above approaches. By considering the appropriate
penetration depth and spatial resolution, a probe with a
relatively low frequency, 20MHz is used to image a thick
specimen, for example, more than 5mm. A specimen is
located in the degassed water and compressed by a plate. A
thin film is stretched on the hole which is opened at center
of the plate.
First of all, many sets of volumetric data of echo
signals from the tissue specimen is captured by alternately
scanning the probe in the horizontal direction or xy plane
and compressing the tissue specimen by the plate driven
by a stepping motor. At the same time, the value of applied
pressure is also recorded by the electric balance. Threedimensional distribution of axial strain under small
deformation is obtained from echo signals at adjacent
frames. Next, assuming that the stress distribution is
uniform within specimen, the stress-strain curve or
hysteresis loop at each portion is obtained based on the
accumulated strain and the surface pressure over the
compression and relaxation processes. Finally, three
dimensional distributions of Young s modulus and the
hysterisis parameter HP are obtained.
（3）Phantom experiment
Phantom of tissue specimen was made of konnyaku and
included a square column which was made of acrylamide
and 2mm on a side as shown in Fig. 1 (a) and (b). Elastic
modulus Eo of konnyaku measured by mechanical method
was about 35 kPa, whereas that of the acrylamide was about
290 kPa. These imply that konnyaku has a larger viscosity
compared with acrylamide. Figure 1 (c) and (d) show a
result of measurement of three-dimensional distribution
of elastic modulus Eo. The inclusion is clearly imaged as
a harder region and the value of Young s modulus was
coincident with the value mechanically measured. As
Fig. 1 An example of imaging of 3D elastic modulus
to hysteresis parameter, the inclusion was displayed as
low value of HP which is coincident with the results of
mechanical measurement.
（4）Conclusion
A basic system of a three-dimensional tissue
viscoelasticity microscope was constituted. Results
of experiments by using phantom showed that three
dimensional distributions of elastic modulus were obtained
with reasonable resolution and precision by our basic
system at 20MHz center frequency. In order to precisely
evaluate spatial and contrast resolution, more appropriate
phantom would be required.
References
1．N. A. Cohn, S. Y. Emelianov, M. A. Lubinski, and M.
O Donnell : IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect., Freq.
Contr. 44（1997）1304.
2．A.Itoh, E. Ueno, E.Tohno, H. Kamma , H. Takahashi ,
T. Shiina T, M.Yamakawa, T. Matsumura : Radiology,
231（2006）, 341.
3．N. Nitta, T. Shiina, E. Ueno, Proc. of 2003 IEEE
International Ultrasonics Symposium,（2003）1606.
（2）方 法
初年度は、この超音波エラストグラフィの手法を腹
部大動脈瘤の性状評価に適用することを試みた。その
結果、血管壁や血栓の組織弾性の分布をある程度評価
可能なことが確かめられた。一方で血栓部分の抽出処
理が重要となることが明確になった。
このため、本年度は、さらに高精度化をはかるため
の手法と、新たな組織弾性評価のパラメータとしてせ
ん断ひずみの計測を試みた。
（3）結果及び考察
まず、エラストグラフィは拍動で生じる組織の変形
を隣接する 2 フレームの比較により求めるが、その際
に画像間で各点の相関係数を求め、結果の信頼度と性
状評価の指標とした。図 1 は、腹部大動脈瘤の例で、
上段の短軸像では、B モード像でも、内膜上に肥厚し
た血栓が見られるが、相関係数像では中央にもやや高
い値が示された。実際にストレイン像では、中央に高
いひずみ値を示す軟らかい血栓があることが示され
た。下段は内部が低輝度のプラークを有する大動脈瘤
の長軸断面である。通常の B モード像では、内腔と
プラーク内部は同様に低輝度であるが、相関係数像で
は内腔左端で相関係数が低く血液成分で、内腔の中央
から右は相関係数が高く血栓である可能性が高いと言
える。また、プラーク内部も同様に相関係数は高い。
ストレイン像を見ると、血管壁が低ひずみで最も硬く、
研究成果
2．超音波エラストグラフィによる大動脈瘤脆弱性評
価法の開発と確立に関する研究
（1）緒 言
超音波エコー法は、簡便で大動脈瘤拡大進行の経過
観察に適していることから、現状でも大動脈瘤診断上
重要な手段となっている。現状では大動脈瘤の形状や
大きさを目安にしているが、大動脈瘤の外科的治療法
における手術適応の時期の評価には、動脈壁自体の脆
弱化の程度等のより客観的な指標が必要とされてい
る。
本研究では、組織の力学的特性を直接的に画像化可
能な超音波エラストグラフィの手法と、超音波エコー
像を用いて大動脈瘤の形状および組織弾性の分布を３
次元的に画像化することにより、拡大進行状況と脆弱
性を把握し、破綻の危険度の客観的な評価を可能とす
ることを目指している。
図１　腹部大動脈瘤における相関係数像とストレイン像
135
内腔の血栓と思われる部位は、ストレイン像で血管壁
に比して柔らかい部分として描出された。また、プラー
ク内に線状の高ひずみ像が見られ、亀裂など不連続な
部分で可動性が高まっていることが示唆された。
なお、これらはビーム軸に沿った血管組織上の 2 点
間の伸縮率である垂直ひずみを計測してきたが、これ
に対して、同じ 2 点間でビームに直交する左右方向の
動きのずれの割合であるせん断ひずみについても計測
を試みた。その結果、図 1 の下段の症例では、プラー
ク内の低輝度部位では、せん断ひずみが、10°以上の
高い値を示した。これに対し、プラークの高輝度の部
分では、垂直ひずみと同様にせん断ひずみも、低めの
値が得られている。これらからせん断ひずみも、血管
組織の力学的な性状の違いを評する手段として利用可
能と思われる。
（4）結論
隣接する 2 フレームの画像間で各点の相関係数分布
とストレイン像から、大動脈瘤内における血栓部の検
出精度を高められ、また、亀裂部の検出などに有効で
ある可能性が示された。またせん断ひずみが新たな組
織弾性評価のパラメータとなりうることが示された。
今後、垂直ひずみのストレイン像やせん断ひずみを組
み合わせた局所的な評価と伴に、大動脈瘤の 3 次元構
造を把握することで、破綻危険度の客観的な評価に繋
げるための検討を進めていきたい。
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
参考文献
1．N. Nitta, T. Yamane, T. Shin oka, G. Matsumura,
T. Shiina：
“In Vivo Assessment Method of Tissue-
Engineered Vessel Wall Based on Quantitative Elastic
Modulus Measurement,”Proc. of 2007 IEEE Int. U
ltrasonics Symposium 2007.
3D Myocardial Strain Imaging：Improvement of Accuracy and Contrast by
Dynamic Grid Interpolation
Shuhui Bu, Tsuyoshi Shiina, Makoto Yamakawa, Hotaka Takizawa
University of Tsukuba, Graduate School of System and Information Engineering,
1-1-1 Tennoudai, Tsukuba, Ibaraki 305-8573 Japan
研究成果
136
Abstract—Accurate assessment of local myocardial
contraction is important for diagnosis of ischemic
heart disease, because decreases of myocardial
motion often appear in the early stages of the disease.
Three-dimensional (3-D) assessment of the stiffness
distribution is required for accurate diagnosis of
ischemic heart disease. Calculation of displacement’
s spatial derivation is a necessary step in myocardial
strain imaging system, but it is very sensitive to noise.
In order to improve the accuracy and contrast of strain
image, we propose a novel displacement smoothing
method: dynamic grid interpolation method. From the
simulation results, we can see that the strain images’
accuracy have been improved 7.01%, and the contrast
have been improved 20.80%.
Ⅰ．INTRODUCTION
Heart disease is increasing in the developed countries,
and it is almost the main leading cause of death. The
widely used echocardiography methods are B-Mode
imaging, MMode imaging, tissue Doppler imaging (TDI),
and strain-rate imaging (SRI). The shape of ventricles
can be visualized by Bmode imaging, but quantitative
diagnosis information cannot be obtained. Through
M-mode imaging, a specified scan line s myocardial
motion can be visualized within a period of time. But only
the beam direction s motion information can be obtained.
Since myocardium motion occurs radially within the left
ventricle wall and the ultrasound beam propagates axially,
conventional approaches, such as tissue Doppler imaging
and strain-rate imaging techniques, cannot provide us with
enough quantitative information about local myocardial
contraction. Furthermore, if the motion is larger than one
quarter of a wavelength, aliasing may occur and accurate
myocardial strain cannot be acquired. In order to solve the
above problems, a myocardial strain imaging system based
on the combined autocorrelation method (CAM) [1] and
the 3-D weighted phase gradient method (WPGM) [2], [3],
which can detect all directions true displacement vectors,
has been proposed previously [4], [5], [6].
Calculating spatial derivation of displacement is a
necessary step in strain calculation, but the numerical
calculation is fairly sensitive to noise. To overcome this
problem, smoothing filters must be applied before the
strain calculation. In this research, a two-dimensional
(2-D) dynamic grid interpolation (DGI) method [7], which
is based on local myocardial motion tracking method [8],
is proposed. By applying this displacement smoothing
filter, we can see that the smoothing effects are better than
those obtained utilizing normal smoothing (NS) filters
(median and averaging filters). The accuracy and contrast
of resulting images have been greatly improved. Therefore,
the ill contraction region can be clearly identified.
Ⅱ．3-D MYOCARDIAL STRAIN IMAGING
The 3-D myocardial strain imaging system consists of
the following seven parts: transducer, phase-shift detector,
weighted phase gradient method based displacement
calculating, image segmentation and myocardium meshing,
displacement re-sampling, displacement smoothing, and
strain calculation. The measurement coordinate system and
processing flow of this system are illustrated in Fig. 1.
In this system, a 2-D transducer is used for acquiring
echo data from the myocardium by volumetric sector
From the B-mode image, the myocardial endocardium
boundaries are segmented, while the epicardium boundary
is calculated from the endocardium boundary by adding a
fixed radius. Next, the myocardium meshes are generated
from the myocardial boundaries. In the following step,
the un-smoothed displacement vectors and myocardial
meshes are input into a displacement re-sampling module.
The displacement vectors in each mesh s node are
calculated by bilinear interpolation, and their coordinates
are also translated from Cartesian coordinates to cylinder
coordinates. After this, the DGI method is used for
smoothing the displacement vectors. Finally, the strain
tensors are calculated from the smoothed displacement
vectors.
Fig. 2 Illustration of mesh definition in dynamic
grid interpolation method and displacement
vectors.
scanning. Radio frequency (RF) signals for each scan line
are received at all elements in the probe. The phase-shifts
at every measuring point between two consecutive frames
are calculated by the CAM [1] or the ECAM [9], and then
the displacement vectors are calculated by WPGM [2], [3]
from obtained phase-shifts. At the same time, the B-mode
image, which is generated by the RF signals obtained
from the aperture in the center transducer, is acquired.
A. Dynamic Grid Interpolation
Numerical calculation of the displacement gradient is
very sensitive to noise. Therefore, smoothing filters must
be applied before calculating the displacement gradient.
In previous researches [4], [5], [6], median and averaging
smoothing filters have been applied. These two filters
have the serious drawback that the strain value s dynamic
range may be decreased, which means the strain image s
contrast may also be decreased. Because the smoothing
effects in all positions are the same, detailed information
may be lost. Therefore, the boundaries are not clear. To
improve the contrast of strain images and resolution, a
研究成果
Fig. 1 Measurement coordinate system of the 2-D array aperture in the WPGM, and the data processing flow.
137
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Tsukuba Advanced Research Alliance
研究成果
138
TARA
dynamic grid interpolating method, which is based on the
local myocardial motion tracking method [8], is proposed
for displacement smoothing. By comparing the results, we
can see that the strain images quality have been greatly
improved by using our method.
The detail procedure can be described as follows. The
first step is creating a mesh which represents the the
region of interest (ROI). In our research, the myocardium
is segmented, and its endocardium boundaries are also
segmented. The epicardium boundary is calculated from
endocardium boundary by adding a fixed radius. Then
the myocardium are divided into quad elements along the
radial and circumference directions equally.
In the second step, the displacement vectors are
re-sampled to generate mesh nodes by using the bilinear
interpolation method. The displacement vectors array u→ =
(u r ,u t,) in all sampling nodes is defined by the following
formula:
→
u
= [u→ 1,1 , u→ 1,2,…, u→ 1 ,m ,
u→ 2,1, u→ 2,2,…, u→ 2 ,m ,
………
u , u ,…, u
→ n,1
→ n,2
→ n ,m
],
T
(1)
where m represents the radial direction s node number, and
n represents the circumference direction s node number.
The revised displacement vectors array is defined as the
→
same form of u
, and its definition is:
u→′= u→ ＋ є→ ,
(2)
where є→ = (є r ,є t ) is the revising displacement vectors
array for all nodes. The definition of displacement revising
vectors array є→ have the same form as (1).
Here, we define an error function which represents
the overall difference between original and revised
displacement. By minimizing the error function, the revised
displacement vectors can be calculated as follows:
n m
e(є r, є t) =
Σ
Σ
i=1 j=1
i, j 2
i, j 2
［(є r ) + (є t ) ］＋
n m-1
Err
ΣΣ j+1 ´i, j 2
2 i=1 j=1 (u´i,
− ur ) ＋
r
n-1 m-1
Grt
ΣΣ
j+1
´i+1, j
´i, j+1
´i, j
2
2 i=1 j=1［(u´i+1,
− u r ) − (u r − u r )］＋
r
Et t
2
n-1 m
Σ
Σ
i =1 j =1
n-1 m-1
− ut ) ＋
´ i+1, j
(u t
´ i, j 2
Gt r
ΣΣ
2
2 i =1 j =1［(u´ti+1, j+1− u´ti, j+1 ) − (u´ti+1, j− u´ti, j )］
(3)
E rr and E tt are the pseudo-elasticity parameters which
control axial displacement revision. If adjacent two nodes
displacements are larger than other nodes, the adjusted
new displacements will be decreased. The great elasticity
parameter E makes the node s extra large movement
difficult, which means the error movement can be
restrained, while G rt and G tr are pseudo shear elasticity
parameters. They control the shear direction s revising
effect.
When the error function is minimized, the following
equations can be derived:
∂e(єr, єt)
∂єr
= A rє r − br = 0
∂e(єr, єt)
= A t є t − bt = 0
∂єt
(4)
(5)
The matrix A r and vectors array b r in the radial
directioncan be obtained by deriving equation (3) at each
node in the mesh, and the matrix A t and vectors array
b t can also be obtained by the same way. To obtain the
displacement revising vectors array є r and є t, the best
optimized elastic parameters E r r , G r t , E t t , and G t r are
manually selected from preliminary experiments. Because
the linear equations are very large, LAPACK is used for
solving them.
In the current research stage, only the radial strain
εrr is assessed. Therefore, only the radial displacement
u r is smoothed. To obtain revised radial displacement
u r , only equation (4) is solved. Because ∂e(єr, єt)/∂єr is
only correlated to parameters E rr and G rt, E tt, and G tr are
neglected in this research.
Ⅲ．SIMULATION ANALYSIS
The performances of the 3-D myocardial strain imaging
are evaluated by numerically simulating the short-axis
imaging of a 3-D myocardial model, as illustrated in Fig.
3(C). In this research, two displacement smoothing filters
are applied in the post-processing: normal smoothing filters
(median & averaging filters) and 2-D DGI.
A. Simulation Conditions
The LV deformation model is used for generating the LV
shape before and after deformation. The model s pre- and
postdeformation are illustrated in Figs. 3(A), (B). The
myocardium inner radius is 11.25 mm, and the outer radius
is 23 mm. We assume that the radial strain in normal wall
is about 1%. The stiffness of the infarction is set to be
about two times greater than that of the surrounding normal
wall, because this stiffness ratio is generally referred to
as the typical stiffness ratio of the infarction to normal
wall. To realize the stiffness in the infarcted region is three
B. Simulation Results
In order to evaluate the proposed method s performances,
two model are simulated. In the first model, the infarcted
wall is located around 1 to 3 o clock. It is well known that
both TDI and SRI cannot detect correct wall motion in this
region. In the second model, the infarcted wall is located
around 5 to 7 o clock.
The resulting images from simulation model 1 are shown
in Fig. 4. Fig. 4(A) shows the B-mode image. Fig. 4(B)
shows the ideal radial strain εrr. Figs. 4(C)-(D) show the
radial strain generated by NS and 2-D DGI when SNR=20
dB.The profiles are shown in Fig. 4(E), and the profiles
path is shown in Fig. 3(C). The same applied to model 2,
the resulting images for the simulation model are shown
in Fig. 5, respectively. The quantitative results for both
models are summarized in Table I.
研究成果
Fig. 3 M
eshes of simulation model and measuring
condition (simulation case Ⅱ). (A) Mesh of
original LV model. (B) Mesh of deformed
LV (deformations have been magnified). (C)
Illustration of measuring condition (simulation
model Ⅱ), scanning plane, and the path of
profile. (D) Illustration of meshes in 2-D DGI
(simulation model Ⅱ). The solid line indicates
the post-deformation (radial motions have
been magnified), while the dash line indicates
the predeformation.
times that in the normal region, the radial strain εrr in the
infarcted region is set to be one third of that in the normal
region. Therefore, the ill contraction region s radial strain is
set to 0.3%.
By applying the above simulation model s parameters
to each mesh node in the deformable LV model, a
postdeformation model can be obtained. The myocardium
is frequently considered as an incompressible body and
the myocardial motion consists of the displacements due
to deformation and translation. Therefore, the scatters
positions are relocated according to the post-deformation
results. Next, the simulating RF signals are generated from
the scatterer field.
The 2-D transducer s out diameter is 20 mm. The
ultrasonic pulse has a center frequency of 3.75 MHz,
and the fractional bandwidth is 40%. The scanning plane
located at middle of apex to base under short-axis view.
The scan plane and hypothetic infarction are illustrated
in Fig. 3(C). The scanning frame rate is 30 FPS. In these
simulations, the RF signals with a signal-to-noise ratio
(SNR) of 10 − 20 dB are digitized at a rate of 20 MHz.
The median filter s window size and averaging filter s
window size are the same as our pervious researches
[4], [5], [6], and their values are Wm = 3.5 mm and Wa =
3.5 mm, respectively. The element numbers in the radial
direction are 80, and 256 in the circumferential direction.
139
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Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
TABLE Ⅰ　PERFORMANCE COMPARISON OF
MODEL 1 AND 2
Model
1
2
SNR
研究成果
10 dB
10 dB
15 dB
15 dB
20 dB
20 dB
10 dB
10 dB
15 dB
15 dB
20 dB
20 dB
Smoothing
Filter
NS
2-D DGI
NS
2-D DGI
NS
2-D DGI
NS
2-D DGI
NS
2-D DGI
NS
2-D DGI
σ
σI
24.68%
20.91%
23.35%
20.34%
20.66%
20.97%
31.90%
27.73%
16.00%
23.33%
21.86%
16.86%
41.00%
31.11%
40.33%
36.60%
34.45%
31.46%
41.38%
31.04%
40.42%
28.90%
30.76%
27.14%
Contrast
(C)
48.19%
67.33%
64.61%
96.38%
64.51%
73.95%
57.60%
92.39%
76.69%
94.43%
81.01%
92.98%
140
Fig. 5　Resulting images and profiles of model 2.
2-D DGI have been greatly decreased compared with those
generated by normal smoothing filters. In all simulation
models, the boundaries between normal walls and abnormal
walls, which are generated by the 2-D DGI, are clearer than
those generated by other methods. Since, the strain images
patterns which are generated by the 2-D DGI are closer to
ideal patterns, and the images contrasts are also improved,
our proposed method is expected to provide more accurate
diagnosis information.
Fig. 4　Resulting images and profiles of model 1.
Ⅳ．CONCLUSION
From the resulting images and profiles, we can see
that our proposed method provides better resolution
and accuracy compared with those generated by normal
smoothing filters. The profiles show that the errors of the
REFERENCES
[1] T. Shiina, M.M. Doyel, and J.C. Bamber，
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imaging using combined RF and envelop autocorrelation
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F．発表
1．論文
(1) 原著
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ング法の開発 ,”Journal of Medical Ultrasonics,
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Finite-Element Model,”Japanese Journal of Applied
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141
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
11．M. Ito, T. Chono, M. Sekiguchi, T. Shiina, H. Mori,
E. Tohno:“Quantitative Evaluation of Diagnostic
Information around the Contours in Ultrasound
Inages,”
J. Med. Ultrasonics, Vol.32, pp.135-144, 2005.
研究成果
142
(2) 国際会議録
1．T. Shiina, M. Yoshida, M. Yamakawa, N. Nitta:
“Microscopic Measurement of Three-Dimensional
Distribution of Tissue Viscoelasticity,”Proc. of
2007 IEEE Ultrasonics Symposium, (4pages) in
press, 2007.
2．S. BU, Jr., T. Shiina, Sr., M. Yamakawa, Sr., H.
Takizawa:“3D Myocardial Strain Imaging:
Improvement of Accuracy and Contrast by
Dynamic Grid Interpolation,”Proc. of 2007 IEEE
Ultrasonics Symposium, (4pages) in press, 2007.
3．T. Matsumura, M. Tsutsumi, T. Miyagawa, S.
Ishikawa, T. Osaka, R. Shinomura, T. Mitake,
H. Kanda, T. Shiina:“Clinical Performance of
Balloon-inflation-based Elasticity Imaging for
Prostate Cancer Diagnosis,”Proc. of 2007 IEEE
Ultrasonics Symposium, (4pages) in press, 2007.
4．N. Nitta, T. Yamane, T. Shin'oka, G. Matsumura,
T. Shiina:“In Vivo Assessment Method of TissueEngineered Vessel Wall Based on Quantitative
Elastic Modulus Measurement,”Proc. of 2007
IEEE Ultrasonics Symposium, (4pages) in press,
2007.
5．H. Takizawa, S. Yamamoto, T. Shiina:“Accuracy
Improvement of Lung Cancer Detection Based on
Spatial Statistical Analysis of Thoracic CT Scans
Computer Vision/Computer Graphics Collaboration
Te c h n i q u e s ,”P r o c . o f T h i r d I n t e r n a t i o n a l
Conference MIRAGE 2007, LNCS4418, pp.607-617,
2007.
6．H. Nakagawa, T. Shiina, M. Kotani, H. Kotani, S.
Ueno:“Structural and Antioxidative Stabilities
of Liposomal Nanocapsuls in Membrane
Physicochemical Properties,”Molecular and
Cellular Biomechanics, Vol.3, p.163, 2007.
7．M. Yamakawa, A. Tonomura, T. Ohsaka, K. Uno, T.
Shiina:“Tissue Elasticity Imaging for Disease in
Anechoic Regions,”Proc. of 2006 IEEE Ultrasonics
Symposium, pp.1246-1249, 2006.
8．T. Mastumura, A. Tonomura , R. Shinomura,
T. Shiina:“Diagnostic Results of Elasticity
Imaging for Prostate Cancer Detection based on
Clinicopathological Analysis,”Proc. of 2006 IEEE
Ultrasonics Symposium, pp.1238-1241, 2006.
9．N. Nitta, T.Yamane, T. Shin-oka, T. Shiina:
“Ultrasonic Measuremeny System of Mechanical
Properties for Regenerated Vessel Wall Evaluation,
Proc. of 2006 IEEE Ultrasonics Symposium,
pp.1309-1312, 2006.
10．T. Shiina, M. Yamakawa:“Fast Reconstruction of
Tissue Elastic Modulus Image by Ultrasound,”
Proc. of IEEE Engineering in Medicine and Biology
27 th Annual Conference, (5pages), 2005.
11．N. Nitta, K. Homma, T. Shiina:“Intravascular Shear
Stress Imaging Based on Ultrasonic Velocity Vector
Measurement,”Proc. of 2005 IEEE Ultrasonics
Symposium, pp.520-523, 2005.
12．T. Matsumura, R. Shinomura, T. Mitake, H. Kanda,
M. Yamakawa, T. Shiina:“Estimation of Pressuredistribution Effects upon Elasticity Imaging,
Proc. of 2005 IEEE Ultrasonics Symposium, pp.
1759-1762, 2005.
2．学会発表
1．H. Nakagawa, T. Shiina, M. Kotani, H. Kotani, S.
Ueno:“Structural and Antioxidative Stabilities
of Liposomal Nanocapsuls in Membrane
Physicochemical Properties”
，Proc. of 25th
Scientific Conference of the Society for Physical
Regulation in Biology and Medicine, p.163, 2007.
2．M. Yamazaki, A. Tonomura, T. Mitake, T. Shiina:
“Development of CAD System based on Elasticity
Images”, Proc. of 29 th International Symposium on
Acoustical Imaging, p.18, 2007.4.18
3．T. Shiina, M. Yoshida, M. Yamakawa, N. Nitta:
“Microscopic Measurement of Three-Dimensional
Distribution of Tissue Visoelasticity,”Proc. of 29 th
International Symposium on Acoustical Imaging,
3-p-4, 2007.4.18
3．新聞記事，TV 放送等
1．日本経済新聞（2007.6.1）
「超音波による動脈硬化診断」
2．日経産業新聞（2008.2.28）
「組織の硬さ画像化技術」
3．サイエンスチャンネル、2007 年
「エラストグラフィによる乳癌診断」
4．NHK（水戸放送局）2008 年
「筑波研究学園都市 都市エリア事業」
5．週間ポスト第 80 回「医心伝身」平成 19 年 9 月号
「動脈硬化診断の最先端 : エラストグラフィ」
1．受賞
1．日本生体医工学会 新技術開発賞「超音波組織
弾性イメージング装置」（2005 年 4 月）
2．第 16 回日本心血管画像動態学会 Best Image
Awards 金賞「ストレインパワー像による不安定
プラークの組織性状評価」（2006 年 1 月）
3．日本超音波医学会菊池賞
（論文賞）
（2008 年 5 月）
2．特許出願
1．
「血管内超音波診断装置」
（特開 2004-329550）（2006 年）
2．超音波診断装置，テータ計測方法及びデータ計
測プログラム
（特願 2007-034918）
（2007 年）
3．「超音波診断装置」（特許第 3932485 号）（2007
年 3 月）
他 11 件
研究成果
4．H. Takizawa, S. Yamamoto, T. Shiina:“False
Positive Reduction for Detecting Pulmonary
Nodules on CT based on Spatial Statistical
Analysis,”Asian Forum on Medical Imaging 2007
(in IEICE technical report), pp.83-86, 2007.
他 20 件
G．受賞・特許など特記すべき事項
143
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TARA
3.5
総合人間科学研究
アスペクト
ミトコンドリア DNA の突然変異に起因する多様な
病態発症機構の解明と治療戦略の探索
研究代表者：中田　和人（生命環境科学研究科・准教授）
研 究 期 間：平成 17 年４月〜平成 20 年３月
研究成果
144
A．要約
B．研究目的
本プロジェクトでは、病原性の欠失型 mtDNA を導
入したミトマウスの更なる活用と病原性の点突然変異
型 mtDNA を導入した新たなミトマウスの作製によっ
て、変異型 mtDNA に起因するミトコンドリア呼吸機
能異常の包括的な病原性理解と、その抑制・回避によ
る有効な治療法の探索を行い、以下の成果を得た。
ま ず、 欠 失 型 mtDNA と 分 子 識 別 可 能 な 野 生 型
mtDNA を共存させたミトマウスを作製し、mtDNA の
分子間組換えに関する解析を行った。その結果、欠失
型 mtDNA と野生型 mtDNA の組換えによって生じた
新たな mtDNA 分子を見出すことができた。これは我々
が先行研究にて明らかににしていた「ミトコンドリア
間相互作用」によって、細胞内の個々のミトコンド
リアは mtDNA からの遺伝子産物だけでなく、mtDNA
分子も交換し、組換えを起こすことを示している。ま
た、この哺乳類における mtDNA の組換え機構の存在
は後述する出生前治療の新たな問題点にもなる。次に、
ミトマウスの詳細解析から精子や赤血球の分化過程に
エネルギー依存的なチェックポイントが存在している
事実を明らかにできた。そして、ミトコンドリア呼吸
不全によってこのチェックポイントを超えられない場
合、雄性不妊症や貧血症の発症に繋がることを明らか
にできた。特に、ミトコンドリア男性不妊症の原因究
明の成果は広くマスコミでも取り上げられた。
治療応用研究としては、ミトコンドリア病を発症す
るミトマウスの受精卵から核を取り出し、正常なマウ
スの卵に移植することで、ミトコンドリア病の出世前
治療に成功した。本成果から、ミトコンドリア病の出
生前治療の技術的な有効性を証明することができた。
ただし、治療効果はあるものの、移植された核は移植
先の mtDNA 分子集団を保有することになり、さらに
もともとの mtDNA 分子も少なからず持ち込むため前
述のような組換え分子も発生してしまう。今後、この
ような根源的な問題を議論する必要がある。また、ミ
トマウスに正常な骨髄を移植することで、ミトコンド
リア病の発症を遅延させることができた。本治療法は
ミトコンドリア病の成体治療に利用できる可能性があ
る。
これまでに申請者らは、病原性欠失型 mtDNA を
導 入 し た ミ ト マ ウ ス の 作 製 成 功 に よ っ て、 病 原 性
mtDNA の蓄積による呼吸機能不全と多様な病態発症
の因果関係を立証し、更に、多様な病態の発症が細胞
内の個々のミトコンドリア間の相互作用によって制御
されている事実を明らかにしてきた。
本研究では、ミトマウスの新たな活用によって、以
下の項目達成を目標とし、最終的に mtDNA の突然変
異に起因する多様な病態の治療法の開発を目指した。
1．変異型 mtDNAs の病原性の解明∼欠失型 mtDNA
導入ミトマウスの活用と点変異型 mtDNA 導入
した新たなミトマウスの作製
2．核ゲノム変異の導入による新たな病態発症機構
の解明（核交換ミトマウスの作製）
3．老化ミトコンドリア原因説の検証
4．出世前治療法の開発
5．造血系幹細胞移植による成体治療法の開発
6．ミトコンドリア呼吸機能を亢進させる新規物質
の探索と治療効果の検証
C．研究組織
研究代表者
中田 和人（生命環境科学研究科・准教授）
リサーチリーブ支援教員
佐藤 晃嗣（生命環境科学研究科・助教、現・講師）
笠原 敦子（生命環境科学研究科・助教）
TARA センター研究員
沼田 治（生命環境科学研究科・教授）
TARA センター客員研究員
三好 浩之（理研 BRC・サブチームリーダー、生
命環境科学研究科・客員准教授）
河野 智宏（東京農業大学・教授）
D．研究の経過
1．TARA セミナー・公開講演会等の実施状況
特になし。
2．国際交流・主たる訪問者のリスト
（1）国際学会での招待講演
1．Kazuto Nakada and Jun-Ichi Hayashi
Mitochondria-related male infertility：Normal
mitochondrial respiration is required for meiosis
during mammalian spermatogenesis. International
Symposium on Mitochondria -- Basic aspects and
diseases, Yokohama, Japan（2006, 12）．
3．Kazuto Nakada and Jun-Ichi Hayashi
Therapy for mitochondrial diseases using transmitochondrial mice. The Front Line of Therapy for
Mitochondrial Myopathy, Tokyo, Japan（2006, 9）．
4．Kazuto Nakada, Akitsugu Sato and Jun-Ichi Hayashi
Gene therapy for progeny of mito-mice carrying
pathogenic mtDNA by nuclear transplantation.
International Conference on Mitochondria and
Life 2005, Tokyo, Japan（2005, 12）．
（2）主たる訪問者
Rodrigue ROSSIGNOL, Ph.D.
Université Victor Segalen Bordeaux 2, France.
E．研究成果
ミトコンドリアは、酸素呼吸により生命活動で必
要とされる ATP の大部分を産生する細胞小器官で、
独自のゲノムである mtDNA を複数コピー（細胞あ
たり数百から数千コピー）含有している。哺乳類の
mtDNA には、酸素呼吸に必要な 13 種のタンパク質遺
伝子、これらを翻訳するための 22 種の tRNA 遺伝子
と 2 種の rRNA 遺伝子がコードされている。近年、全
身性のミトコンドリア機能異常を伴うミトコンドリ
ア病（脳筋症）の患者組織から特定の欠失突然変異
mtDNA や点突然変異 mtDNA が検出され、最近では
同様の突然変異型 mtDNA が糖尿病や神経変性疾患の
患者組織、さらに老化個体からも検出されている。
核ゲノムを人為的に操作することで作製された病態
E-1．新 たなミトマウスの作製：ES 細胞を介した点
変異型 mtDNA 導入マウスの作製戦略
ミトコンドリア病は幾つかの典型的な病型に分類さ
れているが、その病型ごとに検出される（原因として
考えられている）変異型 mtDNA の種類が異なってい
る。例えば、ミトマウスに導入されている欠失突然
変異は CPEO や KSS といった病型に、tRNA 遺伝子
の点突然変異は MELAS や MERRF といった病型、構
造遺伝子の点突然変異は Leigh 症候群や Laber 病とい
う病型に関与していると言われている。このような
様々な病型の詳細理解には、ヒトの個々の病型でみ
られるそれぞれの変異型 mtDNA を導入した多様なミ
トマウス集団の樹立が必須となる。しかし、生体内
の mtDNA 分子に人工的な突然変異を導入できないと
いう技術的制約から、多様なミトマウスの作製は困難
を極めていた。しかし、我々が開発した画期的な方
法を利用すれば、体細胞突然変異によって生じた変異
型 mtDNA を有する培養細胞さえクローニングできれ
ば、新たなミトマウスの作製が可能となる。そこで、
変異型 mtDNA を有するマウス培養細胞の探索を行い、
mtDNA の COI 遺伝子の T6589C のミスセンス変異を
研究成果
2．Kazuto Nakada
Mitochondria-related male infertility. The 2nd
IREIIMS Open Symposium, Tokyo, Japan（2006,
12）．
モデルマウスは特定の遺伝子の機能を逆遺伝学的に
解明する手段として飛躍的に展開されている。一方、
mtDNA の突然変異は前述のように多様な病気との関
連が示唆されているにも関わらず、その逆遺伝学的な
解析は遅れていた。なぜなら、二重の生体膜包まれた
ミトコンドリアマトリックスに、それも複数コピー存
在する mtDNA に人工的な突然変異を導入することは
極めて困難だったのである。
先行研究において、体細胞突然変異によって生じた
大規模欠失突然変異型 mtDNA（欠失型 mtDNA）を細
胞内で濃縮し、この細胞質体をマウス初期胚に電気融
合することで、すなわち、欠失型 mtDNA をミトコン
ドリアごとマウス個体に導入することで、我々は、欠
失型 mtDNA 含有マウス（ミトマウス）の作製に成功
した（図 1、図 2 参照）。このミトマウスの登場によっ
て、mtDNA の突然変異に起因する多様な病態発症機
構を解明し、さらに効果的な治療法を探索するための
環境がようやく整ったのである。
以下に、本プロジェクトで得られた主な研究成果に
ついて列挙し、解説する。
145
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
研究成果
図 1：マウス mtDNA の遺伝子地
図とミトマウスが含有する
突然変異の位置
146
図 2：欠失型 mtDNA を含有するミトマウスの作製法
研究成果
147
図 3：点変異型 mtDNA を含有するミトマウスの作製法
有する培養細胞を得た。そして、この細胞のミトコン
ドリアを ES 細胞に導入し、新たなミトマウスの作製
に成功した（図 1、図 3 参照）。
この点変異 mtDNA 導入ミトマウスは、初期成長遅延
と軽度な乳酸血症状（ミトコンドリア呼吸機能が低下
してくると、解糖系を増強しエネルギーを産生するた
め乳酸の産生は増加する）のみを呈しているに留まり、
ミオパチーなどのミトコンドリア病の症状は観察され
なかった。しかし、このマウスの行動解析を行ったと
ころ、社会行動に変化がみられた。この結果は、軽度
なミトコンドリア呼吸機能異常が哺乳類の行動に何ら
かの影響を与える可能性があることを示唆している。
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
E-2．ミトコンドリア男性不妊の発症機構の解明
研究成果
148
これまで健康に生活してきた夫婦であっても、その
15% 程度が不妊症で悩んでいると言われている。先
進国が直面する少子高齢化社会からの脱却には、子
どもを持った夫婦が安心して働けるための社会的政
策はもちろんのこと、不妊症の原因究明や発症メカ
ニズムの解明、さらにはその効果的な治療法の開発と
いった科学・医療政策も重要課題となる。精子数の減
少と精子運動能の低下が主要な症状である男性不妊症
では、ホルモンの異常、過度のストレス、精子鞭毛運
動の異常などがその原因として挙げられている。一方
で、運動能の低下した精子サンプルからは突然変異
型 mtDNA が検出されていた。ミトコンドリアは細胞
の運動に必要なエネルギーの大部分を供給しているた
め、mtDNA の突然変異によりエネルギー供給が低下
し、精子運動能の低下、ひいては男性不妊を引き起こ
す可能性が考えられていた。
この可能性を逆遺伝学的に検証するためにミトマウ
スの雄性生殖機能の解析を行った。その結果、導入し
た欠失型 mtDNA を大量に蓄積したミトマウスでは、
精子数の減少と精子運動能の低下が起り、重度の雄性
不妊に陥っていることが分かった。
精子数減少の原因は、欠失型 mtDNA の蓄積によっ
てエネルギー欠乏状態となった精細胞が減数分裂過程
のパキテン期で停止してしまうことに起因していた。
通常、パキテン期では相同染色体の対合が起るが、不
妊を呈しているミトマウスではこの相同染色体の対合
に異常が生じていた（図 4 参照）。また、結果として
このようなパキテン期で停止してしまった細胞は細胞
死を起こしてしまうことも分かった。これらの結果
は、哺乳類の精子形成における減数分裂過程にはエネ
ルギー依存的なチェックポイントが存在している可能
性を示唆している。
このようなチェック機構を逃れて分化・成熟できた
精子であってもその運動能は顕著に低下していた。ま
た、このような精子の大部分はミトコンドリアが存在
する中片部だけでなく、核の形態異常も伴っていた。
もちろん、このような精子のエネルギー産生能は明ら
かに低下していた。つまり、不妊ミトマウスの精子運
動能の低下は、エネルギー欠乏だけでなく、精子形成
時に起る形態異常にも原因があると考えられる。
これらの結果は、ミトコンドリアからのエネルギー
供給が哺乳類の精細胞の分化に必要不可欠で、その異
常が男性不妊の直接的な原因になることを示してい
る。今後、このミトマウスを用いることで、ミトコン
ドリア異常に起因する雄性不妊症の詳細な発症メカニ
ズムの解明はもとより、効果的な治療法の開発や低下
した精子の運動能を改善するための新規薬剤の検索が
可能になると思われる。また、低下した精子運動能を
改善できる薬剤はミトコンドリアのエネルギー産生能
を増強する可能性があるため、ミトコンドリアのエネ
ルギー欠乏に起因する多様な病気の治療に応用できる
可能性がある。
E-3．ミトコンドリア病の出生前治療：受精卵核移植
による病態抑制戦略とその有効性
mtDNA は母性遺伝様式に従って次世代に遺伝する
ため、変異型 mtDNA を保有する母親から生まれる子
供は、将来的にミトコンドリア病を発症する可能性が
でてくる。しかし、もしこのような受精卵において変
異型 mtDNA の割合を減らすことができれば、生まれ
てくる子供のミトコンドリア病の発症を抑制できるか
も知れない。なぜなら、ミトコンドリア病では特定の
変異型 mtDNA が閾値以上蓄積しない限り、ミトコン
ドリア呼吸機能異常を発現しないことが示されている
からである。つまり、卵の時点で変異型 mtDNA の含
有率を病態発症閾値以下に低下させることができれ
ば、その個体は変異型 mtDNA を含有していたとして
もミトコンドリア病を発症しないと考えられる。
我々は、このような受精卵治療の可能性を欠失型
mtDNA を導入したミトマウスを用いて検証した。ミ
トマウス受精卵に含有される欠失型 mtDNA の割合を
低下させる方法としては , 野生型 mtDNA を含有する
ミトコンドリア（正常なマウス卵の細胞質）をミトマ
ウス受精卵に移植する方法も考えられるが、この方法
では微量なミトコンドリアしか導入できない。その
ため、このような方法では欠失型 mtDNA の存在量を
病態発症閾値以下にすることは不可能に近い。そこ
で、除核した正常なマウス卵（野生型 mtDNA のみを
含有する）にミトマウス受精卵の核を移植する方法を
とった（図 5 参照）。核移植の際には核の周囲の欠失
型 mtDNA を含むミトコンドリアも同時に持ち込まれ
ることになるが、その割合は卵全体のミトコンドリア
の約 6% であり、呼吸活性の低下を引き起こすことは
研究成果
149
図 4：欠失型 mtDNA を含有するミトマウスが示す多様な病態
図 5：核移植による出生前治療の展開（変異型 mtDNA の希釈による病態発症抑制）
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究成果
150
TARA
ないと予想された。さらに、細胞内の個々のミトコン
ドリアは互いに分裂・融合を繰り返し内容物を交換す
ること（ミトコンドリア間相互作用）が可能ため、持
ち込まれた約 6% のミトコンドリアは正常なミトコン
ドリアと相互作用し、正常な呼吸活性をもつミトコン
ドリアになると考えられる。
欠失型 mtDNA を 35% 程度含有するミトマウスの受
精卵をそのまま発生させると、欠失型 mtDNA は出生
時に 65% に増加し、8 ヶ月齢には 80% を超え、ミト
コンドリア病を発症し、死亡してしまう（図 4 参照）。
欠失型 mtDNA は野生型のそれと比べ、分子サイズが
小さいため複製の効率が良い。そのため、時間（発生）
とともに欠失型 mtDNA の含有率は増加してしまうの
である。一方、欠失型 mtDNA を 35% 程度含有するミ
トマウスの受精卵の核を正常マウスの受精卵に移植す
ると、欠失型 mtDNA は出生時に 11% 程度にまで減少
し、その後、1 年を超えても 20% 程度にしか増加し
なかった。また、このような個体ではミトコンドリア
病に特徴的な臨床症状は全く観察されず、正常マウス
と同様の寿命を有していた。つまり、核移植による受
精卵における欠失型 mtDNA の減少によって、ミトマ
ウスに特徴的なミトコンドリア病の諸症状は完全に抑
制されることが分かった。このように、核移植によっ
て生まれて来たマウスはミトマウスの核ゲノムをもつ
にも関わらず、微量な欠失型 mtDNA しか含有しない
ため、ミトコンドリア病を発症しないと考えられる。
ミトマウスに導入されている欠失型 mtDNA はヒト
の KSS や CPEO 患者に見られるそれらと極めて類似
している。ヒトの KSS や CPEO は孤発性であること
から、ヒトの場合、欠失型 mtDNA は遺伝しないと考
えられている。一方、マウスの欠失型 mtDNA は母性
遺伝している。このようなヒトの KSS や CPEO の孤
発性を考慮すると、ミトマウスの受精卵核移植による
出生前治療は非現実的と思われるかも知れない。し
かし、点変異型 mtDNA によって発症する MELAS や
MARRF は母性遺伝することが知られているため、こ
のような症例における出生前治療として受精卵核移植
が有効であると考えられる。
前述のように哺乳類の mtDNA は母性遺伝するこ
と が 知 ら れ て い る。 し た が っ て、 個 体 に 含 ま れ る
mtDNA は単一な分子集団である（個々の分子には異
なる体細胞突然変異が生じていることはある）。しか
し、核移植治療によって誕生した個体には元の受精卵
由来と移植先の受精卵由来の 2 種の mtDNA 分子種が
混在してしまうことになる。我々は、哺乳類個体の細
胞では mtDNA 分子間の組換えが起ることを実験的に
示している。したがって、核移植治療を行った場合、
異なる卵由来の 2 種の mtDNA 分子だけでなく、それ
らの組換えによって生じた新たな分子種が多様に形成
される可能性がある。このような複数の mtDNA 分子
種の混在による病原性の検証が今後の大きな研究課題
である。
E-4．ミトコンドリア病の出生後治療〜骨髄移植によ
る病態抑制戦略
ミトコンドリア病の出生後治療では、ミトコンドリ
ア呼吸機能を増強するような複数薬剤の投与やミトコ
ンドリア呼吸機能低下による高乳酸血症を抑える薬
剤などの投与が行われているが、結果として、原因
である変異型 mtDNA の無毒化には至らない。一方、
前述の核移植による出生前治療法は原因である変異
型 mtDNA の希釈によって変異型 mtDNA を無毒化し、
病態発症を抑制することができるが、このような方法
は出生後の個体、つまり成体の治療には適応できない。
近年、骨髄細胞が多様な細胞種に分化できることが
示され、細胞の可塑性を利用した新たな治療法の探索
が進められている。そこで着目したのが骨髄移植によ
るミトコンドリア病の成体治療である。この方法は、
放射線照射したミトマウスに正常マウス由来の骨髄細
胞を移植し、移植された骨髄細胞の可塑性を利用し
て、欠失型 mtDNA によって傷害された組織を野生型
mtDNA を有する骨髄細胞由来の細胞で置き換えよう
とする試みである。
生後 4 週齢の時点で欠失型 mtDNA を 60 ∼ 80% 程
度含有する 14 個体のミトマウスは生後 25 ∼ 32 週齢
で死亡してしまう。一方、同様のミトマウス 15 個体
に対し、生後 8 週齢にて放射線照射後、骨髄移植を行
うと、30 ∼ 42 週齢で死亡することがわかった。つまり、
骨髄移植によって死亡開始時期が 5 週遅れ、さらに最
後のミトマウスが死亡する時期を 10 週も遅延させる
ことができたのである。しかし結果として、ミトマウ
スの傷害組織において、骨髄由来の細胞が分化してい
る様子は観察されなかった。ところが、傷害臓器にお
ける組織構造の安定化が観察されたのである。つまり、
骨髄移植は結果的にミトマウスの幹細胞治療にはなら
なかったが、ミトコンドリア病における延命的な成体
治療に有効であると結論できた。骨髄移植によってミ
トマウスの血球系が欠失型 mtDNA を含有しない（野
生型 mtDNA のみを含有する）細胞に置き換わり、こ
のような正常な血球やそれらによる体液環境の改善が
ミトマウスの寿命延長に繋がったと予想されるが、今
のところその詳細機構は不明である。
E-5．ミトマウスを用いた新たな薬剤スクリーニング
系の確立
F．発表
1．論文
1-1. 原著論文
1．Akitsugu Sato（corresponding author），Kazuto
Nakada, Hiroshi Shitara, Atsuko Kasahara,
Hiromichi Yonekawa, Jun-Ichi Hayashi.
Deletion-mutant mtDNA increases in somatic
tissues but decreases in female germcells with age.
Genetics, 117: 2031-2037（2007）．
2．Shin-Ichi Inoue, Mutsumi Yokota, Kazuto Nakada,
Hiroyuki Miyoshi, Jun-Ichi Hayashi.
Pathogenic mtDNA-induced respiration defects in
bone marrow cells result in anemia by suppressing
erythroid proliferation and maturation. FEBS Lett.,
581: 1910-1916（2007）．
3．Izuru Yonemura, Kazuto Nakada, Akitsugu Sato,
Jun-Ichi Hayashi, Kyoko Fujita, Shinya Kaneko, and
Mitsuhiro Itaya.
Direct cloning of full-length mouse mitochondrial
DNA using a Bacillus subtilis genome vector. Gene,
391: 171-177（2007）．
4．*Kazuto Nakada（corresponding author）
，*Akitsugu
研究成果
病態モデルマウスを用いた治療法の探索において、
薬剤スクリーニングは極めて重要な研究領域である。
例えば、特定の遺伝子の破壊よって作製された病態モ
デルマウスの場合、交配によって得られる遺伝子型は
＋／＋、＋／−、−／−の 3 種である。表現型におい
て、＋／＋マウスは正常、＋／−マウスは正常または
軽度の異常、−／−マウスは異常（病気）となる場合
が多い。したがって、薬剤スクリーニングに際しては、
大量の＋／−や−／−マウスを用いて被検薬剤の効果
や至適濃度を判定するのが一般的である。
ミトマウスの場合、導入した欠失型 mtDNA は母性
遺伝によって遺伝するため、欠失型 mtDNA を有する
雌マウスから得られる産仔には欠失型 mtDNA が含ま
れている（欠失型 mtDNA を極めて低い割合で有する
雌マウスからは欠失型 mtDNA をもたないマウスも生
まれる場合がある）。しかし、その含有率は個体ごと、
さらには臓器ごとに異なるため、欠失型 mtDNA の含
有率において全く同一のミトマウスを得ることは不
可能にちかい（例えば尾に欠失型 mtDNA を 60% 含
んでいる場合、各種臓器には 60±15% 程度の欠失型
mtDNA が含まれている）。また、多様な病態は欠失型
mtDNA がおおよそ 80% を超えている個体でのみ発症
するため、このような個体も得ることは難しい（欠失
型 mtDNA を多含する雌マウスからは欠失型 mtDNA
を多含する仔を得やすい）。したがって、ミトマウス
の場合、多様な候補薬剤を用いた大規模な薬剤スク
リーニングを行うことは困難なのである。
前述のように我々は、欠失型 mtDNA を多含するミ
トマウスが精子数の減少と精子運動能の低下による雄
性不妊を発症することを突き止めた。我々はこのよう
なミトマウス精子の運動能の回復を指標として、ミト
コンドリア呼吸機能を増強・回復させる薬剤の新たな
スクリーニング系の確立に取り組んでいる。前述のよ
うに、個々のミトマウスでは欠失型 mtDNA の含有率
やその組織分布が異なるため、遺伝学的に均一な集団
をそろえることは難しい。しかし、欠失型 mtDNA を
多含するミトマウスから得た精子サンプルを希釈分注
すれば、遺伝学的にある程度均一な細胞を得ることが
できる。そして、このような精子サンプルに被検薬剤
を添加し、運動能を回復させる効果のある薬剤を選別
し、その至適濃度を把握することが可能なのである。
このような基礎データをもとに、有効な候補薬剤をミ
トマウスに投与することで、少ないミトマウス集団で
もミトコンドリア病に効果的な薬剤のスクリーニング
が可能となると考えている。さらに、このような方法
で得られた候補薬剤はミトコンドリア機能異常によっ
て発症する男性不妊の治療にも応用できる可能性があ
る。
151
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Sato, Kayo Yoshida, Takashi Morita, Hiromitsu
Tanaka, Shin-Ichi Inoue, Hiromichi Yonekawa, and
Jun-Ichi Hayashi（*equal contribution to the paper）
．
Mitochondria-related male infertility: Normal
mitochondrial respiration is required for mammalian
spermatogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103,
15148-15153（2006）
．（Track II にて受理，新聞報
道あり）
研究成果
152
5．Shin-Ichi Inoue, Kaori Ishikawa, Kazuto Nakada,
Akitsugu Sato, Hiroyuki Miyoshi, and Jun-Ichi
Hayashi.
Suppression of disease phenotypes of adult mitomice carrying pathogenic mtDNA by bone marrow
transplantation. Hum. Mol. Genet., 15: 1801-1807
（2006）
．
6．Atsuko Kasahara, Kaori Ishikawa, Makiko Yamaoka,
Masahito Ito, Naoki Watanabe, Miho Akimoto,
Akitsugu Sato, Kazuto Nakada, Hitoshi Endo, Yoko
Suda, Shin-Ichi Aizawa, and Hayashi1 J-I.
Generation of trans-mitochondrial mice carrying
homoplasmic mtDNA with a missense mutation in a
structural gene using ES cells. Hum. Mol. Genet.,
15, 871-881（2006）．
7．Akitsugu Sato, Tomohiro Kono, Kazuto Nakada,
Kaori Ishikawa, Shin-Ichi Inoue, Hiromichi
Yonekawa, and Jun-Ichi Hayashi.
Gene therapy for progeny of mito-mice carrying
pathogenic mtDNA by nuclear transplantation. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 102, 16765-16770（2005）．
（Track Ⅱにて受理、新聞報道あり）
8．*Akitsugu Sato, *Kazuto Nakada, Miho Akimoto,
Kaori Ishikawa, Tomoko Ono, Hiroshi Shitara,
Hiromichi Yonekawa, and Jun-Ichi Hayashi（*equal
contribution to the paper）.
Rare creation of recombinant mtDNA haplotypes
in mammalian tissues. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
102: 6057-6062（2005）．（Track Ⅱにて受理）
9．Kaori Ishikawa, Atsuko Kasahara, Naoki Watanabe,
Kazuto Nakada, Akitsugu Sato, Yoko Suda, Shin-Ichi
Aizawa, and Jun-Ichi Hayashi.
Application of ES cells for generation of respirationdeficient mice carrying mtDNA with a large-scale
deletion. Biochem. Biophys. Res. Commun., 333:
590-595（2005）．
10．Miho Akimoto, Mamoru Niikura, Masami Ichikawa,
Hiromichi Yonekawa, Kazuto Nakada, Yoshio
Honma, and Jun-Ichi Hayashi.
Nuclear DNA but not mtDNA controls tumor
phenotypes in mouse cells. Biochem. Biophys. Res.
Commun., 327: 1028-1035（2005）．
1-2. 総説
11．Kazuto Nakada, Akitsugu Sato, and Jun-Ichi Hayashi.
Reverse genetic studies of mitochondrial DNA-based
diseases using a mouse model. Proc. Japan Acad.
Ser. B, 84: 155-165（2008）．（表紙採用）
12．中田和人，林純一
特集エイジングの科学「フリーラジカルとエイ
ジング∼ミトコンドリア相互作用から老化ミ
トコンドリア原因説を再考する」体育の科学，
58:242-246（2008）
．
13．中田和人
「ミトコンドリアゲノムの逆遺伝学的研究の最前
線」SCIENCE & TECHNONEWS TSUKUBA，
81:10-13（2007）
．
14．中田和人
「ミトコンドリアゲノム突然変異に起因する男性
不妊」医学のあゆみ，220:325-326（2007）．
15．中田和人
ミトコンドリアゲノム変異研究の最前線 第 1
回「ミトコンドリアゲノム変異の病原性解析」
Life Support and Anesthesia（LiSA），13:656-659
（2006）．
16．中田和人
ミトコンドリアゲノム変異研究の最前線 第 2 回
「ミトコンドリアゲノム変異を導入した病態モデ
ルマウス」Life Support and Anesthesia（LiSA），
13:744-748（2006）．
17．中田和人
ミトコンドリアゲノム変異研究の最前線 第 3
回「哺乳類ミトコンドリア間相互作用 ∼ 驚く
べき彼女らの連携」Life Support and Anesthesia
（LiSA），13:846-851（2006）
．
2．学会発表
招待・依頼講演
1．中田和人，林純一
「ミトコンドリア呼吸不全の逆遺伝学モデルマウ
ス」BMB2007（第 30 回日本分子生物学会年会 ,
第 80 回日本生化学会大会合同大会）, 横浜（2007.
12）．
19．Akitsugu Sato, Kazuto Nakada, and Jun-Ichi.
Mitochondrial dynamics and aging: Mitochondrial
interaction preventing individuals from expression
of respiratory deficiency caused by mutant mtDNA.
Biochim. Biophys. Acta. 1763: 473-481（2006）．
3．笠原敦子，中田和人，高雄啓三，宮川剛，林純一
「軽度ミトコンドリア呼吸機能異常が引き起こす
マウスの行動・記憶能力の変化」BMB2007（第
30 回日本分子生物学会年会 第 80 回日本生化学
会大会合同大会），横浜 ,（2007. 12）．
20．佐藤晃嗣，中田和人，林純一
「哺乳類ミトコンドリア DNA における組換え」
細胞工学，25: 54-59（2006）．
4．Kazuto Nakada, Akitsugu Sato, Jun-Ichi Hayashi
Reverse genetic studies on pathogeneses of
m i t o c h o n d r i a l - r e l a t e d m a l e i n t e r t i l i t y. 2 1 s t
International Mammalian Genome Conference,
Kyoto, Japan（2007. 10）．
21．中田和人，林純一
「ミトコンドリア遺伝子病モデルマウス」蛋白
質核酸酵素増刊号 二重膜オルガネラの遺伝学，
50:1774-1777（2005）．
22．中田和人，佐藤晃嗣，林純一
特集 細胞の生と死を司るミトコンドリア∼「ミ
トマウスを用いた糖尿病発症における変異型ミ
トコンドリアゲノムの病原性の検証」細胞工学，
24:820-824（2005）．
23．石川香，陳柱石，中田和人，林純一
「ミトコンドリア DNA 突然変異の病原性の評
価 ̶ サ イ ブ リ ッ ト 作 製 」 臨 床 検 査，49:51-58
（2005）．
5．Akitsugu Sato, Kazuto Nakada, Hiromichi Yonekawa,
Jun-Ichi Hayashi
Change of pathogenic mutant mtDNA with age
in mitochondrial disease model mice（mitomice）．21st International Mammalian Genome
Conference, Kyoto, Japan（2007. 10）．
6．Atsuko Kasahara, Kazuto Nakada, Akitsugu Sato,
Keizo Takao, Tsuyoshi Miyakawa, Jun-Ichi Hayashi
Mitochondrial respiration deficiencies alter
social behavior and spatial memory in mice. 21st
International Mammalian Genome Conference,
Kyoto, Japan（2007. 10）．
7．Kazuto Nakada, Akitsugu Sato, Jun-Ichi Hayashi
研究成果
18．中田和人
ミトコンドリアゲノム変異研究の最前線 第 4 回
「モデルマウスを用いたミトコンドリア病の新
たな治療法の探索」Life Support and Anesthesia
（LiSA），13:946-950（2006）
．
その他の学会発表
2．Atsuko Kasahara, Kazuto Nakada, Akitsugu Sato,
Keizo Takao , Tsuyoshi Miyakawa , Jun-Ichi Hayashi
Mitochondrial Respiration Deficiencies Alter Social
Behavior and Spatial Memory in Mice.
The 47th Annual Meeting of the American Society
for Cell Biology, Washington, DC, USA（2007.12）．
153
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Mitochondria-related male infertility: Mitochondrial
respiration activity is essential for mammalian
spermatogenesis. 1 st European Congress on the
Aging Male, Warsaw, Poland（2007. 6）．
8．中田和人，林純一
「ミトコンドリアゲノム変異による雄性不妊の発
症機構」第 21 回モロシヌス研究会，淡路島，神
戸（2007. 6）．
研究成果
154
9．Kazuto Nakada and Jun-Ichi Hayashi.
Mutant mitochondrial DNA-derived male infertility:
Normal mitochondrial respiration is required for
spermatogenesis in mammals. RNA 2006 Izu,
Shizuoka, Japan（2006. 12）．
10．Akitsugu Sato, Tomohiro Kono, Kazuto Nakada,
Jun-Ichi Hayashi
Embryonic gene therapy of mice carrying pathogenic
mtDNA by nuclear transplantation. 20th IUBMB
Congress and 11th FAOBMB Congress, Kyoto,
Japan（2006. 6）
．
11．Kazuto Nakada, Akitsugu Sato, and Jun-Ichi Hayashi.
M i t o c h o n d r i a - r e l a t e d m a l e i n f e r t i l i t y. X I .
International Congress on Neuromuscular
Diseases, Istanbul, Turkey（2006, 7）．
12．中田和人，佐藤晃嗣，林純一
「ミトコンドリア糖尿病 : 病原性欠失突然変異型
ミトコンドリア DNA を導入したマウスを用い
た検討」第 28 回日本分子生物学会年会，福岡
（2005. 12）．
13．佐藤晃嗣，中田和人，秋元美穂，石川香，設楽浩志，
米川博通，林純一
「哺乳類ミトコンドリア DNA における組換えの探
索」第 28 回日本分子生物学会年会，福岡（2005. 12）
．
G．受賞・特許など特記すべき事項
1．受賞
1．第 4 回（平成 19 年度）日本学術振興会賞（平成
20 年 3 月）
中田和人「ミトコンドリアゲノム突然変異によ
るミトコンドリア病発症機構の解明」
2．文部科学大臣表彰 若手科学者賞（平成 18 年 4 月）
中田和人「生命科学分野におけるミトコンドリ
ア相互作用の研究」
2．特許
1．中田和人，林純一，沼田治，佐藤晃嗣
「ミトコンドリア機能活性化物質のスクリーニン
グ方法」
2．沼田治，藤原隆史，中田和人，小澤哲夫
「発酵茶からのミトコンドリア活性化能をもつ高
分子ポリフェノール（ミトコンドリア活性化因
子 :MAF）による脂肪肝の改善・治療」
3．その他特記事項
主要な新聞記事
1．「男性不妊 ミトコンドリア変異が一因」読売新
聞 朝刊 2 面（2006.10.3）
2．「精子ミトコンドリア変異 男性不妊の原因」毎
日新聞 朝刊 29 面（2006.10.3）
3．「遺伝子変異，男性不妊症の原因」日本経済新聞
朝刊 31 面（2006.10.3）
4．ラボ列島「男性不妊の一因解明」朝日新聞 夕刊
12 面（2006.10.13）
5．「ミトコンドリア病発症抑制に成功」東京新聞
朝刊 26 面（2005.11.8）
6．「核移植で子に遺伝せず」朝日新聞 夕刊 9 面
（2005.11.11）
7．「ミトコンドリア病 核移植で阻止」読売新聞 夕
刊 14 面（2005.11.8）
4
アスペクト活動報告
155
4.1
分子発生制御研究
アスペクト
アスペクト教授　山本雅之　講師　清水律子
A．平成１9 年度の研究成果
最終年度を迎えた「環境適応・応答の分子機構の解明」
（山本雅之 人間総合科学・教授）で
は、酸化ストレス応答に重要な転写因子 Nrf2 には複数の転写活性化ドメインが存在し、その貢
献は標的遺伝子によって異なることを示した。また、抗酸化タンパク質の産生に重要なセレノシ
ステイン tRNA の条件的遺伝子破壊マウスで、Nrf2-Keap1 系が活性化していることを明らかに
し、生体防御機構の多相性を示した。さらに魚類の Keap1 相同分子を同定し、同分子システイ
ン残基のセンサーとしての役割について、重要な知見を得た。また、血球分化に関する研究では、
GATA-1 のリジン残基変異分子の解析から、GATA-1 の自己会合が血球分化に重要であることを
究科教授）では、転座型がん遺伝子産物であるヒストンシャペロンと核膜孔構成因子の融合タン
パク質 TAF-I-CAN がクロマチン間領域で転写のコアクチベーターである CBP と結合すること、
転写因子と CBP との相互作用を阻害することで転写調節を行っていることを明らかにした。「自
然免疫から獲得免疫への連携のメカニズムとその制御」
（渋谷彰 人間総合科学研究科教授）では、
各分子の遺伝子改変マウスを用いた解析の結果、IgM/IgA 受容体が市中肺炎の代表的な起炎菌
である肺炎球菌の抵抗性に関与していること、DNAM-1（CD226）が急性 GVHD を引き起こす
CD8T 細胞の増殖および細胞障害活性に関与すること、MAIR-I（CD300a）が敗血症における炎
症反応に関与することを明らかにした。「肝不全に対する治療法の開発（血小板の持つ肝再生促
進機能の解明と臨床応用）
」（大河内信弘 人間総合科学研究科教授）では、マウス肝硬変モデル
を用いて血小板増加群と血小板正常群の肝線維化の程度を比較した結果、血小板正常群では著明
な肝線維化を引き起こすのに対し、血小板増加群では線維化が抑制されること明らかにし、血小
板が肝線維化を抑制させるメカニズムとして、線維化を引き起こす星細胞を活性化させる TGFbeta の抑制と、線維を溶解する MMP-9 の増加が関与している可能性を見いだした。
B．平成 20 年度以降の活動計画
「自然免疫から獲得免疫への連携のメカニズムとその制御」では、平成 19 年度の研究で明らか
にした結果を踏まえ、免疫応答における IgM/IgA 受容体、DNAM-1（CD226）、MAIR-I（CD300a）
の関与について、詳細な分子機構の解析を進める。
「肝不全に対する治療法の開発（血小板の持
つ肝再生促進機能の解明と臨床応用）
」では、これまでの基礎研究により血小板が肝硬変の抗線
維化と肝再生に有効であることが示唆されたため、血小板による肝疾患治療の前臨床試験・臨床
試験を行なっていく。すでに、新鮮血小板輸血による肝硬変治療法の臨床研究はすでに本学倫理
委員会の承認を得て、慢性肝炎・肝硬変の患者の登録を行なっている。さらに、前臨床試験とし
てヒト血小板とヒト肝細胞、ヒト肝非実質細胞との相互作用を検討するとともに、ヒト肝構造を
有するキメラマウスの肝硬変モデルを用いてヒト血小板製剤の抗線維化効果、肝再生効果も検討
する。
アスペクト
示した。同じく、最終年度の「細胞形質のエピジェネティック制御」
（永田恭介 人間総合科学研
157
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
4.2
生命情報機能研究
アスペクト
アスペクト教授　深水昭吉　講師　加香孝一郎
A．平成 19 年度の活動報告
本研究アスペクトでは、生命活動を営むための「恒常性維持」とそれが破綻した場合の表現型
である生活習慣病に対して、ゲノム、分子、細胞、組織、器官、個体という微視（ミクロ）から
巨視（マクロ）へのシームレスな研究視点からアプローチを試みている。
「エネルギー代謝転写
調節ネットワーク機構の解明と新規生活習慣病治療転写因子の特定（人間総合・島野 仁 教授）」
の島野プロジェクトでは、エネルギー代謝制御機構を特に脂肪酸・中性脂肪合成に関わる酵素群
の転写調節に焦点をあてて研究を展開し、1）転写因子 SREBP-1 が脂肪酸・中性脂肪合成酵素の
主要な制御因子であること、2）SREBP-1 標的遺伝子の一つとして同プロジェクトで新規にクロ
アスペクト
158
ーニングされた脂肪酸伸長酵素 Elovl6 が、炭素数 18 以上の長鎖脂肪酸の合成に重要な役割を果
たしていること、さらに 3）Elovl6 による脂肪酸組成の変化がエネルギー代謝遺伝子発現の重要
な決定因子であり、生活習慣病発症の鍵を握ることを明らかにした。柳澤プロジェクトの「転写
因子と DNA メチル化による転写抑制制御ネットワークの解明
（生命環境・柳澤 純 教授）
」では、
細胞内エネルギー量を感知し、エネルギー消費をコントロールするタンパク質複合体（ヌクレオ
メチリン複合体）を新規に見いだした。この複合体の機能破綻は、エネルギーバランスの崩壊と
それに伴う細胞死を引き起こすことから、ヌクレオメチリンは細胞内のエネルギー収支バランス
制御の鍵分子であると考えられ、本研究成果はがんや生活習慣病などのエネルギーバランス異常
を伴う疾患に対する新たな治療戦略につながるものと期待される。また、深水プロジェクトでは、
「生活習慣病の発症基盤に関するゲノム応答ネットワークの解明（生命環境・深水昭吉 教授）」
のテーマで、これまでに糖代謝や脂質代謝系の「生活習慣病」の発症に関連した遺伝子発現に関
与するフォークヘッド型転写因子のリン酸化とアセチル化の修飾のリレー制御を明らかにしてき
たが、新たにこの制御にメチル化修飾が加わることによってさらなる機能制御が起こること、さ
らにリン酸化―メチル化の多重修飾がフォークヘッド型転写因子以外の細胞内因子においても重
要な機能調節機構である可能性を明らかにした。
B．今後の計画
本研究アスペクトは生命機能の制御に関するテーマを広く取り上げ、各研究プロジェクトが最
も得意とする転写因子とゲノム情報解析の切り口から問題の解明に取り組んでいる。平成 19 年
度で島野プロジェクトが終了したため、平成 20 年度は 2 プロジェクト体制で運営しているが、
他のアスペクトとの連携及びプロジェクト間の共同研究も活発に行われている。多様な概念や方
法論に基づいて、生体の恒常性維持と生活習慣病発症の分子機構を解明し、生命現象に関わる統
一的理解を構築していきたい。
4.3
ナノロジー研究
アスペクト
アスペクト教授　浅川　潔　講師 尾崎信彦
A．平成 19 年度の活動報告
平成 16 年度から開始された浅川プロジェクト「超高速信号処理ナノフォトニック・デバイス
および光集積技術の研究」の目的は、将来の光集積回路に有望なフォトニック結晶（PC）と量
子ドット（QD）のナノフォトニクス構造を融合し、次世代の光ネットワークに必要な超高速・
光デジタル信号処理デバイスを実現することにある。最終目標は、ナノ構造の特長を生かした超
低エネルギー・超高速動作の超小型非線形全光スイッチ（PC-SMZ）をベースとする、未踏の光
蓄積素子（光フリップ・フロップ、ここでは PC-FF と呼ぶ）の実証である。その意義は、今日
の情報通信ネットワークのデジタル信号処理を担う電気素子の速度限界や消費電力の肥大化を打
スを提供するものである。3 年目の昨年度までに、本提案に不可欠な PC 導波路の広帯域・平坦
化を図るため、NEDO 国際共同研究助成事業（NEDO グラント）によるプロジェクトを獲得し、
ついで、NEDO エネルギー使用合理化技術戦略的開発（NEDO 省エネ）事業による省エネ型 PCFF の実現を目指したプロジェクトを獲得した。本プロジェクトの最終年度、NEDO グラント事
業については、PC の新設計法であるトポロジー最適（TO）法を導入して、各種 PC 導波路設計
の最適化技術を確立した。また、NEDO 省エネ事業については、スイッチの位相シフトに必要な、
選択成長がなされた非線形 QD 実現のため、メタルマスク MBE 法を開発した。これにより異な
る場所に異なる光吸収特性を持つ QD を選択的に成長する MBE 新技術を確立した。更に超短光
パルスによる非線形光学評価装置の導入により、PC-FF の設計に必要な低エネルギー・超高速光
スイッチ動作の基本特性に関する全目標を達成した。本プロジェクトに不可欠な内外の共同研究
としては、PC の新設計技術や SNOM によるナノ構造の極限的評価技術に関して、欧州大学（デ
ンマーク・ベルギー・オランダほか）との共同研究を実施し、本年度 9 月で終了した。また、将
来のナノフォトニクスとしての表面プラズモンに関して米国北テキサス大および豊田中研と共同
研究を実施し、光スイッチの入出力カプラーを目指したナノ光アンテナなどに新たな提唱を行い
新知見を得た。このほか PC/QD 融合ナノ構造の量子計算への応用を目指した共同研究を物質・
材料研究機構（NIMS）と実施し、所期の目標を達成した。こうしたナノ構造の光集積技術を支
援するナノロジー研究として、機能性光材料のナノ加工グループ（牧村哲也：数理物質科学研究
科講師）の研究において、超短パルスレーザ・プラズマ軟 X 線による石英の非熱過程による数
10nm 級のアブレーション加工技術を確立した。本成果は、ナノスケールで平滑な PC 導波路が
Si 系材料で構築できる可能性を提示するものである。19 年度のおもな研究業績は、
研究論文 15 件、
招待講演 10 件、一般講演 49 件、著書 2 件、解説 2 件、学術奨励賞（第 20 回安藤博記念）1 件、
Best Student Paper Award1 件、研究科長賞 1 件、などである。
B.　今後の計画
浅川プロジェクトは、PC および QD のほぼ全ての基盤技術に関する最終目標を達成して終了
アスペクト
破し、嘱望される光ネットワークにおける低消費電力・超高速光デジタル処理のキー・デバイ
159
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
した。また学内 TARA プロジェクトであるとして「新しい超高感度非線形分光法の開発とナノ
物質への応用」
（舛本泰章：数理物質科学研究科教授）が最終年を終了したほか、
「ナノ診断・治
療を目指したバイオナノ粒子の設計」
（長崎幸夫：数理物質科学研究科教授）が最終年度を迎える。
アスペクト
160
4.4
新物質創製研究
アスペクト
アスペクト教授　赤阪　健　講師　土屋敬広
Ａ．平成 19 年度の活動報告
本アスペクトでは、新規な物質の創製と制御された分子変換プロセスを開拓する研究を精力的
に進めている。
赤阪プロジェクト「特異な分子構造と物性を持つナノカーボンの創製（数理物質科学研究科
教授・赤阪健）
」では、種々の金属内包フラーレンに対し外側を化学的に修飾することで、内側
に閉じ込められた金属原子の動きを制御することに成功した。さらに、ナノデバイス材料への
応用を目標に、金属内包フラーレン誘導体の自己集積を利用したナノロッドを作成することに
成功した。また、金属内包フラーレンを含むすす中に存在する、抽出が困難であった Missing
ことに成功した。また、アミン類を用いた金属性および半導体カーボンナノチューブの分離法
が、製法の異なる種々のカーボンナノチューブにも適応可能であることを確認できた。大塩プロ
ジェクト「ナノ磁性体の創製とサイズ制御（数理物質科学研究科教授・大塩寛紀）
」では、金属
錯体は配位結合などの強い結合や分子間の電荷移動相互作用・双極子相互作用・ファンデルワー
ルス力・水素結合などの弱い相互作用により空間を創り、金属イオンの配位構造・電子状態を制
御することにより、特異な形状と電子状態をもつクラスター分子設計を行った。その結果、シア
ン化物イオンにより多数の金属イオンを集積することにより、一次元鎖分子磁石や外場応答性鉄
クラスター分子の合成に成功した。木越プロジェクト「未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造
と機能−新規医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして（数理物質科学研究科教授・木越
英夫）
」では、抗がん剤のリード化合物として有望な海洋産細胞毒性物質の全合成を達成し、ハ
イブリッド化合物の合成研究を行った。また、海洋軟体動物より、新型の細胞毒性物質を発見し
た。一方、植物から新規植物成長阻害物質やメラニン合成阻害物質を発見した。押山プロジェク
ト「電子ダイナミクスに基づく生体物質の機能構造および反応機構の構築原理（数理物質科学研
究科教授・押山淳）
」では、重要な生物機能を有するタンパク質および RNA による生体反応の
しくみについて、第一原理計算を用いて詳細に解明した。特に、量子力学（QM）理論と古典場
（MM）における計算手法の両方をジョイントさせた QM/MM 法による研究成果が得られ、長距
離相互作用の効果が金属イオンにより触媒される反応や構造安定性に与える影響を、リボザイム
において解明した。また巨大な RNA・タンパク質複合体においては、反応機構の初段の仕組みが、
QM/MM 分子動力学計算により初めて解明された。今後、同反応の全貌を解明する予定にある。
Ｂ．今後の計画
赤阪プロジェクトでは、ナノデバイス材料への応用を目標に、作成した金属内包フラーレン誘
導体ナノロッドの FET 特性を検討する。また、カーボンナノチューブの分離をさらに展開し、
分離したカーボンナノチューブの物性評価を行う。大塩プロジェクトでは、キラルな配位子をも
つ基底高スピン金属多核錯体を合成し、光学活性と内部磁場による磁気光学効果の相乗効果によ
アスペクト
Metallofullerene La@C72 および La@C74 を、誘導体化により抽出・単離可能な分子へと変換する
161
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
り、強誘電性と強磁性を合わせ持つマルチフェロイックな物質合成を目指す。木越プロジェクト
では、海洋産抗腫瘍性物質のプローブ化合物、ハイブリッド化合物、人工類縁化合物を合成し、
生物活性を検討する。また、植物から有用生理活性物質の探索を行う。押山プロジェクトでは、
RNA およびタンパク質による重要な生体反応の動的な機構を、QM/MM 分子動力学シミュレー
ションによって詳細に解明する。特に RNA による自律的な反応促進機構において、新規の電子
状態を理論的に初めて見出しつつある。その検証および一般性へと研究を発展させることを目指
す。
アスペクト
162
4.5
マルチメディア情報研究
アスペクト
アスペクト教授（代行）　赤阪　健
Ａ．平成 19 年度の活動報告
マルチメディア情報研究アスペクトは ICT 分野における独自理論や基本技術の形成、産業界
で Defacto Standard となりうる実用技術の確率、研究成果の社会還元を指針に、３つの研究プ
ロジェクトが活発な研究活動に取り組み、大きな成果を上げた。
「次世代生体機能・性状情報イメージング技術の高度化」
（代表：システム情報工学研究科 椎
名 毅教授）では、組織性状の診断については、これまでの乳癌診断から、さらに、前立腺癌、
甲状腺癌などの多領域への展開や、腫瘤性病変だけでなく肝硬変などのびまん性疾患の診断への
応用について検討した。さらに、次の段階として組織弾性の定量化のための研究を進めた。機能
構成しファントム実験による有効性を検証した。この結果を纏めた論文は、日本超音波医学会の
論文賞を受賞した。
「双線形写像による新しい暗号システムの研究」
（代表：システム情報工学研究科 岡本栄司教
授）では、ペアリングと呼ばれる双線形写像を用いることによって、新しい暗号システムを実現
し、従来の暗号方式からユビキタス社会に適した次世代暗号方式にシフトすることを目指してい
る。平成 19 年度は、演算アルゴリズム高速化やハードウェア軽量実装を行った昨年度成果の発
展研究を行った。ハードウェア実装に関して、軽量かつ高速をめざすための小型演算器を実現し、
実装エリアサイズと演算時間の積（Area X Time）指標において世界トップの性能の実現に成功
した。一方、実装成果を利用した応用アプリケーション研究も行い、本方式の有力な適用分野と
考えられる RFID システムとモバイル端末での応用試作システムの構築・実証実験を行いその有
効性を示した。
「サステーナブルな計算環境の構築」（代表：加藤和彦教授）」では、インフラレベルのセキュ
リティを実現するセキュア VM の α 版リリース、サステーナブルなサービスを実現するためのフ
レームワークの試作版の研究開発および自律的なシステム管理を可能にする高水準ポリシー管理
機能の基本設計をおこなった。
Ｂ．今後の計画
本研究アスペクトでは今後も IT 分野における Defacto Standard 技術の確立を目指して邁進し、
TARA 精神の原点に戻り、研究、教育の両面において変化する社会情勢とその要求に答えてい
きたいと考えている。 20 年度は岡本プロジェクト、加藤プロジェクトによって推進する。具体
的に、岡本プロジェクトでは基礎・実装・応用ともに深耕し、既存にはない高速演算の実現や、
多種パラメータ対応のハードウェア高速化、標準化を見据えたアプリケーション実装などの検討
を進める。また、加藤プロジェクトではセキュア VM の完成版の開発と公開、サステーナブルフ
レームワークの実環境での試験運用、高水準ポリシー管理機能の詳細設計及び実装などを行って
いく予定である。
アスペクト
情報については、これまで開発した心筋局所収縮能のイメージング法について、基礎実験装置を
163
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
4.6
総合人間科学研究
アスペクト
アスペクト教授　宮内　卓　講師　前田清司
A.　平成 19 年度の活動報告
本研究アスペクトは、人間が身体的および精神的に健康で生きてゆくことを追求する研究を精
力的に進めている。本年度は、継続中の 3 つのプロジェクト（赤座プロジェクト、中田プロジ
ェクト、宮内プロジェクト）が活発な研究成果を挙げた。まず、赤座プロジェクト「難治癌に
対する個別化細胞療法の開発（研究代表者：人間総合科学研究科・赤座英之 教授）
」は、活性化
ナチュラルキラー細胞を用いた早期第Ⅱ相臨床試験として、平成 19 年度に悪性脳腫瘍 1 例、腎
細胞癌 1 例を加え、合計 14 症例に対し、のべ 18 コースの臨床投与を行い、脳腫瘍の 1 例で完
全寛解の持続、腎癌の新たな 1 例で 1 年間の転移巣増大の抑制が認められた。また、HIF-1 およ
アスペクト
164
び VEGF を標的分子とした新規治療の基礎的検討を行った。今年度でプロジェクトが終了する
中田プロジェクト「ミトコンドリア DNA の突然変異に起因する多様な病態発症機構の解明と治
療戦略の探索（研究代表者：生命環境科学研究科・中田和人 准教授）」は、変異型のミトコンド
リアゲノム（mtDNA）を導入したミトマウスを起点とし、その骨髄細胞を正常なマウスに移植
することで血球細胞にのみ変異型 mtDNA を含有する新たなモデルマウスを作製した。このマウ
スの解析から、ミトコンドリアからのエネルギー供給が赤血球の分化過程に必須であり、変異型
mtDNA の蓄積によるミトコンドリア呼吸異常が貧血症の直接的な原因になることを明らかにし
た。宮内プロジェクト「生活習慣病における心臓血管機能障害への治療と予防の研究（研究代表
者：人間総合科学研究科・宮内卓 教授）」では、生活習慣病により引き起こされる心臓血管病の
メカニズムを解明する基礎研究に取り組むとともに、心臓血管病の発症を予防するための薬物療
法などの研究も進めた。
B.　今後の計画
平成 19 年度をもって中田プロジェクトが終了し、平成 20 年度は赤座プロジェクトと宮内プロ
ジェクトの 2 つのプロジェクトが継続して研究を推進させる。赤座プロジェクトは、前年度に引
き続き、活性化ナチュラルキラー細胞療法の臨床試験を推進し成果を発表する。また腎癌の新規
分子標的薬との併用の可能性を探る。さらに腎癌の予後に関する遺伝子背景の解析を行い、新た
なマーカーとしての可能性を検討する。宮内プロジェクトでは、心臓血管病発症のメカニズムに
関与していることが明らかになった各種心血管調節因子に着目して、より詳細なメカニズムの解
明に取り組むとともに、新しい薬物療法の確立を目指す研究も推進させる。
5
研究業績
165
5.1
分子発生制御研究
アスペクト
5.1.1 環境適応・応答の分子機構の解明
研究代表者：山本雅之
原著論文
1. Warabi E, Takabe W, Minami T, Inoue K, Itoh K,
Yamamoto M, Ishii T, Kodama T, and Noguchi N.
Shear stress stabilizes NF-E2 related factor 2 and
induces antioxidant genes in endothelial cells: Role of
reactive oxygen/nitrogen species. Free Rad Biol Med
42, 260-269（2007）
G1450-G1463（2007）
8. Shin S, Wakabayashi N, Misra V, Biswal S, Lee GH,
Agoston ES, Yamamoto M, and Kensler TW. NRF2
modulates aryl hydrocarbon receptor signaling:
Influence on adipogenesis. Mol Cell Biol 27,
7188-7197（2007）
9. Tong KI, Padmanabhan B, Kobayashi A, Shang C,
Hirotsu Y, Yokoyama S, and Yamamoto M. Different
Electrostatic potentials define ETGE and DLG motifs
as hinge and latch in oxidative stress response. Mol
Cell Biol 27, 7511-7521（2007）
3. Shah ZA, Li RC, Thimmulappa RK, Kensler TW,
Yamamoto M, Biswal S, and Dore S. Role of reactive
oxygen species in modulation of Nrf2 following
ischemic reperfusion injury. Neuroscience 147, 53-59
（2007）
10. Osburn WO, Karim B, Dolan PM, Liu G, Yamamoto
M, Huso DL, and Kensler TW. Increased colonic
inflammatory injury and formation of aberrant crypt
foci in Nrf2-deficient mice upon dextran sulfate
treatment. Int J Cancer 121, 1883-1891（2007）
4. Aoki Y, Hashimoto AH, Amanuma K, Matsumoto M,
Hiyoshi K, Takano H, Masumura K, Itoh K, Nohmi
T and Yamamoto M. Enhanced spontaneous and
benzo[a]pyrene-induced mutations in the lung of Nrf2deficient gpt delta mice. Cancer Res 67, 5643-5648
（2007）
11. Watai Y, Kobayashi A, Nagase H, Mizukami M,
McEvoy J, Singer JD, Itoh K, and Yamamoto M.
Subcellular localization and cytoplasmic complex
status of endogenous Keap1. Genes Cells 12,
1163-1178（2007）
5. Maher JM, Dieter MZ, Aleksunes LM, Slitt AL,
Guo G, Tanaka Y, Scheffer GL, Chan JY, Manautou
JE, Chen Y, Dalton TP, Yamamoto M, and Klaassen
CD. Oxidative and electrophilic stress induces Mrp
transporters via the Nrf2 transcriptional pathway.
Hepatology 46, 1597-1610（2007）
12. Takeuchi Y, Yahagi N, Nakagawa Y, Matsuzaka T,
Shimizu R, Sekiya M, Iizuka Y, Ohashi K, Gotoda
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研究業績
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Inchinkoto, an herbal medicine, and its ingredients
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167
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究業績
168
TARA
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neurons both in vitro and in vivo through activation of
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boundaries of the Gata2 locus by rescue with a linked
研究業績
27. Hoshino T, Shimizu R, Ohmori S, Nagano M, Pan
X, Ohneda O, Khandekar M, Yamamoto M, Lim
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Yamamoto M, and Vogel A. Nrf2 prevents alcohol
induced fulminant steatohepatitis. Gastroenterology,
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Tsukuba Advanced Research Alliance
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39. Yokomizo T, Hasegawa K, Ishitobi H, Osato M, Ema
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involved in primitive erythropoiesis in the mouse.
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研究業績
170
40. Gutierrez L, Tsukamoto S, Suzuki M, YamamotoMukai H, Yamamoto M, Philipsen S, and Ohneda
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crisis, revealing its essential role in steady-state and
stress erythropoiesis. Blood 111, 4375-4385（2008）
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Yamano S, Nishiyama T, Hiratsuka A, Yamamoto M,
Cho AK, Froines JR, and Kumagai Y. Redox cycling
of 9,10-phenanthraquinone to cause oxidative stress is
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in human pulmonary epithelial A549 cells. Free Radic
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42. Harada H, Sugimoto R, Watanabe A, Taketani S,
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43. Zhu H, Jia Z, Zhang L, Yamamoto M, Misra HP, Trush
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in macrophages: regulation by nrf2 signaling and
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tyrosinemia type 1 and its role in survival and tumor
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45. Kanki K, Umemura T, Kitamura Y, Ishii Y, Kuroiwa
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of renal oxidative damage by ferric nitrilotriacetate.
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is essential for tissue-specific erythropoietin gene
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progression of intestinal tumors in Apc min/+ mice.
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Hypoxia. Methods Enzymol 435, 157-177（2007）
3. Shimizu R, Engel JD and Yamamoto, M. GATA1related leukaemias. Nature Reviews Cancer 8,
279-287（2008）
4. 今川重彦，小原直，鈴木教郎，山本雅之 酸素セ
ンシングと赤血球造血シグナル 細胞 39, 537-540
（2007）
5. 清水律子，山本雅之 GATA 因子スイッチングと
GATA-1 白血病 生化学 79, 941-952（2007）
6. 田口恵子，山本雅之 酸化ストレス防御のための
生体内センサー : Keap1-Nrf2 制御システム 化学
と生物 45, 857-862（2007）
7. 大辻摩希子，山本雅之 食物と酸素由来の環境
ストレスを感知するセンサー系 細胞工学 26,
1386-1390（2007）
8. 高山昌理子，山本雅之「生体の環境応答制御機構」
太陽紫外線防御研究委員会 学術報告 17, 17-22
（2007）
学会発表
（Ａ）招待講演
1. Regulatory Mediations of Gatal Gene Expression
Using BAC Transgenic System. Yamamoto M. Hilton
Waikoloa Village in Waikoloa, Hawaii. U.S.A., 2007.1.
2. Erythropoietin gene regulation. Yamamoto M.
AMGEN Co, U.S.A., 2007.1.
3. Two-site substrate recognition model for the
Keap1-Nrf2 system: a hinge and latch mechanism.
Yamamoto M. UCSD Seminar in CMG auditorium,
U.S.A., 2007.1.
4. ALAS-E and sideroblastic anemia. Yamamoto M.
The 2007 International BioIron Society Scientific
Program, Kyoto, Japan, 2007.2.
5. Functional analyses of GATA-2 with knockdown and
conditional knockout mice. Yamamoto M. EMBO
WORKSHOP ON The Role and Control of GATA
Factors in Tissue Development and Disease, Capri,
Italy, 2007.4.
6. Sumo-modification of GATA-1 at lysine-137 is
important for erythropoiesis through its ability to
repress Gata2 transcription, Shimizu R. EMBO
WORKSHOP ON The Role and Control of GATA
7. Genetic Analysis of Mouse GATA-related Leukemia
and Leukemic Stem Cells. Yamamoto M. Gordon
Research Conference on Red Cells, Centre Paul
Langevin in Aussois, France, 2007.5.
8. Two-site substrate recognition model for the
Keap1-Nrf2 system: a hinge and latch mechanism.
Yamamoto M. The 3 rd DECODE for Biological
Responses International Meeting, Odaiba, Tokyo,
Japan, 2007.8.
9. Two-site substrate recognition model for the
Keap1-Nrf2 system: a hinge and latch mechanism.
Yamamoto M. National University of Singapore
– Tohoku University/Centre of Excellence Joint
Symposium “Basic and Clinical Research on Signal
Transduction Diseases”, Singapore, 2007.9.
10. Two-site substrate recognition model for the
Keap1-Nrf2 system: a hinge and latch mechanism.
Yamamoto M. NIEHS Seminar, Research Triangle
Park, Texas, U.S.A., 2007.10.
11. Two-site substrate recognition model for the
Keap1-Nrf2 system: a hinge and latch mechanism.
Yamamoto M. Adjunct Professor Lecture at Johns
Hopkins University Blumberg School of Public
Health, Baltimore, Maryland, U.S.A., 2007.10.
12. Two-site substrate recognition model for the
Keap1-Nrf2 system: a hinge and latch mechanism.
Yamamoto M. Distinguished Professor’
s Seminar
at University of Arizona, Tucson, Arizona, U.S.A.,
2007.11.
13. Molecular Mechanisms of Adaptive Responses to
Food and Oxygen. Yamamoto M. The International
Conference on Food Factors for Health Promotion
（ICOFF2007）, Kyoto, Japan, 2007.11.
研究業績
9. 安倍加奈子，清水律子，山本雅之 GATA-1 の機
能異常と白血病 -Leukemogenesis related to GATA-1
mutation- 日 本 産 婦 人 科 血 液 学 会 誌 17, 1-8
（2008）
Factors in Tissue Development and Disease, Capri,
Italy, 2007.4.
171
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
14. Molecular Mechanisms of Adaptive Responses to
Food and Oxygen. Yamamoto M. The International
Conference on Food Factors for Health Promotion
（ICOFF2007）
，Kyoto, Japan, 2007.11
15. Stem cells in GATA-1 knockdown leukemia are
held in quiescence and released into cell cycle after
5-fluorouracil treatment. Shimizu R. The 11th
Germany-Japan Cancer Workshop, Kyoto, Japan,
2007.11.
研究業績
16. The Nrf2-Keap1 Stress Response System. Yamamoto
M. The 23rd Kumamoto Medical Bioscience
Symposium on New Insights into Metabolic Disorders
and Vascular Disease, Kumamoto, Japan, 2007.12.
172
17. The environmental response to food and oxygen.
Ya m a m o t o M . J S T- E R AT O E n v i r o n m e n t a l
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”
． Tsukuba, Japan, 2007.12.
18. 親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 山本雅之 国立癌センターセミナー，築地，2007
年 2 月 16 日
19. 大学の変化と研究者の変化−筑波大学の 12 年間
を振り返って 山本雅之 早稲田大学公開シンポ
ジウム『大学院研究教育の実質化に向けて』∼魅
力ある大学院教育イニシアティブ 異分野融合
型 P2BL ∼特別講演，早稲田大学生命理工学部，
2007 年 2 月 26 日
20. 親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 山本雅之 筑波大学 第 14 回 医学 7 専攻研究セ
ミナー，筑波大学，2007 年 2 月 27 日
21. 生体の環境応答制御機構 山本雅之 太陽紫外線
防御研究委員会第 17 回シンポジウム特別講演，
第一ホテル東京，新橋，2007 年 3 月 16 日
22. GATA 転写因子群の機能異常と白血病 山本雅之
第 50 回 東北小児白血病研究会，かんぽヘルスプ
ラザ仙台，2007 年 4 月 28 日
23. 酸化ストレス応答と呼吸器疾患 山本雅之 第
47 回日本呼吸器学会学術講演会，東京フォーラム，
2007 年 5 月 11 日
24. 親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 山本雅之 日本生化学会東北支会シンポジウム，
艮陵会館，仙台，2007 年 5 月 12 日
25. 親電子性物質・酸化ストレス応答の分子メカニズ
ム 山本雅之 循環器内科リサーチセミナー，東
北大学，2007 年 5 月 30 日
26. GATA 転写因子群の機能異常と白血病 山本雅之
第 17 回 日本産婦人科・新生児血液学会シンポジ
ウム「ダウン症候群と一過性骨髄造血（TAM）」 富山国際会議場，2007 年 6 月 30 日
27. 細胞の癌化とその抑制における転写因子の役割 山本雅之 文部科学省がん特定領域研究「遺伝情
報システム異常と発がん」 癌研究会吉田富三記
念講堂，有明，2007 年 6 月 30 日
28. 環境応答の分子機構 山本雅之 第 5 回 RCGM
フロンティアシンポジウム「ゲノム医学―基礎か
ら未来医療へ」 埼玉医科大学日高キャンパス 創立 30 周年記念講堂，日高市，2007 年 7 月 27 日
29. 親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 山本雅之 第 5 回フリーラジカルと脳疾患 東日
本研究会特別講演，経団連会館，大手町，2007
年 7 月 28 日
30. 親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 山本雅之 臨床研セミナー （財）東京都医学研
究機構 東京都臨床医学総合研究所 2007 年 8
月 10 日
31. GATA 転写因子群による造血細胞の分化制御機構
の解析 清水律子 山梨大学先端血液セミナー，
山梨大学 2007 年 9 月 21 日
32. GATA 因子と白血病 山本雅之 第 2 回 つくば医
科学研究交流会 ランチョンセミナー，三菱化学
つくばクリエーションセンター，2007 年 11 月 10 日
33. 親電子性物質・活性酸素応答の分子メカニズム 山本雅之 東海医学会講演会 東海大学，2007
年 11 月 13 日
35. 酸化ストレス応答の分子基盤と疾患 山本雅之 CKD と心血管イベント Expert Meeting 特別講演，
東京會舘，平成 19 年 11 月 27 日
6. Lack of Erythropoietin Receptor in Non-hematopoietic
Tissues Disrupts Glucose Metabolism and Results in
Insulin Resistance. Teng R, Gavrilova O, Suzuki N,
Yamamoto M, Noguchi CT. The American Diabetes
Association 67th Scientific Sessions, Chicago, IL,
2007. 6.
7. Transcription Factor GATA-2 Regulates Self-renewal
of Hematopoietic Stem Cells. Shimizu R, Hoshino
T, Suzuki N, Yamamoto M. Stem cell Gordon
Conference. Big Sky, Montana, USA, 2007. 9.
（Ｂ）その他の学会発表
1. A genetic screen for mutations affecting induction
of cancer preventive phase 2 enzymes in zebrafish.
Makoto Kobayashi M, Tsujita T, Takagi Y, Li L,
Nakayama Y, Eguchi M, Wada Y, Yamamoto M.
Second strategic conference of zebrafish investigators,
Asilomar, 2007. 2.（Abstracts p 173）
8. Analyses of leukemic stem cells of GATA-1 related
leukemia. Abe K, Shimizu R, Pan X, Hamada H,
Yoshikawa H, Yamamoto M. Stem cell Gordon
Conference. Big Sky, Montana, USA, 2007. 9.
2. The critical function of c-myb and its related genes on
megakaryopoiesis. Yamamoto-Mukai H, Motohashi
H, Nagasawa, T, Yamamoto M. Gordon Research
Conference on Cell Biology of Megakaryocytes &
Platelets. Ventura, CA, USA, 2007. 3.
9. Increase of hematopoietic progenitors but impairment
of erythroid and megakaryocytic differentiation in
transgenic mice expressing SET-CAN. Saito S, Nouno
K, Shimizu R, Yamamoto M, Nagata K. Stem cell
Gordon Conference. Big Sky, Montana, USA, 2007. 9.
3. Different transcription activities of GATA factors in
erythroid cells. Pan X, Obara N, Suzuki N, Ohneda
O, Takahashi S, Yamamoto M. The EMBO Workshop
on“The role and control of GATA factors in tissue
development and disease”． Capri, Italy, 2007. 4.
（Abstract p 9）
10. Clara-Cell Specific Keap1 Conditional Knockout
Mice have strong Nrf2 Activation but are Sensitive
to Bleomycin-induced lung Injury. Maher J, Suzuki
T, Taguchi K, Kawatani Y, Motohashi H, Ishii Y,
Yamamoto M. The 8 th International ISSX Meeting in
Sendai, Japan, 2007. 10.（p 383-384）
4. GATA-1 is essential for differentiation of early
erythroid progenitors. Suzuki M, Moriguchi T,
Yamamoto M. The EMBO Workshop on: The role
and control of GATA factors in tissue development and
disease, Capri, Italy, 2007. 4.（Abstract p 60）
11. U f m 1 - c o n j u g a t i n g s y s t e m i s e s s e n t i a l f o r
erythropoiesis. Tatsumi K, Komatsu M, YamamotoMukai H, Iemura S, Natsume T, Yamamoto M, Tanaka
K. SPMD2007, Beijing, China, 2007. 11.
12. c-Myb regulates CD9 gene expression during
研究業績
34. 親電子性物質・酸化ストレス応答の分子機構 山
本雅之 第 7 回 システム生物医学研究会 東海
大学先端科学技術研究センター システム生物医
学ラボラトリー主催，箱根湯本，平成 19 年 11 月
21 日
5. Ufm1-conjugating system is essential for normal
erythropoiesis. Tatsumi K, Komatsu M, YamamotoMukai H, Iemura S, Natsume T, Yamamoto M, Tanaka
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Cold Spring Harbir, NY, USA, 2007. 4.（abstract p
118）
173
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
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megakaryopoiesis. Yamamoto-Mukai H, Kono T,
Motohashi H, Kojima H, Yamamoto M. 49th Annual
Meeting, Georgia World Congress Center, Atlanta,
Georgia, USA, 2007. 12.（Blood 110, 376a）
13. Detection of Hypoxia-Inducible Gene Manipulation.
Imagawa S, Horie M, Matsumoto K, Hirano I, Suzuki
N, Yamamoto M. 49th Annual Meeting, Georgia
World Congress Center, Atlanta, Georgia, USA. 2007.
12.（Poster, Abstract in Blood 110, #3662）
研究業績
174
14. Leukemia-related transcription factor TEL expands
erythroid precursors. Eguchi-Ishimae M, Eguchi M,
Maki K, Shimizu R, Yamamoto M, Mitani K. 49th
Annual Meeting, Georgia World Congress Center,
Atlanta, Georgia, USA, 2007. 12.
15. Analyses of functional roles of HiFs in endothelial
cells. Ohneda O, Yamashita T, Nagano M, FujiiKuriyama, Y, Yamamoto M. The 2nd JST-ERATO
Environmental Response Project International
Symposium on“The Enviromental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 5）
16. Detection of hypoxia-inducible gene manipulation.
Imagawa S, Horie M, Matsumoto K, Hirano I, Suzuki
S, Yamamot M. The 2nd JST-ERATO Environmental
Response Project International Symposium on“The
Enviromental Response”in Tsukuba, Japan, 2007. 12.
（Abstract p 6）
17. Clara-Cell Specific Keap1 Conditional Knockout
Mice have strong Nrf2 Activation but are Sensitive
to Bleomycin-induced lung Injury. Maher J, Suzuki
T, Taguchi K, Kawatani Y, Motohashi H, Ishii Y,
Yamamoto M. The 2nd JST-ERATO Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”in Tsukuba, Japan, 2007.
12.（Abstract p 21）
18. Zebrafish mutant it1072 with defects in gata1
expression in embryonic hematopoietic tissue. Kaneko
H, Kobayashi M, Yamamoto M. Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”in Tsukuba, Japan, 2007.
12.（Abstract p 22）
19. Small Maf proteins are required for the stable
nuclear localization of Nrf2. Katsuoka F, Nakayama
H, Motohashi H, Yamamoto M. Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”in Tsukuba, Japan, 2007.
12.（Abstract p 25）
20. Hematopoietic Cell Differentiation in SeCys tRNA
Gene Conditional Knockout Mice. Kawatani Y,
Suzuki T, Kelly V, Nishimura S, Yamamoto M. The
2nd JST-ERATO Environmental Response Project
International Symposium“The Environmental
Response”in Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract 26）
21. Molecular basis distinguishing the DNA binding
profile of NRF2-MAF heterodimer from that of MAF
homodimer. Kimura M, Yamamoto T, Zhang J, Itoh
K, Katsuoka F, Tanaka T, Motohashi H, Yamamoto
M. Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 27）
22. Oxidative stress sensor Keap1 functions as an adaptor
for Cul3-based Ub E3 ligase to regulate proteasomal
degradation of Nrf2. Kobayashi A, Yamamoto
M. JST-ERATO Environmental Response Project
International Symposium: The Environmental
Response, Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract 29）
23. Different Nrf2-inducers target distinct sensor
cysteines in Keap1. Li L, Kobayashi M, Yamamoto
M. Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 30）
24. Hepatocyte specific disruption of HO-1 gene impairs
defense mechanism against oxidative stress. Mamiya
T, Katsuoka F, Kobayashi A, Hirayama A, Matsui H,
Yamamoto M. JST-ERATO Environmental Response
Project International Symposium: The Environmental
Response, Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract 32）
25. Bidirectional control between transcription factor
GATA2 and Cdk/Cyclin. Minegishi N, Koga S,
Abe T, Minegishi M, Tsuchiya S, Yamamoto M.
Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 35）
27. A DNA helicase mutation in zebrafish reduces Nrf2mediated gene induction. Nakajima YT, Ide R, Tsujita
T, Kobayashi M, Yamamoto M. Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”in Tsukuba, Japan, 2007.
12.（Abstract p 38）
28. Sumo-modification of GATA-1 at lysine-137 is
essential for transcriptional repression of Gata2
gene. Ohmori S, Shimizu R, Moriguchi T, Yamamoto
M. Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 39）
29. D i s t i n c t f u n c t i o n s o f N r f1 a n d N r f2 i n l i v e r
homeostasis. Ohtsuji M, Kobayashi A, Katsuoka
F, Yamamoto M. Environmental Response Project
International Symposium on“The Environmental
Response”in Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 40）
30. I d e n t i f i c a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f r e n a l
Epo-producing（REP）cells. Pan X, Suzuki N,
Obara N, Yamamoto M. JST-ERATO Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”. EPOCHAL Tsukuba
International Congress Center. 2007. 12.（abstract p 43）
32. Real-time monitoring of stress erythropoiesis in
vivo using Gata1 and b-globin LCR luciferase
tranasgenic mice. Suzuki M, Ohneda K, Yamamoto
M. Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 48）
33. Enhancer for stage-specific erythropoietin gene
expression in liver and its necessity for hepatic
erythropoiesis. Suzuki N, Obara N, Pan X, Jishage
K , I m a g a w a S , Ya m a m o t o M . J S T- E R AT O
Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”
．
EPOCHAL Tsukuba International Congress Center.
2007. 12.（Abstract 49）
34. Deciphering Key Reactive Cysteines that Determine
Nrf2 Activation In Vivo. Suzuki T, Yamamoto T,
Kobayashi A, Wakabayashi J, Maher J, Motohashi H,
Yamamoto M. The 2nd JST-ERATO Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”in Tsukuba, Japan, 2007.
12.（Abstract p 50）
35. Phenotypic analyses of constitutive Nrf2 activation
by partially disruption of Keap1. Taguchi K, Pfeiffer
MY, Maher JM, Kawatani Y, Suzuki T, Yamamoto
M. Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 51）
36. Zebrafish mutant it627 with defects in gata1
expression in embryonic hematopoietic tissue.
Ta k e u c h i M , K o b a y a s h i M , Ya m a m o t o M .
研究業績
26. A h i gh aff in i ty d ou b le G ATA -b i nd i ng s it e is
indispensable for proper erythroid development.
Moriguchi T, Suzuki M, Yamamoto M. Environmental
Response Project International Symposium on“The
Environmental Response”in Tsukuba, Japan, 2007.
12.（Abstract p 37）
31. Identification of enhancer region for kidneyspecific and hypoxia-inducible erythropoietin gene
expression. Sato C, Suzuki N, Obara N, Yamazaki
S, Pan X, Imagawa S, Yamamoto M. JST-ERATO
Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”
．
EPOCHAL Tsukuba International Congress Center.
2007. 12.（Abstract p 44）
175
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究業績
176
TARA
Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 53）
毒性発現の防御 田口恵子，Jonathan M. Maher，
川谷幸恵，鈴木隆史，山本雅之 第 34 回日本ト
キシコロジー学会，東京 2007 年 6 月（P 4）
37. The two-site substrate recognition in Keap1-driven
Nrf2 repression: a hinge and latch mechanism for
oxidative stress response. Tong KI, Padmanabhan
B, Kobayashi A, Hirotsu Y, Tanaka T, Yokoyama S,
Yamamoto M. JST-ERATO Environmental Response
Project International Symposium: The Environmental
Response, Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 55）
44. Transcription factor GATA-1 is a key regulator
of erythroid differentiation and suppression of
leukemogenesis. 鈴木未来子，森口尚，大根田絹子，
山本雅之 第 5 回文部科学省特定領域「がん」5
領域 若手研究者ワークショップ，蓼科 2007
年 8 月− 9 月（抄録集 p 80）
38. A spontaneous ER stress in zebrafish mutant it768
induces a constitutive activation of Nrf2-mediated
gene expression. Tsujita T, Kobayashi M, Yamamoto
M. Environmental Response Project International
Symposium on“The Environmental Response”in
Tsukuba, Japan, 2007. 12.（Abstract p 57）
39. Different electrostatic potentials define ETGE and
DLG motifs as hinge and latch in oxidative stress
response. Tong KI, Padmanabhan B, Kobayashi
A, Shang C, Hirotsu Y, Yokoyama S, Yamamoto
M. The BMB 2007（Biochemistry and Molecular
Biology 2007）, Pacifico Yokohama, Japan, 2007. 12.
（Abstracts p 779）
40. 転写因子 c-myb による巨核球造血制御 向井陽
美，本橋ほづみ，長澤俊郎，山本雅之 第 5 回幹
細胞シンポジウム , 淡路島 2007 年 5 月（抄録集
p 63）
41. 赤血球造血における GATA-1 の SUMO 化修飾の
生理的意義 大森慎也，清水律子，森口尚，山本
雅之 遺伝情報 DECODE・平成 19 年度合同班会
議，箱根 2007 年 6 月（抄録集 p 5）
42. 赤血球の各分化段階特異的な Gata1 遺伝子発現制
御機構の解析 鈴木未来子，森口尚，大根田絹子，
山本雅之 遺伝情報 DECODE・平成 19 年度合同
班会議，箱根 2007 年 6 月（抄録集 p 6）
43. 恒常的な Nrf2 活性化によるアセトアミノフェン
45. Nrf2 活性化を誘導する化学物質のゼブラフィッ
シュを活用した分類 中島やえ子，小林麻己人，
李麗，辻田忠志，金子寛，秋山真一，若狭武司，
中山裕子，江口雅美，和田祥子，田丸浩，山本雅
之 第 13 回小型魚類研究会，東京 2007 年 9 月（要
旨集 p 24）
46. 赤血球分化が異常となるゼブラフィッシュ突然変
異体の解析 金子寛，竹内未紀，小林麻己人，山
本雅之 第 13 回小型魚類研究会，東京 2007 年
9 月（要旨集 p 31）
47. ゼブラフィッシュを用いた Keap1 の親電子性分子
センサー部位の同定 李麗，小林麻己人，金子寛，
山本雅之 第 13 回小型魚類研究会，東京 2007
年 9 月（要旨集 p 40）
48. Analyses of leukemic stem cells of GATA-1 related
leukemia 安部加奈子，清水律子，吉川裕之，山
本雅之 パシフィコ横浜，横浜 2007 年 10 月（抄
録集 p 165）
49. 白血病関連転写因子 TEL は赤血球系前駆細胞を
増加させる 江口真理子，石前峰斎，牧和宏，清
水律子，山本雅之，三谷絹子 第 69 回日本血液
学会・第 49 回日本臨床血液学会 合同大会パシ
フィコ横浜，横浜 2007 年 12 月（抄録集 p 165）
50. 新規 HIF 阻害剤 2- オキソグルタル酸投与による
腫瘍血管新生抑制効果 松本 健，今川重彦，小
原 直，鈴木教郎，長澤俊郎，山本雅之 第 69 回
日本血液学会総会，パシフィコ横浜 2007 年 10
月（口頭 / 抄録集 p 185）
51. 新しいユビキチン修飾システム Ufm1 system の血
液学的機能解析 辰巳加奈子，向井陽美，小松雅
明，家村俊郎，夏目 徹，田中啓二，山本雅之 第 69 回日本血液学会年会，横浜 2007 年 10 月（抄
録集 p 215）
53. GATA-1 機能異常による白血病発症メカニズムの
解析．清水律子，山本雅之 厚生労働省癌研究助
成金「造血器腫瘍における染色体転座関連遺伝子
の基礎的・臨床的研究」班会議，国立がんセンター
2007 年 10 月
54. Keap1 遺伝子部分破壊による Nrf2 抑制破綻の表
現型解析 田口恵子，Martin J. Pfeiffer，Jonathan M.
Maher，川谷幸恵，鈴木隆史，山本雅之 フォー
ラム 2007：衛生薬学・環境トキシコロジー，大
阪 2007 年 11 月（抄録 p 048）
55. エリスロポエチン遺伝子の細胞特異的・誘導的発
現制御機構 鈴木教郎 第 2 回つくば医科学研究
交流会，三菱化学つくばセンター 2007 年 11 月（口
頭 / 抄録集 p 13 筑波分子医学協会奨励賞）
56. 腎臓におけるエリスロポエチン遺伝子発現制御機
構の解析 佐藤智咲，鈴木教郎，小原直，山㟢 瞬，
潘小青，今川重彦，山本雅之 腎とエリスロポエ
チン研究会，品川プリンスホテル 2007 年 11 月
（口頭 / 抄録集 p 19）
59. クラス１誘導剤による Nrf2 活性化には Keap1 の
Cys151 が必要 李麗，小林麻己人，金子寛，山
本雅之 第 30 回日本分子生物学会年会・第 80 回
日本生化学会大会合同大会，横浜 2007 年 12 月
（講演要旨集 p 169/p 479）
60. Refeeding による SREBP-1c 遺伝子の転写活性調
節機構の解析（Analysis of SREBP-c gene promoter
activity by refeeding） 竹内謙憲，矢作直也，中川
嘉，関谷元博，松坂賢，位高啓史，片岡一則，長
井良三，清水律子，山本雅之，山田信博，大須賀
淳一，門脇孝，島野仁 第 30 回日本分子生物学
会年会・第 80 回日本生化学学会大会 合同大会
パシフィコ横浜，横浜 2007 年 12 月（抄録集 p
217/p 437）
61. GATA-1 タンパク質発現における血球特異的第 1
エキソンの機能（Multiple functions of the Gata1
gene first exon in hematopoiesis） 小林枝里，清水
律子，菊池優子，山本雅之 第 30 回日本分子生
物学会年会・第 80 回日本生化学学会大会 合同
大会パシフィコ横浜，横浜 2007 年 12 月（抄録
集 p 380）
62. Nrf2 の核安定局在化における小 Maf 群因子の重
要性の検討 勝岡史城，中山博未，本橋ほづみ，
山本雅之 第 30 回日本分子生物学会年会・第 80
回日本生化学会大会・合同大会，横浜 2007 年
12 月（抄録集 p 478）
57. 転写因子 GATA-1 による白血病抑制機構の解析鈴
木未来子，山本雅之 平成 19 年度システム生物
医学研究会，箱根 2007 年 11 月（抄録集 p 31）
63. 転写因子 Nrf1 に特異的な環境応答・生体防御応
答メカにズム 大辻摩希子，小林聡，勝岡史城，
山本雅之 第 30 回日本分子生物学会年会・第 80
回日本生化学会大会・合同大会，横浜 2007 年
12 月（抄録集 p 479）
58. 赤血球造血における SUMO 化 GATA-1 の生理的
意義（Functional Roles of GATA-1 Sumoylation in
Erythropoiesis） 清水律子，大森慎也，森口尚，
64. Keap1 の Cys273 と Cys288 は Nrf2 抑制に重要で
はあるが必須ではない 李麗，小林麻己人，金子
寛，山本雅之 第 30 回日本分子生物学会年会・
研究業績
52. GATA-1 遺伝子変異細胞株（GAK14）を用いた
GATA-1N 末端の機能解析 向井陽美，長野真澄，
小島寛，大根田修，山本雅之 第 69 回日本血液
学会年会，横浜 2007 年 10 月（抄録集 p 219）
山本雅之 第 30 回日本分子生物学会年会・第 80
回日本生化学学会大会 合同大会パシフィコ横
浜，横浜 2007 年 12 月（Workshop: 抄録集 p 157）
177
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
第 80 回日本生化学会大会合同大会，横浜 2007
年 12 月（講演要旨集 p 479）
65. 親電子性分子は Nrf2 を活性化する経路により少
なくとも４クラスに分類される 中島（高木）や
え子，小林麻己人，李麗，辻田忠志，金子寛，秋
山真一，若狭武司，中山裕子，江口雅美，和田祥
子，田丸浩，山本雅之 第 30 回日本分子生物学
会年会・第 80 回日本生化学会大会合同大会，横
浜 2007 年 12 月（講演要旨集 p 479）
研究業績
178
66. Nrf2 活性モニター用トランスジェニックフィッ
シュ系の開発 辻田忠志，小林麻己人，川上浩一，
山本雅之 第 30 回分子生物学会年会・第 80 回生
化学会大会合同大会，横浜 2007 年 12 月（講演
要旨集 p 480）
67. 聴 器・ 神 経 系 に お け る GATA-2 の 機 能 解 析
（Functional analysis of GATA-1 in auditory and
neuronal system） 星野朝文，清水律子，深水昭吉，
田渕経司，原晃，山本雅之 第 30 回日本分子生
物学会年会・第 80 回日本生化学学会大会 合同
大会パシフィコ横浜，横浜 2007 年 12 月（抄録
集 p 630）
68. SeCys-tRNA 遺伝子条件付き破壊マウスを用い
た造血細胞分化の解析 川谷幸恵，鈴木隆史，
Vincent Kelly，西村 暹，山本雅之 第 30 回日本
分子生物学会年会，パシフィコ横浜 2007 年 12
月（抄録集 p 658）
69. Maf ホモ 2 量体と Maf-CNC へテロ 2 量体による
DNA 認識様式の違いの分子基盤とその生物学的
重要性の検討 本橋ほづみ，木村桃子，京基樹，
伊東健，勝岡史城，山本雅之 第 30 回日本分子
生物学会年会・第 80 回に本生化学会大会，パシ
フィコ横浜 2007 年 12 月（抄録集 p 479）
70. Maf 認識配列に依存する転写制御の巨核球分化に
対する貢献 木村桃子，山本雅之，本橋ほづみ 第 30 回日本分子生物学会年会・第 80 回に本生化
学会大会，パシフィコ横浜 2007 年 12 月（抄録
集 p 479）
71. GATA-1 機能異常による白血病の発症を修飾する
因子の遺伝学的解析（Genetic analysis of modifying
factors or leukemogenesis caused by GATA-1
dysfunction） 安部加奈子，清水律子，濱田洋実，
吉川裕之，山本雅之 第 30 回日本分子生物学会
年会・第 80 回日本生化学学会大会 合同大会パ
シ フ ィ コ 横 浜， 横 浜 2007 年 12 月（ 抄 録 集 p
755）
特記事項
1. 内藤記念科学奨励金（研究助成） 「環境適応・応
答の分子機構」
2. つくば賞（第 18 回；茨城県科学技術振興財団・
筑波サイエンスアカデミー：2007 年 9 月 28 日）
5.1.2 細胞形質のエピジェネティック制御
研究代表者：永田恭介
8. Transcription regulation of rRNA gene by a multifunctional nucleolar protein, B23/nucleophosmin
through its histone chaperone activity. Murano K,
Okuwaki M, Hisaoka M and Nagata K. Mol. Cell.
Biol. 28, 3114-3126（2008）
2. Involvement of Hsp90 in assembly and nuclear import
of the influenza virus RNA polymerase subunits. Naito
T, Momose F, Kawaguchi A and Nagata K. J. Virol. 81,
1339-1349（2007）
9. The recurrent SET-NUP214 fusion as a new HOXA
activation mechanism in pediatric T-cell acute
lymphoblastic leukaemia. van Vlierberghe P, Tchinda
J, van Grotel M, Lee C, Beverloo HB, van der Spek
PJ, Stubbs A, Cools J, Nagata K, Fornerod M, BuijsGladdines J, Horstmann M, van Wering EL, Pieters R
and Meijerink JP. Blood, 111, 4668-4680（2008）
3. The C protein of wild-type measles virus has the
ability to shuttle between the nucleus and the
cytoplasm. Nishie T, Nagata K and Takeuchi K.
Microbes and Infection 9, 344-354（2007）
4. Impairment of erythroid and megakaryocytic
differentiation by a leukemia-associated and （9;9）
t
-derived fusion gene product, SET/TAF-Iβ -CAN/
Nup214. Saito S, Nouno K, Shimizu R, Yamamoto M
and Nagata K. J. Cell. Physiol. 214, 322-333（2008）
5. Physical and functional interaction between a
nucleolar protein nucleophosmin/B23 and adenovirus
basic core proteins. Samad AM, Okuwaki M, Haruki H
and Nagata K. FEBS Lett. 581, 3283-3288（2007）
6. De novo replication of the influenza virus RNA
genome is regulated by a DNA replicative helicase,
MCM. Kawaguchi A and Nagata K. EMBO J. 26,
4566-4575（2007）
7. A novel influenza virus replicon system in yeast
identified Tat-SF1 as a stimulatory host factor for
viral RNA synthesis. Naito T, Kiyasu Y, Sugiyama K,
Kimura A, Nakano R, Matsukage A and Nagata K.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 18235-18240（2007）
10. eNoSC, a novel protein complex, senses intracellular
energy status and epigenetically controls the rDNA
locus. Murayama A, Omori K, Fujimura A, Minami
H, Yasuzawa-Tanaka K, Kuroda T, Oie S, Daitoku
H, Okuwaki M, Nagata K, Fukamizu A, Kimura K,
Shimizu T and Yanagisawa J. Cell, 133, 627-639（2008）
著書・総説・その他
1. Assaying of mucleosome-assembly and histone
acedyltransferase-inhibition（HAT-inhibition）.
Murata T, Jin C, Kato K, Yamazaki T, Noguchi M,
Nakade K, Pan J, Nagata K, Yokoyama K. Nature
Protocols 10.1038/nprot.2007.332-341（2007）
2. ヒストンシャペロン . 奥脇暢，小松哲郎，永田
恭介 . 実験医学増刊“転写因子による生命現象
解明の最前線−クロマチン制御機構・エピジェネ
ティクスと転写因子複合体ネットワークの包括的
解明−” 25, 36-45（2007）
3. インフルエンザウイルスの増殖を制御する宿主因
子 . 永田恭介，内藤忠相，滝沢直己 . 蛋白質・
核酸・酵素（増刊“ウイルス研究の現在と展望”）
研究業績
研究論文
1. Histone acetylation-independent transcription
stimulation by a histone chaperone. Kato K, MiyajiYamaguchi M, Okuwaki M and Nagata K. Nucleic
Acids Res. 35, 705-715（2007）
179
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
52, 1200-1206（2007）
研究業績
180
4. ウイルス感染と RNA. 門田伸一，永田恭介 . 細
胞 39, 513-517（2007）
5. Asking the nature for the control of viruses. Nagata
K. Biologically active nature compounds Research,
Development and Application, Ho Chi Minh City
（Viet Nam）
, 2007.8.
5. ウイルスたんぱく質の善玉利用 . 永田恭介 . 東
京工業大学大学院生命理工学研究科編 . たんぱ
く質の本 . 東京 : 日刊工業新聞社，128-129（2007）
6. ヒストンシャペロンと核小体形成機構 . 永田恭
介 . バイオアーキテクトシンポジウム 2007, 和
光 , 2007.9.
6. 染色体動態とエピジェネティクス . 永田恭介 . 遺伝子別冊，“日本の遺伝子学の潮流” 東京：エ
ヌ・ティー・エス，157-158（2007）
7. ヒストンシャペロンの分子機能と生理機能 . 永
田恭介 . クロマチン研究会 , 三島 , 2007.10.
7. ヒストンシャペロンの機能特性 . 永田恭介 . 遺
伝子別冊，“日本の遺伝子の潮流” 東京：エヌ・
ティー・エス，176-180（2007）
8. ゲノミクスと DNA 塩基配列 . 永田恭介 . 田沼
靖一監訳 . クラーク分子生物学 . 東京： 丸善
株式会社，713-746（2007）
9. ヒトの生物学（監訳）. 永田恭介 . 東京：丸善
株式会社，2007.
10. 生化学辞典（第 4 版）. 永田恭介 . 東京：東京
化学同人，2007.
学会発表
（A）招待講演
1. 細胞増殖におけるヒストンシャペロンの機能 . 永
田恭介 . バイオアーキテクトⅡ第 2 回合同ミー
ティング , 湯沢 , 2007.1.
2. Influenza Virus Replication and Host Factors. Nagata
K. Emerging and Re-emerging Infectious Diseases,
Daejeon（Korea）
, 2007.1.
3. ウイルスゲノムの複製・転写の分子機構と宿主因
子 . 永田恭介 . 京都大学ウイルス研究所学術講演
会 , 2007.2.
4. RNA レプリコンと酸性分子シャペロン . 永田恭
介 . 第 9 回 RNA ミーティング , 名古屋 , 2007.7.
8. ヒストンシャペロンの機能発現特性 . 永田恭介，
加藤広介，村野健作，奥脇暢 . 第 30 回日本分
子生物学会年会及び第 80 回日本生物化学大会合
同大会 , 横浜 , 2007.12.
（B）その他の学会発表
1. ヒストンシャペロン TAF-I 依存的転写活性化機
構 . 加藤広介，宮地（山口）まり，奥脇暢，永
田恭介 . 遺伝情報 DECODE・冬のワークショッ
プ，湯沢，2007.1.
2. ヒストンシャペロン Nucleosome Assembly Protein
I の細胞内機能 . 奥脇暢，永田恭介 . 遺伝情報
DECODE・冬のワークショップ，湯沢，2007.1.
3. 新興・再興感染症の防疫診断に迅速対応できる新
規測定系感染開発プロジェクト . 春山貴弘，永
田恭介 . 第 6 回つくばテクノロジー・ショーケー
ス，つくば，2007.1.
4. ヒストンシャペロンの機能発現の特異性と生理機
能 . 永田恭介，奥脇暢，村野健作，上島州平 . 第 24 回染色体ワークショップ，信宿，2007.1.
5. 核小体ヒストンシャペロン B23 による細胞増殖制
御 . 村野健作，奥脇暢，杉山賢司，永田恭介 . 第 24 回染色体ワークショップ，信宿，2007.1.
6. 麻 疹 ウ イ ル ス V 蛋 白 質 に よ る IFN 情 報 伝 達 経
路の阻害機構の解析 . 門田伸一，竹内薫，永
田恭介 . 第 5 回感染症沖縄フォーラム，沖縄，
2007.2.
8. インフルエンザウイルス複製に関わる新規宿主因
子 IREF-2 の機能 . 杉山賢司，川口敦史，永田恭
介 . 第 4 回ウイルス学キャンプ in 湯河原，湯河
原，2007.6.
16. Functional analysis of the measles virus C protein.
Takeuchi K, Nishie T, Nagata N, Ami Y, Nagata K.
Measles Virus Mini-Symposium. Mayo Clinic（USA）,
2007.9.
9. 麻疹ウイルス C タンパク質の宿主細胞における核
移行と核外輸送 . 西江友美，竹内薫，永田恭介 .
第 4 回ウイルス学キャンプ in 湯河原，湯河原，
2007.6.
17. Reverse genetics of mumps virus Hoshino Vaccine
s t r a i n . Ta k e u c h i K , N i n o m i y a K , K o m a s e K ,
Nakayama T, Nagata K. Workshop of mumps virus
and cell biology of negative strand RNA Viruses.
Evanston（USA）, 2007.9.
10. 酵母内におけるインフルエンザウイルス複製系を
用いた宿主因子の同定と機能解析 . 内藤忠相，
永田恭介 . 第 4 回ウイルス学キャンプ in 湯河原，
湯河原，2007.6.
11. Functional characterization of nucleosome assembly
proteins in human cells. Okuwaki M, Nagata K.
Mechanisms of Eukaryotic transcription. Cold Spring
Harbor（USA）, 2007.8.
12. Physical and functional interaction between B23/
nucleophosmin, a nucleolar histone chaperone, and
adenovirus core proteins. Abdus S, Okuwaki M,
Haruki H, Nagata K. Mechanisms of Eukaryotic
transcription. Cold Spring Harbor（USA）, 2007.8.
13. Functional analysis of the measles virus C protein.
Takeuchi K, Nishie T, Nagata N, Ami Y, Nagata K.
The 7th Awaji International Forum on Infection and
immunity. Awaji（Japan）
, 2007.9.
14. Establishment of an influenza virus genome replication
system in yeast cells. Naito T, Kiyasu Y, Sugiyama K,
Kimura A, Nakano R, Matsukage A, Nagata K. The 7th
Awaji International Forum on Infection and immunity.
Awaji（Japan）, 2007.9.
18. 染 色 体 転 座 t（12;21）
（p12;q22） 形 成 に お け る
RAG の DNA 切断機構 . 沼田和志，斉藤祥子，
永田恭介 . 第 7 回細胞核ダイナミクス研究会，
札幌，2007.9.
19. 核小体形成機構の生化学的解析 . 奥脇暢，永田
恭介 . 第 7 回細胞核ダイナミクス研究会，札幌，
2007.9.
20. ウイルスゲノムの核外輸送におけるインフルエン
ザウイルス NS2 タンパク質の機能解析 . 清水哲
平，滝沢直己，永田恭介，小林信之 . 第 44 回日
本ウイルス学会九州支部総会，長崎，2007.10.
21. ムンプスウイルス星野株のリバースジェネティク
ス系構築 . 二宮健吾，中山哲夫，駒瀬勝啓，竹
内薫，永田恭介 . 第 55 回日本ウイルス学会学術
集会，札幌，2007.10.
22. インフルエンザウイルスのゲノム RNA 合成活性
を促進する宿主因子 Tat-SF1 の機能解析 . 内藤
忠相，永田恭介 . 第 55 回日本ウイルス学会学術
集会，札幌，2007.10.
23. インフルエンザウイルスゲノム複製に関与する宿
研究業績
7. ナノデリバリーパーティクル構築に向けたウイル
ス粒子形成機構解析 . 加藤広介，春木宏仁，永
田恭介 . ナノサイエンス特別プロジェクト研究
成果発表会，つくば，2007.3.
15. Increase of hematopoietic progenitors but impairment
of erythroid and megakaryocytic differentiation in
transgenic mice expressing SET-CAN. Saito S, Nouno
K, Shimizu R, Yamamoto M, Nagata K. Gordon
Research Conference, STEM CELLS & CANCER.
BigSky（USA）, 2007.9.
181
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
主因子 IREF-1 の機能解析 . 川口敦史，永田恭
介 . 第 55 回日本ウイルス学会学術集会，札幌，
2007.10.
24. 麻疹ウイルスによる細胞融合能を決定する遺伝的
変異 . 岡田宏美，竹内薫，伊藤正恵，沼崎啓，
永田恭介 . 第 55 回日本ウイルス学会学術集会，
札幌，2007.10.
研究業績
182
25. 核小体形成機構の生化学的解析 . 奥脇暢，上島
州平，永田恭介 . 第 30 回日本分子生物学会年会
及び第 80 回日本生物化学大会合同大会，横浜，
2007.12.
26. 赤血球内寄生期マラリア原虫における時期特異
的な転写調節機構 . 駒木 - 安田加奈子，奥脇暢，
永田恭介，狩野繁之，河津信一郎 . 第 30 回日本
分子生物学会年会及び第 80 回日本生物化学大会
合同大会，横浜，2007.12.
27. RAG による TEL-AML1 染色体転座の酵素機構 . 沼田和志，斉藤祥子，永田恭介 . 第 30 回日本分
子生物学会年会及び第 80 回日本生物化学大会合
同大会，横浜，2007.12.
28. 転 写 因 子 Sp1 に よ る サ イ レ ン ト 遺 伝 子 の 活 性
化 . 浅賀 N. 正充，村野健作，加藤広介，永田恭
介 . 第 30 回日本分子生物学会年会及び第 80 回
日本生物化学大会合同大会，横浜，2007.12.
29. インフルエンザウイルスゲノム複製に関与する新
規宿主因子として同定した IREF-1 の機能 . 川口
敦史，永田恭介 . 第 30 回日本分子生物学会年
会及び第 80 回日本生物化学大会合同大会，横浜，
2007.12.
30. 多機能性核小体タンパク質ヌクレオフォスミン／
B23 のリン酸化による局在と機能の制御 . 久岡
美晴，奥脇暢，永田恭介 . 第 30 回日本分子生物
学会年会及び第 80 回日本生物化学大会合同大会，
横浜，2007.12.
31. 出芽酵母の形態チェックポイントによる増殖阻害
を回復する遺伝子の解析 . 菊池淑子，山口（宮地）
まり，岡谷裕哉，紅朋浩，永田恭介，菊池詔彦 . 第 30 回日本分子生物学会年会及び第 80 回日本生
物化学大会合同大会，横浜，2007.12.
特記事項
1. 村 野 健 作， 奥 脇 暢， 久 岡 美 晴， 永 田 恭 介 . 08’遺 伝 情 報 DECODE・ 冬 の ワ ー ク シ ョ ッ プ，
DECODE 賞，湯沢，2008.1
2. 川口敦史，永田恭介 . 第二回つくば医科学研
究交流会，太田敏子賞（優秀論文賞），つくば，
2007.11
5.1.3 自然免疫作動の分子機構の解明とその制御法の開発
研究代表者：渋谷　彰
2. Expression of a Splicing Isoform of MAIR-V (CD300LF),
an inhibitory immunoglobulin-like receptor on
myeloid cells. Can, I., Tahara-Hanaoka, S. and
Shibuya, A. Hybridoma. 27 59-61 (2008)
3. Caspase-independent cell death by CD300LF
(MAIR-V), an inhibitory immunoglobulin-like
receptor on myeloid cells Can, I., Tahara-Hanaoka, S.,
Hitomi, K., Nakano, T., Nakahashi-Oda, C., Kurita, N.,
Honda, S., Shibuya, K. and Shibuya, A. J Immunol 180
207-13 (2008)
4. Dual Assemblies of an Activating Immune Receptor,
MAIR-II, with ITAM-Bearing Adapters DAP12 and
FcRγ Chain on Peritoneal Macrophages. Nakahashi,
C., Tahara-Hanaoka, S., Totsuka, N., Okoshi, Y., Takai,
T., Ohkohchi, N., Honda, S., Shibuya, K. and Shibuya,
A. J Immunol 178 765-70 (2007)
5. A critical role of LFA-1 in the development of Th17
cells and induction of experimental autoimmune
encephalomyelitis. Wang, Y., Kai, H., Chang, F.,
Shibata, K., Tahara-Hanaoka, S., Honda, S., Shibuya,
A. and Shibuya, K. Biochem Biophys Res Commun
353 857-62 (2007)
6. Activation of neutrophils by a novel triggering
immunoglobulin-like receptor MAIR-IV. Nakano, T.,
Tahara-Hanaoka, S., Nakahashi, C., Can, I., Totsuka,
N., Honda, S., Shibuya, K. and Shibuya, A. Mol
Immunol 45 289-294 (2007)
7. Unusual biochemical features and follicular dendritic
cell expression of human Fcα/μ receptor. Kikuno, K.,
Kang, D. W., Tahara, K., Torii, I., Kubagawa, H. M.,
Ho, K. J., Baudino, L., Nishizaki, N., Shibuya, A. and
Kubagawa, H. Eur J Immunol 37 3540-50 (2007)
8. Th1 and type 1 cytotoxic T cells dominate responses
in T-bet overexpression transgenic mice that develop
contact dermatitis Ishizaki, K., Yamada, A., Yoh, K.,
Nakano, T., Shimohata, H., Maeda, A., Fujioka, Y.,
Morito, N., Kawachi, Y., Shibuya, K., Otsuka, F.,
Shibuya, A. and Takahashi, S. J Immunol 178 605-12
(2007)
9. The adaptor protein CARD9 is essential for the
activation of myeloid cells through ITAM-associated
and Toll-like receptors Hara, H., Ishihara, C.,
Takeuchi, A., Imanishi, T., Xue, L., Morris, S. W.,
Inui, M., Takai, T., Shibuya, A., Saijo, S., Iwakura, Y.,
Ohno, N., Koseki, H., Yoshida, H., Penninger, J. M.
and Saito, T. Nat Immunol 8 619-29 (2007)
10. 渋谷彰「ITAM 依存性および非依存性 NK 細胞
活性化レセプター」実機医学 25(9)：1301-1307,
2007
学会発表
（A）招待講演
1. C o n t r o l o f g e r m i n a l c e n t e r r e a c t i o n a g a i n s t
T-independent antigens by the Fcα/μ receptor. Akira
Shibuya. 13th International Congress of Immunology
Rio de Janeiro – Brazil 2007.08.21
研究業績
研究論文
1. LFA-1 decreases the antigen dose for T cell activation
in vivo. Wang, Y., Shibuya, K., Yamashita, Y.,
Shirakawa, J., Shibata, K., Kai, H., Yokosuka, T.,
Saito, T., Honda, S., Tahara-Hanaoka, S. and Shibuya,
A. Int Immunol (in press)
183
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
（B）その他の学会発表
1. Physical and functional association of MAIR-II with
ITAM containing adapters FcRγ chain as well as
DAP12 in activated macrophages. Akira Shibuya,
Chigusa Nakahashi-Oda, Naoya Totsuka, Satoko
Tahara-Hanaoka. Keystone Symposia Colorado, USA
2007.04
研究業績
184
2. Control of Germinal Center Reaction against
TIndependent Antigens by the Fcα/μ Receptor. Akira
Shibuya, Yukiko Cho, Satoko Tahara-Hanaoka,
Kazuko Shibuiya, Shin-ichiro Honda. 94th Annual
Meeting The American Association of Immunologists.
USA 2007.05
3. ヘルパー T 細胞免疫応答における DNAM-1 の役
割 甲斐平康，渋谷和子，井口研子，田原聡子，
本多伸一郎，渋谷彰，KTCC，2007.6
4. ITIM を 持 つ 免 疫 受 容 体 MAIR-V の 機 能 解 析
Ismail Can, Satoko Tahara-Hanaoka, Shin-ichiro
Honda, Kazuko Shibuya, Akira Shibuya. 第 69 回日
本血液学会 2007.10
5. 好 中 球 の 活 性 化 を 制 御 す る 新 規 ペ ア 型 受 容 体
MAIR-IV 中 埜 貴 子， 田 原 聡 子， 中 橋 ち ぐ さ，
Ismail Can，戸塚直也，本多伸一郎，渋谷和子，
渋谷彰，第 69 回日本血液学会，2007.10
6. 精子細胞分化における Fcα/μR の役割 臼井健太，
本多伸一郎，渋谷彰，文部科学省科学研究費補助
金特定領域研究「生殖細胞の発生プロセス・再プ
ログラム化とエピジェネティクス」平成 19 年度
公開シンポジウム，2007.11
7. IgM suppresses humoral immune responses against
T-independent antigens via the Fcα/μR. Shin-ichiro
Honda, Yukiko Cho, Kenta Usui, Naoki Kurita, Kie
Takeshita, Satoru Takahashi, Taroh Kinoshita, Teizo
Fujita、Satoko Tahara-Hanaoka, Kazuko Shibuya and
Akira Shibuya. 第 37 回日本免疫学会総会・学術
集会，2007.11
8. C a s p a s e - i n d e p e n d e n t c e l l d e a t h b y M A I R - V
(CD300LF), immunoglobulin-like receptor on myeloid
cells. Ismail Can, Satoko Tahara-Hanaoka, Chigusa
Nakahashi, Takako Nakano, Kaori Hitomi, Shin-ichiro
Honda, Kazuko Shibuya, Akira Shibuya. 第 37 回日本
免疫学会総会・学術集会，2007.11
9. A critical role of DNAM-1 in tumor immunosurveillance.
Akiko Iguchi, Kazuko Shibuya, Hirayasu Kai, Satoko
Tahara-Hanaoka, Shin-ichiro Honda, Akira Shibuya.
第 37 回日本免疫学会総会・学術集会，2007.11
10. Analysis for the variants of Fcα/μR, a novel Fc
receptor for IgA and IgM, expressed in the kidney and
testis. Kenta Usui, Shin-ichiro Honda, Naoki Kurita,
Akitomo Miyamoto, Yukiko Cho, Satoko TaharaHanaoka, Kazuko Shibuya, Akira Shibuya. 第 37 回日
本免疫学会総会・学術集会，2007.11
11. Negative regulation of IgA production by the Fcα/μR,
an Fc receptor for IgA and IgM. Naoki Kurita, Shinichiro Honda, Yukiko Cho, Kenta Usui, Kie Takeshita,
Satoko Tahara-Hanaoka, Kazuko Shibuya, Akira
Shibuya. 第 37 回日本免疫学会総会・学術集会，
2007.11
12. A critical role of LFA-1 in the development of Th17
cells and induction of experimental autoimmune
encephalomyelitis. Kai Shibata, Yinan Wang, Hirayasu
Kai, Satoko Tahara-Hanaoka, Shin-ichiro Honda,
Akira Shibuya, Kazuko Shibuya. 第 37 回日本免疫学
会総会・学術集会，2007.11
13. Critical role of DNAM-1(CD226) in the development
of Th1 cells. Hirayasu Kai, Akiko Iguchi, Yinan Wang,
Yumi Yamashita, Teruhito Yasui, Hitoshi Kikutani,
Satoko Tahara-Hanaoka, Shin-ichiro Honda, Akira
Shibuya, Kazuko Shibuya. 第 37 回日本免疫学会総
会・学術集会，2007.11
14. A novel triggering neutrophil receptor, MAIR-IV,
transduces activating signal via FcRγ-independent as
well as dependent pathways. Takako Nakano, Satoko
Tahara-Hanaoka, Chigusa Nakahashi, Can Ismail,
Naoya Totsuka, Kaori Hitomi, Satoru Someya, Shinichiro Honda, Kazuko Shibuya, Akira Shibuya. 第 37
回日本免疫学会総会・学術集会，2007.11
16. Molecular characterization of Fcα/μR, a novel Fc
receptor for IgA and IgM. Yukiko Cho, Shin-ichiro
Honda, Kenta Usui, Naoki Kurita, Kie Takeshita,
Satoko Tahara-Hanaoka, Kazuko Shibuya and Akira
Shibuya. 第 37 回日本免疫学会総会・学術集会，
17. Activation of neutrophils by a novel triggering
immunoglobulin-like receptor MAIR-IV. Takako Nakano,
Satoko Tahara-Hanaoka, Chigusa Nakahashi-Oda,
Ismail Can, Naoya Totsuka, Kaori Hitomi, Satoru
Someya, Shin-ichiro Honda, Kazuko Shibuya, and
Akira Shibuya. Activation of neutrophils by a novel
triggering immunoglobulin-like receptor MAIR-IV.
Keystone Symposia Keystone USA 2008.02
18. Negative regulation of IgA production by the Fcα/μ
receptor, an Fc receptor for IgA and IgM. Naoki
Kurita, Shin-ichiro Honda, Yukiko Cho, Kenta Usui,
Kie Takeshita, Satoko Tahara-Hanaoka, Kazuko
Shibuya and Akira Shibuya. 第 3 回 JSI-RCAI 免疫
ワークショップ 理化学研究所・横浜研究所，
2008.03
5.1.4 肝不全に対する治療法の開発
（血小板の持つ肝再生促進機能の解明と臨床応用）
研究代表者：大河内信弘
研究論文
1. Dual Assemblies of an Activating Immune Receptor,
MAIR-II with ITAM-Bearing Adapters DAP12 and
FcR{gamma} Chain on Peritoneal Macrophages.
Nakahashi C, Tahara-Hanaoka S, Totsuka N, Okoshi Y,
Takai T, Ohkohchi N, Honda S, Shibuya K, Shibuya A.
Journal of Immunology 178, 765-770（2007）
2. Early postoperative oral feeding accelerates upper
gastrointestinal anastomotic healing in the rat model.
Fukuzawa J, Terashima H, Ohkohchi N. World Journal
of Surgery 31, 1236-1241（2007）
3. Significance of Ductal Margin Status in Patients
Undergoing Surgical Resection for Extrahepatic
Cholamgiocarcinoma. Sasaki R, Takeda Y, Funato
O, Nitta H, Kawamura H, Uesugi N, Sugai N,
Wakabayashi G, Ohkohchi N. World Journal of
Surgery 31, 1788-1796（2007）
4. Platelets strongly induce hepatocyte proliferation with
IGF-1 and HGF in vitro. Matsuo R, Ohkohchi N,
Murata S, Ikeda O, Nakano Y, Watanabe M, Hisakura
K, Myronovych A, Kubota T, Narimatsu H, Ozaki M.
Journal of Surgical Research 145, 279-286（2008）
研究業績
15. ITIM-bearing Immunoglobulin-like receptor, MAIRI(CD300a)modulates the inflammatory responses
in murine sepsis. Chigusa Nakahashi-Oda, Satoko
Tahara-Hanaoka, Kaori Hitomi, Takako Nakano,
Can Ismail, Naoya Totsuka, Teruhito Yasui, Hitoshi
Kikutani, Shin-ichiro Honda, Kazuko Shibuya, Akira
Shibuya. 第 37 回日本免疫学会総会・学術集会，
2007.11
2007.11
185
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
5. Freeze-dried platelets promote hepatocyte proliferation
in mice. Hoshi R, Murata S, Matsuo R, Myronovych
A, Hashimoto I, Ikeda H, Ohkohchi N. Cryobiology
55, 255-260（2007）
6. Differentially expressed genes in a porcine adult
hepatic stem-like cell line and their expression in
developing and regenerating liver. Kano J, Ishiyama T,
Iijima T, Morishita Y, Murata S, Hisakura K, Ohkohchi
N, Noguchi M. Lab Invest 88, 132-143（2008）
研究業績
186
7. Portal vein reconstruction using a left renal vein graft
for a patient with hilar cholangiocarcinoma. Sasaki
R, Fujita T, Takeda Y, Hoshikawa K, Takahashi M,
Funato O, Nitta H, Yaegashi Y, Nakajima T, Saito K,
Wakabayashi G, Ohkohchi N. Hepatogastroenterology
54, 1919-1921（2007）
学会発表
（A）招待講演
（B）その他の学会発表
1. 血小板による新しい肝再生促進療法の開発．村田
聡一郎，松尾亮太，池田治，Myronovych Andriy，
星礼子，池田博，大河内信弘，第 107 回日本外科
学会学術集会，大阪，2007.4
2. 副交感神経のもつ肝再生制御メカニズムの解明．
池田治，村田聡一郎，松尾亮太，中野順隆，渡辺
基信，久倉勝治，尾崎倫孝，大河内信弘，第 107
回日本外科学会学術集会，大阪，2007.4
3. クッパー細胞は肝再生を促進する．松尾亮太，村
田聡一郎，池田治，中野順隆，渡辺基信，久倉勝
治，福沢淳也，只野惣介，大河内信弘，第 107 回
日本外科学会学術集会，大阪，2007.4
4. THROMBOPOIETIN/THROMBOCYTOSIS AND BONE
MARROW CELL TRANSPLANTATION REDUCE
C C L4 I N D U C E D L I V E R F I B R O S I S I N MICE Watanabe M, Murata S, Nakano Y, Myronovych K,
Hisakura K, Ikeda O, Matsuo N, Ohkohchi N, 42nd Annual
Meeting of the European Association for the Study of the
Liver, Barcelona, Spain, 2007. 4
5. The role of Kupffer cells and platelets after the
ischemia-reperfusion of the liver-in vivo studyNakano N, Kondo T, Matsuo R, Murata S, Ohkohchi
N. 42nd Congress of the European Society for Surgical
Research, Rotterdam, the Netherlands, 2007. 5
6. 血小板による肝細胞増殖促進効果の検討とエフェ
クター蛋白の同定．松尾亮太，村田聡一郎，池田
治，大河内信弘，第 43 回日本肝臓学会総会，東京，
2007. 5
7. 血小板増多作用による肝線維化抑制効果の検討―
ラット肝線維化モデルを用いて―．橋本育佳，中
野順隆，村田聡一郎，大河内信弘，第 43 回日本
肝臓学会総会，東京，2007. 5
8. human EPC によるマウス肝線維化モデルにおける
線維化抑制効果の検討．村田聡一郎，高宮雅哉，
星礼子，大根田修，大河内信弘，第 43 回日本肝
臓学会総会，東京，2007. 5
9. マウス肝線維症モデルにおける血小板増加による
肝線維化抑制効果の検討．渡辺基信，村田聡一郎，
橋本育佳，中野順隆，大河内信弘，第 43 回日本
肝臓学会総会，東京，2007. 5
10. トロンボポエチンの抗 Fas 抗体投与肝障害モデル
に対する抗アポトーシス効果．久倉勝治，村田聡
一郎，松尾亮太，大河内信弘，第 43 回日本肝臓
学会総会，東京，2007. 5
11. Kupffer 細胞および血小板の肝再生促進作用の検
討 村田聡一郎，松尾亮太，池田治，アンドリー・
ミロノビッチ，大河内信弘，第 43 回日本肝臓学
会総会，東京，2007. 5
12. マウス 90% 肝切除における血小板の肝再生促進
作用の検討．アンドリー・ミロノビッチ，村田
聡一郎，大河内信弘，第 43 回日本肝臓学会総会，
東京，2007. 5
13. 肝再生における迷走神経の作用機序．池田治，尾
崎倫孝，村田聡一郎，大河内信弘，第 14 回肝細
胞研究会，鹿児島，2007. 5
20. 肝線維化に対する脾臓摘出の肝線維化抑制効果．
渡辺基信，村田聡一郎，大河内信弘，第 11 回日
本肝臓学会大会，神戸，2007. 10
14. 劇症肝炎に対する血小板の治療効果の検討．村田
聡一郎，久倉勝治，松尾亮太，アンドリー・ミロ
ノビッチ，渡辺基信，中野順隆，高野恵輔，川崎
卓也，橋本育佳，柴崎佑樹，福永潔，大河内信弘，
第 14 回肝細胞研究会，鹿児島，2007. 5
21. 血小板の肝再生促進効果を利用した肝線維化抑制
細胞治療法の研究．村田聡一郎，渡辺基信，大河
内信弘，第 11 回日本肝臓学会大会，神戸，2007. 10
16. Platelets promote hepatocyte proliferation with HGF
and IGF-1 Matsuo R, Okeda O, Nakano Y, Watanabe
M, Hisakura K, Myronovych A, Kawasaki T, Kohno
K, Murata S, Ohkohchi N. Sixth JSH Single Topic
Conference“Liver Failure : Recent Progress from
Pathogenesis to Management”
，Iwate, 2007. 9
17. Thrombocytosis induced by splenectomy reduces liver
fibrosis in mice Watanabe M, Murata S, Hashimoto I,
Hoshi R, Myronovych A, Hisakura K, Nakano Y, Ikeda
O, Matsuo R, Ohkohchi N. Sixth JSH Single Topic
Conference“Liver Failure : Recent Progress from
Pathogenesis to Management”
，Iwate, 2007. 9
18. Platelets reduce liver fibrosis in rats Hashimoto I,
Nakano Y, Murata S, Ohkohchi N. Sixth JSH Single
Topic Conference“Liver Failure: Recent Progress
from Pathogenesis to Management”
，Iwate, 2007.9
19. Transplantation of human endothelial progenitor cells
reduces liver fibrosis in nude mice Ikeda O, Murata
S, Matsuo R, Watanabe M, Ohneda O, Ohkohchi N.
Sixth JSH Single Topic Conference“Liver Failure :
Recent Progress from Pathogenesis to Management”
，
Iwate, 2007.9
23. 血小板因子による肝臓再生 - ブタモデル．村田聡
一郎，自治医科大学ピッグセンターシンポジウム，
下野，2007. 12
24. 血小板による肝再生とそれを用いた新しい肝疾患
治療法の研究．村田聡一郎，大河内信弘，東京，
2007. 12
25. Platelets/Thrombocytosis Reduce Liver Fibrosis in
Mice Watanabe M, Murata S, Ohkohchi N, the 18th
Conference of the Asian Pacific Association for the
Study of the Liver, Seoul, Korea, 2008. 3 特記事項
1. 肝再生治療に応用可能な血小板製剤の開発（大河
内信弘）「イノベーションジャパン 2007」（会場：
東京国際フォーラム／主催：独立行政法人 科学
技術振興機構，独立行政法人 新エネルギー・産
業技術総合開発機構）に出展．（平成 19 年 9 月
12 ∼ 14 日）
2. 肝疾患に応用可能な血小板製剤の開発（大河内信
弘）「ＴＸテクノロジー・ショーケース・イン・
ツクバ 2008」（会場：独立行政法人 産業技術総
合研究所 共用講堂／主催：つくばサイエンス・
アカデミー）に出展。（平成 20 年 1 月 25 ∼ 26 日）
3. 新聞 2008.2.13 日刊工業新聞 血小板による肝疾
患治療の臨床研究に関して
研究業績
15. 血小板による新しい肝疾患治療法の開発．村田聡
一郎，アンドリー・ミロノビッチ，渡辺基信，久
倉勝治，松尾亮太，池田治，中野順隆，高野恵輔，
川崎卓也，橋本育佳，柴崎佑樹，福永潔，大河内
信弘，第 3 回広島肝臓プロジェクト研究センター
シンポジウム，広島，2007. 6
22. Freeze-dried platelets store growth factors and
promote hepatocyte proliferation in mice Murata S,
Hoshi R, Matsuo R, Myronovych A, Kawasaki T,
Hashimoto I, Ikeda H, Ohkohchi N. 第 34 回日本低温
医学会総会，札幌，2007. 11
187
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
5.2
生命情報機能研究
アスペクト
5.2.1 生活習慣病の発症基盤に関するゲノム応答ネット
ワークの解明
研究代表者：深水昭吉
研究論文
1. Linear distance from the locus control region
determines epsilon-globin transcriptional activity.
Shimotsuma, M., Matsuzaki, H., Tanabe, O.,
Campbell, A.D., Engel, J.D., Fukamizu, A., and
Tanimoto, K. Mol. Cell. Biol. 27, 5664-5672（2007）
研究業績
188
2. Foxo1 links insulin signaling to C/EBPα and regulates
gluconeogenesis during liver development. Sekine,
K., Chen, Y.R., Kojima, N., Ogata, K., Fukamizu, A.,
and Miyajima, A. EMBO J. 26, 3607-3615（2007）
8. Renin inhibition reduces hypercholesterolemiainduced atherosclerosis in mice. Lu, H., Rateri, D.L.,
Feldman, D.L., Charnigo, R.J., Fukamizu, A., Ishida,
J., Oesterling, E.G., Cassis, L.A., and Daugherty, A. J.
Clin. Invest. 118, 984-993（2008）
9. A single nucleotide mutation in the mouse renin
promoter disrupts blood pressure regulation. Tanimoto, K., Sugiura, A., Kanafusa, S., Saito, T.,
Masui, N., Yanai, K., and Fukamizu, A. J. Clin.
Invest. 118, 1006-1016（2008）
3. Genetic disruption of angiotensin II type 1a receptor
improves long-term survival of mice with chronic
severe aortic regurgitation. Nakanishi, M., Harada,
M., Kishimoto, I., Kuwahara, K., Kawakami, R.,
Nakagawa, Y., Yasuno, S., Usami, S., Kinoshita, H.,
Adachi, Y., Fukamizu, A.,Saito, Y., and Nakao, K.
Circ. J. 71, 1310-1316（2007）
10. アルギニンメチル化を介した細胞機能の制御 . 加香孝一郎，金俊達，新谷奈津美，深水昭吉 . 実験医学 25,139-146（2007）
4. Saccharomyces cerevisiae CWH43 is involved in
the remodeling of the lipid moiety of GPI anchors to
ceramides. Umemura, M., Fujita, M., Yoko-O, T.,
Fukamizu, A., and Jigami, Y. Mol. Biol. Cell. 18,
4304-4316（2007）
12. FOXO1 の修飾コードと寿命シグナルの制御 . 深水昭吉，大徳浩照 . 内分泌・糖尿病科 25，
575-581（2007）
5. FOXO transcription factors in the regulatory networks
of longevity. Daitoku, H., and Fukamizu, A. J.
Biochem. 141, 769-774（2007）
6. Requirement of apelin-apelin receptor system for
oxidative stress-linked atherosclerosis. Hashimoto, T.,
Kihara, M., Imai, N., Yoshida, SI, Shimoyamada, H.,
Yasuzaki, H., Ishida, J., Toya, Y., Kiuchi, Y., Hirawa,
N., Tamura, K., Yazawa, T., Kitamura, H., Fukamizu,
A., and Umemura, S. Am. J. Pathol. 171, 1705-1712
（2007）
7. Impaired placental neovascularization in mice with
pregnancy-associated hypertension. Furuya, M.,
Ishida, J., Inaba, S., Kasuya, Y., Kimura, S., Nemori,
R., and Fukamizu, A. Lab. Invest. 88, 416-429
（2008）
11. 妊娠高血圧症候群モデルマウスにおける胎盤血管
の異常 . 古屋充子，石田純治，深水昭吉 . 血管
医学 8,73-80（2007）
13. 血管作動物質受容体 APJ の血圧降下作用に関する
研究 . 石田純治，橋本達夫，橋本泰美，菅谷健，
塩田直孝，梅村敏，粕谷善俊，望月直樹，深水昭
吉 . 血管 30，49-54,（2007）
学会発表
（A）招待講演
1. 解糖系・糖新生系遺伝子の発現調節の分子メカニ
ズム：フォークヘッド転写因子と核内受容体の協
調作用 . 深水昭吉 . 第 7 回 TC カンファレンス，
東京，2007.6.
2. FOXO による寿命・老化の分子制御 . 深水昭吉 . 慶應義塾大学医学部眼科学教室カンファレンス，
東京，2007.7.
3. レ ニ ン・ ア ン ジ オ テ ン シ ン 系 に 母 胎 間 ネ ッ ト
ワーク制御 . 深水昭吉 . 第 1 回 Shinanomachi
Angiotensin Biology conference，東京，2008.1.
4. つくば高血圧マウスと RA 系研究 . 深水昭吉 . ノバルティスファーマ㈱ サイエンティフィッ
リックリエゾン部勉強会，東京，2008.1.
5. メチル化／リン酸化の修飾コードと酸化ストレス
応答 . 深水昭吉 . 第 8 回分子血管研究会，東京，
2008.1.
6. 妊娠高血圧と母胎間ネットワーク 深水昭吉 . 第 2 回生殖・発達内分泌研究会，東京，2008.2
（B）その他の学会発表
1. Foxo ファミリーの修飾制御と糖代謝 . 深水昭
吉 . 第 50 回日本糖尿病学会年次学術集会，東京，
2007.5.
2. Asymmetric arginine dimethylation of Ewing sarcoma
（EWS）protein by protein arginine methyltransferase,
PRMT1 and 8. 金 俊 達， 加 香 孝 一 郎， 深 水 昭
吉 . 19th FAOBMB Seoul Conference（Science and
Technology for the Intergration of Life）
，韓国ソウル
市，2007.5.
3. 骨髄由来細胞上 Angiotensin II type 1 受容体の臓
器別障害作用 . 加藤秀樹，南学正臣，石田純治，
深水昭吉，藤田敏郎 . 第 50 回日本腎臓学会，静
岡，2007.5.
4. FOXO 1 の修飾コードと寿命シグナルの制御 . 深水昭吉 . 第 80 回日本内分泌学会学術総会，東
京，2007.6.
5. In vivo LUC assay を用いた糖代謝制御遺伝子発
現調節機構の解析 . 廣田恵子，石田純治，深水
昭 吉 . 第 24 回 日 本 疾 患 モ デ ル 学 会， つ く ば，
2007.8.
6. 血管内皮細胞における APJ 受容体の血圧制御機
能に関する研究 . 石田純治，橋本泰美，村尾命，
7. 時空間的な細胞内ネットワークの機能修飾 . 深
水昭吉 . 第 22 回日本下垂体研究会学術集会，神
奈川，2007.8.
8. つくば高血圧マウスの研究から創薬の応用へ . 深水昭吉 . 第 24 回日本疾患モデル学会総会，つ
くば，2007.9.
9. apelin-APJ 系の血管平滑筋における機能解析 . 橋本達夫，木原実，石田純治，今井のぞみ，吉田
伸一郎，野村幸一郎，押川仁，池谷裕子，宮本研，
柳麻衣，吉田衝未，田村功一，石上友章，平和伸仁，
戸谷義幸，北村均，深水昭吉，梅村敏 . 第 30 回
日本高血圧学会，沖縄，2007.10.
10. 血圧調節における APJ 受容体の内皮細胞機能制
御に関する研究 . 石田純治，橋本泰美，村尾命，
粕谷善俊，杉山文博，八神健一，深水昭吉 . 第
11 回日本心血管内分泌代謝学会，東京，2007.11.
11. A r g i n i n e m e t h y l a t i o n o f F O X O 1 i n h i b i t s
Akt-dependent phosphorylation. 山形一行，大徳浩
照，高橋悠太，久武幸司，加香孝一郎，向井秀仁，
深水昭吉 . 日本心血管内分泌代謝学会，東京，
2007.11.
12. A r g i n i n e m e t h y l a t i o n o f F O X O 1 i n h i b i t s
Akt-dependent phosphorylation. 山形一行 , 大徳浩
照，高橋悠太，久武幸司，加香孝一郎，向井秀仁，
深水昭吉 . 日本分子生物学会，横浜，2007.12.
13. A r g i n i n e m e t h y l a t i o n o f F O X O 1 i n h i b i t s
Akt-dependent phosphorylation. 山形一行 , 大徳浩
照，高橋悠太，久武幸司，加香孝一郎，向井秀仁，
深水昭吉 . JST-ERATO 山本環境応答プロジェク
トシンポジウム，つくば，2007.12.
14. A r g i n i n e m e t h y l a t i o n o f F O X O 1 i n h i b i t s
Akt-dependent phosphorylation. 山形一行 , 大徳浩
照，高橋悠太，久武幸司，加香孝一郎，向井秀仁，
研究業績
7. 心血管作動性エピゲノム因子の機能と制御
深 水 昭 吉 . 第 3 回 大 学 院 シ ン ポ ジ ウ ム：
Trends in medical Science，北九州，2008.3.
粕谷善俊，杉山文博，八神健一，深水昭吉 . 第
24 回日本疾患モデル学会，つくば，2007.8.
189
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
深水昭吉 . 08’
遺伝情報 DECODE・冬のワーク
ショップ，越後湯沢，2008.1.
研究業績
190
08’遺伝情報 DECODE・冬のワークショップ，越
後湯沢，2008.1.
15. Caenorhabditis elegans における転写因子 DAF-16
のアルギニンメチル化酵素による制御機構の解
明 . 高橋悠太 , 大徳浩照，山形一行，廣田恵子，
石井直明，深水昭吉 . 08’遺伝情報 DECODE・
冬のワークショップ，越後湯沢，2008.1.
19. ユビキチンリガーゼ WWP1 による転写共役因子
EWS の制御機構の解析 . 白川拓真，平賀秀明，
新谷奈津美，加香孝一郎，深水昭吉 . 08’遺伝
情報 DECODE・冬のワークショップ，越後湯沢，
2008.1.
16. リジンメチル化酵素 SET9 による Foxo1 制御機構
の解析 . 圓谷美香 , 村山典子 , 大徳浩照，深水昭
吉 . 08’遺伝情報 DECODE・冬のワークショップ，
越後湯沢，2008.1.
20. A combination of HNF-4 and Foxo1 is required for
reciprocal transcriptional regulation of glucokinase and
glucose-6-phosphatase genes in response to fasting and
feeding. Keiko, H., Junji, I., Masayuki, Y., Keiji, T.,
and Akiyoshi, F. “New Frontier for Lipid and Energy
Metabolism”
，つくば，2008.2.
17. ポリ（ADP- リボシル）化による転写因子 FOXO1
の制御機構の解析 . 坂巻純一 , 大徳浩照，吉用
賢治，益谷美都子，三輪正直，深水昭吉 . 08’
遺伝情報 DECODE・冬のワークショップ，越後
湯沢，2008.1.
18. 転写因子 FOXO1 の DNA 修復における機能的役
割の解明 . 吉用賢治 , 大徳浩照，深水昭吉 . 特記事項
1. 深水昭吉 . 日経産業新聞（全国版・朝刊），探訪・
イノベーション拠点「複数研究の融合を追求」，
2007.9.3.
5.2.2 エネルギー代謝転写調節ネットワーク機構の解明と
新規生活習慣病治療転写因子の特定
研究代表者：島野　仁
研究論文
1. Kumadaki S, Matsuzaka T, Kato T, Yahagi N,
Yamamoto T, Okada S, Kobayashi K, Takahashi A,
Yatoh S, Suzuki H, Yamada N, Shimano H. Mouse
Elovl-6 promoter is an SREBP target. Biochem
Biophys Res Commun. 2008 Apr 4;368（2）:261-6.
2. Okada S, Kobayashi K, Ishikawa M, Inoue N, Yamada
N, Shimano H. Abdominal Irradiation Ameliorates
Obesity in ob/ob Mice. J Clin Biochem Nutr. 2007
Mar;40（2）:123-30.
3. Diraison F, Ravier MA, Richards SK, Smith RM,
Shimano H, Rutter GA. SREBP1 is required for the
induction by glucose of pancreatic beta -cell genes
involved in glucose sensing. J Lipid Res. 2008［Epub
ahead of print］
4. Park HJ, Georgescu SP, Du C, Madias C, Aronovitz
MJ, Welzig CM, Wang B, Begley U, Zhang Y,
Blaustein RO, Patten RD, Karas RH, Van Tol HH,
Osborne TF, Shimano H, Liao R, Link MS, Galper
JB. Parasympathetic response in chick myocytes and
mouse heart is controlled by SREBP. J Clin Invest.
2008 Jan 2;118（1）:259-271
5. Ishigaki N, Yamamoto T, Shimizu Y, Kobayashi K,
Yatoh S, Sone H, Takahashi A, Suzuki H, Yamagata
K, Yamada N, Shimano H. Involvement of glomerular
SREBP-1c in diabetic nephropathy. BiochemBiophys
Res Commun. 2007 Dec 21;364
（3）:502-8. Epub 2007
Oct 16.
7. Takeuchi Y, Yahagi N, Nakagawa Y, Matsuzaka T,
Shimizu R, Sekiya M, Iizuka Y, Ohashi K, Gotoda
T, Yamamoto M, Nagai R, Kadowaki T, Yamada
N, Osuga JI, Shimano H. In vivo promoter analysis
on refeeding response of hepatic sterol regulatory
element-binding protein-1c expression. Biochem
Biophys Res Commun. 2007 Nov 16;363（2）:329-35.
Epub 2007 Sep 6.
8. Ohgaki S, Iida K, Yokoo T, Watanabe K, Kihara R,
Suzuki H, Shimano H, Toyoshima H, Yamada N.
Identification of ISG12b as a Putative Interferoninducible Adipocytokine which is Highly Expressed in
White Adipose Tissue. J Atheroscler Thromb. 2007
Sep;14（4）:179-84. Epub 2007 Aug 14.
9. Nakakuki M, Shimano H, Inoue N, Tamura M,
Matsuzaka T, Nakagawa Y, Yahagi N, Toyoshima H,
Sato R, Yamada N. A transcription factor of lipid
synthesis, sterol regulatory element-binding protein
（SREBP）-1a causes G（1）cell-cycle arrest after
accumulation of cyclin-dependent kinase（cdk）
inhibitors. FEBS J. 2007 Aug 21;274（17）:4440-4452.
10. Kodama S, Shu M, Saito K, Murakami H, Tanaka
K, Kuno S, Ajisaka R, Sone Y, Onitake F, Takahashi
A, Shimano H, Kondo K, Yamada N, Sone H. Even
low-intensity and low-volume exercise training may
improve insulin resistance in the elderly. Intern Med.
2007;46（14）:1071-7. Epub 2007 Jul 17.
11. de Preux AS, Goosen K, Zhang W, Sima AA, Shimano
H, Ouwens DM, Diamant M, Hillebrands JL, Rozing
J, Lemke G, Beckmann JS, Smit AB, Verheijen MH,
Chrast R. SREBP-1c expression in Schwann cells is
affected by diabetes and nutritional status. Mol Cell
Neurosci. 2007 Aug;35（4）:525-34. Epub 2007 May 1.
総説論文
1. Shimano H, Amemiya-Kudo M, Takahashi A,
Kato T, Ishikawa M, Yamada N. Sterol regulatory
element-binding protein-1c and pancreatic beta-cell
dysfunction. Diabetes Obes Metab. 2007 Nov;9
Suppl 2:133-9.
2. S h i m a n o H . : S R E B P -1c a n d T F E3, e n e r g y
transcription factors that regulate hepatic insulin
signaling. J Mol Med. 2007 May;85（5）:437-444.
総説その他
1. 島野仁：SREBP と代謝調節 カレントテラピー
ライフメディコム 26（1）68 2008
2. 島 野 仁： ス タ チ ン， フ ィ ブ ラ ー ト Diabetes
Frontier メディカルレビュー社 18（4）367-370
2007-8
3. 島野仁：Ezetimib（エゼチミブ）の分子生物学と
作用機序，Geriatic Medicine（老年医学），ライフ
サイエンス，45（12）, 1525-1527， 2007
4. 島野仁：SREBP と糖尿病，脂肪酸合成 最新医学，
最新医学社 62（10）91-95 2007
5. 島野仁：血管病のモデル 動脈硬化 血管医学 研究業績
6. Matsuzaka T, Shimano H, Yahagi N, Kato T, Atsumi A,
Yamamoto T, Inoue N, Ishikawa M, Okada S, Ishigaki
N, Iwasaki H, Iwasaki Y, Karasawa T, Kumadaki
S, Matsui T, Sekiya M, Ohashi K, Hasty AH,
Nakagawa Y, Takahashi A, Suzuki H, Yatoh S, Sone
H, Toyoshima H, Osuga J & Yamada N Crucial role
of a long-chain fatty acid elongase, Elovl6, in obesityinduced insulin resistance． Nat Med. 2007 Nov;13
（10）:1193-1202. Epub 2007 Sep 30.
Epub 2007 Jul 27
191
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
メディカルレビュー社 8（4）81-84 2007
6. 島野仁：脂質代謝関連遺伝子 脳と循環 メディ
カルレビュー社 12（2）65-69 , 2007
7. 島野仁：SREBP-1 と脂肪分化 内分泌・糖尿病科
科学評論社 25:66-71 2007
研究業績
192
8. 島野仁：高脂血症，メタボリックシンドローム
どう 診断しどう対処するか 内科 99（1）Jan
18-21, 200718-21, 2007
9. 島野仁：高トリグリセリド血症の診療ガイドライ
ンとフィブラート剤の有用性，Annual Review 糖
尿病・代謝，内分泌，金澤康徳他編，東京 中外
医学社，83-87，2008
10. 島野仁：脂質代謝に関わる転写因子の種類とその
機能，脂質代謝異常 – 高脂血症・低脂血症 –，日
本臨床，日本臨床社，65, 31-34，増刊号 7 2007
11. 島野仁：転写因子機能異常，脂質代謝異常 – 高
脂血症・低脂血症 –，日本臨床，日本臨床社，65
111-114，増刊号 7 2007
12. 中川嘉，島野仁：インスリン感受性調節因子とし
ての TFE3 Annual Review 糖尿病・代謝，内分泌，
金澤康徳他編，東京 中外医学社，7-13，2007
13. 島野仁：脂肪酸合成転写因子 SREBP-1c の新規標
的 granuphilin を介した β 細胞インスリン分泌低
下，糖尿病学の進歩，日本糖尿病学会編，診断と
治療社，51-54, 2007
14. 島野仁：脂肪酸合成転写因子 SREBP-1c の糖代謝
への影響：インスリン抵抗性とインスリン分泌不
全， 糖尿病学 2007 岡芳知，谷澤幸生編，診断と
治療社，43-48, 12 月 2007
学会発表
（学会発表）筆頭のみ
A 国際学会招待
1. Hitoshi Shimano New aspect of abnormal tissue lipids
in insulin resistance A lesson from Elovl-6 deficient
mice 2008 Seoul Symposium on Obesity and Diabetes
April 12, Auditorium, Clinical Research Institute,
Seoul National University Hospital Korea 2008
B 筆頭のみ
1. 島 野 仁： Elovl-6, a New Target for Treatment of
Obesity-induced InsulinResistance 特別企画循環器
疾患の先端医療と Translational Research，第 72 回
日本循環器学会 福岡 2008
2. Hitoshi Shimano, New aspect of abnormal tissue lipids
in insulin resistance and metabolic syndrome, From
quantity to quality of lipids グローバル COE プ
レ戦略国際シンポジウム New Frontier for Lipid
and Energy Metabolism（2/18/2008 つくば国際会
議場）
3. 島野仁：エネルギー代謝転写調節ネットワークと
動脈硬化リスク，レクチャー，第 42 回糖尿病学
の進歩 高松 2007
4. 島野仁：エネルギー代謝転写調節ネットワークと
動脈硬化リスク，イブニングセミナー，第 22 回
日本糖尿病合併症学会 つくば 2007
5. 島野仁：エネルギー代謝調節機構からみたメタボ
リックシンドロームの病態と治療 第 28 回日本
肥満学会ランチョンセミナー，東京 2007
6. 島野仁：インスリン抵抗性とトリグリセライド，
第 39 回日本動脈硬化学会学術総会シンポジウム，
大阪 2007
7. 島野仁：エネルギー代謝転写調節因子とメタボ
リックシンドローム，第 44 回日本臨床分子医学
会学術総会フォーラム，和歌山 2007
8. 島野仁：加齢とメタボリックシンドローム，第
49 回日本老年医学会学術集会，シンポジウム，
札幌 2007
9. 島野仁：エネルギー代謝の転写調節機構，その生
理と病態 第 61 回日本栄養食糧学会 シンポジウ
ム，京都国際会議場 2007
10. 島野仁：転写因子と糖尿病，SREBP-1c 第 50 回日
本糖尿病学会年次集会シンポジウム，仙台 2007
11. 島野仁：脂肪酸組成とインスリン抵抗性 日本
80 回薬理学会 シンポジウム名古屋 2007
新聞報道など
論文 6 Elovl6 関連
産経新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月）朝刊 2 面
総合
日本経済新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月）朝刊 12 面
科学
東京新聞 平成 19 年 10 月 1 日
（月）朝刊 全国
版 28 頁
5.2.3 転写因子と DNA メチル化による転写抑制制御ネット
ワークの解析
研究代表者：柳澤　純
研究論文
1 Analysis of the role of Aurora B on the chromosomal
targeting of condensing I．Takemoto A, Murayama
A, Katano M, Urano T, Furukawa K, Yokoyama S,
Yanagisawa J, Hanaoka F, Kimura K．Nucleic Acids
Res.35, 2403-2412（2007）.
2．
PPARγ ligands suppress the feedback loop between
E2F2 and cyclin-E1．Komatsu Y,Ito I,Wayama M,
Fujimura A, Akaogi K,Machida H,Nakajima Y,Kuroda
T,Ohmori K,Murayama A,Kimura K,Yanagisawa J．
Biochem Biophys Res Commun. in press（2008）.
3．
Epigenetic control of rDNA loci in response to
intracellular energy status．Murayama A, Ohmori K,
Fujimura A, Minami H, Yasuzawa-Tanaka K, Kuroda
T, Oie S, Daitoku H, Okuwaki M,Nagata K, Fukamizu
A, Kimura K, Shimizu T, Yanagisawa J．Cell. in press
（2008）．
研究業績
特記事項
厚生省難治性疾患研究原発性高脂血症研究班事務局
第 22 回日本糖尿病合併症学会事務局（2007 10. 26-27,
つくば国際会議場）
日刊工業 平成 19 年 10 月 1 日（月）朝刊 全国
版 23 頁
日経産業 平成 19 年 10 月 1 日（月）全国版 11 頁
茨城新聞 平成 19 年 10 月 1 日（月）朝刊 22 面
読売新聞 平成 19 年 10 月 2 日（火）夕刊 全国
版 18 頁
フジサンケイビジ ネ ス ア イ 平 成 19 年 10 月 2 日
（火） 朝刊 全国版 9 頁
常陽新聞 平成 19 年 10 月 3 日（火）朝刊 茨
城版 4 頁
朝日新聞 平成 19 年 10 月 4 日（木）夕刊 全
国版 12 頁
メディファクス 2007 年 10 月 2 日（ 火 ）5257 号 東京新聞 TOKYO Web
2007 年 10 月 1 日 02 時 05 分配信
読売新聞 YOMIURI ONLINE 2007 年 10 月 2 日 11 時 53 分配信
YAHOO ニュース
2007 年 10 月 2 日 13 時 7 分配信
ロイター通信（HongKong）2007 年 10 月 1 日
193
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
学会発表
（Ａ）招待講演
1．
癌化のスイッチ∼ホルモンと癌の関係∼. 柳澤
純 . 高校生と市民のための公開講座 知っておこ
う！ 環境がゲノムに作用する仕組み∼生命のス
イッチ∼ , 茨城 , 2007.7.
2．
Nuclear receptor dependent protein degradation and
cancer metastasis. Yanagisawa J. The 3rd DECODE
研究業績
194
for Biological Responses International Meeting, 東
京 , 2007.8.
3．
核内受容体の新規機能と癌転移抑制. 柳澤純. 第 10 回癌と骨変病研究会，東京，2007.11.
4．
核内レセプターの新規機能と創薬. 柳澤純. 第
30 回日本分子生物学会年会 , 神奈川 ,2007.12.
5.3
ナノロジー研究
アスペクト
5.3.1 超高速信号処理ナノフォトニック・デバイスおよび
光集積技術に関する研究
研究代表者：浅川　潔
研究論文
1. “Topology optimization of waveguide bends with
wide, flat bandwidth in air-bridge-type photonic
crystal slabs”, Yoshinori Watanabe, Naoki Ikeda,
Yoshimasa Sugimoto, Yoshiaki Takata, Yoshinori
Kitagawa, Akio Mizutani, Nobuhiko Ozaki, and
Kiyoshi Asakawa, J. Appl. Physics, 101, 113108
（2007）.
3. “High transmission recovery of slow light in a
photonic crystal waveguide using a hetero group
velocity waveguide”, Nobuhiko Ozaki, Yoshinori
Kitagawa, Yoshiaki Takata, Naoki Ikeda, Yoshinori
Watanabe, Akio Mizutani, Yoshimasa Sugimoto, and
Kiyoshi Asakawa, Optics Express, 15, 7974-7983
（2007）.
4. “In situ mask designed for selective growth of
InAs quantum dots in narrow regions developed
for molecular beam epitaxy system”, Shunsuke
Ohkouchi, Yusui Nakamura, Naoki Ikeda, Yoshimasa
Sugimoto and Kiyoshi Asakawa, Review of Scientific
Instruments, 78, 073908（2007）.
5. “Molecular beam epitaxial growth of site-controlled
InAs quantum dot arrays using templates fabricated by
the nano-jet probe method”
, S. Ohkouchi, Y. Sugimoto,
N. Ozaki, H. Ishikawa, K. Asakawa, Physica E, 40,
1794–1796（2008）.
6. “In situ Metal Mask for Selective Area Growth of Thin
Epitaxial Layers”, Shunsuke Ohkouchi, Nobuhiko
Ozaki, Yoshiaki Takata, Yoshinori Kitagawa, Yusui
Nakamura, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, and
Kiyoshi Asakawa, Jpn. J. Appl. Phys., 47, No. 4, pp.
2987-2990（2008）.
7. “Optical-Nonlinearity-Induced Phase Shift via
8. “Drastic Density-of-State Enhancement of Raman
Scattering at the Band Edge in One-Dimensional
P h o t o n i c - C r y s t a l Wa v e g u i d e”, K u o n I n o u e ,
Hisaya Oda, Akio Yamanaka, Naoki Ikeda, Hitoshi
Kawashima, Yoshimasa Sugimoto, and Kiyoshi
Asakawa, to be printed in Phys. Rev. A, Rapid
Communication, 123-QED（2007）
.
9. “Enhancement of light transmission through nanoslit
in a circular metallic film flanked by parallel periodic
gratings”
, Dinesh Kumar and Kiyoshi Asakawa, Mater.
Res. Symp. Proc., 1055, 1055-GG14-12, 2008.
10. “Selective-area-growth of InAs-QDs with different
absorption wavelengths via developed metal mask/
MBE method for integrated optical devices”
, N. Ozaki,
Y. Takata, S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N. Ikeda, K.
Asakawa, to be printed in Appl. Surface Science, 2008.
11. “Selective growth of stacked InAs quantum dots by
using the templates formed by the Nano-Jet Probe”,
S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N. Ozaki, H. Ishikawa, K.
Asakawa, Appl. Surf. Sci., in press
12. “Light amplification by stimulated Raman scattering
in AlGaAs-based photonic-cryst al line-defect
waveguides”, Hisaya Oda, Kuon Inoue, and Akio
Yamanaka, Naoki Ikeda, Kiyoshi Asakawa and
Yoshimasa Sugimoto, submitted for Appl. Phys. Lett.
13. “Ablation of inorganic materials using laser plasma
soft X-rays”, T. Makimura, T. Fujimori, S. Uchida, K.
Murakami, H. Niino, Proc. of SPIE 6886, 658609 1-15
（2007）.
14. “Direct Nanomachining of Inorganic Transparent
研究業績
2. “Self-phase modulation in photonic-crystal-slab linedefect waveguides”, H. Oda, K. Inoue, Yu. Tanaka,
N. Ikeda, Y. Sugimoto, H. Ishikawa, and K. Asakawa,
Appl. Phys. Lett., 90, 231102（2007）.
Selective Area Grown InAs Quantum Dots in a
Photonic Crystal Waveguide”, Yoshinori Kitagawa,
Nobuhiko Ozaki, Yoshiaki Takata, Naoki Ikeda,
Shunsuke Ohkouchi, Yoshinori Watanabe, Yoshimasa
Sugimoto and Kiyoshi Asakawa, Jpn. J. Appl. Phys.,
47（4）2893-2896（2008）.
195
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Materials Using Laser Plasma Soft X-Rays”, T.
Makimura, H. Miyamoto, S. Uchida, H. Niino, K.
Murakami, Journal of Physics, 59, 279-284（2007）.
15. “1.5μm Light Emission of Er3+ Ions Doped in SiO2
Films Including Si Nanocrystallites and in SiOx Films”
,
T. Makimura, H. Uematsu, Y. Okada, K. Murakami,
Journal of Physics, 59, 466-469（2007）.
研究業績
196
著書
1. “Area-selective and Site-controlled InAs Quantum-dot
Growth Techniques for Photonic Crystal-based Ultrasmall Integrated Circuit” Nobuhiko Ozaki, Shunsuke
Ohkouchi, Yoshimasa Sugimoto, Naoki Ikeda, Kiyoshi
Asakawa Ch.13（ pp.405-420）of “Self-Assembled
Quantum Dots”, Lecture Notes in Nanoscale Science
and Technology series vol. 1, Wang, Zhiming M. ed.,
Springer, 2008
2. “Advanced growth techniques of InAs-system
quantum dots for integrated nanophotonic circuits”
Kiyoshi Asakawa, Nobuhiko Ozaki, Shunsuke
Ohkouchi, Yoshimasa Sugimoto, Naoki Ikeda Ch.
22 of “Handbook of Self Assembled Semiconductor
Nanostructures for Novel Devices in Photonics and
Electronics”, Mohamed Henini ed., Elsevier, 2008
解説
1. 浅川潔，“フォトニック結晶”，工業材料，08 年，
1 月号，2008
2. レーザープラズマ軟 X 線による無機透明材料の
微細加工 . 牧村哲也 , 村上浩一 . セラミックス 42,
p. 64（2007）.
学会発表
（A）招待講演
1. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystals and Quantum
Dots for Integrated All-Optical Digital Signal
Processor（PC-FF）, Proceedings of Low Dimentional
Structures and Devices（LDSD 2007）, Saint Andre,
Columbia, April, 2007（Invited Paper）
.
2. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystals and Quantum
Dots for Integrated All-Optical Fip-Flop Device
（P C - F F）”, P r o c e e d i n g s o f T h e O S A To p i c a l
Conference on Nano-photonics, Hangzhou, China,
June, 2007.（Invited Paper）
.
3. Kiyoshi Asakawa,“PC-SMZ based All-Optical FlipFlop:PC-FF”, Proceedings of 2nd Nano-photonics
for All-Optical Networking Workshop: NAON/
ICTON2007, Rome, Italy, July, 2007（Invited Paper）.
4. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystal- and Quantum
Dot-based ultra-small optical integrated circuit
technologies - From design, fabrication and all-optical
devices -”, Proceedings of The 5th q-Psi Summer
School, Seoul, Korea, August, 2007（Invited Paper）
.
5. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystal- and Quantum
Dot-based ultra-small optical integrated circuit
technologies - From design, fabrication and all-optical
devices -”, Proceedings of Tutorial Workshop in
Modern Optics and Its Applications（WSMOA 2007）,
Bandon, Indonesia, August, 2007（Invited Paper）
.
6. Kiyoshi Asakawa,“Photonic crystal/quantum
dot-based ultra-fast all-optical flip-flop switch
（P C - F F）”, P r o c e e d i n g s o f 6t h I n t e r n a t i o n a l
Symposium on Modern Optics and Applications
（ISMOA2007）, Bandon, Indonesia, August, 2007
（Invited Paper）
.
7. Y. Sugimoto and K. Asakawa,“Nano-photonic
technologies for PC-SMZ-based all-optical flipflop switch: PC-FF”, Proceedings of Solid State
Devices and Materials（SSDM2007）, Tsukuba, Japan,
September, 2007（Invited Paper）
.
8. Kiyoshi Asakawa,“Photonic-crystal and quantum-dot
technologies for nano-photonic digital processing
device”, The 5th International Conference on
Advanced Materials and Devices / ICAMD2007, Jeju,
Korea, December（2007）.
9. 浅川潔，
“化合物半導体ドライエッチングのダメー
ジ低減化”，株技術情報協会 11 月講習会，東京 2007.
10. Tetsuya Makimura, Takashige Fujimori, Satoshi
Uchida, Kouichi Murakami, and Hiroyuki Niino,
“Ablation of inorganic materials using laser plasma
soft X-rays”, SPIE Europe: Optics and Optoelectronics
2007, プラハ , April（2007）.
2. Y. Takata, N. Ozaki, S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N.
Ikeda, Y. Watanabe, Y. Kitagawa, A. Mizutani, and
K. Asakawa,“Selective-Area-Growth of InAs-QDs
for PC-Based All Optical Devices”, Proceedings of
PECS-VII, Monterey, California, USA, April, 2007.
3. Y. Kitagawa, N. Ozaki, Y. Takata, Y. Watanabe, A.
Mizutani, Y. Sugimoto, and K. Asakawa,“Hightransmission recovery in slow-light-range in photonic
crystal waveguide using hetero group-velocity
waveguide”, Proceedings of PECS-VII, Monterey,
California, USA, April, 2007.
6. N. Ikeda, H. Kawashima, Y. Sugimoto, T. Hasama,
K. Asakawa, and H. Ishikawa,“ Optical nonlinearity
enhancement by slow light in AlGaAs-based hetero
photonic crystal waveguide”, Proceedings of
PECS-VII, Monterey, California, USA, April, 2007.
7. K. Asakawa, Y. Sugimoto, Y. Watanabe, N. Ozaki, A.
Mizutani, Y. Takata, Y. Kitagawa, N. Ikeda, X. Wang,
A. Watanabe, S. Nakamura and S. Ohkouchi,“GaAs
photonic crystal/InAs quantum dot-based all-optical
flip-flop: PC-FF”, Proceedings of PECS-VII,
Monterey, California, USA, April, 2007.
8. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystals and Quantum
Dots for Integrated All-Optical Digital Signal
Processor（PC-FF）
, Proceedings of Low Dimentional
Structures and Devices（LDSD 2007）, Saint Andre,
Columbia, April, 2007.
9. S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N. Ozaki, H. Ishikawa and
K. Asakawa,“Selective growth of high density InAs
quantum dots using a template formed by the Nano-Jet
Probe method”, Proceedings of the 19th International
Conference on Indium Phosphide and Related
Materials（IPRM’07）, ThA1-5, Matsue, Shimane,
Japan（2007）
4. A. Mizutani, N. Ikeda, Y. Watanabe, N. Ozaki,
Y. Takata, Y. Kitagawa, F. V. Laere, R. Baets, Y.
Sugimoto, and K. Asakawa,“ Two-dimensional
rhombic-lattice grating coupler for oblique incidence
in the integrated photonic crystal waveguide slab”,
Proceedings of PECS-VII, Monterey, California, USA,
April, 2007.
10. N. Ozaki, Y. Takata, S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N.
Ikeda, Y. Watanabe, Y. Kitagawa, A. Mizutani, and K.
Asakawa.,“InAs Quantum Dots Grown on Selective
Areas with a Metal Mask for Photonic-Crystal-Based
Ultra-Small and Ultra-Fast All Optical Devices”,
Proceedings of the 19th International Conference on
Indium Phosphide and Related Materials（IPRM’
07）,
Matsue, Shimane, Japan, May, 2007.
5. N. Ozaki, Y. Kitagawa, Y. Takata, N. Ikeda, Y.
Watanabe, A. Mizutani, Y. Sugimoto and K. Asakawa,
“Optical nonlinearity-induced phase shift in quantum
dots-embedded photonic crystal waveguide measured
11. Y. Watanabe, N. Ikeda, Y. Sugimoto, Y. Takata, Y.
Kitagawa, A. Mizutani, N. Ozaki, and K. Asakawa,
“Topology Optimization for Photonic Crystal
Waveguide Bends with Wide and Flat Bandwidths in
研究業績
（B）一般講演
1. Y. Watanabe, N. Ikeda, Y. Sugimoto, Y. Takata, Y.
Kitagawa, A. Mizutani, N. Ozaki, and K. Asakawa,
“Topology optimization of asymmetric Y-junction
for air-bride type photonic crystal slab waveguides”,
Proceedings of PECS-VII, Monterey, California, USA,
April, 2007.
by pump/probe analysis”, Proceedings of PECS-VII,
Monterey, California, USA, April, 2007.
197
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Air-Bride type Photonic Crystal Slabs”
, Proceedings
of Conference on Lasers and Electro-Optics/Quantum
Electronics and Laser Science Conference（CLEO/
QELS 2007）, Baltimore, Maryland, USA, May 2007.
研究業績
198
12. S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N. Ozaki, H. Ishikawa
and K. Asakawa,“Molecular beam epitaxial growth
of site-controlled InAs quantum dot arrays using
templates fabricated by the Nano-Jet Probe method”,
The 13th International Conference on Modulated
Semiconductor Structures（MSS-13）, Genova, Italy
（2007）.
13. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystals and Quantum
Dots for Integrated All-Optical Fip-Flop Device
（P C - F F）”, P r o c e e d i n g s o f T h e O S A To p i c a l
Conference on Nano-photonics, Hangzhou, China,
June, 2007.
14. Kiyoshi Asakawa,“PC-SMZ based All-Optical FlipFlop:PC-FF”, Proceedings of 2nd Nano-photonics
for All-Optical Networking Workshop: NAON/
ICTON2007, Rome, Italy, July, 2007.
15. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystal- and Quantum
Dot-based ultra-small optical integrated circuit
technologies - From design, fabrication and all-optical
devices -”, Proceedings of The 5th q-Psi Summer
School, Seoul, Korea, August, 2007.
16. Kiyoshi Asakawa,“Photonic Crystal- and Quantum
Dot-based ultra-small optical integrated circuit
technologies - From design, fabrication and all-optical
devices -”, Proceedings of Tutorial Workshop in
Modern Optics and Its Applications（WSMOA 2007）,
Bandon, Indonesia, August, 2007.
17. Kiyoshi Asakawa,“Photonic crystal/quantum
dot-based ultra-fast all-optical flip-flop switch
（PC-FF）
”
, Proceedings of 6th International Symposium
on Modern Optics and Applications（ISMOA2007）,
Bandon, Indonesia, August, 2007.
18. Ferran Salleras, Masanori Honma, Jun Sakaguchi,
Yoshiyasu Ueno, Nobuhiko Ozaki, Yoshinori
Kitagawa, Kiyoshi Asakawa, Naoki Ikeda, and
Yoshimasa Sugimoto,“Criterion for Removing a
Delayed Peak from the Ultrafast Nonlinear Response
of Photonic Crystal/Quantum Dot Waveguides”,
Proceedings of Topical Meeting on Nonlinear
Photonics（NP2007）, Quebec, Canada, September,
2007.
19. Y. Sugimoto and K. Asakawa,“Nano-photonic
technologies for PC-SMZ-based all-optical flipflop switch: PC-FF”, Proceedings of Solid State
Devices and Materials（SSDM2007）, Tsukuba, Japan,
September, 2007.
20. Yoshinori Kitagawa, Nobuhiko Ozaki, Yoshiaki
Takata, Naoki Ikeda, Shunsuke Ohkouchi, Yoshimasa
S u g i m o t o a n d K i y o s h i A s a k a w a , “O p t i c a l nonlinearity-Induced Phase Shift via Selective Area
Grown InAs-QDs in a Photonic Crystal Waveguide”,
Proceedings of Solid State Devices and Materials
（SSDM2007）, Tsukuba, Japan, September, 2007.
21. Shunsuke Ohkouchi, Nobuhiko Ozaki, Yoshiaki
Takata, Yoshinori Kitagawa, Yusui Nakamura, Naoki
Ikeda, Yoshimasa Sugimoto and Kiyoshi Asakawa,
“In situ Metal Mask for Selective Area Growth of
Thin Epitaxial Layers”, Proceedings of Solid State
Devices and Materials（SSDM2007）, Tsukuba, Japan,
September, 2007.
22. Y. Takata, N. Ozaki, S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N.
Ikeda, Y. Watanabe, Y. Kitagawa, A. Mizutani and
K. Asakawa,“Monolithic growth of InAs-QDs with
different absorption wavelengths in different areas
for integrated optical devices”, Proceedings of Laser
and Electro-Optics Society Meeting（LEOS 2007）,
Florida, USA , October, 2007.
23. Y. Kitagawa, N. Ozaki, Y. Takata, N. Ikeda, Y.
Watanabe, A. Mizutani, Y. Sugimoto and K. Asakawa,
“Measurements of Optical Non-linearity Induced
Phase-Shifts of Signal Pulse with Repetitive Control
Pulses in Photonic Crystal/Quantum Dot Waveguide”
,
Proceedings of Laser and Electro-Optics Society
Meeting（LEOS 2007）, Florida, USA , October, 2007.
25. Y. Takata, N. Ozaki, S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N.
Ikeda, Y. Watanabe, Y. Kitagawa, A. Mizutani and
K. Asakawa,“Selective-area-growth of InAs-QDs
with different absorption wavelengths via developed
metal mask/MBE method for integrated optical
devices”
, Proceedings of 9th International Conference
on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and
Nanostructures（ACSIN-9）, Tokyo, Japan, November,
2007.
26. S. Ohkouchi, Y. Sugimoto, N. Ozaki, H. Ishikawa,
and K. Asakawa,“Selective growth of stacked InAs
quantum dots by using the templates formed by the
Nano-Jet Probe”, Proceedings of 9th International
Conference on Atomically Controlled Surfaces,
Interfaces and Nanostructures（ACSIN-9）, Tokyo,
Japan, November, 2007.
27. Dinesh kumar V., Kiyoshi Asakawa,“Enhancement
of light transmission through nanoslit in a circular
metallic film flanked by parallel periodic grooves”,
Proceedings of 2007 Materials Research Society Fall
Meetings, Boston, USA. November, 2007.
28. K i y o s h i A s a k a w a , “ P h o t o n i c - C r y s t a l a n d
Quantum-Dot technologies for nano-photonic
digital processing device”, Proceedings of The 5th
International Conference on Advanced Materials and
Devices（ICAMD2007）
, Jeju, Korea, December, 2007.
30. S. Nakamura, A. Watanabe, X. Wang, N. Ikeda, Y.
Sugimoto, N. Ozaki, Y. Watanabe, and K. Asakawa,
“Optical flip-flop based on coupled ultra-small MachZehnder all-optical switches”, Proc. of International
Conference on Optical Fiber Communication 2008,
San Diego, USA, February, 2008.
31. Tetsuya Makimura, Satoshi Uchida, Takashige
Fujimori, Hiroyuki Niino, and Kouichi Murakami,
“Silica nanomachining using laser plasma soft X-rays”
,
The 8th International Conference on Laser Precision
Microfabrication, ウィーン，April（2007）.
32. Tetsuya Makimura, Takashige Fujimori, Satoshi
Uchida, Kouichi Murakami, and Hiroyuki, Niino,
“Process of silica nano-ablation using laser plasma
soft X-rays”，9th International Conference on Laser
Ablation, テネリフェ，スペイン，September（2007）.
33. 藤森隆成，牧村哲也，新納弘之，村上浩一，
“レー
ザープラズマ軟 X 線によるシリカガラスのアブ
レーションプロセス”，2007 年（平成 19 年）秋季
第 68 回応用物理学会学術講演会，北海道工業大
学 2007 年 9 月．
34. 牧村哲也，藤森隆成，新納弘之，村上浩一，
“レー
ザープラズマ軟 X 線による SiO2 および Si のアブ
レーション”，2007 年（平成 19 年）秋季第 68 回
応用物理学会学術講演会，北海道工業大学 2007
年9月.
35. 牧村哲也，藤森隆成，新納弘之，村上浩一，
“レー
ザープラズマ軟 X 線による透明材料のアブレー
ション”，応用物理学会九州支部特別講演会，九
研究業績
24. Y. Sugimoto, Y. Watanabe, N. Ozaki, A. Mizutani,
Y. Takata, Y. Kitagawa, N. Ikeda, S. Ohkouchi, S.
Nakamura, A. Watanabe, K. Asakawa,“Optical
Flip-Flop Device Composed of Photonic Crystal
Waveguides and Quantum Dots”, Proceedings of 13th
Micro-optics Conference（MOC2007）, Takamatsu,
Kagawa, Japan, October, 2007.
29. Nobuhiko Ozaki, Yoshinori Kitagawa, Yoshiaki
Takata, Naoki Ikeda, Shunsuke Ohkouchi, Yoshinori
Watanabe, Akio Mizutani, Yoshimasa Sugimoto, and
Kiyoshi Asakawa,“Repetitive phase shifts of signal
pulses induced by optical non-linearity in a photonic
crystal waveguide with quantum dots”, Proc. of
Symposium on OPTO 2008（part of SPIE Photonics
West 2008）, San Jose, USA, January, 2008.
199
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
州大学伊都キャンパス，2007 年 11 月 22 日．
36. 牧村哲也，藤森隆成，新納弘之，村上浩一，
“EUV
アブレーション”，平成 20 年電気学会全国大会 ,
シンポジウム，福岡工業大学 , 2008 年 3 月．
37. 牧村哲也，藤森隆成，新納弘之，村上浩一，
“EUV
材料プロセス”，2008 年春季 第 55 回応用物理学
関係連合講演会シンポジウム，日本大学 船橋
キャンパス，2008 年 3 月．
研究業績
200
38. 渡辺慶規，池田直樹，高田賀章，北川嘉則，水谷
彰夫，尾崎信彦，杉本喜正，浅川潔，“交差型お
よび Z 型フォトニック結晶スラブ導波路のトポロ
ジー最適化：作製と評価”，平成 19 年秋季応物学
会，北海道工業大学，2007 年．
39. 尾崎信彦，北川嘉則，高田賀章，池田直樹，渡辺慶規，
水谷彰夫，大河内俊介，杉本喜正，浅川潔，“選択領
域に量子ドットを埋め込んだフォトニック結晶導
波路での光非線形効果による位相変調”，平成 19
年秋季応物学会，北海道工業大学，2007 年．
40. 水谷彰夫，池田直樹，尾崎信彦，高田賀章，北川
嘉則，渡辺慶規，杉本喜正，浅川潔，
“横方向ブレー
ズ格子によるフォトニック結晶導波路への垂直入
出力結合”，平成 19 年秋季応物学会，北海道工業
大学，2007 年．
41. 高田賀章，尾崎信彦，大河内俊介，杉本喜正，池
田直樹，北川嘉則，渡辺慶規，水谷彰夫，浅川潔，
“メタルマスク（MM）法による InAs 量子ドット
の選択領域成長（Ⅲ）∼異なる場所に異なる吸収
波長をもつ QD の作製∼”，平成 19 年秋季応物学
会，北海道工業大学，2007 年．
42. 北川嘉則，尾崎信彦，高田賀章，池田直樹，渡辺
慶規，水谷彰夫，杉本喜正，浅川潔，
“フォトニッ
ク結晶導波路内量子ドットにおける繰返し制御光
による信号光の位相変調”，平成 19 年秋季応物学
会，北海道工業大学，2007 年．
43. 中村滋，渡邊晃，王暁民，池田直樹，杉本喜正，
尾崎信彦，渡辺慶規，浅川潔，
“極微小マッハツェ
ンダ光回路に基づく光フリップフロップの実現に
向けた双安定性の実証”，平成 19 年秋季応物学会，
北海道工業大学，2007 年．
44. 小田久哉 ，井上久遠，山中明生，池田直樹，河島整，
杉本喜正，浅川潔，“フォトニック結晶スラブ導
波路のバンド端におけるラマン散乱効率の増大効
果の観測”，平成 19 年秋季応物学会，北海道工業
大学，2007 年．
45. M. Honma, F. Salleras, J. Sakaguchi, Y. Ueno,
Y. Kitagawa, N. Ozaki, K. Asakawa, N. Ikeda, Y.
Sugimoto,“Criterion for removing a delayed peak
from the nonlinear response of photonic crystal /
quantum dot waveguides”
，平成 19 年秋季応物学会，
北海道工業大学，2007 年．
46. 渡辺慶規，池田直樹，高田賀章，北川嘉則，水谷
彰夫，尾崎信彦，杉本喜正，浅川潔，
“トポロジー
最適設計曲がり導波路を用いたフォトニック結晶
方向性結合器の広帯域動作”，平成 19 年秋季電子
情報通信学会，2007 年
47. 渡辺慶規，池田直樹，高田賀章，北川嘉則，尾崎
信彦，杉本喜正，浅川潔，“フォトニック結晶方
向性結合器および波長選択性Ｙ分岐導波路のトポ
ロジー最適化”，平成 20 年春季応物学会，日本大
学，2008 年 3 月
48. 小田久哉，井上久遠，池田直樹，河島整，杉本喜正，
浅川潔，“AlGaAs フォトニック結晶スラブ導波
路における誘導ラマン散乱による光増大の検討”，
平成 20 年春季応物学会，日本大学，2008 年 3 月
49. 渡辺慶規，池田直樹，高田賀章，北川嘉則，尾崎
信彦，杉本喜正，浅川潔，
“波長選択性を有するフォ
トニック結晶Ｙ分岐導波路のトポロジー最適化”，
平成 20 年春季電子情報通信学会，2008 年
特記事項
1. 尾崎信彦 第 20 回安藤博記念学術奨励賞，2007
年 6 月 30 日
2. 高田賀章 Best Student Paper Award, the 20th annual
meeting of IEEE Laser & Electro-Optics Society
（LEOS 2007）
，22 October 2007
3. 北川嘉則 数理物質科学研究科長賞，2008 年 3
月 25 日
研究代表者：舛本泰章
研究論文
1. Anisotropic optical response of InP self-assembled
quantum dots studied by pump-probe spectroscopy. M.
Sugisaki, H.-W. Ren, S.V. Nair, E. Tokunaga, K. Nishi,
Y. Masumoto and H.E. Ruda. Phys. Rev. B 75, 125315
（2007）．
2. Nuclear-spin effects in singly negatively charged InP
quantum dots. B. Pal, S.Yu. Verbin, I.V. Ignatiev, M.
Ikezawa and Y. Masumoto. Phys. Rev. B 75, 125322
（2007）．
3. Time- and spectrally-resolved PL study of a regular
array of InP/InAs/InP core-multishell nanowires. B.
Pal, K. Goto, M. Ikezawa, Y. Masumoto, P. Mohan,
J. Motohisa and T. Fukui. Technical Digest of
Conference on Lasers and Electro-Optics（ CLEO’
07） and Quantum Electronics and Laser Science
Conference（ QELS'07, Baltimore），JThD37.pdf
（2007）．
4. Spin relaxation in charge tunable InP quantum dots.
Y. Masumoto, B. Pal, S. Oguchi and M. Ikezawa.
Technical Digest of Conference on Lasers and ElectroOptics（ CLEO’07）and Quantum Electronics and
Laser Science Conference（QELS'07, Baltimore），
QFD3.pdf（2007）．
5. Laser oscillations of whispering gallery modes in
thiophene/phenylene co-oligomer microrings. S.
Fujiwara, K. Bando and Y. Masumoto, F. Sasaki and S.
Kobayashi, S. Haraichi, S. Hotta. Appl. Phys. Lett. 91,
021104（2007）．
6. 半導体量子ドットにおけるコヒーレンスの超高感
度光検出−光へテロダイン検出法を利用したフォ
トンエコー . 池沢道男，舛本泰章 . 日本物理学会
誌 62, 609（2007）.
7. Single Photon Emission from Individual Nitrogen
Pa irs in G a P. M. I ke z a wa , Y. S aku ma a nd Y.
Masumoto. Jpn. J. Appl. Phys. 46, L871（2007）．
8. Radiative recombination of excitons in disk-shaped
InAs/InP quantum dots. S. Tomimoto, A. Kurokawa, Y.
Sakuma, T. Usuki and Y. Masumoto. Phys. Rev. B 76,
205317（2007）．
9. Microdisk and microring lasers of thiophene–
phenylene co-oligomers embedded in Si/SiO 2
substrates. F. Sasaki, S. Kobayashi, S. Haraichi, S.
Fujiwara, K. Bando, Y. Masumoto and S. Hotta. Adv.
Mater. 19, 3653（2007）．
10. Optical anisotropy of excitons and biexcitons in InP
研究業績
5.3.2 新しい超高感度非線形分光法の開発とナノ物質への応用
201
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
quantum dots. Y. Masumoto, K. Mizuochi, K. Bando
and Y. Karasuyama. J. Lumin. 122-123, 424（2007）．
1 1. Photon echo study of excitons and excitonic
complexes in self-assembled quantum dots. M.
Ikezawa, , S.V. Nair, F. Suto, Y. Masumoto, C.
Uchiyama, M. Aihara and H. Ruda. J. Lumin. 122-123,
730（2007）．
研究業績
202
12. Optical selection rule for the lower Davydov excitons
in co-oligomer single crystals. K. Bando, T. Nakamura,
S. Fujiwara and Y. Masumoto. Phys. Rev. B 77,
045205（2008）．
13. Ultrafast dynamics of the band-gap renormalization
and the state-filling effect in strongly-confined
CdSe/ZnS nanocrystals. J. H. Kim, K. Kyhm and Y.
Masumoto. J. Korean Phys. Soc. 52, 64（2008）．
14. Resonant spin orientation at the exciton level
anticrossing in InP quantum dots. Y. Masumoto, K.
Toshiyuki, T. Suzuki and M. Ikezawa. Phys. Rev. B 77,
115331（2008）．
15. Interferometric spectroscopy of excitons in InP single
quantum dots. K. Bando and Y. Masumoto. J. Lumin.
128, 855（2008）．
16. Quantum beats of spin states in the InP quantum dots.
I. Ya Gerlovon, I. V. Ignatiev, I. A. Yugova and Y.
Masumoto. Opt. Spectroscopy 104, 577（2008）．
学会発表
（A）招待講演
1. Research Results of Masumoto Group in 2006-2007.
Y. M a s u m o t o . Wo r k s h o p o n P N U - Ts u k u b a
Collaborated Research*, Pusan, 2007.3.15.
2. Research Results of Masumoto Group in 2006-2007.
Y. M a s u m o t o . Wo r k s h o p o n P N U - Ts u k u b a
Collaborated Research*, Pusan, 2007. 12.16-18.
3. Research Results of Masumoto Group in 2006-2007.
Y. M a s u m o t o . Wo r k s h o p o n P N U - Ts u k u b a
Collaborated Research*, Pusan, 2008.3.16-18.
*: J o i n t R e s e a r c h P r o j e c t o n“P h o t o - i n d u c e d
ferromagnetism and coherent optical manipulation
in semiconductor nanostructures”
4. New Functions of Artificial Atoms. Y. Masumoto. Tata
Institute of Fundamental Research（TIFR），Seminar,
Munbai, 2008.1.23.
5. New Functions of Artificial Atoms. Y. Masumoto.
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and
Physics（CIOMP），Lecture, Changchun, 2008.3.3.
（B）その他の学会発表
1. Transient Band Bending in InP/InAs/InP CoreMultishell Nanowires. K. Goto, S. Tomimoto, B. Pal,
Y. Masumoto, P. Mohan, J. Motohisa, and T. Fukui.
First International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）
，Tsukuba, 2008.3.
2. Narrowing of Exciton Linewidth of a Quantum
Dot with Increasing Temperature. K. Bando and
Y. Masumoto. First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, 2008.3.
3. Spin Orientation of Excitons, Trions and Tetraons
in Charge Tunable InP Quantum dots. T. Suzuki,
K. Kawana, M. Ikezawa and Y. Masumoto. First
International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）
，Tsukuba, 2008.3.
4. Single NN Pair Luminescence and Single Photon
Generation in Nitrogen δ -doped GaP. M. Ikezawa,
Y. Sakuma, M. Watanabe, Y. Masumoto. First
International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）
，Tsukuba, 2008.3.
5. InP/InAs/InP コアマルチシェル型ナノワイヤの時
間分解発光スペクトルⅡ．後藤健，パル ビプル，
舛本泰章，モハン プリミーラ，本久順一，福井孝志 .
日本物理学会．鹿児島．2007 年 3 月．
6. （チオフェン・フェニレン）コオリゴマー結晶の
リング状マイクロレーザーⅡ．藤原聖士，阪東一
毅，舛本泰章，佐々木史雄，小林俊介，原市聡，
堀田収．日本物理学会．鹿児島．2007 年 3 月．
7. InP 単一量子ドットにおける励起子の発光自己相
関測定，阪東一毅，舛本泰章，日本物理学会，鹿
児島，2007 年 3 月．
9. InP 単一量子ドットにおけるドープ電子のスピン
緩和，舛本泰章，小口修平，パル ビプル，池沢道男 .
日本物理学会 . 鹿児島 . 2007 年 3 月．
10. （チオフェン・フェニレン）コオリゴマー結晶の
励起子遷移における会合体的性質 . 阪東一毅，中
村俊輝，藤原聖士，舛本泰章，小林俊介，佐々木
史雄，下位幸弘，堀田収 . 日本物理学会 . 鹿児島 .
2007 年 3 月．
11. （チオフェン / フェニレン）コオリゴマー（TPCO）
薄膜におけるマイクロレーザー発振 . 佐々木史雄，
小林俊介，原市聡，藤原聖士，阪東一毅，舛本泰章，
堀田収 . 平成 18 年度ナノサイエンス特別プロジェ
クト研究成果発表会 . つくば . 2007 年 3 月．
12. InP/InAs/InP コアマルチシェル型ナノワイヤにお
ける励起子緩和過程 . 後藤健，パル ビプル，舛本
泰章，モハン プリメーラ，本久順一，福井孝志 .
平成 18 年度ナノサイエンス特別プロジェクト研
究成果発表会 . つくば . 2007 年 3 月．
13. チャージチューナブル InP 量子ドットにおける励
起子準位の交差・反交差 . 利行健，鈴木宰，池沢
道男，舛本泰章 . 平成 18 年度ナノサイエンス特
別プロジェクト研究成果発表会 . つくば . 2007 年
3 月．
14. ZnP2 単結晶中の超短パルス伝播 . 渡辺伸人，池沢
道男，舛本泰章 . 平成 18 年度ナノサイエンス特
15. ディスク状 InAs 量子ドットにおける励起子再
結合寿命の測定 . 冨本慎一，黒川篤，佐久間芳
樹，臼杵達哉，舛本泰章 . 平成 18 年度ナノサイ
エンス特別プロジェクト研究成果発表会 . つくば .
2007 年 3 月．
16. Recombination lifetime measurements of excitons
confined in ultrathin disk-shaped InAs quantum dots.
S. Tomimoto, A. Kurokawa, Y. Sakuma, T. Usuki, and
Y. Masumoto. 第 1 回アトミックテクノロジー国際
シンポジウム . つくば . 2007 年 3 月 . InP/InAs/InP
17. コアマルチシェル型ナノワイヤにおける励起子緩
和過程 . 後藤健，パル ビプル，舛本泰章，モハン
プリメーラ，本久順一，福井孝志 . 日本物理学 .
札幌 . 2007 年 9 月．
18. 単一 InP 量子ドットにおける励起子位相緩和過程
の非指数関数的減衰 . 阪東一毅，舛本泰章 . 日本
物理学 . 札幌 . 2007 年 9 月．
19. チャージチューナブル InP 量子ドットにおける励
起子準位の交差・反交差に伴うスピン偏極 . 鈴木
宰，川名啓介，池沢道男，舛本泰章 . 日本物理学 .
札幌 . 2007 年 9 月．
20. InAs/InP 量子井戸及びディスク状量子ドットにお
ける励起子輻射再結合寿命 . 冨本慎一，黒川篤，
佐久間芳樹，臼杵達哉，舛本泰章 . 日本物理学 .
札幌 . 2007 年 9 月．
21. InP, CuCl 量子点の顕微非線形吸収分光 . 岩井滋
人，奥村恒雄，徳永英司，小林孝嘉，李定植，西
研一，舛本泰章 . 日本物理学 . 札幌 . 2007 年 9 月．
22. GaP 中の単一窒素等電子トラップによる単一光子
発生 . 池沢道男，佐久間芳樹，舛本泰章 . 日本物
理学 . 札幌 . 2007 年 9 月．
23. 窒素を δ ドープした GaP における単一等電子ト
研究業績
8. チャージチューナブル InP 単一量子ドットにおけ
るスピン緩和，利行健，鈴木宰，池沢道男，舛本
泰章．日本物理学会，鹿児島，2007 年 3 月．
別プロジェクト研究成果発表会 . つくば . 2007 年
3 月．
203
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
ラップの顕微 PL と単一光子発生 . 池沢道男，佐
久間芳樹，舛本泰章 . 応用物理学会 . 札幌 . 2007
年 9 月．
24. 人工原子の新光機能性 . 舛本泰章 . ナノフォトニ
クスセミナー . 東京 . 2007 年 10 月．
25. 量子ドットのスピン . 舛本泰章 . ナノ量子エレク
トロニクスセミナー . 東京 . 2007 年 12 月．
研究業績
204
分光 . 池沢道男，佐久間芳樹，渡邉真人，舛本泰章 .
日本物理学会 . 東大阪 . 2008 年 3 月．
29. 窒素を δ ドープした GaP における単一等電子ト
ラップの高分解能発光測定 . 池沢道男，佐久間芳
樹，渡邉真人，舛本泰章 . 応用物理学会 . 船橋 .
2008 年 3 月．
30. 窒素を δ ドープした GaP における NN ペア空間分
布の濃度依存性 . 渡邉真人，池沢道男，佐久間芳樹，
舛本泰章 . 応用物理学会 . 船橋 . 2008 年 3 月．
26. InP/InAs/InP コアマルチシェル型ナノワイヤにお
ける光励起キャリアの過渡現象 . 後藤健，冨本
慎一，パル ビプル，舛本泰章，モハン プリメー
ラ，本久順一，福井孝志 . 日本物理学会 . 東大阪 .
2008 年 3 月．
31. 半導体量子ドットにおける励起子線幅の温度上昇
による先鋭化 . 阪東一毅，舛本泰章．応用物理学会 .
船橋 . 2008 年 3 月．
27. チャージチューナブル InP 量子ドットの励起子
準位の反交差に伴うスピン偏極 . 鈴木宰，川名啓
介，池沢道男，舛本泰章 . 日本物理学会 . 東大阪 .
2008 年 3 月．
32. InP 及び InGaAs における 2 光子吸収係数の波長・
偏波依存性 . 藤田祥一，柴田大地，坂東弘之，松
末俊夫，奥野剛史，舛本泰章 . 応用物理学会 . 船橋 .
2008 年 3 月．
28. 窒素を δ ドープした GaP の単一等電子トラップ
5.3.3 ナノ診断・治療を目指したバイオナノ粒子の設計
研究代表者：長崎幸夫　研究論文
1. Soga K., Tsuji T., Tashiro F., Chiba J., Oishi M.,
Yoshimoto K., Nagasaki Y., Kitano K., Hamaguchi S.
“Development of NIR Bioimaging Systems,”Journal
of Physics : Conference Series, in press
2. Tomita S., Hamada H., Nagasaki Y., Shiraki K.
“Synergistic effect of polyethylene glycol with
arginine on the prevention of heat-induced aggregation
of lysozyme”
． Journal of Physics : Conference Series,
in press.
3. Miyamoto D., Oishi M., Kojima K., Yoshimoto K.,
Nagasaki Y.,“Completely Dispersible PEGylated
Gold Nanoparticles Under Physiological Conditions:
Modification of Gold Nanoparticles With Precisely
Controlled PEG-b-polyamine.” Langmuir, 24（9）:
5010-5017（2008）．
4. Yoshimoto K., Matsumoto S., Asakawa R., Uchida
K., Ishii T., Nagasaki Y.“Immobilization and
Hybridization Behavior of DNA on Poly（ethylene
glycol）-block-Poly[2-（N, N-dimethylamino）ethyl
methacrylate]-modified Gold Surfaces”Chemistry
Letters. 36: 1444-1445（2007）．
glycol）-siRNA Conjugate Formulated in PEGylated
Polyplexes”Chem. Med. Chem. 2: 1290-1297（2007）．
12. Oishi M., Nagasaki Y.,“Synthesis, characterization,
and biomedical applications of core-shell-type stimuliresponsive nanogels-Nanogel composed of poly [2-（N,
N-diethylamino）ethyl methacrylate] core and PEG
tethered chains”Reactive and Functional Polymers.
67: 1311-1329（2007）．
6. Takae S., Akiyama Y., Yamasaki Y., Nagasaki Y.,
Kataoka K.,“Colloidal Au Replacement Assay for
Highly Sensitive Quantification of Low Molecular
Weight Analytes by Surface Plasmon Resonance”
Bioconjugate Chemistry. 18: 1241-1245（2007）．
13. Oishi M., Miyagawa N., Sakura T., Nagasaki Y.,
“pH-responsive PEGylated nanogel containing
platinum nanoparticles: Application to on-off
regulation of catalytic activity for reactive oxygen
species”Reactive and Functional Polymers. 67:
662-668（2007）．
7. Satomi T., Nagasaki Y., Kobayashi H., Tateishi
T., Kataoka K., Otsuka H.,“Physicochemical
Characterization of Densely Packed Poly（ethylene
g l y c o l） L a y e r f o r M i n i m i z i n g N o n s p e c i f i c
Protein Adsorption”Journal of Nanoscience and
Nanotechnology. 7: 2394-2399（2007）．
8. Satomi T., Nagasaki Y., Kobayashi H., Otsuka H.,
Kataoka K.,“Density Control of Poly（ethylene
glycol）Layer To Regulate Cellular Attachment”
Langmuir, 23: 6698-6703（2007）．
9. Sakura T., Nagasaki Y.,“Preparation of gold colloid
using pyrrole-2-carboxylic acid and characterization of
its particle growth”Colloid & Polymer Science. 285:
1435-1536（2007）．
10. Oishi M., Sumitani S., Nagasaki Y.,“On-Off
Regulation of 19 F Magnetic Resonance Signals Based
on pH-Sensitive PEGylated Nanogels for Potential
Tumor-Specific Smart 19F MRI Probes”Bioconjugate
Chem. 18: 1379-1382（2007）．
11. Oishi M., Nagasaki Y., Nishiyama N., Itaka K.,
Takagi M., Shimamoto A., Furuichi Y., Kataoka K.,
“Enhanced Growth Inhibition of Hepatic Multicellular
Tumor Spheroids by Lactosylated Poly（ethylene
14. Oishi M., Ikeo S., Nagasaki Y.,“Lipase-Catalyzed
Selective Synthesis and Micellization of Poly（ethylene glycol）-block-poly（ε-caprolactone）
Copolymer Possessing a Carboxylic Acid Group at
the PEG Chain End”Polymer Journal. 39: 239-244
（2007）．
15. Oishi M., Hayashi H., Uno T., Ishii T., Iijima M.,
Nagasaki Y., "One-Pot Synthesis of pH-Responsive
PEGylated Nanogels Containing Gold Nanoparticles
by Autoreduction of Chloroaurate Ions within
Nanoreactors" MACROMOLECULAR CHEMISTRY
AND PHYSICS. 208: 1176-1182（2007）．
16. Oishi M., Hayashi H., Itaka K., Kataoka K., Nagasaki
Y.,“pH-Responsive PEGylated nanogels as targetable
and low invasive endosomolytic agents to induce the
enhanced transfection efficiency of nonviral gene
vectors”Colloid & Polymer Science. 285: 1055-1060
（2007）．
17. Oishi M., Hayashi H., Iijima M., Nagasaki Y.,
“Endosomal release and intracellular delivery of
anticancer drugs using pH-sensitive PEGylated
nanogels”Journal of Materials Chemistry. 17:
3720-3725（2007）．
研究業績
5. Uchida K., Hoshino Y., Tamura A., Yoshimoto K.,
Kojima S., Yamashita K., Yamanaka I., Otsuka
H., Kataoka K., Nagasaki Y.“Creation of a mixed
poly (ethylene glycol）tethered-chain surface for
preventing the nonspecific adsorption of proteins and
peptides”Biointerphases, 2: 126（2007）．
205
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
著書・総説
1. 平野覚浩，菊池明彦，長崎幸夫，“医用材料の新
展開”，“図解適用事例にみる高分子材料の最先端
技術 ∼なぜ，高分子材料を使うのか∼”，松浦 一
雄 ; 尾崎 邦宏編著，工業調査会，東京（2007）．
2. 古性均，吉本敬太郎，長崎幸夫，“ナノ粒子セン
サー”，ナノバイオ計測の実際（KS 生命科学専門
書），三原久和 ; 小畠英理 ; 馬場嘉信編著，講談社，
東京（2007）．
研究業績
206
3. 市野正洋，長崎幸夫，“医療用ゲルの最新技術と
開発”，第 7 章，“ゲルの微細加工と細胞のマイク
ロパターニング”，吉田亮監修，
（株）シーエムシー
出版（2008）．
4. 市野正洋，長崎幸夫，
“細胞マイクロアレイ”
，
“バ
イオセンサ・ケミカルセンサ辞典”，軽部征夫，
テクノシステム，東京（2007）．
5. 吉本敬太郎，古性均，長崎幸夫，
“ナノ粒子センサー
の発展”，未来材料，エヌ・ティー・エス，7 巻，
6 号，pp.36-44（2007）．
6. 石井武彦，長崎幸夫，“ナノバイオ粒子による分
子センシング」，ケミカルエンジニヤリング”，52
巻，6 号，pp.448-453，化学工業社（2007）．
プロシーディングス
1. Kamimura M., Miyamoto D., Saito Y., Soga K.,
Nagasaki Y.“Preparation of PEGylated upconversion
nanophosphors with high dispersion stability under
physiological conditions for near-infrared bioimaging”
Transactions of the Materials Reserch Society of
Japan, in press.
2. Saito Y., Shimizu K., Kamimura M., Furusyo H.,
Soga K., Nagasaki Y.“Plate assay by UC emission
from Y2O3: Er3+ under near infrared excitation”
Transactions of the Materials Reserch Society of Japan
in press.
3. Nagasaki Y., Ichino M., Yoshimoto K.“Biosurface
Design for Patterned Cell Culture Engineering”
Transactions of the Materials Reserch Society of Japan
in press.
4. Nakamura T., Oishi M., Nagasaki Y.“Application
of Stimuli-Responsive Nanogels for HighPerformance Nanoreactor and Nanoreservoir of Gold
Nanoparticles”Transactions of the Materials Reserch
Society of Japan in press.
5. Furusho H., Miyamoto D., Kitano K., Hamaguchi
S., Nagasaki Y.,“Synthesis of Uniformly Dispersed
Metal Nanoparticles with Dispersion Stability by
Nonequilibrium Atmospheric Plasma Jets”，Journal
of Photopolymer Science and Technology, 20（2），
229-233（2007）．
学会発表
（A）招待講演
1. 安定ラジカルを内包するコアーシェル型ナノ粒子
の設計 . 長崎幸夫 . 第 4 回物理・化学が不得手な
臨床家のための ESR セミナー , 神奈川県川崎市あ
さおクリニック会議室 , 2008.3.
2. Nanogels and Self-Assembly New Bionanomaterials
for Nanodiagnostics, Nanobioimaging and
Nanotherapy, Nagasaki Y., US-Japan Mini-Symposium
on Materials Medicine and Nanopharmacology,
Omaha, Nebraska, U.S.A, 2008. 3.
3. PEG-b-polyamine Stabilized Bionanoparticles for
Nanodiagnostics and Nanotherapy, Nagasaki Y.,
MANA International Symposium, NIMS, Tsukuba,
Japan, 2008.3.
4. バイオインターフェース構築のための高分子ブ
ラシの評価 , 長崎幸夫 , PC サーフェィステクノロ
ジー研究会 , 東京 , 2007.7.
5. 界 面 に お け る 生 体 分 子 と PEG の 機 能 , 長 崎 幸
夫 , 医用高分子研究会講座 , 高分子学会 , 東京 ,
2007.11.
6. 評価環境に応答して機能するバイオナノ粒子の設
計と評価 , 長崎幸夫 , 物質材料機構講演会 , つく
ば , 2007.11.
7. p H - r e s p o n s i v e N a n o g e l a s a N e w To o l f o r
Nanodiagnostics, Nagasaki Y., 1st Asian Biomaterials
Congress: １st ABMC, Tsukuba, Japan, 2007.12.
9. p H - r e s p o n s i v e N a n o g e l a s a N e w To o l f o r
N a n o d i a g n o s t i c s . N a g a s a k i Y. P O LY M E R /
REGENERATION SYMPOSIUM I Tsukuba, Japan,
2007.12.
10. Fluorescent-based SNP typing using Hydrogen BondForming Small Ligand and Its Lanthanide（ III）
Complex. Yoshimoto K, The Fifth International Forum
on Post-genome Technologies（IFPT’5），Suzhou,
China, 2007.9.
11. Core-shell type pH-responsive Nanogel as New
Tool for Nanobiomaterials. Nagasaki Y. The Fifth
International Forum on Post-genome Technologies
（IFPT’5）, Suzhou, China, 2007.9.
（B）その他の学会発表
国際学会
1. Fluorescence-Based Labeling of Nucleobases by
a Hydrogen-Bond Forming Lanthanide. Atsumi
H., Yoshimoto K., Saito S., Okuma M., Maeda
M., Nagasaki Y. First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science, Tsukuba, Japan,
2008.3.
2. Mechanism Analysis of Patterned PEG Hydrogel
Surface on Cellular Adhesiveness Changes. Ichino
M., Yoshimoto K., Nagasaki Y. First International
Symposium on Interdisciplinary Materials Science,
Tsukuba, Japan, 2008.3.
4. Polymeric Nanogels and Self Assembly New
Bionanomaterials for Nanodiagnostics, Nanobioimaging
a n d N a n o t h e r a p y. N a g a s a k i Y. U S - J a p a n
M ini-Symposium on Materials Medicine and
Nanopharmacology, Omaha, USA, 2008.3.
5. Organization and Size-Controlled Synthesis of Gold
Nanoparticles within Stimuli-Responsive NanogelReactors. Nakamura T., Oishi M., Nagasaki Y.
First International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science, Tsukuba, Japan, 2008.3.
6. Antigen Binding Ability of Fab’/mixed-poly（ethylene
glycol）
（PEG）Tethered-Chain Gold Surface -A
PEG Interphase Maintains the Antibody Activity-.
Nishio M., Hirase T., Yoshimoto K., Nagasaki Y.
First International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science, Tsukuba, Japan, 2008.3.
7. Enhanced gene silencing induced by smart PEGylated
polyplexes composed of PEG-siRNA conjugate
and polycation. Oishi M., Nagasaki Y. US-Japan
Mini-Symposium on Materials Medicine and
Nanopharmacology, Omaha, USA, 2008.3.
8. Preparation and Characterization of Tumor-Specific
Imaging Probes Utilizing the pH-sensitive PEGylated
Nanogels Containing 19F Compounds. Sumitani S.,
Oishi M., Nagasaki Y. First International Symposium
on Interdisciplinary Materials Science, Tsukuba, Japan,
2008.3.
9. Design and preparation of the pH-sensitive PEGylated
nanogels as the tumor-specific smart 19FMRI
probe. Sumitani S., Oishi M., Nagasaki Y. US-Japan
Mini-Symposium on Materials Medicine and
研究業績
8. Patterned Surface Design of Poly（ethylene glycol）Gel
for Engineering of Cell Cultivation. 長崎幸夫 , 第 18
回日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 , 東京 ,
2007.12.
3. Preparation of PEG/protein co-immobilized upconversion
nanophosphors for near-infrared f l u o r e s c e n c e
biolabeling. Kamimura M., Miyamoto D., Saito Y.,
Soga K., Nagasaki Y. US-Japan Mini-Symposium on
Materials Medicine and Nanopharmacology, Omaha,
USA, 2008.3.
207
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Nanopharmacology, Omaha, USA 2008.3.
研究業績
208
本敬太郎 , 長崎幸夫 . 第 2 回ポリスケールテクノ
ロジーワークショップ , 野田 , 千葉 , 2008.3.
10. Self-Assembled Polyion Complex Nanosphere by
PEG-siRNA Block Copolymer -Effect of siRNA Chain
Length on Stabilization of Nanosphere. Tatsumi T.,
Oishi M., Kataoka K., Nagasaki Y. First International
Symposium on Interdisciplinary Materials Science,
Tsukuba, Japan, 2008.3.
5. PEG/protein 共固定アップコンバージョン発光粒
子の調製と特異的分子認識能の評価 . 上村真生 ,
宮本大輔 , 齋藤悠 , 徳善公一 , 曽我公平 , 長崎幸夫 .
第 2 回ポリスケールテクノロジーワークショップ ,
野田 , 千葉 , 2008.3.
11. D e n s i t y C o n t r o l l e d P E G / B i o m a c r o m o l e c u l e
Co-Immobilized Gold Surface as an Intelligent Sensor
Platform. Yoshimoto K. First International Symposium
on Interdisciplinary Materials Science, Tsukuba, Japan,
2008.3.
6. 抗 体 フ ラ グ メ ン ト / ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル
（PEG）ブラシ混合表面の抗原認識能 -PEG ブラ
シが果たす役割 -. 西尾元彦 , 平瀬匠 , 吉本敬太郎 ,
長崎幸夫 . 日本化学会第 88 春季年会 , 池袋 , 東京 ,
2008.3.
12. Synthesis of acetal-Poly（ethylene glycol）-b-poly（TEMPO-styrene）and preparation of nanosphere
with stable ESR signals. Yoshitomi T., Miyamoto D.,
Nagasaki Y. US-Japan Mini-Symposium on Materials
Medicine and Nanopharmacology, Omaha, USA,
2008.3.
7. 遺伝子キャリアーとしての利用を目指したカチオ
ン性 PEG 化ナノゲル粒子−ポリアニオン間静電
複合体形成の分光学的解析 . 田村篤志 , 大石基 ,
長崎幸夫 . 第 2 回ポリスケールテクノロジーワー
クショップ , 野田 , 千葉 , 2008.3.
国内学会
1. アセタール−ポリ（エチレングリコール）− b −ポ
リ（クロロメチルスチレン）の合成と ESR シグナ
ルを有するナノ粒子への展開．吉冨徹，宮本大輔，
長崎幸夫．第 2 回ポリスケールテクノロジーワー
クショップ，野田，千葉 , 2008.3.
2. チオール基を末端に有する PEG および PMPC を
用いて構築されたポリマーブラシ表面の物性評
価 . 吉本敬太郎 , 平瀬匠 , Madsen J., Armes S., 長
崎幸夫 . 日本化学会第 88 春季年会 , 池袋 , 東京 ,
2008.3.
3. 高性能バイオナノ粒子を目指した固定電荷を有
するコア – シェル型ナノゲル粒子の設計 . 山崎
毅 , 大石基 , 菊池明彦 , 長崎幸夫 . 第 2 回ポリス
ケールテクノロジーワークショップ , 野田 , 千葉 ,
2008.3.
4. PEG/ オリゴアミン修飾金基板における SPR を利
用した DNA のアフィニティー検出 . 松本慎哉 , 吉
8. プラズマエンジニアリングによるバイオ表面構築
のための材料設計 . 梅山雅也 , 飯島道弘 , 北野勝
久 , 浜口智志 , 長崎幸夫 . 第 2 回ポリスケールテ
クノロジーワークショップ , 野田 , 千葉 , 2008.3.
9. 高性能バイオインターフェイス構築に関する研究
– 金表面への PEG– ポリアミンブロック共重合体
の吸着構造解析 –. 野澤麻希子 , 吉本敬太郎 , 松本
慎哉 , 宮本大輔 , 八田珠郎 , 二瓶亜三子 , 渡辺和俊 ,
長崎幸夫 . 日本化学会第 88 春季年会 , 池袋 , 東京 ,
2008.3.
10. Plate assay by using UC emission from Y2O3:Er3+
under near infrared excitation. 齋藤悠 , 清水和明 ,
上村真生 , 古性均 , 曽我公平 , 長崎幸夫 . 第 18 回
日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 , 東京 ,
2007.12.
11. Arginine with amphiphilic polymer system for
prevention of heat-induced aggregation and
inactivation of lysozyme. 冨田峻介 , 浜田寛之 , 長崎
幸夫 , 白木賢太郎 . 第 18 回日本 MRS 学術シンポ
ジウム , 御茶ノ水 , 東京 2007.12.
12. p H - r e s p o n s i v e N a n o g e l a s a N e w To o l f o r
N a n o d i a g n o s t i c s . Yu k i o N . P O LY M E R /
REGENERATION SYMPOSIUM I Tsukuba, Japan,
2007.12.
14. Application of Stimuli-Responsive Nanogels for HighPerformance Nanoreactor and Nanoreservoir of Gold
Nanoparticels. 中村隆仁 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第 18
回日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 , 東京 ,
2007.12.
15. Design and Characterization of Novel PEGylated
Polyplexes Based on PEG-siRNA Conjugate and
Polycation. 辰巳泰我 , 大石基 , 片岡一則 , 長崎幸夫 .
第 18 回日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 ,
東京 , 2007.12.
16. Development of Bio-Photonic Interfaces under Near
Infrared Excitation by Using Rare-Earth Doped
Ceramic Nanophosphors. 曽我公平 , 奥村承士 , 斎藤
悠 , 清水和明 , 永田浩康 , 座古保 , 前田瑞夫 , 上村
真生 , 古性均 , 長崎幸夫 . 第 18 回日本 MRS 学術
シンポジウム , 御茶ノ水 , 東京 , 2007.12.
20. Synthesis of acetal-poly（ethylene glycol）-b-poly
（chloromethylstyrene）and application for functional
bioimaging. 吉冨徹 , 宮本大輔 , 長崎幸夫 . 第 18 回
日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 , 東京 ,
2007.12.
21. UC バイオイメージングのための Y2O3:Er3+ 微粒
子の表面修飾 . 齋藤悠 , 清水和明 , 上村真生 , 古性
均 , 曽我公平 , 長崎幸夫 . 第 16 回日本バイオイメー
ジング学会学術集会 , 野田 , 千葉 , 2007.11.
22. pH 応答性コアとリガンド導入可能な PEG シェル
を有するナノゲルの設計と評価 . 長崎幸夫 . 第 29
回日本バイオマテリアル学会 , 大阪 , 2007.11.
23. 希土類イオン含有 Y2O3 粒子を用いた生体内バイ
オイメージング . 清水和明 , 齋藤悠 , 上村真生 , 福
田隆一 , 曽我公平 , 辻孝 , 長崎幸夫 . 第 16 回日本
バイオイメージング学会学術集会 , 野田 , 千葉 ,
2007.11.
24. 特異的分子認識能を有する水中分散安定性の高い
アップコンバージョン発光ナノ粒子の調製と評
価 . 上村真生 , 宮本大輔 , 齋藤悠 , 曽我公平 , 長崎
幸夫 . 第 16 回日本バイオイメージング学会学術
集会 野田 , 千葉 , 2007.11.
17. P r e p a r a t i o n o f P E G y l a t e d u p c o n v e r s i o n
nanophosphors with high dispersion stability under
physiological conditions for near-infrared bioimaging.
上村真生 , 宮本大輔 , 齋藤悠 , 曽我公平 , 長崎幸夫 .
第 18 回日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 ,
東京 , 2007.12.
25. がんのイメージングを可能とする 19F MRI ナノ
プローブの調製と評価 . 角谷省吾 , 大石基 , 長崎
幸夫 . 第 16 回日本バイオイメージング学会学術
集会 , 野田 , 千葉 , 2007.11.
18. Fluorescence labeling of nucleobases by a hydrogenbond forming lanthanide chelate complex. 厚見宙志 ,
吉本敬太郎 , 齋藤伸吾 , 大熊盛也 , 前田瑞夫 , 長崎
幸夫 . 第 18 回日本 MRS 学術シンポジウム 御茶
ノ水 , 東京 , 2007.12.
26. Preparation and Physicochemical Properties of Novel
PEGylated siRNA Drug Carrier Based on PEG-siRNA
Conjugate and Polycation. Tatsumi T., Oishi M.,
Kataoka K., Nagasaki Y. Japan-Korea Young Scientist
Symposium, Tokyo, Japan, 2007.11.
研究業績
13. Patterned Surface Design of Poly（ethylene glycol）
Gel for Engineering of Cell Cultivation. 長崎幸夫 . 第
18 回日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶ノ水 , 東京 ,
2007.12.
19. Poly（ethylene glycol）-block-Polyamine-Modified
Gold Surfaces as a Smart Substrate for Nucleic Acid
Immobilization and Hybridization. 吉本敬太郎 , 長崎
幸夫 . 第 18 回日本 MRS 学術シンポジウム , 御茶
ノ水 , 東京 , 2007.12.
209
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
27. Effective DNA Immobilization with Highly Oriented
Manner on PEG-b-Oligoamine Pre-Immobilized Gold
Surface. Matsumoto S., Yoshimoto K., Asakawa R.,
Nagasaki Y. Japan-Korea Young Scientist Symposium,
Tokyo, Japan, 2007.11.
研究業績
210
28. Direct and Site-Specific Immobilization of His6Protein A on a Gold Surface for High-Performance
Biosensors. Hoshino Y., Yoshimoto K., Kimura R.,
Chiba J., Nagasaki Y. Japan-Korea Young Scientist
Symposium, Tokyo, Japan, 2007.11.
29. Formation and Characterization of the Nanozymes
Prepeard by Co-immobilization of Glucose
Dehydrogenase and PEG-based Block Copolymers
on Gold Nanoparticles. Yuan X., Iijima M., Oishi
M., Nagasaki Y. Second International Symposium on
Atomic Technologies, Hyogo, Japan, 2007.10.
30. Fluorescent Probing with Single-Nucleobase Segments
in DNA Duplexes by Hydrogen Bond-Forming Ligand
and Its Metal Complex. Yoshimoto K., Atsumi H.,
Nishizawa S., Saito S., Koshino H., Okuma M., Maeda
M., Teramae N., Nagasaki Y. Second International
Symposium on Atomic Technologies, Hyogo, Japan,
2007.10.
31. Artificial chaperon system of amphiphilic polymer in
combination with small additives to prevent protein
aggregation. Tomita S., Hamada H., Nagasaki Y.,
Shiraki K. Second International Symposium on
Atomic Technologies, Hyogo, Japan, 2007.10.
32. Nanobiomaterials-design of pH-sensitive PEGylated
nanogels containing fluorinated compounds as tumorspecific smart 19F MRI probes. Sumitani S., Oishi
M., Nagasaki Y. Second International Symposium on
Atomic Technologies, Hyogo, Japan, 2007.10.
33. Synthesis and Characterization of Size-Controlled
Gold Nanoparticles within Stimuli-Responsive
Nanogel-Reactors. Nakamura T., Oishi M., Nagasaki
Y. Second International Symposium on Atomic
Technologies, Hyogo, Japan, 2007.10.
34. Size Controlled Synthesis of Au Nanoparticles in
Poly（ethylene glycols）Solution by Nonequilibrium
Atmospheric Plasma Jets. Furusho H., Kitano K.,
Hamaguchi S., Nagasaki Y. Second International
Symposium on Atomic Technologies, Hyogo, Japan,
2007.10.
35. PEG による免疫増強能を創り込んだ磁性粒子
ELISA の設計と評価 . 長崎幸夫 , 小林宏 , 勝山吉
徳 , 佐倉武司 , 城村友子 . 第 22 回生体機能関連化
学シンポジウム , 仙台 , 2007.9.
36. 高密度 PEG ブラシが引き出すバイオ機能− ナノ
表面がシャペロンになる？ . 長崎幸夫 . 第 56 回高
分子討論会 , 名古屋 2007.9.
37. 高感度磁性粒子 ELISA を可能にする材料設 計 .
長崎幸夫 . 第 56 回高分子討論会 , 名古屋 , 2007.9.
38. 多孔質バイオナノコンテナーの設計と評価 . 長崎
幸夫 . 第 56 回高分子討論会 , 名古屋 , 2007.9.
39. ナノゲルリアクターを用いた金ナノ粒子の調製と
評価 . 中村隆仁 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第 56 回高分
子討論会 , 名古屋 , 2007.9.
40. ミクロドメイン構造を有するキトサン− PEG グ
ラ フト共重合体フィルムの作製と細胞接着性評
価 . 中村美希 , 内田勝美 , 長崎幸夫 , 矢島博文 . 第
56 回高分子討論会 , 名古屋 , 2007.9.
41. 新規 PEG・オリゴ核酸 RNA コンジュゲートの合
成と物理化学的性質 . 辰巳泰我 , 大石基 , 長崎幸
夫 , 片岡一則 . 遺伝子・デリバリー研究会 第 7 回
夏期セミナー , 神奈川 , 2007.9.
42. 刺激応答性 PEG 化ナノゲルの調製と生体材料へ
の展開 . 大石基 , 長崎幸夫 . 第 56 回高分子討論会 ,
名古屋 , 2007.9.
43. リパーゼ /PEG 化シリカ複合体の調製・物理化学
的評価と応用 . 石川博子 , 飯島道弘 , 大石基 , 長崎
幸夫 . 第 56 回高分子討論会 , 名古屋 2007.9.
44. リパーゼ /PEG 化シリカ複合体の調製・物理化学
的評価と応用 . 石川博子 , 飯島道弘 , 大石基 , 長
崎幸夫 . ゲルワークショップイン名古屋 , 名古屋 ,
2007.9.
46. His6 プロテイン A/PEG 共固定表面におけるタン
パク質の配向性および非特異的吸着能の同時制
御 . 星野裕樹 , 木村竜一朗 , 千葉丈 , 吉本敬太郎 ,
長崎幸夫 . 第 22 回生体機能関連化学シンポジウ
ム , 仙台 , 2007.9.
47. 特異的な分子認識能を有する水中分散安定性の高
いアップコンバージョン発光ナノ粒子の作製 . 上
村真生 , 宮本大輔 , 齋藤悠 , 曽我公平 , 長崎幸夫 .
第 56 回高分子討論会 , 名古屋 , 2007.9.
48. 特異的な分子認識能を有する水中分散安定性の高
いアップコンバージョン発光ナノ粒子の作製 . 上
村真生 , 宮本大輔 , 齋藤悠 , 曽我公平 , 長崎幸夫 .
ゲルワークショップイン名古屋 , 名古屋 , 2007.9.
49. 水素結合性ランタノイド錯体の合成と核酸塩基認
識能の評価 . 厚見宙志 , 吉本敬太郎 , 齋藤伸吾 , 大
熊盛也 , 前田瑞夫 , 長崎幸夫 . 日本分析学会 , 池袋 ,
東京 , 2007.9.
50. 水素結合性ランタノイド錯体を用いる核酸蛍光ラ
ベリング法の構築 . 厚見宙志 , 吉本敬太郎 , 齋藤
伸吾 , 大熊盛也 , 前田瑞夫 , 長崎幸夫 . 第 22 回生
体機能関連化学シンポジウム , 仙台 , 2007.9.
51. 金ナノ粒子を用いた新しい酵素複合体の調製と特
性評価 . 原暁非 , 飯島道弘 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第
56 回高分子討論会 , 名古屋 2007.9.
53. フッ素化合物を内包する PEG 化 pH 応答性ナノゲ
ル粒子の 19FMRI プローブとしての機能評価 . 角
谷省吾 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第 22 回生体機能関連
化学シンポジウム , 仙台 2007.9.
54. Functional Assesment of hepatocyte spheroids
on patterned PEG gel surface fabricated by ａ
photolithography technique. Yoshimoto K., Ichino
M., Nagasaki Y. The 2nd International Workshop on
Approaches to Single-Cell Analysis, Tokyo, Japan,
2007.9.
55. Fluorescent-based SNP typing using Hydrogen BondForming Small Ligand and Its Lanthanide（III）
Complex. Yoshimoto K. The Fifth International Forum
on Post-genome Technologies（IFPT’5），Suzhou,
China, 2007.9.
56. Design and Synthesis of pH-Sensitive PEGylated
Nanogels Containing 19F Compounds for 19F MRI
Probes. Oishi M., Sumitani S., Nagasaki Y. The 2nd
International Workshop on Approaches to Single-Cell
Analysis, Tokyo, Japan, 2007.9.
57. Core-shell type pH-responsive Nanogel as New
Tool for Nanobiomaterials. Nagasaki Y. The Fifth
International Forum on Post-genome Technologies
（IFPT’
5），Suzhou, China, 2007.9.
58. Highly stabilized gold nanoparticle modified
by precisely synthesized poly（ethylene glycol）
-b-polyamine. Miyamoto D., Yoshimoto K., Oishi
M., Nagasaki Y. The 2nd International Workshop on
Approaches to Single-Cell Analysis, Tokyo, Japan,
2007.9.
59. Site-Specific Immobilization of His6-Protein A on
a Gold Sensor-Surface via Oligo-Histidine-Binding
for the Highly Oriented Antibody Immobilization.
研究業績
45. 酵素輸送担体として生体環境下で機能する PEG
化金ナノ粒子の創製 . 石井志郎 , 吉永健二 , 飯島
道弘 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第 22 回生体機能関連化
学シンポジウム , 仙台 , 2007.9.
52. PEG-b-polyamine を修飾した金コロイドの分散安
定性評価 . 宮本大輔 , 大石基 , 吉本敬太郎 , 長崎幸
夫 . 第 56 回高分子討論会 , 名古屋 2007.9.
211
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Hoshino Y., Kimura R., Chiba J., Keitaroyoshimoto,
Nagasaki Y. 12th Japan-Korea Young Scientist
Symposium on Polymer Science and Tehnology
KAIST・GIST, Korea, 2007.9.
60. 蛍光バイオイメージングを目指したナノゲル –
クレイの創製 . 鈴木豊一 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第
2 回 三 大 学 連 携 学 生 研 究 会 , 長 万 部， 北 海 道 ,
2007.8.
研究業績
212
61. ナノゲルリアクターを用いた金ナノ粒子の調製
と評価 . 中村隆仁 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第 2 回三
大学連携学生研究会 , 長万部，北海道 , 2007.8.
62. 抗体フラグメント／ PEG ブラシ共固定密生層界
面の構築と評価 . 西尾元彦 , 平瀬匠 , 吉本敬太郎 ,
長崎幸夫 . 第 2 回三大学連携学生研究会 , 長万部，
北海道 , 2007.8.
63. 特異的分子認識能を有する水中分散安定性の高
い PEG 化アップコンバージョン発光ナノ粒子の
調製と評価 . 上村真生 , 宮本大輔 , 齋藤悠 , 曽我
公平 , 長崎幸夫 . 第 2 回三大学連携学生研究会 ,
長万部，北海道 , 2007.8.
64. PEG ハイドロゲルを用いたパタン化細胞培養基
板の作製 . 高橋絵美子 , 市野正洋 , 吉本敬太郎 ,
長崎幸夫 . 第 2 回三大学連携学生研究会 , 長万部，
北海道 , 2007.8.
65. 水素結合性ランタノイド錯体の合成と核酸塩基
認識能の評価 . 厚見宙志 , 吉本敬太郎 , 長崎幸夫 .
第 2 回三大学連携学生研究会 , 長万部，北海道 ,
2007.8.
66. 金ナノ粒子を用いた新しい酵素複合体の調製と
特性評価 . 原暁非 , 飯島道弘 , 長崎幸夫 . 第 2 回
三大学連携学生研究会 , 長万部，北海道 , 2007.8.
67. 両末端に反応性官能基を有する acetal-PEG/PCMS
の合成とその応用・展開 . 吉冨徹 , 飯島道弘 , 長
崎幸夫 . 第 2 回三大学連携学生研究会 , 長万部，
北海道 2007.8.
68. がん特異的なイメージングプローブを目指した
フッ素化合物内包型 PEG 化 pH 応答性ナノゲル
粒子の調製と評価 . 角谷省吾 , 大石基 , 長崎幸夫 .
第 2 回三大学連携学生研究会 長万部，北海道 ,
2007.8.
69. Fluorescent Detection of Single-Nucleobase Segments
in DNA Duplexes by Hydrogen-Bond-Forming
Small Ligand. Yoshimoto K., Atsumi H., Saito S.,
Koshino H., Okuma M., Maeda M., Nagasaki Y. 12th
IUPAC International Symposium on MacroMolecular
Complexes（MMC-12），Fukuoka, Japan, 2007.8.
70. Preparation of pH-Sensitive PEGylated Nanogels
Containing Platinum Nanoparticles as Smart
Nanocatalyst. Oishi M., Miyagawa N., Sakura T.,
Nagasaki Y. 12th IUPAC International Symposium on
MacroMolecular Complexes（MMC-12），Fukuoka,
Japan, 2007.8.
71. p H - r e s p o n s i v e N a n o g e l a s N e w To o l f o r
Nanobiomaterials. Nagasaki Y. GelSympo2007,
Tokyo, 2007.8.
72. Mechanism of Nega/Posi-type Cell Spheroid
Microarray on Patterned PEG Gel on Glass
Surface. Ichino M., Yoshimoto K., Nagasaki Y.
GelSympo2007, Tokyo, Japan, 2007.8.
73. 生体高分子／合成高分子ハイブリッド表面の構
築と高性能センシング基材への応用 . 吉本敬太
郎 , 長崎幸夫 . 第 1 回化学センサー・バイオセン
サーおよび計測技術合同ワークショップ−産官
学／開発者・ユーザーのつどいー , 日吉 , 神奈川 ,
2007.7.
74. Immunochemical enhancing effect of condensed
antibody/PEG surface -Does the condensed PEG
tethered chain surface work as macromolecular
chaperone ?-. Nagasaki Y. Third ESF-EMBO
Symposium“Biological Surfaces and Interfaces”，
Sant Feliu de Guixols（Costa Brava），Spain, 2007.7.
75. Generation of Atmospheric Pressure Cold Plasma
Jets for Applications to Chemical Reactions and
Sterilization. Kitano K., Ikawa S., Furusho H.,
Nagasaki Y., Hamaguchi S. CAPPSA 2007, 3rd
International Congress on Cold Atmospheric Pressure
Plasmas: Sources and Applications, Ghent, Belgium,
2007.7.
77. コレステロール吸着剤を目指したコア−シェル型
ナノゲルの創成 . 長崎幸夫 , 吉田吉行 , 大石基 , 斯
波真理子（国循）． 第 23 回日本 DDS 学会 , 熊本 ,
2007.6.
78. ガン特異的な 19F MRI を可能とする PEG 化 pH
応答性ナノゲル粒子の分子設計 . 大石基 , 角谷
省吾 , 長崎幸夫 . 第 23 回日本 DDS 学会 , 熊本 ,
2007.6.
79. 創薬スクリーニングを目指したマルチウェル細胞
アレイ培養法 . 佐倉武司 , 城村友子 , 絵野沢伸 , 片
岡一則 , 長崎幸夫 . 第 14 回肝細胞研究会 , 鹿児島
2007.6.
80. 低周波プラズマジェットを用いた金属ナノ粒子の
合成 . 古性均 , 宮本大輔 , 長崎幸夫 , 北野勝久 , 浜
口智志 . 第 24 回フォトポリマーコンファレンス ,
千葉 , 2007.6.
81. PEG お よ び PMPC ポ リ マ ー ブ ラ シ の 構 築 と タ
ンパク質吸着特性評価 . 平瀬匠 , 吉本敬太郎 ,
Madsen J., Armes S. P., 長崎幸夫 . 第 56 回高分子学
会年次会 , 京都 , 2007.5.
82. ミクロドメイン構造を有するキトサン− PEG グ
ラフト共重合体フィルムの作製と生体分子との相
互作用評価 . 中村美希 , 内田勝美 , 矢島博文 , 長崎
83. マルチ機能搭載コア – シェル型ナノゲルの物理化
学的特性 . 辰巳泰我 , 近藤章一 , 大石基 , 長崎幸夫 .
第 56 回高分子年次会 , 京都 , 2007.5.
84. 細 胞 内 環 境 応 答 性 PEG 化 金 ナ ノ 粒 子 に よ る
siRNA の細胞内デリバリー . 大石基 , 中尾 純 ., 長
崎幸夫 . 第 56 回高分子年次会 , 京都 , 2007.5.
85. ポリエチレングリコール , アルキルアミン , 金属
表面 , 金ナノ粒子 . 古性均 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第
56 回高分子年次会 , 京都 , 2007.5.
86. ガン特異的 19FMRI プローブを目指したフッ素内
包型 PEG 化 pH 応答性ナノゲル粒子の創製 . 角谷
省吾 , 大石基 , 長崎幸夫 . 第 56 回高分子年次会 ,
京都 , 2007.5.
特記事項
1. Shogo Sumitani, Motoi Oishi, Yukio Nagasaki,
First International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science，ポスター賞，茨城，2008.3.
2. Toru Yoshitomi, Daisuke Miyamoto, Yukio Nagasaki,
18th Symposium of Materials Research Society of
Japan，ポスター賞，東京，2008.2
3. 上村真生 , 宮本大輔 , 齋藤悠 , 曽我公平 , 長崎幸夫 ,
第 16 回日本バイオイメージング学会 , ベストイ
メージ・カールツァイス賞 , 2007.11.
4. 中村隆仁 , 大石基 , 長崎幸夫 , 第 22 回高分子学会・
茨城地区・若手の会 , ポスター賞 , 2007.10.
5. Shunsuke Tomita, Hiroyuki Hamada, Yukio Nagasaki,
Kentaro Shiraki, Second International Symposium on
Atomic Technologies，ポスター賞，2007.10.
6. Shogo Sumitani, Motoi Oishi, Yukio Nagasaki, , Second
International Symposium on Atomic Technologies，ポ
スター賞，2007.10.
研究業績
76. Nonequilibrium atmospheric pressure plasma jets with
single electrode and applications to chemical reactions
and sterilization. Kitano K., Furusho H., Nagasaki
Y., Ikawa S., Hamaguchi S. XXVIII International
Conference on Phenomena in Ionized Gases（ICPIG），
Czech Republic, 2007.7.
幸夫 . 第 56 回高分子年次会 , 京都 , 2007.5.
213
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究業績
214
TARA
7. 中村隆仁 , 大石基 , 長崎幸夫 , 第 56 回高分子討論
会 , 名古屋 , ポスター賞 , 2007.9.
and Physics,（2007），Vol.208（11），pp1176-1182
（Hutig）が表紙絵に採用される．
8. 平 成 19 年 5 月 1 日，
“O n e - P o t S y n t h e s i s o f
pH-Responsive PEGylated Nanogels Containing Gold
Nanoparticles by Autoreduction of Chloroaurate Ions
within Nanoreactors”，Macromolecular Chemistry
9. 平成 19 年 10 月 1 日物質材料機構 WPI 国際ナノ
アーキテクトニクス研究拠点（MANA）主任研究
者兼任
5.4
新物質創製研究
アスペクト
5.4.1 特異な分子構造と物性を持つ「かご状炭素物質」の開拓
研究代表者：赤阪　健
研究論文
1. Experimental and Theoretical Studies of the Scandium
Carbide Endohedral Metallofullerene Sc2C2@C82
and Its Carbene Derivative, Y. Iiduka, T. Wakahara,
K. Nakajima, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, Y. Maeda,
T. Akasaka, K. Yoza, M. T. H. Liu, N. Mizorogi,
S. Nagase, Angew. Chem. Int. Ed. 46, 5562-5564
（2007）．
3. Extraction of Metallic Nanotubes of Zeolite-Supported
Single-Walled Carbon Nanotubes Synthesized from
Alcohol, Y. Maeda, M. Hashimoto, T. Hasegawa,
M. Kanda, T. Tsuchiya, T. Wakahara, T. Akasaka, Y.
Miyauchi, S. Maruyama, J. Lu, S. Nagase, NANO 2,
221-226（2007）．
4. Determination of the Photolytic Decomposition
Pathways of Benzylchlorodiazirine by C60 Probe
Technique, M. O. Ishitsuka, H. Enoki, H. Nikawa,
T. Wakahara, T. Tsuchiya, T. Akasaka, M. T. H. Liu,
Tetrahedron Lett. 48, 859-861（2007）．
5. Photo-Labeling of C 60 with 3-Trifluoromethyl-3phenyldiazirine, S. Sato, M. Yamada, T. Wakahara, T.
Tsuchiya, M. O. Ishitsuka, T. Akasaka, M. T. H. Liu,
Tetrahedron Lett. 48, 6290-6293（2007）．
6. The Topological Structures of the Debundled SingleWalled Carbon Nanotubes on a Grid, H. Nejo, Y.
Maeda, T. Akasaka, Materials Transactions 48,
711-717（2007）．
7. W h y S e m i c o n d u c t i n g S i n g l e - Wa l l e d C a r b o n
Nanotubes are Separated from their Metallic
Counterparts, J. Lu, L. Lai, G. Luo, J. Zhou, R. Qin, D.
Wang, L. Wang, W. N. Mei, G. Li, Z. Gao, S. Nagase,
Y. Maeda, T. Akasaka, D. Yu, Small 3, 1566-1576
8. Effects of Hole Doping on Selectivity of Naphthalene
Towards Single-wall Carbon Nanotubes, D. Wang,
J. Lu, L. Lai, M. Ni, W. N. Mei, G. Li, S. Nagase, Y.
Maeda, T. Akasaka, Z. Gao, Y. Zhoua, Computational
Materials Science 40, 354-358（2007）．
総説・著書
1. 単 層 カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ の 化 学 修 飾 と 分 散
化 . 前田優，赤阪健，永瀬茂，ナノカーボンハ
ンドブック，pp. 253-260，（株）エヌ・ティー・
エス出版（2007）．
2. 金属内包フラーレンの分子変換 . 土屋敬広・赤
阪健・永瀬茂，ナノカーボンハンドブック，pp.
608-613，（株）エヌ・ティー・エス出版（2007）.
3. フ ラ ー レ ン， 変 幻 自 在 に . 日 経 サ イ エ ン ス，
2007 年 9 月号，p6-7.
学会発表
（A）招待・依頼講演
1. New Progress in Fullerene Science: Chemical
Functionalization of Endohedral Metallofullerenes,
T. Akasaka, International Symposium on“Molecular
Theory for Real Systems”，Kyoto, Japan, July 27-29,
2007.
2. Missing Endohedral Metallofullerenes: La@C 72
Having a Non-IPR Carbon Cage, T. Akasaka, H.
Nikawa, T. Kikuchi, T. Wakahara, T. Nakahodo, G. M.
Rahman, T. Tsuchiya, Y. Maeda, K. Yoza, N. Mizorogi,
Z. Slanina, and S. Nagase, 209th ECS Meeting,
Chicago, USA, May 6-11, 2007.
3. New Progress in Fullerene Science: Chemical
Derivatization of Endohedral Metallofullerenes, T.
Akasaka and S. Nagase, 209th ECS Meeting, Chicago,
USA, May 6-11, 2007.
4. A New Approach for Nano-Device Applications More is Different in Metallofullerenes, T. Akasaka,
研究業績
2. Two-dimensional Hopping Motion of Encapsulated La
Atoms in Silylated La2@C80, T. Wakahara, M. Yamada,
S. Takahashi, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T.
Akasaka, M. Kako, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi, S.
Nagase, Chem. Commun. 2680-2682（2007）
．
（2007）．
215
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
International Symposium on Photofunctional Devices
（第 1 回光機能デバイス国際シンポジウム）Osaka,
Japan, March 14-15, 2008.
5. 金属内包フラーレンを鍵物質とする超分子系の構
築 , 土屋敬広，日本化学会第 88 回春季年会（第
22 回若い世代の特別講演会），東京，平成 20 年 3
月 26-30 日
研究業績
216
6. The Chemistry of Endohedral Metallofullerenes by
Interplay of Experiment and Theory, 赤阪健，第 3 回
分子情報ダイナミクス研究会，大阪，平成 19 年
8 月 30, 31 日
7. 希土類元素 / 典型元素の相乗系化合物の化学：金
属内包フラーレン，赤阪健，特定領域研究 元素
相乗系化合物の化学 第 2 回公開シンポジウム，
九州大学，平成 19 年 6 月 21, 22 日
（B）その他の学会発表
1. Spin-Site Exchange System Constructed from
Endohedral Metallofullerene and Organic Donor, T.
Tsuchiya, K. Sato, T. Wakahara, Y. Maeda, T. Akasaka,
K. Ohkubo, S. Fukuzumi, T. Kato And S. Nagase,
12th International Symposium on Novel Aromatic
Compounds（ISNA-12），Awaji, Japan, July 22-27,
2007.
Phenylchlorodiazirine, H. Enoki, M. O. Ishitsuka, T.
Tsuchiya, T. Akasaka, Z. Slanina, M. T. H. Liu, N.
Mizorogi, S. Nagase, 1st International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, Japan, March 13-14, 2008.
5. Photophysical Properties of N@C60, H. Nikawa, Y.
Matsunaga, T. Akasaka, T. Kato, Y. Araki, O. Ito,
M. Ata, K-P Dinse, 1st International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, Japan, March 13-14, 2008.
6. S t r u c t u r e D e t e r m i n a t i o n a n d C h e m i c a l
Functionalization of Metal-carbide Endohedral
Metallofullerene Sc2C2@C82（C2v），K. Nakajima,
Y. Yamazaki, T. Wakahara, T. Tsuchiya, Y. Maeda,
T. Akasaka, M. Waelchli, K. Yoza, N. Mizorogi,
S . N a g a s e , 1s t I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, Japan, March 13-14, 2008.
7. Structure and Electronic Property of Sc@C82, M.
Hachiya, Y. Iiduka, T. Wakahara, T. Tsuchiya, Y.
Maeda, T. Akasaka, N. Mizorogi, S. Nagase, 1st
International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）
，Tsukuba, Japan,
March 13-14, 2008.
2. Construction of Supramolecular System Based
on Endohedral Metallofullerene, T. Tsuchiya,
International Symposium on Photo Functional Devices
（ 第 1 回 光 機 能 デ バ イ ス 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム ），
Osaka, Japan, March 14-15, 2008.
8. S y n t h e s i s a n d P r o p e r t i e s o f E n d o h e d r a l
Metallofullerene Ligand, Y. Yokosawa, T. Tsuchiya,
T. A k a s a k a , 1s t I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, Japan, March 13-14, 2008.
3. Positional Control of Encapsulated Metal Atoms
Inside a Fullerene Cage by Exohedral Chemical
Functionalization, M. Yamada, C. Someya, T.
Wakahara, T. Tsuchiya, T. Akasaka, Y. Maeda, K.
Yoza, N. Mizorogi, S. Nagase, 1st International
Symposium on Interdisciplinary Materials Science
（ISIMS-2008）, Tsukuba, Japan, March 13-14, 2008.
9.
4. Chemical Derivatization of La@C82 and La2@C80 with
C NMR Spectroscopic Study on C2 Cluster
Encapsulated in Fullerene Cage, Y. Yamazaki, K.
Nakajima, T. Wakahara, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T.
Akasaka, M. Waelchli, N. Mizorogi, S. Nagase,
1st International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008），Tsukuba, Japan,
March 13-14, 2008.
13
10. R e a c t i o n o f L a @ C 82 w i t h C y c l o p e n t a d i e n e
変換，山崎裕子・中嶋康二・若原孝次・仲程司・
土屋敬広・前田優・赤阪健・与座健治・Waelchli,
Markus・加藤立久・溝呂木直美・永瀬茂，日本
化学会第 88 回春季年会，東京，平成 20 年 3 月
26-30 日
11. Novel Aziridination of [60]Fullerene with Sulfilimine:
Interconversion between an Aziridinofullerene and
an Azafulleroid, M. Okada, T. Nakahodo, T. Fujie, T.
Yoshimura, H. Morita, M. Ishitsuka, T. Tsuchiya, Y.
Maeda, H. Fujihara, T. Akasaka, X. Gao, S. Nagase,
1st International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）
，Tsukuba, Japan,
March 13-14, 2008.
17. 金属内包フラーレン La@C82 の Diels-Alder 反応，
佐藤悟・前田優・稲田浩司・山田道夫・土屋敬広・
長谷川正・赤阪健・加藤立久・溝呂木直美・永瀬
茂，日本化学会第 88 回春季年会，東京，平成 20
年 3 月 26-30 日
12. La@C72 Having a Non-IPR Carbon Cage, H. Nikawa,
T. Kikuchi, T. Wakahara, T. Nakahodo, G. M. A.
Rahman, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Yoza,
E. Horn, K. Yamamoto, N. Mizorogi, Z. Slanina And
S. Nagase, 12th International Symposium on Novel
Aromatic Compounds（ISNA-12），Awaji, Japan, July
22-27, 2007.
13. Resioselective Reaction of La@C82, Y. Maeda, T.
Hasegawa, T. Tsuchiya, T. Wakahara, T. Akasaka, T.
Kato And S. Nagase, 12th International Symposium
on Novel Aromatic Compounds（ISNA-12）
，Awaji,
Japan, July 22-27, 2007.
14. Spin-Site Exchange System Constructed from
Endohedral Metallofullerene and Organic Donor, T.
Tsuchiya, K. Sato, T. Wakahara, Y. Maeda, T. Akasaka,
K. Ohkubo, S. Fukuzumi, T. Kato, S. Nagase, 1st
NIMS Conference on Recent Breakthroughs, Tsukuba,
Japan, July 11-13. 2007.
18. Sc@82 の構造と電子的特性，蜂屋誠・山崎裕子・
若原孝次・土屋敬広・前田優・赤阪健・溝呂木直
美・永瀬茂，日本化学会第 88 回春季年会，東京，
平成 20 年 3 月 26-30 日
19. 金属カーバイド内包フラーレン Sc2C2@C82（C2v）
の構造，中嶋康二・山崎裕子・若原孝次・土屋敬
広・前田 優・赤阪健・Waelchli, Markus・与座健治・
溝呂木直美・永瀬茂，第 34 回フラーレン・ナノ
チューブ総合シンポジウム，名古屋市，平成 20
年 3 月 3-5 日
20. Chemical Modification on a Non-IPR Metallofullerene:
La2@C72，Xin Lu・二川秀史・土屋敬広・前田優・
赤阪健・溝呂木直美・永瀬茂，第 34 回フラーレン・
ナノチューブ総合シンポジウム，名古屋市，平成
20 年 3 月 3-5 日
21. 金属触媒を担持したゼオライトを用いて合成した
単層カーボンナノチューブの分散と分離，橋本正
博・前田優・長谷川正・神田信・土屋敬広・若原
孝次・赤阪健・宮内雄平・丸山茂夫・Jing Lu・永
瀬茂，第 34 回フラーレン・ナノチューブ総合シ
ンポジウム，名古屋市，平成 20 年 3 月 3-5 日
15. Selenylfullerene: Preparation and Characterization, K.
Takahashi, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, T. Wakahara, T.
Akasaka, ICCST-10 Tenth International Conference
on the Chemistry of Selenium and Tellurium, Lodz,
Poland, June 22-27, 2007.
22. 単層カーボンナノチューブの分散・分離と応用，
前田優・橋本正博・長谷川正・赤阪健・永瀬茂，
日本化学会第 88 回春季年会，東京，平成 20 年 3
月 26-30 日
16. 金属カーバイド内包フラーレンの構造解析と分子
23. 水素結合を利用したフラーレン三量体の合成，寺
研究業績
Derivatives, S. Sato, Y. Maeda, K. Inada, M. Yamada,
T. Tsuchiya, M. O. Ishitsuka, T. Hasegawa, T. Akasaka,
T. Kato, N. Mizorogi, S. Nagase, 1st International
Symposium on Interdisciplinary Materials Science
（ISIMS-2008），Tsukuba, Japan, March 13-14, 2008.
217
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
内美香・藤原裕次朗・原ノ園祐・前田優・長谷川正・
赤阪健・土屋敬広，日本化学会第 88 回春季年会，
東京，平成 20 年 3 月 26-30 日
24. 金属内包フラーレンを鍵化合物とする超分子系の
構築，土屋敬広・佐藤久美子・佐久間理子・栗原
広樹・赤阪健・加藤立久・大久保敬・福住俊一・
溝呂木直美・永瀬茂，第 34 回有機典型元素化学
討論会，吹田市，平成 19 年 12 月 13-15 日
研究業績
218
25. Ce2@C80 の 1,3– 双極子環化付加反応，岡村茉由子・
山田道夫・若原孝次・土屋敬広・赤阪健・溝呂木
直美・永瀬茂，第 54 回有機合成化学協会関東支
部シンポジウム，新潟市，平成 19 年 12 月 1, 2 日
東支部大会，八王子市，平成 19 年 9 月 27, 28 日
31. 金属カーバイド内包フラーレンの構造，飯塚裕子・
若原孝次・中嶋康二・土屋敬広・前田優・仲程司・
赤阪健・与座健治・Michael T. H. Liu・溝呂木直美・
永瀬茂，日本化学会第１回関東支部大会，八王子
市，平成 19 年 9 月 27, 28 日
32. 化学修飾によるフラーレンケージに内包された金
属原子の配向制御，山田道夫・染谷知香・若原孝次・
土屋敬広・赤阪健・前田優・座健治・溝呂木直美・
永瀬茂，第 33 回フラーレン・ナノチューブ総合
シンポジウム，福岡市，平成 19 年 7 月 11-13 日
26. 化学修飾によるフラーレンケージに内包された金
属原子の配向制御，山田道夫・染谷知香・若原孝
次・土屋敬広・赤阪健・前田優・与座健治・溝
呂木直美・永瀬茂，第 37 回構造有機化学討論会，
札幌市，平成 19 年 10 月 27-29 日
33. 金属内包フラーレンと有機ドナー分子に基づく可
逆電子移動系の構築，土屋敬広・佐久間理子・佐
藤久美子・若原孝次・赤阪健・加藤立久・大久保 敬・
福住俊一・溝呂木直美・永瀬 茂，第 2 回ホスト・
ゲスト化学シンポジウム，大阪市，平成 19 年 5
月 24, 25 日
27. Sc 内包フラーレンの電子的特性と反応性，飯塚
裕子・若原孝次・中嶋康二・土屋敬広・前田優・
仲程司・赤阪健・与座健治・Michael T. H. Liu・溝
呂木直美・永瀬茂，第 57 回有機反応化学討論会，
東広島市，平成 19 年 9 月 29, 30 日
34. スルフィルイミン誘導体によるフラーレンのアジ
リジン化，岡田光了・仲程司・藤江哲夫・吉村敏章・
藤井孝宜・石塚みどり・土屋敬広・前田優・藤原
尚・赤阪健，日本化学会第 88 回春季年会，東京，
平成 20 年 3 月 26-30 日
28. 常磁性金属内包フラーレンに基づく超分子系の構
築，土屋敬広・佐藤久美子・栗原広樹・赤阪健・
加藤立久・大久保敬・福住俊一・永瀬茂，日本化
学会第 1 回関東支部大会，八王子市，平成 19 年
9 月 27, 28 日
35. スカンジウムカーバイド内包フラーレンの 13C
NMR 研究，山崎裕子・中嶋康二・若原孝次・土
屋敬広・前田優・赤阪健・Markus Waelchli・溝呂
木直美・永瀬茂，第 34 回フラーレン・ナノチュー
ブ総合シンポジウム，名古屋市，平成 20 年 3 月
3-5 日
29. 有機溶媒中における単層カーボンナノチューブの
分散と分離，前田優・長谷川正・土屋敬広・赤阪
健・永瀬茂，日本化学会第１回関東支部大会，八
王子市，平成 19 年 9 月 27, 28 日
30. Non-IPR ケージを有する金属内包フラーレン：
La@C72，二川秀史・菊池隆・若原孝次・仲程司・G.
M. Aminur RAHMAN・土屋敬広・前田優・赤阪健・
与座健治・Ernst HORN・山本和典・溝呂木直美・
Zdenek SLANINA・永瀬茂，日本化学会第 1 回関
36. Ce2@C78 およびそのケイ素化体における内包金属
原子の配向，山田道夫・若原孝次・土屋敬広・前
田優・赤阪健・与座健治・溝呂木直美・永瀬茂，
第 34 回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジ
ウム，名古屋市，平成 20 年 3 月 3-5 日
37. N@C60 の光物性，二川秀史・松永洋一郎・赤阪健・
加藤立久・荒木保幸・伊藤攻・阿多誠文・KlausPeter Dinse，第 34 回フラーレン・ナノチューブ総
合シンポジウム，名古屋市，平成 20 年 3 月 3-5 日
38. La@C82 とシクロペンタジエン誘導体の反応，佐
藤悟・前田優・稲田浩司・山田道夫・土屋敬広・
石塚みどり・長谷川正・赤阪健・加藤立久・溝呂
木直美・永瀬茂，第 34 回フラーレン・ナノチュー
ブ総合シンポジウム，名古屋市，平成 20 年 3 月
3-5 日
40. フラーレンへのナイトレンの環状付加と分子内転
位，岡田光了・仲程司・森田弘之・吉村敏章・石
塚みどり・土屋敬広・前田優・藤原尚・赤阪健・
Xingfa Gao・永瀬茂，第 34 回フラーレン・ナノ
チューブ総合シンポジウム，名古屋市，平成 20
年 3 月 3-5 日
41. 金属内包フラーレンに基づく機能性センサーの開
発，赤阪健・土屋敬広，TX テクノロジー・ショー
ケース・イン・ツクバ 2008（第 7 回つくばテク
ノロジー・ショーケース），つくば市，平成 20 年
1 月 25, 26 日
42. 金属内包フラーレンと有機ドナー分子に基づく可
逆電子移動系の構築，土屋敬広・佐藤久美子・赤
阪健・加藤立久・大久保敬・福住俊一・永瀬茂，
第 1 回有機 π 電子系シンポジウム，東京，平成
19 年 12 月 7, 8 日
43. ジアジリンとフラーレンとの光反応，榎春香・石
塚みどり・若原孝次・土屋敬広・赤阪健・Michael T.
H. Liu，第 18 回日本化学会関東支部茨城地区研究
交流会，水戸市，平成 19 年 11 月 30 日
44. La@C82 とシクロペンタジエン誘導体の可逆反応，
佐藤悟・前田優・稲田浩司・長谷川正・山田道夫・
土屋敬広・赤阪健・加藤立久・溝呂木直美・永瀬茂，
45. 金属内包フラーレン Sc2C84 の構造に関する研究，
中嶋康二・山崎裕子・若原孝次・土屋敬広・前田
優・赤阪健・溝呂木直美・永瀬茂，第 18 回日本
化学会関東支部茨城地区研究交流会，水戸市，平
成 19 年 11 月 30 日
46. 金属内包フラーレンと有機ドナー分子に基づく可
逆電子移動系の構築，土屋敬広・佐久間理子・佐
藤久美子・赤阪健・加藤立久・大久保敬・福住
俊一・永瀬茂，第 37 回構造有機化学討論会，札
幌市，平成 19 年 10 月 27-29 日
47. 幻の金属内包フラーレンの探索，二川秀史・菊
池隆・若原孝次・仲程司・Rahman G. M. Aminur・
土屋敬広・前田優・赤阪健・与座健治・HORN
Ernst・山本和典・溝呂木直美・SLANINA Zdenek・
永瀬茂，第 37 回構造有機化学討論会，札幌市，
平成 19 年 10 月 27-29 日
48. 金属内包フラーレン配位子の合成とその性質，横
澤裕也・土屋敬広・赤阪健，第 37 回構造有機化
学討論会，札幌市，平成 19 年 10 月 27-29 日
49. La@C82 とシクロペンタジエン誘導体の可逆付加
反応，佐藤悟・前田優・稲田浩司・長谷川正・山
田道夫・土屋敬広・赤阪健・加藤立久・溝呂木直美・
永瀬茂，第 57 回有機反応化学討論会，東広島市，
平成 19 年 9 月 29, 30 日
50. Sc2C84（II）の構造に関する研究，中嶋康二・飯塚
裕子・若原孝次・土屋敬広・前田優・赤阪健・溝
呂木直美・永瀬茂，日本化学会第 1 回関東支部大
会，八王子市，平成 19 年 9 月 27, 28 日
51. La@C82 とシクロペンタジエン誘導体の可逆反応，
佐藤悟・前田優・稲田浩司・長谷川正・山田道夫・
土屋敬広・赤阪健・加藤立久・溝呂木直美・永瀬茂，
日本化学会第 1 回関東支部大会，八王子市，平成
19 年 9 月 27, 28 日
研究業績
39. フェニルクロロジアジリンを用いた La@C82 と
La2C80 の化学修飾，榎春香・石塚みどり・土屋敬広・
赤阪健・Zdenek Slanina・Michael T. H. Liu・溝呂
木直美・永瀬茂，第 34 回フラーレン・ナノチュー
ブ総合シンポジウム，名古屋市，平成 20 年 3 月
3-5 日
第 18 回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会，
水戸市，平成 19 年 11 月 30 日
219
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
52. フラーレン配位子の合成とその錯形成挙動，横澤
裕也・土屋敬広・赤阪健，日本化学会第 1 回関東
支部大会，八王子市，平成 19 年 9 月 27, 28 日
53. Sc@C82 の電子的特性と構造，蜂屋誠・飯塚裕子・
若原孝次・土屋敬広・前田優・赤阪健・溝呂木直
美・永瀬茂，日本化学会第 1 回関東支部大会，八
王子市，平成 19 年 9 月 27, 28 日
研究業績
220
54. 金属内包フラーレンと有機ドナー分子に基づく可
逆電子移動系の構築，土屋敬広，第 3 回分子情報
ダイナミクス研究会，大阪，8 月 30, 31 日
55. Sc2C84（II）の構造に関する研究，中嶋康二・飯塚
裕子・若原孝次・土屋敬広・前田優・赤阪健・
溝呂木直美・永瀬茂，第 33 回フラーレン・ナノ
チューブ総合シンポジウム，福岡市，平成 19 年
7 月 11-13 日
56. La@C82 とシクロペンタジエン誘導体の可逆反応，
佐藤悟・前田優・稲田浩司・長谷川正・山田道夫・
土屋敬広・赤阪健・加藤立久・溝呂木直美・永瀬
茂，第 33 回フラーレン・ナノチューブ総合シン
ポジウム，福岡市，平成 19 年 7 月 11-13 日
57. Sc@C82 の構造と電子的特性，蜂屋誠・飯塚裕子・
若原孝次・土屋敬広・前田優・赤阪健・溝呂木直美・
永瀬茂，第 33 回フラーレン・ナノチューブ総合
シンポジウム，福岡市，平成 19 年 7 月 11-13 日
58. Missing Metallofullerene: La@C2n，二川秀史・菊池
隆・山田智也・若原孝次・仲程司・G. M. Aminur
Rahaman・土屋敬広・前田優・赤阪健・与座健
治・Ernst Horn・山本和典・溝呂木直美・Zdenek
Slanina・永瀬茂，第 33 回フラーレン・ナノチュー
ブ 総 合 シ ン ポ ジ ウ ム， 福 岡 市， 平 成 19 年 7 月
11-13 日
59. 金属性単層カーボンナノチューブの分離と透明
導電性薄膜の作製，前田優・橋本正博・長谷川
正・神田信・土屋敬広・若原孝次・赤阪健・Said
Kazaoui・南信次・丸山茂夫・永瀬茂，第 33 回フ
ラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム，福岡
市，平成 19 年 7 月 11-13 日
特記事項
1. 土屋敬広，日本化学会第 22 回若い世代の特別講
演会賞受賞，東京，平成 20 年 3 月 28 日
2. 米 国 電 気 化 学 年 会（ デ ン バ ー， 米 国 ） に お い
て シ ン ポ ジ ウ ム ”Endofullerenes and Carbon
Nanocapsules”のオーガナイザーを担当，赤阪健，
2007 年 5 月 6-11 日
3. 論文“Location of the Metal Atoms in Ce2@C78 and
its Bis-Silylated Derivative”の図が学術雑誌 Chem.
Commun. No. 5, 7 February, 2008 の表紙に掲載
4. 論文
“Two-dimensional Hopping Motion of Encapsulated
La Atoms in Silylated La2@C80”の 図 が 学 術 雑 誌
Chem. Commun. No. 26, 14 July, 2007 の表紙に掲載
5.4.2 機能性単分子磁石の創製
研究代表者：大塩寛紀
研究論文
1. Rational Syntheses of Multi-nuclear High-spin
Complexes. Oshio H, Nihei M. Bull. Chem. Soc. Jpn.
（Award Accounts）80, 608-620（2007）．
3. Synthesis, structure and magnetic property of an iron
（II）complex with nitronyl nitroxide groups. Nihei
M, Maeshima T, Kose Y, Oshio H. Polyhedron 26,
1993-1996（2007）．
4. Syntheses, Structures and Magnetic Properties
of Mixed-valence Pentanuclear [Mn II3Mn III2] and
Hexanuclear [Co II4Co III2] Complexes Derived from
3-formylsalicylic acid. Shiga T, Oshio H. Polyhedron
26, 1881-1884（2007）
．
9. Three-dimensional Ferromagnetic Frameworks of
Syn-Anti-type Carboxylate-bridged Ni II and Co II
Coordination Polymers. Yoneda K, Ohba M, Shiga
T, Oshio H, Kitagawa S. Chem. Lett. 36, 1184-1185
（2007）．
10. Synthesis, Stability, and Complexation Behavior of
Isolable Salen-Type, N2S2 and N2SO Ligands Based on
Thiol and Oxime Functionalities. Akine A, Akimoto
A, Shiga T, Oshio H, Nabeshima T. Inorg. Chem. 47,
875-885（2008）
．
11. Syntheses, Structures and Magnetic Properties of Iron
（II）Complexes with Bulky Tridentate Ligands. Nihei
M, Han L, Tahira H, Oshio H. Inorg. Chim. Acta 361,
3926-3930（2008）．
5. Syntheses of New Mixed Valence Manganese-oxo
Clusters. Yamashita S, Shiga T, Kurashina M, Nihei
M, Nojiri H, Sawa H, Kakiuchi T, Oshio H. Inorg.
Chem. 46, 3810-3812（2007）．
12. Syntheses, structures and magnetic properties of
manganese-lanthanide hexanuclear complexes. Shiga
T, Hoshino N, Nakano M, Nojiri H, Oshio H. Inorg.
Chim. Acta 361, 4113-4117（2008）．
6. Magnetic-bistability and Single-Crystal-to-SingleCrystal Transformation Induced by Guest Desorption.
Nihei M, Han L, Oshio H. J. Am. Chem. Soc. 129,
5312-5313（2007）．
学会発表
（A）招待講演
1. Quantum Tunneling Dynamics of Spin Reorientation
in Single Molecule Magnet. Oshio H. 4th FIMS
Symposium, Epochal Tsukuba International Congress
Center, Tsukuba, Japan, 2007.3.
7. A Wheel Single Molecule Magnet of [Mn II3Mn III4]:
Quantum Tunneling of Magnetization under Static and
Pulse Magnetic Field. Koizumi S, Nihei M, Shiga T,
Nakano M, Nojiri H, Bircher R, Waldmann O, Güdel
H U, Oshio H. Chem. Eur. J.（Cover picture）11,
5178-5185（2007）．
2. Quantum Spin Dynamics of Spin Reorientation in A
Single Molecule Magnet. Oshio H. Japan-USA Joint
Symposium on Chemistry of Coordination Space,
Chicago, USA, 2007.6.
研究業績
2. Hetero-metal Mn-Cu and Mn-Ni Clusters with
Tridentate Schiff-base Ligands. Nihei M, Yoshida
A, Koizumi S. Oshio H. Polyhedron 26, 1997-2007
（2007）．
8. Alkoxo-bridged Cobalt（II）Cube and Its Radical
Adduct. Mitsumoto K, Koizumi S, Shiga T, Nishikawa
H, Chi Y, Oshio H. Chem. Lett. 9, 1154-1155（2007）．
221
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
3. Towards Novel Spin Tubes and Related Compounds.
Oshio H. Workshop on quantum spin tube-recent
progress and future prospects IFACM, Sendai, Japan,
2007.7.
4. Quantum Tunneling dynamics of Spin Reorientaion
in a Wheel Single Molecule Magnets. Oshio H. 10th
Eurasia Conference on Chemical Sciences, Manila,
Philippin, 2008.1.
研究業績
222
5. Bistability of Spin crossover Iron（II）Complexes.
Oshio H. International Workshop:Phase Transition
and Dynamics of Spin Transition Materials, Bordeaux,
France, 2008.1.
6. Single Molecule Magnets and their Quantum
Tunneling Dynamics of Spin Reorientaion. Oshio H.
India-Japan Joint Cooperative Science, Recent Trends
in Molecular Material Research, Kovalam, India,
2008.1.
（B）その他の学会発表
1. キューブ状コアをもつシアン化物イオン架橋鉄 8
核錯体における多段階酸化還元挙動 . 二瓶雅之，
宇井真由美，大塩寛紀 . 日本化学会第 87 春季年会 ,
関西大学千里山キャンパス , 大阪 , 2007.3.
2. 強磁性的相互作用を持つかご状錯体の合成・構造
と磁気的性質 . 志賀拓也，大塩寛紀 . 日本化学会
第 87 春季年会 , 関西大学千里山キャンパス , 大阪 ,
2007.3.
3. 縮小 π ドナー DODHT の新規ラジカル塩の合成
と物性 . 西川浩之，大塩寛紀 . 日本化学会第 87
春季年会 , 関西大学千里山キャンパス , 大阪 ,
2007.3.
4. シッフ塩基配位子を用いた鉄多核錯体の合成 . 星
野哲久，二瓶雅之，大塩寛紀 . 日本化学会第 87
春季年会 , 関西大学千里山キャンパス , 大阪 ,
2007.3.
5. イミノニトロキシドラジカルを配位子にもつコバ
ルト（II）錯体の結晶構造と磁気的性質 . 三ツ元清
孝，志賀拓也，大塩寛紀 . 日本化学会第 87 春季
年会 , 関西大学千里山キャンパス , 大阪 , 2007.3.
6. External Stimuli-responsive Iron（II）Complexes
with Multi-stability. Nihei M, Ui M, Han L, Takahashi
N, Oshio H. 1st Asian Conference on Coordination
Chemistry, Okazaki, Japan, 2007.7-8.
7. Hetero-Metal Single Molecule Magnets. Oshio H.
1st Asian Conference on Coordination Chemistry,
Okazaki, Japan, 2007.7-8.
8. Chiral Ferromagnetic Nano Cage. Shiga T, Oshio
H. 1st Asian Conference on Coordination Chemistry,
Okazaki, Japan, 2007.7-8.
9. Colinear and Orthogonal Alignments of Single
Molecule Magnets into Chain. Takeo M, Shiga
T, Nihei M, Oshio H. 1st Asian Conference on
Coordination Chemistry, Okazaki, Japan, 2007.7-8.
10. Syntheses and magnetism of chiral low dimensional
complexes. Shiga T, Maruyama K, Oshio H. A
Joint Conference of the International Symposium on
Electron Spin Science and the 46th Annual Meeting of
the Society of Electron Spin Science and Technology
ISESS-SEST2007, Granship, Shizuoka, Japan,
2007.11.
11. ポリピリジン系 7 座配位子をもつ Fe5 核混合原子
価錯体の構造と物性 . 野口真央，志賀拓也，大塩
寛紀 . 第 57 回錯体化学討論会 , 名古屋工業大学 ,
名古屋 , 2007.9.
12. シアン化物イオン架橋 FeCo4 核錯体の合成と外
場応答性 . 菅波直樹，二瓶雅之，大塩寛紀 . 第
57 回錯体化学討論会 , 名古屋工業大学 , 名古屋 ,
2007.9.
13. シアン化物イオン架橋 8 核錯体の二次イオン電池
正極材料への応用 . 二瓶雅之，宇井真由美，佐藤
正春，和田潤，大塩寛紀 . 第 57 回錯体化学討論会 ,
名古屋工業大学 , 名古屋 , 2007.9.
14. コバルト，ニッケル層状水酸化物の層剥離と磁性
の検討 . 倉科昌，江口顕生，金崎英二，志賀拓也，
大塩寛紀 . 第 57 回錯体化学討論会 , 名古屋工業
大学 , 名古屋 , 2007.9.
16. 拡 張 性 Mn7 核 ホ イ ー ル 型 錯 体 の 合 成 と さ ら な
る多核化 . 巨瀬友佳，二瓶雅之，大塩寛紀 . 第
57 回錯体化学討論会 , 名古屋工業大学 , 名古屋 ,
2007.9.
17. TTF 部位をもつ Ru（II）
錯体における光誘起電荷分
離状態と光電変換特性 . 飯田剛生，西川浩之，大
塩寛紀，伊藤攻，Atula Sandanayaka. 第 57 回錯体
化学討論会 , 名古屋工業大学 , 名古屋 , 2007.9.
18. 長鎖アルキル基の導入による擬一次元ハロゲン架
橋金属錯体の混合原子価−平均原子価相転移 . 高
村光仁，高石慎也，梶原孝志，宮坂等，山下正廣，
松崎弘幸，岡本博，田中久暁，黒田新一，岩堀史
靖，西川浩之，大塩寛紀 . 第 57 回錯体化学討論会 ,
名古屋工業大学 , 名古屋 , 2007.9.
19. ルテニウム錯体を導入した C60-TTF 連結系の合
成と光電変換特性 . 西川浩之，飯田剛生，大塩
寛紀 . 日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学 池袋
キャンパス , 東京 , 2008.3.
20. コバルト層状水酸化物の層剥離と磁気的性質 . 江
口顕生，倉科昌，金崎英二，志賀拓也，大塩寛紀 .
日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学 池袋キャン
パス , 東京 , 2008.3.
21. キラル金属中心をもつ単一次元鎖磁石 . 星野哲
久，志賀拓也，二瓶雅之，大塩寛紀 . 日本化学会
第 88 春季年会 , 立教大学 池袋キャンパス , 東京 ,
2008.3.
23. シアン化物イオン架橋環状 FeCo4 核錯体における
分子内電子移動 . 二瓶雅之，菅波直樹，大塩寛紀 .
日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学 池袋キャン
パス , 東京 , 2008.3.
24. ニッケル層状水酸化物の層剥離と磁気的性質 . 倉
科昌，江口顕生，金崎英二，志賀拓也，大塩寛紀 .
日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学 池袋キャン
パス , 東京 , 2008.3.
25. 6 つのフェロセニル基をもつ混合原子価
［MnIII3MnII4］
ホイール錯体の合成と物性 . 桜庭孝仁，巨瀬友佳，
二瓶雅之，大塩寛紀 . 日本化学会第 88 春季年会 ,
立教大学 池袋キャンパス , 東京 , 2008.3.
26. スピンクロスオーバー錯体［Fe（dppH）2］
［Ni（mnt）2］2
MeNO2 の低温熱容量 . 大竹勇介，山村泰久，隅
田真人，安塚周磨，多比羅裕隆，二瓶雅之，大塩
寛紀，齋藤一弥 . 日本化学会第 88 春季年会 , 立
教大学 池袋キャンパス , 東京 , 2008.3.
27. フェロセニル基をもつ鉄（II）スピンクロスオー
バー錯体の外場応答性 . 多比羅裕隆，二瓶雅之，
大塩寛紀 . 日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学
池袋キャンパス , 東京 , 2008.3.
28. シアン化物イオン架橋 FeNi4 核錯体の合成と単分
子磁石挙動 . 三ツ元清孝，二瓶雅之，志賀拓也，
大塩寛紀 . 日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学
池袋キャンパス , 東京 , 2008.3.
特記事項
1. 武尾まゆみ 1st Asian Conference on Coordination
Chemistry, ポスター賞 , 2007.7-8.
2. 野口真央 第 57 回錯体化学討論会 , ポスター賞 ,
2007.9.
研究業績
15. キュバン型コアをもつコバルト（II）4 核錯体と
その誘導体の構造と磁性 . 三ツ元清孝，志賀拓也，
Yun Chi，大塩寛紀 . 第 57 回錯体化学討論会 , 名
古屋工業大学 , 名古屋 , 2007.9.
22. キラルな 2 座配位子をもちいたコバルト−タング
ステン錯体の合成と性質 . 志賀拓也，大塩寛紀 .
日本化学会第 88 春季年会 , 立教大学 池袋キャン
パス , 東京 , 2008.3.
223
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
3. 志賀拓也 , 丸山和也 , 大塩寛紀 . A Joint Conference
of the International Symposium on Electron Spin
Science and the 46th Annual Meeting of the Society
of Electron Spin Science and Technology ISESS-
SEST2007, 優秀講演賞 , 静岡 , 2007.11.
4. 小泉智史他，単分子磁石に関する論文が Chem.
Eur. J. 2007, Vol. 11 の表紙を飾った．
5.4.3 未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造と機能−新規
医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして−
研究業績
224
研究代表者：木越英夫
研究論文
1. Aplyronine A, a Potent Antitumor Macrolide of
Marine Origin, and the Congeners Aplyronines B
and C: Isolation, Structures, and Bioactivities. Ojika
M, Kigoshi H, Yoshida Y, Ishigaki T, Nisiwaki M,
Tsukada I, Arakawa M, Ekimoto H, Yamada K.
Tetrahedron 63, 3138-3167（2007）．
2. Synthetic Study on 13-Oxyingenol: Construction of
the Full Carbon Framework. Hayakawa I, Asuma Y,
Ohyoshi T, Aoki K, Kigoshi H. Tetrahedron Lett. 48,
6221-6224（2007）．
3. Synthesis of Glaziovianin A, a Potent Antitumor
Isoflavone. Hayakawa I, Ikedo A, Kigoshi H.
Chemistry Lett. 36, 1382-1383（2007）．
4. Synthetic Studies on Mycalolide B: Synthesis of the
C7-C35 Fragment. Kimura T, Kuribayashi S, Sengoku
T, Matsui K, Ueda S, Hayakawa I, Suenaga K, Kigoshi
H. Chemistry Lett. 36, 1490-1491（2007）．
5. Chemoenzymatic Synthesis of（+）-Totarol,（+）
-Podototarin,（+）-Sempervirol, and（+）-Jolkinolides E
and D. Miyake T, Kigoshi H, Akita H. Tetrahedron:
Asymmetry 18（24），2915-2922（2007）．
6. Ptaquiloside, the Major Toxin of Bracken, and Related
Terpene Glycosides: Chemistry, Biology and Ecology.
Yamada K, Ojika M, Kigoshi H. Nat. Prod. Rep. 24,
798-813（2007）．
7. Marine Cytotoxic Macrolides Haterumalides and
Biselides, and Related Natural Products. Kigoshi H,
Hayakawa I. Chem. Rec. 7, 254-264（2007）．
8. Antimelanogenesis effect of Tunisian herb Thymelaea
hirsuta extract on B16 murine melanoma cells.
Kawano M, Matsuyama K, Miyamae Y, Shinmoto
H, Kchouk ME, Morio T, Shigemori H, Isoda, H.
Experimental Dermatology 16, 977-984（2007）．
9. Hederyne A, a new antimicrobial polyacetylene from
galls of Hedera rhombea Bean. Yamazoe S, Hasegawa
K, Ito J, Mikami Y, Shigemori H. J. Asian Nat. Prod.
Res. 9, 537-540（2007）．
10. Growth inhibitory indole acetic acid polyacetylenic
e s t e r f r o m J a p a n e s e i v y （H e d e r a r h o m b e a
Bean）. Yamazoe S, Hasegawa K, Shigemori H.
Phytochemistry 68, 1706-1711（2007）．
11. Direct involvement of benzoxazinoids in the growth
suppression induced by phototropic stimulation in
maize coleoptiles. Jabeen R, Yamada K, Hasegawa T,
Minami E, Shigemori H, Hasegawa K. Heterocycles
71, 523-529（2007）．
12. Isolation and structure elucidation of a potent growth
inhibitor, helian, from blue light-illuminated sunflower
（Helianthus annuus）hypocotyls. Hasegawa T, Togo
S, Hisamatsu Y, Yamada K, Suenaga K, Sekiguchi M,
Shigemori H, Hasegawa K. Heterocycles 71, 609-617
（2007）．
6. アクチン脱重合活性物質アプリロニン A とミカ
ロライド B のハイブリッド化合物の合成研究．藤
井勇介，早川一郎，木越英夫．日本化学会第 88
春季年会，立教大学，2008.3.
13. アクチンに作用する海洋産抗腫瘍性物質アプリロ
ニンＡの生物有機化学 . 末永聖武 , 木越英夫 , 化
学と生物 45, 611-618（2007）．
7. アクチン脱重合作用を有する人工分子の創製．北
村和大，照屋俊明，黒田武史，木越英夫，末永聖武．
日本化学会第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
14. Aplaminal: A Novel Cytotoxic Aminal Isolated from
the Sea Hare Aplysia kurodai. Kuroda T, Kigoshi H.
Org. Lett., 10（3）, 489-491（2008）．
8. アメフラシ Aplysia kurodai 由来の細胞毒性アルカ
ロイド Aplaminal の単離と合成研究．小川裕太，
黒田武史，梶原朱里，仙石哲也，木越英夫．日本
化学会第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
研究業績
9. γ- ピロンのアルドール反応に関する研究．竹村拓
馬，深澤絵美，仙石哲也，早川一郎，木越英夫．
日本化学会第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
225
学会発表
（A）招待講演
（B）その他の学会発表
1. 腫瘍細胞増殖阻害マクロライド・ビセライド類と
ハテルマライド類の合成研究．上田満，池田陽一，
鈴木悠太，山浦格，吉里健作，早川一郎，木越英
夫．日本化学会第 1 回関東支部大会，首都大学東
京南大沢キャンパス，2007.9.
2. 13– オキシインゲノールの合成研究．大好孝幸，
阿須間夕紀，春名俊宏，青木健太，早川一郎，木
越英夫．第 51 回香料・テルペンおよび精油化学
に関する討論会，長浜バイオ大学，2007.11.
3. 13– オキシインゲノールの合成研究．大好孝幸，
春名俊宏，阿須間夕紀，青木健太，大村聡美，早
川一郎，木越英夫．日本化学会第 88 春季年会，
立教大学，2008.3.
4. 海洋産アクチン脱重合活性物質 Mycalolide B の全
合成研究．木村智之，栗林里実，仙石哲也，末井
敬太，上田祥子，早川一郎，末永聖武，木越英夫．
日本化学会第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
5. 腫瘍細胞増殖阻害マクロライド・ハテルマライド
ＮＡの合成．上田満，鈴木悠太，吉里健作，池田
陽一，山浦格，早川一郎，木越英夫．日本化学会
第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
10. アクチン結合性化合物の結合部位解析法の開発．
岡本和人，黒田武史，北将樹，木越英夫．日本化
学会第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
11. キノコ毒ウスタル酸の全合成．渡辺秀和，早川一
郎，木越英夫．日本化学会第 88 春季年会，立教
大学，2008.3.
12. 抗腫瘍活性イソフラボン グラジオビアニン A の
合成．池戸彰之，早川一郎，木越英夫．日本化学
会第 88 春季年会，立教大学，2008.3.
13. 新規イソフラボン誘導体 Glaziovianin A の抗腫瘍
活性．神山洋，風見紗弥香，池戸彰之，早川一郎，
木越英夫，長田裕之，高野晋吾，臼井健郎．日本
農芸化学会 2008 年度大会，名城大学天白キャン
パス，2008.3.
14. ハテルマライド NA の形式全合成とビセライド類
の合成研究．早川一郎，上田満，池田陽一，山浦
格，鈴木悠太，吉里健作，木越英夫．新規素材探
索研究会 第 6 回セミナー，新横浜フジビューホ
テル，2007.6.
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
15. 13– オキシインゲノールの合成研究．大好孝幸，
阿須間夕紀，青木健太，春名俊宏，早川一郎，木
越英夫．第 42 回天然物化学談話会，仙台 秋保
リゾート ホテル クレセント，2007.7.
研究業績
226
16. 腫瘍細胞増殖阻害活性マクロライド・ハテルマラ
イド NA メチルエステルの合成とビセライド類の
合成研究．早川一郎，上田満，池田陽一，山浦格，
鈴木悠太，吉里健作，木越英夫．第 49 回天然有
機化合物討論会，札幌コンベンションセンター，
2007.9.
17. 腫瘍細胞増殖阻害マクロライド・ハテルマライド
NA の合成とビセライド類の合成研究．早川一郎，
上田満，池田陽一，山浦格，鈴木悠太，吉里健作，
木越英夫．第 26 回メディシナルケミストリーシ
ンポジウム，グリーンホール相模大野，2007.11.
18. Isolation, Structures, and Synthetic Studies of Biselides,
Cytotoxic Marine Macrolides. Hayakawa I, Teruya T,
Ueda M, Yamaura M, Ikeda Y, Suzuki Y, Suenaga K,
Kigoshi H. 21st Pacific Science Congress, Okinawa,
June, 2007.
I, Kigoshi H. First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, March, 2008.
23. Synthesis of Glaziovianin A. Ikedo A, Hayakawa
I, Kigoshi H. First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, March, 2008.
24. ハイゴケに含まれるアレロパシー物質の同定と定
量，小林佳奈美，繁森英幸，加藤尚，日本雑草学
会第 46 回大会，沖縄，2007 年 4 月
25. 中国新疆ウイグル自治区産 Cistanche tubulosa（管
花地精）抽出物質の好塩基球細胞における化学伝
達物質遊離阻害効果，山田パリーダ，根本真衣，
繁森英幸，礒田博子，日本沙漠学会第 18 回学術
大会，京都，2007 年 5 月
26. チュニジア産ハーブ植物 Thymelaea hirsuta からの
メラニン合成阻害物質の探索，
宮前友策 , 松山恭子 ,
川野光子 , Mohamed Elyes Kchouk, 礒田博子 , 繁森
英幸，新規素材探索研究会第 6 回セミナー，横浜，
2007 年 6 月
19. Synthetic Studies of Haterumalides and Biselides.
Hayakawa I, Ueda M, Ikeda Y, Yamaura M, Suzuki Y,
Yoshizato K, Kigoshi H. The 4th Korea-Japan Young
Scientist Meeting on Bioorganic and Natural Products
Chemistry, Gyeongju, Korea, August, 2007
27. 植物の不思議―光屈性の謎解き―，繁森英幸，長
谷川剛，Riffat Jabeen，山添紗有美，洪シウォン，
山田小須弥，長谷川宏司，第 42 回天然物化学談
話会，宮城，2007 年 7 月
20. Synthetic Study on 13-Oxyingenol. Ohyoshi T, Haruna
T, Asuma Y, Aoki K, Ohmura S, Hayakawa I, Kigoshi
H. First International Symposium on Interdisciplinary
Materials Science（ISIMS-2008）, Tsukuba, March,
2008.
28. Cistanche tubulosa（管花地精）由来抗酸化物質の
抗アレルギー活性及びその作用メカニズム，飯島
理恵子，山田パリーダ，根本真衣，繁森英幸，礒
田博子，日本動物細胞工学会 2007 年度大会，高崎，
2007 年 7 月
21. Synthesis of Ustalic Acid. Watanabe H, Hayakawa
I, Kigoshi H. First International Symposium on
Interdisciplinary Materials Science（ISIMS-2008），
Tsukuba, March, 2008.
29. L i g h t d e p e n d e n t t r a n s c r i p t i o n a l p r o f i l e o f
raphanusanin-induced genes inradish hypocotyls., Moe
Hninsi, K. Yamada, T. Hasegawa, H. Shigemori, T.
Maoka, T. Otomatsu, K. Hirose, K. Hasegawa, IPGSA
（International Plant Growth Substances Association）
19th Annual Meeting, Mexico, 2007. 7
22. Total Synthesis of Haterumalide NA. Ueda M, Suzuki
Y, Yoshizato K, Ikeda Y, Yamaura M, Hayakawa
30. Allelopathic potential of Hypnum plumaeforme
L. and its allelopathic substances, K. Kobayashi,
H. Shigemori, H. Kato-Noguchi, 4th Asia-Pasific
Conference on Chemical Ecology, Ibaraki, 2007. 9.
31. Protective effect of di-O-caffeoylquinic acid on
human-derived neurotypic SH-SY5Y cells against
Alzheimer’
s disease amyloid-beta-induced toxicity,
H. Isoda, H. Junkyu, H. Shigemori, 4th Asia-Pasific
Conference on Chemical Ecology, Ibaraki, 2007. 9.
33. チュニジア産ハーブ植物 Thymelaea hirsuta から単
離したメラニン合成阻害物質の構造，宮前友策，
松山恭子，川野光子，Mohamed Elyes Kchouk，礒
田博子，繁森英幸，日本農芸化学会 2008 年度大会，
名古屋，2008 年 3 月
34. イヌシデメクレフシからの加水分解性タンニン類
35. ヒマワリ（Helianthus annuus）における生理活性
物質の探索，洪シウォン，長谷川剛，長谷川宏司，
繁森英幸，日本農芸化学会 2008 年度大会，愛知，
2008 年 3 月
36. チュニジア産ハーブ植物 Thymelaea hirsuta から単
離したメラニン合成阻害物質の構造，宮前友策，
松山恭子，川野光子，Mohamed Elyes Kchouk，礒
田博子，繁森英幸，日本農芸化学会 2008 年度大会，
名古屋，2008 年 3 月
37. ダイコン下胚軸において光誘導性成長抑制活性
物質・ラファヌサニンが誘導する遺伝子の解析，
Moehninsi，山田小須弥，長谷川剛，長谷川宏司，
繁森英幸，第 49 回日本植物生理学会年会，札幌，
2008 年 3 月
特記事項
1. 早川一郎，第 49 回天然有機化合物討論会 奨励賞，
北海道，2007.9
5.4.4 電子ダイナミクスに基づく生体物質の機能構造および
反応機構の構築原理
研究代表者：舘野　賢
研究論文
1. First Principles Molecular Dynamics Study of
Catalytic Reactions of Biological Macromolecular
Systems: Toward Analyses with QM/MM Hybrid
Molecular Simulations, Boero, M., Park, J. M.,
Hagiwara, Y., and Tateno, M., J. Phys. Cond. Mat., 19,
365217（2007）．
2. First-Principles Molecular Dynamics Study of Proton
Transfer Mechanism in Bovine Cytochrome c Oxidase,
Kamiya, K., Boero, M., Tateno, M., Shiraishi, K.,
and Oshiyama, A., J. Phys. Cond. Mat., 19, 365220
（2007）．
3. Possible mechanism of proton transfer through peptide
groups in the H-pathway of the Bovine cytochrome c
oxidase, Kamiya, K., Boero, M., Tateno, M., Shiraishi,
K., and Oshiyama, A., J. Am. Chem. Soc., 129, 9663
（2007）．
研究業績
32. Cistanche tubulosa（管花地精）由来 Acteoside のサ
イトカイニン産生に及ぼす影響，飯島理恵子，山
田パリーダ，根本真衣，繁森英幸，礒田博子，日
本農芸化学会 2008 年度大会，名古屋，2008 年 3 月
の探索，小野多佳子，繁森英幸，日本農芸化学会
2008 年度大会，名古屋，2008 年 3 月
227
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
4. Multiple proton-transfer reaction in DNA base pairs
by coordination of Pt complex, T. Matsui, Y. Shigeta,
K. Hirao, Journal of Physical Chemistry B 111, 1176
（2007）．
5. Quantal cumulant dynamics for dissipative Systems, Y.
Shigeta, AIP Conference Issue, 963, 1371（2007）．
研究業績
228
6. Role of Nitrogen Atoms in Reduction of Electron
Charge Traps in Hf-based High-k Dielectrics, N.
Umezawa, K. Shiraishi, K. Torii, M. Boero, et al.,
IEEE Electron Dev. Lett., 28, 363（2007）．
7. Hydration properties of magnesium and calcium ions
from constrained first principles molecular dynamics,
T. Ikeda, M. Boero and K. Terakura, J. Chem. Phys.,
127, 12248（2007）．
8. Excess electron in water at different thermodynamic
conditions, M. Boero, J. Phys. Chem., A111, 12248
（2007）．
9. Structures and evolutionary origins of plant-specific
transcription factor DNA binding domains, Yamasaki,
K., Kigawa, T., Inoue, M., Watanabe, S., Tateno, M., et
al., Plant Physiol. and Biochem., 46, 394（2008）．
10. Elderberry bark lectins evolved to recognize
Neu5Aca2,6Gal/GalNAc sequence from a Gal/
GalNAc binding lectin through the substitution
of amino-acid residues critical for the binding to
sialic acid, Kaku, H., Kaneko, H., Minamihara, N.,
Iwata, K., Jordan, E. T., Rojo, M. A., Minami-Ishii,
N., Minami, E., Hisajima, S., and Shibuya, N., J.
Biochem, 142, 393（2007）．
11. F u n c t i o n o f s e c o n d g l u c a n b i n d i n g s i t e
i n c l u d i n g t y r o s i n e 54 a n d 101 i n T h e r m u s
aquaticusamylomaltase, Fujii, K., Minagawa, H.,
Terada, Y., Takaha, T., Kuriki, T., Shimada, J., and
Kaneko, H., J. Biosci. Bioeng., 103, 167（2007）．
12. Improving the thermal stability of lactate oxidase
by directed evolution, Minagawa, H., Yoshida, Y.,
Kenmochi, N., Furuichi, M., Shimada, J., and Kaneko,
H., Cell. Mol. Life Sci., 64, 77（2007）．
13. X-ray structures of Aerococcus viridanslactate
oxidase and its complex with d-lactate at pH 4.5 show
ana-hydroxyacid oxidation mechanism, Furuichi, M.,
Suzuki, N., Dhakshnamoorhty, B., Minagawa, H.,
Yamagishi, R., Watanabe, Y., Goto, Y., Kaneko, H.,
Yoshida, Y., Yagi, H., Waga, I., Kumar, P. K. R., and
Mizuno, H., J Mol. Biol., 378, 436（2008）．
14. Evaluation of Electronic and Geometrical Properties
of the Blue Copper Site in Fully Solvated Azurin by
QM/MM Hybrid Calculations Using a New Interface
Program Connecting QM and MM Engine, Ohta, T.,
Hagiwara, Y., Kang J., Nishikawa, K., Yamamoto, T.,
Nagao, H., and Tateno, M., J. Comp. Theor. Nanosci.,
in press.
15. Evaluation of stabilization energies in πñπ and cation-π
interactions involved in biological macromolecules by
ab initio calculations, Tateno, M. and Hagiwara, Y.,
Journal of Physics, in press.
16. A First-Principle Exploration of Heme a and Heme
a3 of the Bovine Cytochrome c Oxidase in Reduced
and Oxidized Charge States, Boero, M., Kang. J.,
Tokumoto, S., Tateno, M., J. Comp. Theor. Nanosci.,
in press.
17. Electronic and geometric structures of the blue
copper site of azurin investigated by QM/MM hybrid
calculations, Kang, J., Ohta, T., Hagiwara, Y.,
Nishikawa, K., Yamamoto, T., Nagao, H. and Tateno,
M., Journal of Physics, in press.
18. 生体高分子の分子動力学計算 , 舘野賢 , 計算シ
ミュレーションと分析データ解析（日本表面科学
会編 , 丸善出版），21（2007）．
19. RNA による酵素反応の機構 --- 量子力学に基づく
シミュレーションが創る「量子構造生物学」への
序 , 舘野賢，ボエロ マウロ , 化学と工業（日本化
学会），60, 587（2007）．
20. 第一原理計算が明らかにする生体反応の精巧な仕
組み , 舘野賢，ボエロマウロ , 生物物理（日本生
物物理学会），in press.
2. Importance of fluctuation on molecular properties by
molecular dynamics method, Shigeta, Y., International
Conference of Computational Methods in Sciences and
Engineering, Symposium 1, Greece, 2007.9.
3. Quantal Cumulant Dynamics for dissipative systems,
Shigeta, Y., International Conference of Computational
Methods in Sciences and Engineering, Symposium 1,
Greece, 2007.9.
4. Possible mechanism of proton transfer through peptide
groups in the H-pathway of the bovine cytochrome c
oxidase, Shiraishi, K., Kamiya, K., Boero, M., Tateno,
M., and Oshiyama, A., Workshop on the protonpumping mechanism of mitochondorial respiratory
system, Hyogo, 2007.11.3.
5. Introduction to molecular dynamics from classical
force fields to first principles, Boero, M., Spring
College on“Water in Physics, Chemistry and
Biology”，Trieste, 2007.4.10-21.
8. C o m p u t e r s i m u l a t i o n s f r o m s i l i c o n t o D N A :
nanoscience in a virtual laboratory,“From Micro
to Nanotechnologies”，Boero, M., International
Workshop, Tokyo, 2007.10.29-31.
9. Reactive simulations for biochemical processes:
the example of cytochrome c oxidase, Boero, M.,
Materials-Biology Interface: A Simulation Approach,
Strasbourg, 2008.3.7.
10. 準量子キュミュラント分子動力学法 , 重田育照 ,
若手研究会「理論分子科学のフロンティアを探
る」，岡崎 , 2008.1.15-17.
11. 大規模量子動力学計算のための基礎理論の開発：
準量子キュミュラント分子動力学法 , 重田育照，
スーパーコンピューターワークショップ「大規模
計算と分子のダイナミクス」, 岡崎 , 2008.2.18-19,
（B）その他の学会発表
1. 超分子における機能制御機構の量子構造生物学 ,
舘野賢，神谷克也，白石賢二，押山淳，ボエロマ
ウロ , 科学研究費補助金特定領域研究「生体超分
子構造」第三回ワークショップ , 熱海 , 2007.7.11.
2. シトクローム酸化酵素の機能発現機構の理論的解
析 , 舘野賢，神谷克也，白石賢二，押山淳，ボエ
ロマウロ , 科学研究費補助金特定領域研究「生体
超分子構造」公開シンポジウム , 千里 , 2007.12.18.
3. ロイシル tRNA 合成酵素の触媒反応機構の動力学
的解析 , 萩原陽介，ボエロマウロ，舘野賢 , 第７
回蛋白質科学会年会 , 仙台 , 2007.5.24.
6. Reactive first principles molecular dynamics, Boero,
M., Spring College on“Water in Physics, Chemistry
and Biology”Trieste, 2007.4.10-21.
4. 情報科学および計算科学的手法を組み合わせたタ
ンパク質間分子間ドッキング計算手法の開発 , 橘
田和志，舘野賢 , 第７回蛋白質科学会年会 , 仙台 ,
2007.5.24.
7. Water as a catalyst, Boero, M., Spring College on
“Water in Physics, Chemistry and Biology”，Trieste,
5. GatCAB におけるアンモニア輸送機構の計算科学
的解析 , 畔柳成秀，仲田まゆみ，萩原陽介，舘野賢 ,
研究業績
学会発表
（A）招待講演
1. Computational Analyses of reaction mechanisms
of biological macromolecules combined with
informatical techniques, Tateno, M., The 4th
Conference of the Asian Consortium on Computational
Materials Sciences（ACCMS-4），Seoul, 2007.9.10.
2007.4.10-21.
229
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
第７回蛋白質科学会年会 , 仙台 , 2007.5.24.
研究業績
230
ポジウム 2007, 東京 , 2007.10.3.
6. tRNA 依存性アミド基転移酵素におけるアンモニ
ア分子輸送機構の動力学的解析 , 畔柳成秀，仲田
まゆみ，萩原陽介，舘野賢 , 第７回蛋白質科学会
年会 , 仙台 , 2007.5.24.
10. 生体分子機能発現機構解析の為の QM/MM 分子動
力学計算プログラムの開発 , 重田育照，萩原陽介，
舘野賢 , 次世代スーパーコンピューティング・シ
ンポジウム 2007, 東京 , 2007.10.3.
7. ロイシル tRNA 合成酵素の触媒反応機構の計算科
学的解析 , 萩原陽介，ボエロマウロ，深井周也，
濡木理，舘野賢 , 科学研究費補助金特定領域研究
「生体超分子構造」第三回ワークショップ , 熱海 ,
2007.7.11.
11. キュミュラント表示による量子分布関数 , 重田育
照 , 第 1 回分子科学会 , 仙台 , 2007.9.17.
8. 生体超分子・機能発現機構解析のための QM/MM
分子動力学計算システムの開発 , 重田育照，萩原
陽介，姜志姈，舘野賢 , 科学研究費補助金特定領
域研究「生体超分子構造」第三回ワークショップ，
熱海 , 2007.7.11.
9. 電子相関を露わに導入した QM/MM レプリカ・分
子動力学計算法の開発 , 萩原陽介，重田育照，舘
野賢 , 次世代スーパーコンピューティング・シン
12. 核輸送因子と転写因子の組み合わせに関する構造
生物学的考察 , 山岸良介，安原徳子，米田悦啓，
金子寛生 , 第 30 回日本分子生物学会年会 , 東京 ,
2007.12.
13. Highly-conserved tryptophan residue in the fourth
transmembrane domain of A1 adenosine receptor
is critical for ligand binding activity, but not for
dimerization, Suzuki, T., Namba, K., Yamagishi, R.,
Kaneko, H., Nakata, H., 第 80 回日本生化学会大会 ,
東京 , 2007.12.
5.5
マルチメディア情報研究
アスペクト
5.5.1 次世代生体機能・性状情報のイメージング技術の
高度化
研究代表者：椎名　毅
研究論文
1. H. Nakagawa, T. Shiina, M. Sekino, M. Kotani, S.
Ueno:“Fusion and Molecular Aspects of Liposomal
Nanocarriers Incorporated with Isoprenoids,” IEEE
Trans. NanoBioscience, Vol. 6, pp. 219-222, 2007.
2. S. Bu, T. Shiina, M. Yamakawa, H. Takizawa:“3D
Myocardial Contraction Imaging Based on Dynamic
Grid Interpolation: Theory and Simulation Analysis,”
IEEJ, Trans EIS, Vol. 127, No.10, pp. 1732-1742,
3. T. Shiina, M. Yoshida, M. Yamakawa, N.Nitta：“Basic
Investigation on Three-Dimensional Ultrasound Tissue
Viscoelasticity Microscope,”Japanese Journal of
Applied Physics, Vol. 46, 7B, 4851-4857, 2007.
4. H. Takizawa, S. Yamamoto, T. Shiina:“Accuracy
Improvement of Pulmonary Nodule Detection Based
on Spatial Statistical Analysis of Thoracic CT Scans,”
IEICE Transactions on Information and Systems, vol.
E90-D, No.8, pp.1168-1174, 2007.
5. 椎名毅 , 新田尚隆 , 山川誠 , 近藤健悟 , 千田彰一 ,
舛形尚 :“三次元心筋局所収縮率分布イメージン
グ法の開発 ,”Journal of Medical Ultrasonics, Vol.
34, No. 1, pp.35-56, 2007
6. T. Shiina, M. Yoshida, M. Yamakawa, N. Nitta:
“Microscopic Measurement of Three-Dimensional
Distribution of Tissue Viscoelasticity,”Proc. of 2007
IEEE Ultrasonics Symposium, 2007.
7. S. BU, T. Shiina, M. Yamakawa, H. Takizawa:“3D
Myocardial Strain Imaging: Improvement of Accuracy
and Contrast by Dynamic Grid Interpolation,”Proc. of
2007 IEEE Ultrasonics Symposium, 2007.
8. T. Matsumura, M. Tsutsumi, T. Miyagawa, S.
Ishikawa, T. Osaka, R. Shinomura, T. Mitake, H.
Kanda, T. Shiina:“Clinical Performance of Ballooninflation-based Elasticity Imaging for Prostate
Cancer Diagnosis,”Proc. of 2007 IEEE Ultrasonics
9. N. Nitta, T. Yamane, T. Shin'oka, G. Matsumura,
T. Shiina:“In Vivo Assessment Method of TissueEngineered Vessel Wall Based on Quantitative
Elastic Modulus Measurement,”Proc. of 2007 IEEE
Ultrasonics Symposium, 2007.
10. H. Takizawa, S. Yamamoto, T. Shiina:“Accuracy
Improvement of Lung Cancer Detection Based on
Spatial Statistical Analysis of Thoracic CT Scans
Computer Vision/Computer Graphics Collaboration
Techniques,”Proc. of Third International Conference
MIRAGE 2007, LNCS4418, pp.607-617, 2007.
11. H. Nakagawa, T. Shiina, M. Kotani, H. Kotani,
S. Ueno:“Structural and Antioxidative Stabilities
of Liposomal Nanocapsuls in Membrane
Physicochemical Properties,”Molecular and Cellular
Biomechanics, Vol. 3, p. 163, 2007.
学会発表
（A）招待講演
1. タイ医用生体工学会第 2 回大会（ThaiBME2007 in
Thailand）
，Bangkok, 18 Dec, 2007.
Invited Speech: T.Shiina:“Microscopic Measurement
of Three-Dimensional Distribution of Tissue
Viscoelasticity”
2. 第 9 回 Polish-Japanese Seminar（ポーランドアカデ
ミ−，Wroclaw） Invited Lecture :T. Shiina:“RealTime Tissue Elasticity Imaging System-Development
of Novel Modality for Tissue Characterization-,”20
June, 2007.
（B）その他の学会発表 1. H. Nakagawa, T. Shiina, M. Kotani, H. Kotani,
S. Ueno:“Structural and Antioxidative Stabilities
of Liposomal Nanocapsuls in Membrane
Physicochemical Properties”, Proc. of 25th Scientific
Conference of the Society for Physical Regulation in
Biology and Medicine, p.163, 2007.
研究業績
2007.
Symposium, 2007.
231
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
2. M. Yamazaki, A. Tonomura, T. Mitake, T. Shiina :
“Development of CAD System based on Elasticity
Images”, Proc. of 29th International Symposium on
Acoustical Imaging, p.18, 2007.4.18
3. T. Shiina, M. Yoshida, M. Yamakawa, N.Nitta :
“Microscopic Measurement of Three-Dimensional
Distribution of Tissue Visoelasticity,”Proc. of 29th
International Symposium on Acoustical Imaging,
3-p-4, 2007.4.18
研究業績
232
4. H. Takizawa, S. Yamamoto, T. Shiina:“False Positive
Reduction for Detecting Pulmonary Nodules on CT
based on Spatial Statistical Analysis,” Asian Forum on
Medical Imaging 2007（in IEICE technical report），
pp.83-86, 2007.
5. 山川誠，布樹輝，椎名毅 :“適応型動的格子補間
モデルを用いた歪み分布推定法の検討 ,”日本超
音波医学会 平成 19 年度第 4 回基礎技術研究会，
つくば，2007.12.5．
他 12 件
総　説
1. 椎名毅：“超音波を用いた新規診断法の開発”実
験医学増刊 ：分子レベルから迫る癌診断研究
pp.194-202, 2007.
2. 滝沢穂高，椎名毅 :“知的 CAD のための臓器構造
モデリング手法の開発 ,”文部科学省科学研究費
補助金 特定領域研究「多次元医用画像の知的
診断支援」第 4 回シンポジウム論文集 , pp.29-34,
2007.
3. 非侵襲・可視化技術ハンドブック−ナノ・バイオ・
医療から情報システムまで−（椎名毅：「第 2 章
超音波による生体情報の可視化」pp.153-252）, エ
ヌ・ティ・エス , 1077 頁 , 2007.
4. 椎名毅：実践 乳房超音波診断−基本操作 , 読影，
最新テクニック−（「B モード超音波の基礎」p.2-11,
「エラストグラフィ：原理」p.186-192）, 中山書店 ,
260 頁 , 2007.
特記事項
（A）特許出願
1. 「携帯端末を利用した医療教育ネットワークシス
テム」 2007.3.2 出願
2. 「携帯端末を利用した医療用通信装置」 2007.3.2
出願
3. 「超音波診断装置，データ計測方法及びデータ計
測プログラム」2007 出願
4. 「超音波診断装置」
特許 第 3932485 号 2007.3.30
取得
（B）新聞発表等
1. 日経経済新聞（2007.6.1）
「超音波による動脈硬化診断」
2. 日経産業新聞（2008.2.28）
「組織の硬さ画像化技術」
3. サイエンスチャンネル，2007 年
「エラストグラフィによる乳癌診断」
4. NHK（水戸放送局） 2008 年
「筑波研究学園都市 都市エリア事業」
5. 週間ポスト 第 80 回「医心伝身」
平成 19 年 9 月
号 「動脈硬化診断の最先端：エラストグラフィ」
6. イノベーション・ジャパン 2007 −大学見本市
（東京国際フォーラム , 2007.9.12 − 14）
「モバイル医療情報モニタリングシステム」
7. いばらきものづくり交流会 in つくば
（つくばカピオ , 2007.10.25 − 26）
「モバイル医療情報モニタリングシステム」
5.5.2 双線形写像による新しい暗号システムの研究
研究代表者：岡本栄司
2. Some efficient algorithms for the final exponentiation
of ηT pairing. M. Shirase, T. Takagi and E. Okamoto.
IEICE Transaction on Fundamentals, vol.E91-A, no.1,
pp.221-228,（2008）
3. Horner’
s rule-based multiplication over GF
（p）and
GF（pn）． J.-L. Beuchat, T. Miyoshi, J.-M. Muller and
E. Okamoto. accepted to International Journal of
Electronics,（2007）
4. Java を利用した携帯電話上での Tate ペアリング
の高速実装 . 川原祐人，高木剛，岡本栄司 . 情報
処理学会論文誌 ，1 月，（2008）
5. 暗号危殆化に対する暗号 SLA の提案と支援ツー
ルの実現 . 猪俣敦夫，大山義仁，岡本栄司 . 情報
処理学会論文誌 ，vol.48, no.1, pp.178-188,（2007）
6. Efficient Converitble Limited Verifier Signatures. R.
Tso, X. Yi and E. Okamoto. accepted to ISIT2008
（2008）
7. Password-Authenticated Key Exchange from IdentityBased Encryption. X. Yi, R. Tso and E. Okamoto.
NIST Pairing Based Crypto Workshop,（2008）
8. An efficient countermeasure against side channel
attacks for pairing computation. M. Shirase, T. Takagi
and E. Okamoto. accepted to ISPEC 2008,（2008）
9. 1-out-of-n oblivious signatures. R. Tso, T. Okamoto
and E. Okamoto. accepted to ISPEC 2008,（2008）
10. ID-based key agreement for dynamic peer groups in
mobile computing environments. R. Tso, X. Yi and
E. Okamoto. Proc. of APSCC2007（ 2007 IEEE AsiaPacific Services Computing Conference），pp.103-110,
（2007）
11. Optimised Versions of the Ate and Twisted Ate
Pairings. S. Matsuda and N. Kanayama and F. Hess
and E. Okamoto. Proc. of Cryptography and Coding,
IMA2007, LNCS4887, pp.302-312,（2007）
12. Verifier-Key-Flexible Universal Designated-Verifier
Signatures. R. Tso, J. G. Nieto, T. Okamoto, C. Boyd
and E. Okamoto. Proc. of Cryptography and Coding,
IMA2007, LNCS4887, pp.403-421,（2007）
13. Efficient ID-based digital signatures with message
recovery. R. Tso, C. Gu, T. Okamoto and E. Okamoto.
Proc. of CANS2007, LNCS4856, pp.47-59,（2007）
14. Broadcast encryption with sender authentication
and its duality. F. Kanazawa, N. Ohkawa, H. Doi, T.
Okamoto and E. Okamoto. Proc. of 2007 International
Conference on Convergence Information Technology
（ ICCIT2007），IEEE Computer Society Press,
pp.793-798,（2007）
15. Sender authenticated key agreements without random
oracles. C. Sato, T. Okamoto and E. Okamoto.
ICCIT2007（2007）
16. Implementation of ID-Based Signature in RFID
System. I. Piseth, A. Inomata, Y. Oyama, T. Okamoto
and E. Okamoto. APCC2007, IEEE,（2007）
研究業績
研究論文
1. Algorithms and Arithmetic Operators for Computing
the ηT Pairing in Characteristic Three. J.-L. Beuchat,
N. Brisebarre, J. Detrey, E. Okamoto, M. Shirase and
T. Takagi. accepted to IEEE Trans. on Computers
（2007）．
233
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
17. Universal η T Pairing Algorithm over Arbitrary
Extension Degree. M. Shirase, T. Takagi and E.
Okamoto. The 8 th International Workshop on
Information Security Applications, WISA2007, LNCS,
Springer-Verlag,（2007）
18. ECDSA-verifiable signcryption schemes with
signature verification on the signcrypted message.
R. Tso, T. Okamoto and E. Okamoto. Inscrypt2007,
（2007）
研究業績
19. Arithmetic Operators for Pairing-Based Cryptography.
J.-L. Beuchat, N. Brisebarre, J. Detrey and E.
Okamoto. CHES 2007, LNCS 4727, Springer-Verlag,
pp.239-255,（2007）
234
20. A coprocessor for the final exponentiation of the
η T pairing in characteristic three. J.-L. Beuchat, N.
Brisebarre, M. Shirase, T. Takagi and E. Okamoto.
International Workshop on the Arithmetic of Finite
Fields（ WAIFI2007）．（2007）
21. A Coprocessor for the Final Exponentiation of eta_T
Pairing in Characteristic Three. M. Shirase, T. Takagi
and E. Okamoto. International Workshop on the
Arithmetic Finite Fields（ WAIFI2007），LNCS4547,
pp.25-39, Springer-Verlag, 2007,（2007）
22. An Algorithm for the η T Pairing Calculation in
Characteristic Three and its Hardware Implementation.
J.-L. Beuchat, M. Shirase, T. Takagi and E. Okamoto.
18 th IEEE International Symposium on Computer
Arithmetic（ Arith 18），pp.97-104, 2007,（2007）．
23. An improved signcryption scheme and its verification.
R . Ts o , T. O k a m o t o a n d E . O k a m o t o . I T N G
（ Information Technology: New Generations），
IEEE-CS, pp.772-778, IEEE Computer Society,（2007）
24. Multiplication over F_p^m on FPGA: A Survey. J.-L.
Beuchat, T. Miyoshi, Y. Oyama and E. Okamoto. Proc.
of ARC2007（ International Workshop on Applied
Reconfigurable Computing）LCNS4419, pp.214-225,
（2007）
25. Some Efficient Algorithm for the Final Exponentiation
of eta_T Pairing. M. Shirase, T. Takagi and E.
Okamoto. 3 rd information Security Practice and
Experience Conference（ ISPEC2007）． LNCS4464,
pp.254-268, Springer-Verlag, May 7th, 2007
学会発表
（A）招待講演
なし
（B）その他の学会発表
1. 送信者認証機能付き三者間鍵合意方式のスタン
ダードモデル . 佐藤智史 , 岡本健 , 岡本栄司 . 電子
情報通信学会情報セキュリティ研究会，2007 年 9 月
2. 送信者認証機能付きブロードキャスト暗号の改良
と安全性に関する考察 . 金沢史明，大川直人，土
井洋，岡本健，岡本栄司 . 情報処理学会 CSEC 研
究会，2007 年 5 月
3. 種数 4 の長楕円曲線の退化因子のスカラー倍公式
について . 金山直樹 , 山口武洋 , 岡本健 , 岡本栄司 .
電子情報通信学会 ISEC 研究会，2007 年
4. 電子文書の内容から通報者発覚の防止が可能な匿
名内部告発システムの提案と試作 . 多田，芦野，
佐々木，側高，松田，土井，岡本 . DICOMO’07，
2007 年 7 月
5. 匿名署名を実現するための Pairing を用いたグルー
プ署名ライブラリの実装 . 側高幸治 , 松田誠一 , 土
井洋 , 岡本健 , 小松文子 , 岡本栄司 . DICOMO’07，
2007 年 7 月
特記事項
1. Jean-Luc Beuchat, Nicolas Brisebarre, Jeremie Detrey
and Eiji Okamoto. CHES 2007 Best Paper Award,
2007.9
5.5.3 サステーナブルな計算環境の構築
研究代表者：加藤和彦
1. Kazuhiko Kato,“Modeling and Virtualization for
Secure Computing Environments”
，20th Annual Asian
Computing Science Conference（ASIAN 2007），
Doha, Qatar, 11 Dec 2007.
2. Akiyoshi Sugiki, Kei Yamatozaki, Richard Potter,
Kazuhiko Kato,“A Platform for Cooperative Server
Backups based on Virtual Machines”
，International
Service Availability Symposium 2008, LNCS, 2008.
To appear.
（B）その他の学会発表
1. 山本悠輔，新城靖，榮樂英樹，板野肯三，佐藤聡，
中井央，加藤和彦，“仮想計算機におけるデバイ
スエミュレーションの部分評価を用いた高速化”，
第 70 回情報処理学会全国大会 , 1P-1 ，2008 年 3 月．
3. Mitsuhiro Mabuchi, Yasushi Shinjo, Akira Sato,
and Kazuhiko Kato,“An Access Control Model for
Web-Services that Supports Delegation and Creation
of Authority”，The 7th International Conference on
Networking（ICN’
08），2008. To appear.
2. 高橋由直，新城靖，榮樂英樹，板野肯三，中井央，
佐藤聡，加藤和彦，“モード遷移削減による仮想
計算の高速化”，第 70 回情報処理学会全国大会 ,
1P-2，2008 年 3 月．
4. K. Omote and K. Kato: Protection and Recovery of
Disk Encryption Key using Smart Cards, Proceedings
of the Fifth International Conference on Information
Technology: New Generations（ITNG），Las Vegas,
USA, April.7-9, 2008. To appear.
5. S. Suzuki, Y. Shinjo, T. Hirotsu, K. Itano and K. Kato.
Capability-based egress network access control by
using DNS server Journal of Network and Computer
Applications, Volume 30, Issue 4, Special issue on
Information technology, pp.1275-1282, November
2007.
6. M i z u k i O k a a n d K a z u h i k o K a t o , “A n o m a l y
Detection Using Integration Model of Vector Space and
Network Representation”，IPSJ Journal, Vol.48, No.6,
pp.2118-2128, 2007.
学会発表
（A）招待講演
3. 登大遊，加藤和彦，新城靖，板野肯三，佐藤聡，
中井央，
“PC 上で動作するスケーラブルな IP ネッ
トワーク実験システム”，第 70 回情報処理学会全
国大会 , 1Y-8，2008 年 3 月．
4. 星野厚，岡瑞起，加藤和彦，“位置情報を用いた
ブログサービス「ろぐの細道」，第 70 回情報処理
学会全国大会”，2008 年 3 月．
5. 吉野純平，阿部洋丈，加藤和彦，
“広域ネットワー
クにおける大規模データ転送手法の検討”，第 70
回情報処理学会全国大会，2008 年 3 月．
6. 面和成 , 加藤和彦．スマートカードを用いた簡易
的な Certificateless Signature に関する一考察．The
2008 Symposium on Cryptography and Information
Security, Miyazaki, Japan, Jan. 22-25, 2008.
7. Emil Meng, Toshiyuki Mitsue, Hideki Eiraku,
Takahiro Shinagawa, Kazuhiko Kato,“Live-upgrading
Hypervisors: A Study in Its Applications”，情報処
研究業績
研究論文
1. 川崎仁嗣，阿部洋丈，加藤和彦，
“プロセストレー
ス機構の多重化法”，情報処理学会論文誌：コン
ピューティングシステム，2008 年．掲載予定．
235
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
理 学 会 研 究 報 告（2008-OS-107（3）
），pp.17-24，
2008 年 1 月．
研究業績
236
情報処理学会研究会報告 2007-OS-105（13）
，2007
年 4 月．
8. 池嶋俊，品川高廣，杉木章義，加藤和彦，
“耐ネッ
トワーク分断性を持つインターネットサービス
向け分散オブジェクト”，情報処理学会研究報告
2008-OS-107（4），pp.25-32，2008 年 1 月．
16. 杉木章義，加藤和彦，“サステーナブルサービス
のためのサービス基盤”，第 11 回プログラミング
および応用のシステムに関するワークショップ
（SPA 2007），ポスター発表，2007 年 8 月．
9. 杉木章義，Richard Potter，加藤和彦，
“仮想機械
のスナップショット機構を利用したサービスの高
信頼なパッシブ複製手法”，情報処理学会研究報
告 2008-OS-107（11），pp.79-86，2008 年 1 月．
17. 石川宗寿，加藤和彦，“インターネットサービス
のためのデータ複製管理手法”，第 11 回プログ
ラミングおよび応用のシステムに関するワーク
ショップ（SPA 2007），ポスター発表，2007 年 8 月．
10. 馬渕充啓，池嶋俊，川崎仁嗣，吉野純平，松井慧悟，
新城靖，佐藤聡，加藤和彦，“既存の Web 資源に
対するケーパビリティの管理・配布を行うサー
バの実現”，情報処理学会研究報告（2008-OS-107
（6）），pp.41-48，2008 年 1 月．
18. 大宮正大，品川高廣，加藤和彦，“ファイル名の
接頭辞を用いた簡易アクセス制御”，第 11 回プロ
グラミングおよび応用のシステムに関するワーク
ショップ（SPA 2007），ポスター発表，2007 年 8 月．
11. 山本悠輔 , 新城靖 , 榮樂英樹 , 板野肯三 , 佐藤聡 ,
中井央 , 加藤和彦，
“仮想計算機におけるデバイス
エミュレーションの特化による高速化”，情報処
理学会研究会報告 2008-OS-107（14）
，pp.103-110，
2008 年 1 月．
12. 加藤和彦．「セキュア VM プロジェクトの紹介」．
セキュリティキャンプ・キャラバン with プログ
ラミング – 筑波 –（第 5 回つくばコンピュータサ
イエンス産学オープンカレッジ）．2007 年 11 月．
13. 大宮正大，品川高廣，加藤和彦，“ファイル名の
接頭辞を用いた簡易アクセス制御”，第 19 回コン
ピュータシステムシンポジウム，pp.97-105，2007
年 11 月．
14. 面和成 , 加藤和彦．スマートカードを用いたディ
スク暗号鍵の保護およびリカバリに関する一考
察． コ ン ピ ュ ー タ セ キ ュ リ テ ィ シ ン ポ ジ ウ ム
2007（CSS2007）． 2007 年 11 月
15. 松井慧悟 , 佐藤聡 , 新城靖 , 板野肯三 , 馬渕充啓 ,
加藤和彦，
“Web ページに対するケーパビリティ
を用いたアクセス制御のプロキシによる実現”，
特記事項
（A）受賞
1. 情報処理学会第 70 回全国大会学生奨励賞．吉野
純平，阿部洋丈，加藤和彦，“広域ネットワーク
における大規模データ転送手法の検討”，第 70 回
情報処理学会全国大会，2008 年 3 月．
2. 情報処理学会システムソフトウェアとオペレー
ティングシステム研究会最優秀学生発表賞．榮樂
英樹 , 新城靖 , 加藤和彦 : カーネル・レベル・コー
ドによるユーザ・レベル VMM の移植性の向上，
第 104 回情報処理学会システムソフトウェアとオ
ペレーティングシステム研究会 , 2007 年 1 月 , pp.
17-24
3. 情報処理学会平成 19 年度コンピュータサイエ
ンス領域奨励賞．榮樂英樹 , 新城靖 , 加藤和彦 :
カーネル・レベル・コードによるユーザ・レベル
VMM の移植性の向上，第 104 回情報処理学会シ
ステムソフトウェアとオペレーティングシステム
研究会 , 2007 年 1 月 , pp.17-24
（B）シンポジウム開催
1. 第 1 回セキュア VM シンポジウム「仮想化とセキュ
リティ」．東京グランドホテル．2007 年 3 月 20 日．
2. 第 2 回セキュア VM シンポジウム「仮想化とセキュ
リティ」．富士ソフト アキバプラザ．2008 年 3 月
19 日．
（C）出張講義．
1. 「IT 社会の安全な暮らし方」．筑波大学付属中学校．
2008 年 2 月 1 日．
2. 「IT 社会の安全な暮らし方」．茨城県立並木高等
学校．2007 年 12 月 20 日．
（D）TV 放映
1. テレビ神奈川 Just Japan「情報の安全に取り組ん
でいますか？」．2008 年 2 月 23 日．
（E）特許出願
1. 特願 2008-69675．品川高廣，榮樂英樹，面和成，
谷本幸一，長谷川昌一，保理江高志，加藤和彦．
情報処理システム及び情報処理システム用プログ
ラム並びにクライアント装置のアクセス制御方
法．国立大学法人筑波大学．2008 年 3 月 18 日．
研究業績
237
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
5.6
総合人間科学研究
アスペクト
5.6.1 生活習慣病における心臓血管機能障害への治療と予
防の研究
研究代表者：宮内　卓
研究論文
1. Effect of systemic nitric oxide synthase inhibition on
arterial stiffness in humans. Sugawara J, Komine H,
Hayashi K, Yoshizawa M, Yokoi T, Otsuki H, Shimojo
N, Miyauchi T, Maeda S, Tanaka H. Hypertension Res
30（5），411-415（2007）
研究業績
238
2. Sex differences in the relationship between estrogen
receptor alpha gene polymorphisms and arterial
stiffness in older humans. Hayashi k, Maeda S,
Iemitsu M, Otsuki T, Sugawara J, Tanabe T, Miyauchi
T, Kuno S, Ajisaka R, Matsuda M. Am J Hypertens 20
（6），650-656（2007）
3. Systematic alpha-adrenergic and nitric oxide inhibition
on basal limb blood flow : effects of endurance
training in middle-aged and older adults. Sugawara
J, Komine H, Hayashi K, Yoshizawa M, Otsuki T,
Shimojo N, Miyauchi T, Yokoi T, Maeda S, Tanaka H.
Am J Physiol Heart Circ Physiol 293（3），1466-1472
（2007）
4. Co n t rib u to ry ro le o f V E G F o ve re xp r s s ion i n
endothelin-1-induced cardiomyocyte hypertrophy.
Shimojo N, Jesmin S, Zaedi S, Otsuki T, Maeda S,
Yamaguchi N, Aonuma K, Hattori Y, Miyauchi T. Am
J Physiol Heart Circ Physiol 293（1），474-481（2007）
5. Postexercise heart rate recovery accelerates in
strength-trained athletes. Otsuki T, Maeda S, Iemitsu
M, Saito Y, Tanimura Y, Sugawara J, Ajisaka R,
Miyauchi T. Med Sci Sports Exerc 39（2），365-370
（2007）
6. Endothelin antagonism normalizes VEGF signaling
and cardiac function in STZ-induced diabetic rat
hearts. Jesmin S, Zaedi S, Shimojo N, Iemitsu M,
Masuzawa K, Yamaguchi N, Mowa CN, Maeda S,
Hattori Y, Miyauchi T. Am J Physiol Endocrinol
Metab 292（4），1030-1040（2007）
7. Expression of steroidgenic enzymes and synthesis of
sex steroid hormones from DHEA in skeletal mustle of
rats. Aizawa K, Iemitsu M, Maeda S, Jesmin S, Otsuki
T, Mowa CN, Miyauchi T, Mesaki N. Am J Physiol
Endocrinol Metab 292
（2），577-584（2007）
8. Vascular endothelium-derived factors and arterial
stiffness in strength-and endurance-trained men.
Otsuki T, Maeda S, Iemitsu M, SaitoY, Tanimura Y
Ajisaka R, Miyauchi T. Am J Physiol Heart Circ
Physiol 292（2），786-791（2007）
9. Relationship between arterial stiffness and athletic
training programs in young adult men. Otsuki T,
Maeda S, Iemitsu M, Saito Y, Tanimura Y, Ajisaka R,
Miyauchi T. Am J Hypertents 20（9）, 967-973（2007）
10. Antagonism of endothelin action normalizes altered
levels of VEGF and its signaling in the brain of strokeprone spontaneously hypertensive rat. Jesmin S,
Maeda S, Mowa CN, Zaedi S, Togashi H, Prodhan SH,
Yamaguchi T, Yoshioka M, Sakuma I, Miyauchi T,
Kato N. Eur J Pharmacol 574
（2-3），158-171（2007）
学会発表
（B）その他の学会発表
1. E x e r c i s e t r a i n i n g p r e v e n t s a g i n g - i n d u c e d
cardiomyocyte loss via apoptotic signaling activation
in the heart. Iemitsu M, Maeda S, Miyachi M,
Miyauchi T. American Heart Association's Scientific
Sessions 2007, Florida, U.S.A., 2007.11.
2. Cardioprotective effect of eicosapentaenoic acid, an
important fish oil, through suppression of endothelin1-induced cardiomyocyte hypertrophy via PPAR-α.
Shimojo N, Jesmin S, Soma M, Maeda S, Miyauchi T,
Aonuma K. American Heart Association's Scientific
Sessions 2007, Florida, U.S.A., 2007.11.
3. Contributory role of VEGF overexpression in
endothelin-1-induced cardiomyocyte hypertrophy:
involvement of hyopoxia inducible factor. Shimojo N,
Jesmin S, Hattori Y, Maeda S, Miyauchi T, Aonuma
K. American Heart Association's Scientific Sessions
2007, Florida, U.S.A., 2007.11.
4. Polymorphism in endothelin-related genes affects
exercise-induced improvements of arterial stiffness
in the Japanese older subjects. Iemitsu M, Maeda S,
Otsuki T, Sugawara J, Tanabe T, Jesmin S, Kuno S,
Ajisaka R, Miyauchi T, Matsuda M. 第 71 回日本循
環器学会学術集会 , 神戸 , 2007.3.
cardiomyocyte hypertrophy in vitro: potential linkage
with VEGF. Shimojo N, Jesmin S, Maeda S, Iemitsu
M, Zaedi S, Otsuki T, Yamaguchi N, Aonuma K,
Yamaguchi I, Miyauchi T. 第 71 回日本循環器学会
学術集会 , 神戸 , 2007.3.
6. Endothelin antagonism greatly reverses upregulated
renin-angiotensin system in the hypertrophied heart of
SHR-SP. Iemitsu M, Maeda S, Jesmin S, Shimojo N,
Zaedi S, Otsuki T, Togashi H, Yamaguchi N, Aonuma
K, Yamaguchi I, Miyauchi T. 第 71 回日本循環器学
会学術集会 , 神戸 , 2007.3.
12. Endothelin selective A receptor antagonist recovers
downlegulated VEGF, NO and BCL-2 expression in
penile tissues in type 1 diabetic rat. Jesmin S, Maeda
S, Iemitsu M, Shimojo N, Zaedi S, Yamaguchi N,
Otsuki T, Aonuma K, Yamaguchi I, Miyauchi T. 第 71
回日本循環器学会学術集会 , 神戸 , 2007.3.
7. VEGF signaling is disrupted in the heart of mice
lacking estrogen receptor. Iemitsu M, Zaedi S, Maeda
S, Jesmin S, Shimojo N, Otsuki T, Yamaguchi N,
Hattori Y, Aonuma K, Yamaguchi I, Miyauchi T. 第 71
回日本循環器学会学術集会 , 神戸 , 2007.3.
13. Normalization of cardiac upregulation endothelin-1
system in type 2 diabetic rat by a long-acting calcium
blocker at sub-depressor dose. Shimojo N, Maeda
S, Zaedi S, Jesmin S, Iemitsu M, Otsuki T, Hattori Y,
Sakuma I, Yamaguchi N, Aonuma K, Yamaguchi I,
Miyauchi T. 第 71 回日本循環器学会学術集会 , 神
戸 , 2007.3.
8. Contributory role of VEGF overexpression in
endothelin-1-induced cardiomyocyte hypertrophy.
Shimojo N, Jesmin S, Maeda S, Iemitsu M, Zaedi S,
Otsuki T, Yamaguchi N, Aonuma K, Yamaguchi I,
Miyauchi T. 第 71 回日本循環器学会学術集会 , 神
戸 , 2007.3.
9. Estrogen receptor alpha and beta are equally involved
in cerebral vascular endothelial growth factor/KDR/
nitric oxide pathway in female mice. Jesmin S,
Maeda S, Zaedi S, Shimojo N, Iemitsu M, Otsuki T,
Yamaguchi N, Miyauchi T. 第 71 回日本循環器学会
学術集会 , 神戸 , 2007.3.
10. Estrogen pre-treatment prevents the ET-1-induced
14. Role of endothelin in the impairment cardiac function,
cardiac VEGF signaling and coronary collateral
development in early diabetic rats. Shimojo N, Maeda
S, Iemitsu M, Zaedi S, Jesmin S, Otsuki T, Yamaguchi
N, Aonuma K, Yamaguchi I, Miyauchi T. 第 71 回日
本循環器学会学術集会 , 神戸 , 2007.3.
15. 運動トレーニングによる中心動脈伸展性の増大に
エンドセリンが関与する . 前田清司 , 菅原順 , 吉
澤睦子 , 大槻毅 , 小峰秀彦 , 林貢一郎 , 家光素行 ,
横井孝志 , 鰺坂隆一 , 宮内卓 . 第 62 回日本体力医
学会大会 , 秋田 , 2007.9.
研究業績
5. MAPK activation change to a single bout of exercise
in untrained and trained hearts of rat. Iemitsu M,
Maeda S, Jesmin S, Otsuki T, Kasuya Y, Aonuma K,
Yamaguchi I, Miyauchi T. 第 71 回日本循環器学会
学術集会 , 神戸 , 2007.3.
11. Chronic treatment with endothelin receptor antagonist
normalizes the altered cerebral capillary density in the
frontal cortex of SHR-SP rats. Otsuki T, Maeda S,
Zaedi S, Shimojo N, Iemitsu M, Togashi H, Jesmin S,
Yamaguchi N, Aonuma K, Yamaguchi I, Miyauchi T.
第 71 回日本循環器学会学術集会 , 神戸 , 2007.3.
239
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
5.6.2 難治癌に対する個別化細胞療法の開発
研究業績
240
研究代表者：赤座英之
研究論文
1. Urinary cytology and nuclear matrix protein 22 in
the detection of bladder cancer recurrence other than
transitional cell carcinoma. Hutterer GC, Karakiewicz
PI, Zippe C, Ludecke G, Boman H, Sanchez-Carbayo
M, Casella R, Mian C, Friedrich MG, Eissa S, Akaza
H, Serretta V, Hedelin H, Rupesh R, Miyanaga N,
Sagalowsky AI, Perrotte P, Lotan Y, Marberger MJ,
Shariat SF. BJU Int 101, 561-565（2008）
2. Evidence-based Clinical Practice Guidelines for
Prostate Cancer（Summary - JUA 2006 Edition）．
Kamidono S, Ohshima S, Hirao Y, Suzuki K, Arai Y,
Fujimoto H, Egawa S, Akaza H, Hara I, Hinotsu S,
Kakehi Y, Hasegawa T; Working Group for Creation of
Clinical Practice Guidelines for Prostate Cancer, The
Japanese Urological Association. Int J Urol 15, 1-18
（2008）
3. Background Variables for the Patients with Invasive
Bladder Cancer Suitable for Bladder-preserving
Therapy. Naoto Miyanaga, Hideyuki Akaza, Shiro
Hinotsu, Akira Joraku, Takehiro Oikawa, Noritoshi
Sekido, Koji Kawai, Toru Shimazui. Jpn J Clin Oncol
37, 852-857（2007）
4. Phase II study to investigate the efficacy, safety, and
pharmacokinetics of Sorafenib in Japanese patients
with advanced renal cell carcinoma. Hideyuki Akaza,
Taiji Tsukamoto, Masaru Murai, Keiko Nakajima, Seiji
Naito. Jpn J Clin Oncol 37, 755-762（2007）
5. Current status of endocrine therapy for prostate cancer
in Japan-Analysis of primary androgen deprivation
therapy on the basis of data colloected by J-CaP. Shiro
Hinotsu, Hideyuki Akaza, Michiyuki Usami, Osamu
Ogawa, Susumu Kagawa, Tadaichi Kitamura, Taiji
Tsukamoto, Seiji Naito, Mikio Namiki, Yoshihiko
Hirao, Masaru Murai, Hidetoshi Yamanaka, The Japan
Study Group of Prostate Cancer（J-CaP）． Jpn J Clin
Oncol 37, 775-781（2007）
6. The impact of real-time tissue elasticity imaging
（elastography）on the detection of prostate cancer:
clinicopathological analysis. Masakazu Tsutsumi,
Tomoaki Miyagawa, Takeshi Matsumura, Natsui
Kawazoe, Satoru Ishikawa, Tatsuro Shimokama,
Tsuyoshi Shiina, Naoto Miyanaga, Hideyuki Akaza.
Int J Clin Oncol 12, 250-255（2007）
7. Three-weekly Docetaxel with Prednisone is Feasible
for Japanese Patients with Hormone-refractory
Prostate Cancer: A Retrospective Comparative Study
with Weekly Docetaxel Alone. Toru Shimazui, Koji
Kawai, Naoto Miyanaga, Takahiro Kojima, Noritoshi
Sekido, Shiro Hinotsu, Takehiro Oikawa, Akira Joraku
and Hideyuki Akaza. Jpn J Clin Oncol 37, 603-608
（2007）
8. Dietary isoflavones may protect against prostate
cancer in Japanese men. Yoshie Nagata, Tomoko
Sonoda, Mitsuru Mori, Naoto Miyanaga, Koji
Okumura, Ken Goto, Seiji Naito, Kiyohide Fujimoto,
Yoshihiko Hirao, Atsushi Takahashi, Taiji Tsukamoto,
Hideyuki Akaza. J Nutr 137, 1974-1979（2007）
9. Molecular Features of Hormone-Refractory Prostate
Cancer Cells by Genome-Wide Gene Expression
Profiles. Kenji Tamura, Mutsuo Furihata, Tatsuhiko
Tsunoda, Shingo Ashida, Ryo Takata, Wataru Obara,
Hiroki Yoshioka, Yataro Daigo, Yasutomo Nasu,
Hiromi Kumon, Hiroyuki Konaka, Mikio Namiki,
Keiichi Tozawa, Kenjiro Kohri, Nozomu Tanji,
Masayoshi Yokoyama, Toru Shimazui, Hideyuki
Akaza, Yoichi Mizutani, Tsuneharu Miki, Tomoaki
Fujioka, Taro Shuin, Yusuke Nakamura, Hidewaki
Nakagawa . Cancer Res 67, 5117-5125（2007）
11. Prediction of in vitro response to interferon-α in
renal cell carcinoma cell lines. Toru Shimazui，
Yoshihiro Ami, Kazuhiro Yoshikawa, Kazuhiko
Uchida, Takahiro Kojima, Takehiro Oikawa, Kogenta
Nakamura, Nobuaki Honda, Shiro Hinotsu, Jun
Miyazaki, Noriko Kunita, Hideyuki Akaza. Cancer Sci
98, 4529-534（2007）
12. The 5th Conference on Asian Trends in Prostate
Cancer Hormone Therapy. Hideyuki Akaza, Malcolm
A Moore, Shu-Jen Chang, Christopher Cheng, Han
Yong Choi, Kesavan Esuvaranathan, Shiro Hinotsu,
Sung-Joon Hong, choung-Soo Kim, Wun-Jae Kim,
Masaru Murai, Seiji Naito, Doddy Soebadi, Jae-Mann
Song, Rainy Umbas, Michiyuki Usami, Shujie Zia,
Chi-Rei Yang. Asian Pacific J Cancer Prev 8, 3-12
（2007）
13. Report from the 1st Japanese Urological AssociationJapanese Society of Medical Oncology joint
conference, 2006:‘A step towards better collaboration
between urologists and medical oncologists’．
Hideyuki Akaza. Int J Urol 14, 375-383（2007）
14. L-arginine administration reverses anemia associated
with renal disease. Tarumoto T, Imagawa S, Kobayashi
M, Hirayama A, Ozawa K, Nagasawa T. Int J Hematol
86, 126-129（2007）．
16. Does K-11706 enhance performance and why?
Imagawa S, Matsumoto K, Horie M, Ohkoshi N,
Nagasawa T, Doi T, Suzuki N, Yamamoto M. Int J
Sports Med 28, 928-933（2007）．
17. Repression via the GATA box is essential for tissuespecific erythropoietin gene expression. Obara
N, Suzuki N, Kim K, Nagasawa T, Imagawa S,
Yamamoto M. Blood（In press）．
18. Cell cycle checkpoint and apoptosis induction in
glioblastoma cells and fibroblasts irradiated with
carbon beam. Tsuboi K, Moritake T, Tsuchida Y,
Tokuuye K, Matsumura A, Ando K. J Radiat. Res 48,
317-325（2007）
19. A clinical trial of autologous formalin-fixed tumor
vaccine for glioblastoma multiforme patients. Ishikawa
E, Tsuboi K, Yamamoto T, Muroi A, Enomoto T,
Takano S, Matsumura A, Ohno T. Cancer Sci 98,
1226-1233（2007）
20. Endoscopic observation of pathophysiology of
ventricular diverticulum. Osuka S, Takano S, Enomoto
T, Ishikawa E, Tsuboi K, Matsumura A. Childs Nerv
Syst 23, 897-900（2007）
21. Long-term functional outcome of patients with
intracranial germinoma. Osuka S, Tsuboi K, Takano
S, Ishikawa E, Tokuue K, Akine Y, Matsumura A. J
Neurooncol 83, 71-9（2007）
22. High-dose chemotherapy with autologous stem cell
rescue in children with newly diagnosed malignant
brain tumors. Takano S, Shimizu T, Fukushima T,
Muroi A, Yamamoto T, Tsuboi K, Tsurubuchi T,
研究業績
10. Bicalutamide 80mg combined with a luteinizing
hormone-releasing hormone agonist（LHRH-A）
versus LHRH-A monotherapy in advanced prostate
cancer: findings from a phase III randomized, doubleblind, multicenter trial in Japanese patients. M Usami,
H Akaza, Y Arai, Y Hirano, S Kagawa, H Kanetake, S
Naito, Y Sumiyoshi, Y Takimoto, A Terai, H Yoshida,
Y Ohashi. Prostate Cancer Prostatic Dis（Published
online 2 January 2007）10, 194 - 201（2007）
15. c-Maf Expression in Angioimmunoblastic T-cell
Lymphoma. Idate Murakami Y, Yatabe Y, Sakaguchi,
Y, Saki E, Yamashita Y, Morito N, Yoh K, Fujioka, Y,
Matsuno F, Hata, H, Mitsuya H, Imagawa S, Suzuki,
A, Esumi H, Sakai M, Takahashi S, Mori N. Am J Surg
Pathol 31, 1695-1702（2007）．
241
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Tamura E, Matsumura A. Neuro-Oncol 9, 194（2007）
23. O c u l o m o t o r p a l s y t r e a t e d b y m i c r o v a s c u l a r
decompression. Suzuki K, Muroi A, Kujiraoka Y,
Takano S, Matsumura A. Surgical Neurology（2008 in
press）
研究業績
242
24. 進行前立腺癌に対する MAB 療法の費用対効果分
析 . 西村周三，荒井陽一，宇佐美道之，金武洋，
内藤誠二，赤座英之 . 癌と化学療法 34, 589-595
（2007）
25. 茨城県前立腺がん 2 次検診の現状と動向−検診
担当医へのアンケート調査より− . 服部一紀，樋
之津史郎，赤座英之 . 日本がん検診・診断学会誌
15, 153-157（2008）
26. 限局性・局所進行前立腺癌に対する MAB 療法の
考え方 . 赤座英之，Fernand Labrie，並木幹夫 . 癌
と化学療法 34, 657-669（2007）
27. JUA 前立腺癌診療ガイドライン：初版の読みどこ
ろと改訂へ向けての課題 薬物療法 . 樋之津史郎，
赤座英之 . 泌尿器外科 20, 761-765（2007）
28. 前立腺がんの診療（精巣腫瘍を含む）5．治療に
伴う副作用対策 3）薬物療法による副作用へど
う対応するか . 島居徹，赤座英之 . 臨床腫瘍プラ
クティス 3, 303-306（2007）
29. 進行尿路上皮癌の化学療法 転移性尿路上皮癌に
対する化学療法の有用性と問題点− Second line,
Third line を含めて−島居徹，赤座英之 . 泌尿器外
科 20, 1157-1162（2007）
30. 泌尿器科におけるがん治療のあり方―第 44 回日
本癌治療学会総会会長の立場から―. 赤座英之 .
癌と化学療法 34, 67-74（2007）
31. 腎臓の病気 腎臓がん . 島居徹，赤座英之 . から
だの科学 255, 76-80（2007）
32. Neoadjuvant Therapy の適応と効用・Ⅱ 膀胱癌 .
宮永直人，赤座英之 . 癌と化学療法 34, 1745-1749
（2007）
33. 前立腺癌予防の可能性 イソフラボン . 宮永直人，
赤座英之 . 泌尿器外科 20, 1517-1523（2007）
34. 前立腺癌―基礎・臨床研究のアップデート―Ⅰ．
基礎研究 発症と予防 食生活と前立腺癌発症 .
宮 永 直 人， 赤 座 英 之 . 日 本 臨 床 65（ 増 刊 10），
49-53（2007）
35. 前立腺癌―基礎・臨床研究のアップデート―Ⅱ．
臨床研究 治療 化学療法 再燃前立腺癌に対す
るドセタキセル療法（2）：プレドニゾロンとの併
用 . 島居徹，赤座英之 . 日本臨床 65（増刊 10），
499-503（2007）
36. 前立腺癌―基礎・臨床研究のアップデート―Ⅱ．
臨床研究 治療 内分泌療法 前立腺癌に対する
アンドロゲン遮断療法の現状と展望 . 赤座英之 .
日本臨床 65（増刊 10），431-437（2007）
37. 茨城県のがん治療における取り組みについて . 赤
座英之 . 茨城県医師会報 649, 15-16（2007）
38. セカンドオピニオン実践ガイド 前立腺癌 . 及
川剛宏 , 赤座英之 . Medical Practice 24, 175-178
（2007）
39. Current Organ Topics: Genitourinary 泌尿器科系悪性
腫瘍 . 赤座英之 . 癌と化学療法 35, 30（2008）
40. 今後の抗がん剤開発の方向性 . 赤座英之，河合弘
二，鶴尾隆，塚越茂，相羽恵介，島田安博，掛地
吉弘，石川秀樹，池田正，中村清吾，田村友秀，
山本信之，礒西成治，樋之津史郎，廣瀬傑，桂淳 .
癌と化学療法 35, 351-360（2008）
41. 臨床医学の展望 ―診断および治療上の進歩（4）
泌尿器科学 . 赤座英之，河合弘二，宮永直人関戸
哲利，末富崇弘，及川剛宏，常樂晃，島居徹，樋
之津史郎 . 日本医事新報 4374, 85-91（2008）
42. 腎癌の新しい治療法 1）分子標的治療（ソラフェ
ニブ）①開発の経緯と臨床試験での有効性 . 島居
徹，赤座英之 . インフォームドコンセントのため
の図説シリーズ 腎癌医薬ジャーナル社 102-109
（2007）
43. 前立腺腫瘍―前立腺癌 . 赤座英之 . NEW 泌尿器
科学 改訂第 2 版 南江堂 244-253（2007）
45. 化学療法 再燃前立腺癌に対するドセタキセル
療法（2）：プレドニゾロンとの併用 . 島居徹，赤
座英之 . 日本臨床増刊号 前立腺癌 基礎・臨床
研究のアップデート 日本臨床社 499-503（2007）
46. マ ウ ス 肺 癌 由 来 腫 瘍 細 胞 株 LLC に お け る
2-oxoglutarate の効果 . 松本健 , 堀江正樹 , 小
原直，今川重彦 . 医学のあゆみ 222, 507-508
（2007）
47. 腫瘍の血管誘導能に対する 2-oxoglutarate の効
果 . 松本健 , 堀江正樹 , 小原直 , 今川重彦 . 医学
のあゆみ 223, 199-200（2007）
48. 運動と貧血 慢性疾患に対する身体活動のすすめ
かた . QOL 向上への新しい具体策 . 今川重彦 . 臨 床 ス ポ ー ツ 医 学 臨 時 増 刊 号 24, 172-174
（2007）
52. 2-oxoglutarate を用いた実験腫瘍モデルマウスに
おける腫瘍血管新生および増殖の抑制効果 . 松
本健 , 堀江正樹 , 平野育生 , 中彩乃 , 小原直 , 今川
重彦 . 医学のあゆみ ,（印刷中）
53. 高地・低酸素トレーニングの分子生物学 . ハイポ
キシア生物学 - 酸素代謝からみる生命現象の方程
式．今川重彦．医学のあゆみ ，（印刷中）．
54. 悪性脳腫瘍に対する特異的免疫療法，−特に自
家腫瘍ワクチン療法を中心に．坪井康次，石川
栄一，松村明．脳神経外科速報（メディカ出版）
17, 600-9（2007）
55. 網膜芽細胞腫に続発し 2 回の自家骨髄移植併用
大量化学療法が有効であった髄腔内播種を伴う
松果体芽腫の 1 例 . 中尾朋平，清水崇史，福島敬，
榎本有希，高野晋吾，阿武泉，菅原信二，大原潔，
松井陽 . 小児がん 43, 736-741（2007）
56. 消退と増大を繰り返した傍鞍部腫瘤の 1 例 . 高野
晋吾，佐藤弘茂，室井愛，坪井康次，清水崇史，
松村明 . 日本内分泌学会雑誌 83, 132-133（2007）
57. Uveo-meningeal syndrome により水頭症再発を来
した症例 . 山本弥生，鈴木謙介，山崎友郷，高野
晋吾，松村明 . No Shinkei Geka 35, 995-999（2007）
49. 造血機構と腎性貧血 特集 1・腎性貧血 . 今川重
彦 . 血液フロンティア 18（2）
，18-25（2008）
58. PI カテーテルを用いた脳室ドレナージ術による
新生児水頭症管理 . 伊藤嘉朗，青木一泰，松木孝
之，榎本貴夫，高野晋吾，松村明 . 小児の脳神経
32, 371-375（2007）
50. 女性アスリートにおける月経状態および種目特
性が骨代謝動態に及ぼす影響 . 鈴木なつ未 , 相
澤勝治 , 中村真理子 , 今井智子 , 朱美賢 , 目崎登 ,
今川重彦 . 臨床スポーツ医学 16, 72-78（2008）
59. 小児脳幹グリオーマに対する QOL を考えた手術・
化学療法の取り組み . 高野晋吾，鶴淵隆夫，山本
哲哉，柴田靖，坪井康次，松村明 . 小児の脳神経
（2008 in press）
51. 貧血とその予防 『予防』としてのスポーツ医学
−スポーツ外傷・障害とその予防・再発予防 . 60. 視 床 と 傍 側 脳 室 に 多 中 心 性 病 変 を も っ た
germinoma の 1 例 . 高野晋吾，大須賀覚，益子良太，
研究業績
44. 内分泌療法 前立腺癌に対するアンドロゲン遮
断療法の現状と展望 . 赤座英之 . 日本臨床増刊号
前立腺癌 基礎・臨床研究のアップデート 日本
臨床社 431-437（2007）
今川重彦 . 臨床スポーツ医学 , 臨時増刊号 （印
刷中）
243
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
松村明 . No Shinkei Geka（2008 in press）
61. 新しい化学療法剤：テモゾロミド . 高野晋吾 . 日
病薬誌 43, 835-840（2007）
62. 脳腫瘍の治療 ; 手術・化学療法・放射線療法 . 高
野晋吾 . 脳腫瘍の子どもと家族のケア . 小児看護
30, 1648-1654（2007）
研究業績
244
63. がん看護 実践シリーズ 1 脳腫瘍：脳腫瘍の診
断・治療・看護 CT 検査 . 高野晋吾 . メヂカル
フレンド社 90-95（2007）
3. Uncontrolled Confirmatory Trial of Single-Agent
Sorafenib in Japanese Patients with Advanced Renal
Cell Carcinoma. Hideyuki Akaza. 24th Korea-Japan
Urologic Congress, Chungbuk, Korea, 2007. 10
4. Detection of hypoxia inducible gene manipulation.
Imagawa S, Horie M, Matsumoto K, Hirano I, Suzuki
N, Yamamoto M. The 2nd JST-ERATO Yamamoto
Environmental Response Project International
Symposium: The Environmental Response. Tsukuba,
Japan, 2007. 12.
64. 手術合併症の頻度とその対策 . −脊髄腫瘍−． 脳
腫瘍の外科 . −合併症のない脳腫瘍の外科を目指
して−． 松村明，上村和也，高野晋吾，山本哲哉 .
メディカ出版 124-130（2007）
5. Combination of high dose proton radiotherapy and
immunotherapy for glioblastoma multiforme. Koji
Tsuboi. Department of Radiaition Oncology Seminar
Series, Southwestern Medical Center, University of
Texas, Dallas, USA, 2007. 3.
65. 神経内視鏡による視床グリオーマの診断・治療 .
高野 晋 吾 . 脳腫瘍実践ケーススタデイ 1, 18-21
（2008）
6. 膀胱温存について . 赤座英之 . 第 22 回 大阪化
学療法研究会（OCUU 化学療法研究会），大阪 ,
2007. 5.
66. 視床と傍側脳室に多中心性病変を持った germinoma
の 1 例 . 高野晋吾 . 脳腫瘍実践ケーススタデイ 1,
92-95（2008）
7. 浸潤性膀胱癌の温存療法の可能性 . 赤座英之 . 第 21
回神戸 Urogenital Tumor Conference, 神戸 , 2007. 5.
67. 気づけますか？ 危険な合併症とその徴候・尿崩症 .
高野晋吾，松村明 . Brain Nursing 24, 40-44（2008）
学会発表
（A）招待講演
1. Coping with Increasing Prostate Cancer - Chemoprevention
of prostate cancer. Naoto Miyanaga, Hideyuki
Akaza. 66th Annual Meeting of the Japanese Cancer
Association, Yokohama, Japan, 2007. 10
2. UICC-APOCP Session: Cancer Research and
Prevention in Asia in Coming Era - Multinational
clinical trials in Asia; An example of prostate cancer
prevention study. Hideyuki Akaza. 66th Annual
Meeting of the Japanese Cancer Association,
Yokohama, Japan, 2007. 10
8. 浸潤性膀胱癌の治療と将来「膀胱温存療法」. 赤
座英之 . ファイザーＴＶシンポジウム「膀胱癌」,
東京 , 2007. 5
9. 大豆イソフラボンの前立腺癌抑制効果 . 赤座英之 .
2007 年日本テンペ研究会春季総会 , 東京 , 2007. 6
10. DHT（dihydrotestosterone）制御と前立腺癌予防 .
赤座英之 . 日本アンドロロジー学会 第 26 回学術
大会 , 千葉 , 2007. 6
11. ステージＣ前立腺癌には CAB が有効 !? 赤座英之 .
第 72 回日本泌尿器科学会東部総会 , 札幌 , 2007. 8
12. 進行性腎癌の治療：最近の動向 . 赤座英之 . 九州
BT/OAB/RCC 学術講演会 , 福岡 , 2007. 8
13. 第 13 回 中山恒明賞受賞記念講演 膀胱癌治療；膀
胱を失わない治療法の開発―誰が primary doctor
となるべきか？― 赤座英之 . 第 45 回 日本癌治
療学会総会 , 京都 , 2007. 10
14. がん治療 update：前立腺癌・腎細胞癌 . 赤座英之 .
第 45 回 日本癌治療学会総会 , 京都 , 2007. 10
16. 腎細胞癌の新しい治療 . 赤座英之 . 第 4 回新潟腎
泌尿器疾患研究会 , 新潟 , 2007. 10
17. 悪性脳腫瘍に対する免疫療法における組織学的検
討 . 坪井康次 . 第 33 回埼玉脳腫瘍病理懇話会 , 埼
玉 , 2007. 6
18. 悪性脳腫瘍に対する放射線と免疫療法の併用効
果 . 坪井康次 . 第 2 回つくば医科学研究交流会 ,
茨城 , 2007. 11
（B）その他の学会発表
1. Genomic analysis - Comprehensive genomic analysis
of clear cell renal cell carcinoma by high-density SNP
array and gene expression array. Takahiro Kojima,
Toru Shimazui, Shiro Hinotsu, Takehiro Oikawa,
Koji Kawai, Ryo Horie, Miyuki Katto, Takuya
Katagiri, Hideyuki Akaza, Kazuhiko Uchida. 66th
Annual Meeting of the Japanese Cancer Association,
Yokohama, Japan, 2007. 10
2. Diagnostic ureteroscopy for upper urinary tract
tumours. Oikawa T, Endo M, Sekido N, Hinotsu S,
Miyanaga N, Kawai K, Shimazui T, Akaza H. 29th
Congress of the Societe Internationale d’
Urologie ,
Paris, France, 2007. 9
3. Acquisition of Susceptibility in interferon-alpha（IFN）
-resistant cell line by IFN response related gene in
renal cell carcinoma cell line. Shimazui T, Yoshikawa
K, Ami Y, Kojima T, Uchida K, Shiro Hinotsu,
4. Significance of magnetic resonance image prior to
prostate biopsies for the consideration of unnecessary
biopsies. Joraku A, Yamaguchi M, Oikawa T, Sekido
N, Hinotsu S, Miyanaga N, Kawai K, Shimazui T,
Akaza H. 29th Congress of the Societe Internationale
d’
Urologie , Paris, France, 2007. 9
5. Immunoprotection by octaarginine-modified liposomes
incorporating cell wall of BCG in murine bladder
carcinoma. Akira Joraku, Koji Kawai, Kentaro
Kogure, Takahiro Yamamoto, Jun Miyazaki, Ikuya
Yano, Hideyyoshi Harashima, Hideyuki Akaza. 66th
Annual Meeting of the Japanese Cancer Association,
Yokohama, Japan, 2007. 10
6. The interaction of genes and isoflavones intake on
prostate cancer risk. Tomoko Sonoda, Hiromu Suzuki,
Mitsuru Mori, Naoto Miyanaga, Akira Yokomizo, Seiji
Naito, Yoshihiko Hirao, Taiji Tsukamoto, Hideyuki
Akaza. 66th Annual Meeting of the Japanese Cancer
Association, Yokohama, Japan, 2007. 10
7. Autologous activated natural-killer cell therapy for
recurrent renal cell carcinoma, prostate cancer and
malignant brain tumor. Oikawa T, Kawai K, Sekido
N, Hinotsu S, Miyanaga N, Shimazui T, Akaza H.
The 24th Korea-Japan Urologic Congress, Chungbuk,
Korea, 2007. 10
8. The relationship between testosterone levels and aging
males’symptoms score（By two questionnaires）
． T.
Suetomi, K. Matsuki, H. Toma, A. Joraku, T. Oikawa,
N. Sekido, S. Hinotsu, N. Miyanaga, K. Kawai, T.
Shimazui, H. Akaza. The 2nd Japanese-ASEAN Men’
s
Health & Aging Conference and 7th Annual Meeting
of the Japanese Society for the Study of the Aging
Male, Yamanaka Resort-Spa, Japan, 2007.11
9. Proton beam therapy for clival chordomas in Tsukuba.
Koji Tsuboi, Yasutaka Hayashi, Yoshiko Ohshiro,
研究業績
15. JUA/JSMO Joint Conference 泌尿器科悪性腫瘍の
診断：どのように Sub-specialist を育てるのか ?―
「泌尿器癌治療における泌尿器科の立場」. 赤座英
之 . 第 45 回 日本癌治療学会総会 , 京都 , 2007. 10
Shinsuke Saga, Hideyuki Akaza. 29th Congress of the
Societe Internationale d’
Urologie , Paris, France, 2007. 9
245
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
Ayae Kanemoto, Nobuyoshi Fukumitsu, Hidetsugu
Nakayama, Shinji Sugahara, Hiroshi Igaki, and Koichi
Tokuuye. PTCOG 46, Zibo, China. 2007. 5
研究業績
246
17. 限局性前立腺癌の治療選択 ホルモン療法の位置
づけ . 赤座英之 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 ,
神戸 , 2007 年 4 月
10. A clinical trial of autologous formalin-fixed tumor
vaccine（AFTV）for patients with glioblastoma
multiforme. Koji Tsuboi, Eiichi Ishikawa, Tetsuya
Yamamoto, Shingo Takano, Akira Matsumura, Tadao
Ohno. ASCO Meeting, Chicago,USA, 2007. 6
18. 前立腺癌に対する重粒子線（炭素イオン線）の治
療成績と今後の展開 . 鈴木啓悦，赤倉功一郎，辻
比呂志，赤座英之，市川智彦，高波眞佐治，畠亮，
原田昌興，丸岡正幸，辻井博彦，島崎淳 . 第 45
回 日本癌治療学会総会 , 京都 , 2007 年 10 月
11. Treatment strategy for low grade astrocytoma.
Shingo Takano, Tetsuya Yamamoto, Eiichi Ishikawa,
Satoru Osuka, Masahiro Iguchi, Koji Tsuboi, Akira
Matsumura. 5th meeting of the Asian Society for
Neuro-Oncology, Istanbul, 2007. 11
19. 本邦の再燃前立腺癌におけるプレドニゾロン併用
3 週毎ドセタキセルと毎週投与の比較 . 島居徹，
河合弘二，宮永直人，関戸哲利，樋之津史郎，及
川剛宏，常楽晃，小島崇宏，赤座英之 . 第 45 回
日本癌治療学会総会 , 京都 , 2007 年 10 月
12. 診療ガイドラインの作成とその検証 診療ガイ
ドラインの文献探索と構造化抄録 . 樋之津史郎，
赤座英之 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 ,
2007 年 4 月
20. 日本における前立腺癌内分泌療法の実態―J-CaP
研究会データにおける primary androgen deprivation
therapy の解析―. 樋之津史郎，赤座英之，宇佐美
道之，小川修，香川征，北村唯一，塚本泰司，内
藤誠二，平尾佳彦，村井勝，山中英壽，J-CaP 研
究会 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007
年4月
13. 浸潤性膀胱癌に対する膀胱温存治療の可能性と限
界 膀胱温存が可能な筋層浸潤膀胱癌の背景因
子 . 宮永直人，樋之津史郎，赤座英之 . 第 95 回日
本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
14. 前立腺癌の各種ノモグラムの現状と有用性の検
証内分泌療法における予後予測リスクテーブル：
J-CaP 研究会データより . 樋之津史郎，赤座英之，
宇佐美道之，J-CaP 研究会 . 第 95 回日本泌尿器科
学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
15. 泌尿器科領域の再生医療の進歩 再生能力を有す
る腎由来細胞 . 常樂晃，ユー ジェイムス，アタ
ラ アンソニー，赤座英之 . 第 95 回日本泌尿器
科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
16. 泌尿器科領域の再生医療の進歩 大網内留置コ
ラーゲンスポンジを用いたプレハブモデルによる
膀胱拡大術 . 服部一紀，常樂晃，宮川友明，河合
弘二，島居徹，赤座英之 . 第 95 回日本泌尿器科
学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
21. 前立腺肥大症における排尿筋過反射と年齢・閉塞
グレードとの関連 . 関戸哲利，樋之津史郎，常樂晃，
及川剛宏，宮永直人，河合弘二，島居徹，赤座英
之 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年
4月
22. 精巣及び性腺外胚細胞腫 21 例に対する TIP 療法
の長期成績 . 河合弘二，及川剛宏，常樂晃，関戸
哲利，樋之津史郎，宮永直人，島居徹，赤座英之 .
第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
23. PSA カットオフ値変更による茨城県前立腺癌検診
2 次健診受診者数の変化 . 福原喜春，樋之津史郎，
服部一紀，内田克紀，島居徹，赤座英之 . 第 95
回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
24. 広汎子宮全摘術後早期の尿流動態検査所見は術後
1 年目の下部尿路管方法と関連するか？． 川添夏
衣，関戸哲利，樋之津史郎，常樂晃，及川剛宏，
宮永直人，河合弘二，島居徹，赤座英之 . 第 95
回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
25. 日本人進行性腎細胞癌患者を対象としたソラフェ
ニブ単剤投与による第Ⅱ相臨床試験 . 内藤誠二，
村井勝，塚本泰司，赤座英之 . 第 95 回日本泌尿
器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
27. 腎癌細胞株におけるインターフェロン α 感受性関
連遺伝子の導入による感受性の獲得 . 島居徹，吉
川和宏，阿弥良浩，小島崇弘，内田和彦，赤座英
之 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年
4月
28. 高密度 SNP アレイによる淡明腎細胞癌の網羅的
ゲノム解析 . 小島崇弘，島居徹，及川剛宏，河合
弘二，堀江亮，甲藤美幸，片桐拓也，内田和彦，
赤座英之 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 ,
2007 年 4 月
29. 健常人を対象にしたイソフラボン錠投与における
体内薬物動態に関する臨床研究 . 田中雅博，藤本
清秀，近藤秀明，千原良友，鳥本一匡，田中宣道，
平山暁秀，吉田克法，平尾佳彦，赤座英之 . 第 95
回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
30. 前立腺生検前 MRI 画像診断の有用性についての
検討 . 常樂晃，及川剛宏，関戸哲利，樋之津史郎，
宮永直人，河合弘二，島居徹，赤座英之 . 第 95
回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
31. T1c 前立腺癌症例における超音波組織弾性イメー
ジングの有用性 . 安東聡，宮永直人，宮川友明，
常樂晃，及川剛宏，関戸哲利，樋之津史郎，河合
弘二，島居徹，山川誠，椎名毅，赤座英之 . 第 95
回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 , 2007 年 4 月
33. 経尿道的膀胱腫瘍切除術後に発症した悪性症候群
の 1 例 . 木村友和，廣瀬優樹，高岡栄一郎，山本
貴大，関戸哲利，島居徹，赤座英之 . 第 72 回日
本泌尿器科学会茨城地方会 , つくば , 2007 年 6 月
34. 精索結核の 1 例 . 安東聡，山本貴大，及川剛宏，
常樂晃，関戸哲利，樋之津史郎，宮永直人，河合
弘二，島居徹，赤座英之 . 第 72 回日本泌尿器科
学会茨城地方会 , つくば , 2007 年 6 月
35. 茨城県における泌尿器科腹腔鏡手術の現状 . 関戸
哲利，服部一紀，樋之津史郎，島居徹，赤座英
之 . 第 72 回日本泌尿器科学会茨城地方会 , つくば ,
2007 年 6 月
36. 精巣腫瘍導入化学療法における腎機能障害 . 山本
貴大，河合弘二，安東聡，高岡栄一郎，常樂晃，
及川剛宏，関戸哲利，樋之津史郎，宮永直人，島
居徹，赤座英之 . 第 42 回茨城腎研究会 , 水戸 ,
2007 年 7 月
37. 前立腺癌検診受診間隔延長の可能性―茨城県前立
腺癌検診データの解析―. 安東聡，樋之津史郎，
服部一紀，内田克己，島居徹，赤座英之 . 第 16
回日本腎泌尿器疾患予防医学研究会 , 大阪 , 2007
年7月
38. 環境・宿主要因による前立腺癌発生の疫学的研究：
健常人を対象としたイソフラボン錠投与における
体内薬物動態の臨床研究 . 田中雅博，藤本清秀，
平山暁秀，田中宣道，米田龍生，吉田克法，平尾
佳彦，赤座英之 . 第 16 回日本腎泌尿器疾患予防
医学研究会 , 大阪 , 2007 年 7 月
39. 泌尿器疾患診療ガイドラインの作成支援システ
ム . 樋之津史郎，赤座英之 . 第 72 回日本泌尿器科
学会東部総会 , 札幌 , 2007 年 8 月
研究業績
26. ホルモン不応性前立腺癌に対するプレドニゾロン
併用によるドセタキセルの第 2 相臨床試験 . 住吉
義光，赤座英之，内藤誠二，塚本泰司，古賀寛
史，原林透 . 第 95 回日本泌尿器科学会総会 , 神戸 ,
2007 年 4 月
32. 男性機能外来を受診した 65 歳以上の高齢者の ED
の特徴 . 末富崇弘，常樂晃，及川剛宏，関戸哲利，
樋之津史郎，宮永直人，河合弘二，島居徹，赤座
英之 . 第 20 回日本老年泌尿器科学会 , 長崎 , 2007
年4月
247
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
40. メタボリックシンドロームと性機能―インスリン
抵抗性を中心に . 末富崇弘，松木克之，東間紘，
常樂晃，及川剛宏，関戸哲利，樋之津史郎，宮永
直人，河合弘二，島居徹，赤座英之 . 第 72 回日
本泌尿器科学会東部総会 , 札幌 , 2007 年 8 月
研究業績
248
合併症についての検討 . 高岡栄一郎，河合弘二，
安東聡，及川剛宏，関戸哲利，樋之津史郎，宮永
直人，島居徹，赤座英之 . 第 45 回日本癌治療学
会総会 , 京都 , 2007 年 10 月
41. Double T pouch による禁制型尿路変更術を施行し
た 1 例 . 関戸哲利，宮永直人，川添夏衣，石塚竜
太郎，島居徹，赤座英之 . 第 72 回日本泌尿器科
学会東部総会 , 札幌 , 2007 年 8 月
48. 前立腺癌の内分泌療法治療例を対象とした緑茶抽
出物（GTE）の多施設共同試験 . 宮永直人，樋之
津史郎，塚本定，堤雅一，石川悟，大谷幹伸，菊
池孝治，西嶋由貴子，島居徹，赤座英之 . 第 45
回日本癌治療学会総会 , 京都 , 2007 年 10 月
42. 傍前立腺組織原発と考えられた Gastrointestinal
stromal tumor の 1 例 . 石塚竜太郎，及川剛宏，福
原喜春，常樂晃，関戸哲利，樋之津史郎，宮永直
人，河合弘二，島居徹，赤座英之 . 第 72 回日本
泌尿器科学会東部総会 , 札幌 , 2007 年 8 月
49. 尿 路 上 皮 癌 に 対 す る サ ル ベ ー ジ 療 法 と し て の
Gemcitabine+Paclitaxel 併用維持療法 . 河合弘二，
及川剛宏，常楽晃，関戸哲利，樋之津史郎，宮永
直人，島居徹，赤座英之 . 第 45 回日本癌治療学
会総会 , 京都 , 2007 年 10 月
43. 後腹膜平滑筋の肉腫の 1 例 . 高岡栄一郎，及川剛
宏，木村友和，相野谷慶子，常樂晃，河合弘二，
宮永直人，島居徹，赤座英之 . 第 29 回茨城医学
会泌尿器科分科会 第 73 回日本泌尿器科学会茨
城地方会 , つくば , 2007 年 10 月
50．
膀胱温存可能な浸潤性膀胱癌の背景因子. 宮永直
人，樋之津史郎，菅原信二，中山秀次，常樂晃，
及川剛宏，関戸哲利，河合弘二，島居徹，徳植公一，
赤座英之 . 第 3 回泌尿器腫瘍放射線研究会 , 京都 ,
2007 年 10 月
44. 感染症心内膜炎を併発した MRSA 起因急性腎盂
腎炎の 1 例 . 安東聡，杉原有希，山本貴大，関戸
哲利，樋之津史郎，島居徹，赤座英之 . 第 29 回
茨城医学会泌尿器科分科会 第 73 回日本泌尿器
科学会茨城地方会 , つくば , 2007 年 10 月
51. 精巣腫瘍の超大量化学療法の看護∼―事例を通し
て∼ . 曾澤奈津美，近藤誉子，近藤あかね，菊地
博子，上野千映，関戸哲利，河合弘二，島居徹，
赤座英之 . 第 19 回茨城老人泌尿器科研究会 , 水戸 ,
2007 年 11 月
45. 選択的 α1A 遮断薬（シロドシン，商品名ユリーフ）
内服に伴う射精障害について . 近藤福次，柳林和
美，大山直美，宮永直人，赤座英之 . 第 29 回茨
城医学会泌尿器科分科会 第 73 回日本泌尿器科
学会茨城地方会 , つくば , 2007 年 10 月
52. The present status of urologic laparoscopic surgery
in Ibaraki Prefecture. 関戸哲利，服部一紀，青柳
貞一郎，塚本定，上村修一，堤雅一，樋之津史
郎，松木克之，島居徹，赤座英之 . 第 21 回日本
Endourology・ESWL 学会総会 , 東京 , 2007 年 11 月
46. 限局性前立腺癌に対する陽子線治療 . 宮永直人，
赤座英之，山本貴大，常樂晃，及川剛宏，関戸哲
利，樋之津史郎，河合弘二，島居徹，中山秀次，
菅原信二，徳植公一 . 第 29 回茨城医学会泌尿器
科分科会 第 73 回日本泌尿器科学会茨城地方会 ,
つくば , 2007 年 10 月
53. CXXC4 の発現低下は腎細胞癌の悪性度と進展に
関与する . 小島崇宏，島居徹，樋之津史郎，及川
剛宏，河合弘二，堀江亮，道上達男，浅島誠，内
田和彦，赤座英之 . 第 17 回泌尿器科分子・細胞
研究会 , 東京 , 2008 年 2 月
47. 進行性精巣腫瘍に対する導入化学療法時の出血性
54. 月経周期における一過性有酸素運動が骨代謝マー
カーに及ぼす影響．鈴木なつ未，朱美賢，鈴木光
実，相澤勝治，村井文江，目崎登，今川重彦．第
62 回日本体力医学会大会 , 秋田 , 2007 年 9 月
55. 運動習慣は運動性無月経アスリートの動脈血圧反
射感受性を保護するか？ 中村真理子，小峰秀彦，
吉澤睦子，林貢一郎，鈴木なつ未，今井智子，相
澤勝治，横井孝志，今川重彦，目崎登．第 62 回
日本体力医学会大会 , 秋田 , 2007 年 9 月
57. 一過性レジスタンス運動がアディポサイトカイン
に及ぼす影響．今井智子，朱美賢，相澤勝治，村
井文江，目崎登，今川重彦．弟 62 回日本体力医学会 ,
秋田 , 2007 年 9 月
58. 新規 HIF 害剤 2- オキソグルタル酸投与による腫
瘍血管新生抑制効果 . 松本健 , 今川重彦 , 小原直 ,
鈴木教郎 , 長澤俊郎 , 山本雅之 . 第 69 回日本血液
学会総会 ･ 第 49 回臨床血液学会総会 ,OS-21-5. 横
浜 , 2007 年 10 月
59. 生活習慣病に対しての運動療法における微量栄養
素補助飲料の有用性 . 赤松恵 , 新藤弥生 , 中川義
嗣 , 新井恵美 , 渡邉重行 , 宮川俊平 , 今川重彦 . 第
18 回日本臨床スポーツ医学会学術集会 , 大分 , 2007 年 11 月
60. 生活習慣病に対する運動療法の有用性 . 進藤弥生 ,
赤松恵 , 中川義嗣 , 新井恵美 , 渡邉重行 , 宮川俊平 ,
今川重彦 , 第 18 回日本臨床スポーツ医学会学術
集会 , 大分 , 2007 年 11 月
61. 女子柔道選手における急速減量が体重回復および
パフォーマンスに及ぼす影響．鈴木なつ未，相澤
勝治，中村有紀，岡田弘隆，目崎登，今川重彦．
第 21 回女性スポーツ医学研究会学術集会 , 東京 ,
2007 年 12 月
62. 月経状態を考慮した持久性アスリートの合宿期に
63. Physical conditions and weight recovery after acute
weight loss in judo players. Suzuki N, Okada H,
Aizawa K, Mesaki N, Imagawa S. International Judo
Symposium –Medical and Scientific Aspects-Tokyo,
Japan, 2007. 12
64. Antitumor effect of 2-oxoglutarate through inhibition
of angiogenesis in a murine tumor model. Matsumoto
K, Horie M, Hirano I, Obara N, Imagawa S.
JST-ERATO Symposium, Tsukuba, Japan, 2007. 12
研究業績
56. 女子柔道選手におけるアンケートを用いたコン
ディション評価．鈴木なつ未，春日井淳夫，岡田
弘隆，相澤勝治，目崎登，今川重彦．日本体育学
会第 58 回大会 , 神戸 , 2007 年 9 月
おけるコンディション評価．中村真理子，鈴木尚
人，中尾喜久子，鈴木なつ未，今井智子，相澤勝
治，目崎登，今川重彦．第 21 回女性スポーツ医
学研究会学術集会 , 東京 , 2007 年 12 月
65. Detection of hypoxia-inducible gene manipulation by
in vivo living mice. Horie M, Imagawa S, Matsumoto
K, Hirano I, Suzuki N, Yamamoto M. JST-ERATO
Symposium, Tsukuba, Japan, 2007. 12
249
66. Detection of hypoxia-inducible gene manipulation.
Imagawa S, Horie M, Matsumoto K, Hirano I, Suzuki
N, Yamamoto M. 49th Annual Meeting and Exposition
of the American Society of Hematology, Atlanta,
U.S.A., 2007. 12
67. Identification of enhancer region for kidneyspecific and hypoxia-inducible erythropoietin gene
expression. Sato C, Suzuki N, Obara N, Yamazaki
S , P a n X , I m a g a w a S , Ya m a m o t o M . T h e 2 n d
JST-ERATO Yamamoto Environmental Response
Project International Symposium: The Environmental
Response, Tsukuba, Japan, 2007. 12.
68. Enhancer for stage-specific erythropoietin gene
expression in liver and its necessity for hepatic
erythropoiesis. Suzuki N, Obara N, Pan X, Jishage
K, Imagawa S, Yamamoto M. The 2nd JST-ERATO
Ya m a m o t o E n v i r o n m e n t a l R e s p o n s e P r o j e c t
International Symposium: The Environmental
Response, Tsukuba, Japan, 2007. 12
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
研究業績
250
TARA
69. 悪性脳腫瘍に対する免疫細胞療法の有効性と問題
点．シンポジウムⅡ「非 ES 細胞による細胞治療
最前線」. 坪井康次 . 第 80 回日本組織培養学会大
会，大阪，2007 年 5 月
primitive neuroectodermal tumor の 1 例 . 高田智也，
高野晋吾，松田真秀，山本哲哉，坪井康次，松村明 .
第 102 回日本脳神経外科関東地方会 , 東京 , 2007
年4月
70. 筑波大学における陽子線治療−悪性神経膠腫に対
する取り組み−，シンポジウム 7，粒子線の医学
利用−基礎から臨床まで− . 坪井康次 . 第 50 回日
本放射線影響学会，千葉，2007 年 11 月
78. 小児脳幹グリオーマに対する QOL を考えた手術・
化学療法の取り組み . 高野晋吾，鶴淵隆夫，山本
哲哉，坪井康次，松村明 . 第 35 回日本小児神経
外科学会 , 千葉 , 2007 年 4 月
71. 再発肝癌症例に対する陽子線照射と局所免疫補助
療法の実施，第 1 回筑波大学次世代医療研究開発・
教育統合（CREIL）センター公開シンポジウム .
坪井康次 . 第 16 回つくば医療産業懇話会（HINT）
筑波大学（大学会館国際会議室）2008 年 1 月
79. 間脳症候群を呈したグリオーマに対するカルボプ
ラチン・ビンクリスチン化学療法 . 高野晋吾，山
本哲哉，中井啓，鶴淵隆夫，松村明 . 第 14 回東
京脳腫瘍治療懇話会 , 東京 , 2007 年 6 月
72. 血管内皮前駆細胞を用いた translational research:
グリオーマに対する抗血管新生療法 . 高野晋吾，
大須賀覚，山本哲哉，坪井康次，松村明，大根田
修，長野真澄，山下年晴 . 第 2 回脳腫瘍基礎シン
ポジウム , 東京 , 2007 年 1 月
73. グリオーマに対する神経内視鏡の役割 . 高野晋吾，
山本哲哉，坪井康次，松田真秀，松下明，柴田靖，
松村明 . 第 23 回新都心内視鏡フォーラム , 東京 ,
2007 年 1 月
74. 消退と増大を繰り返した傍鞍部ジャーミノーマの
1 例 . 高野晋吾，室井愛，秋本学，坪井康次，松村明 .
第 17 回日本間脳下垂体腫瘍学会 , 山形 , 2007 年
2月
75. 神経内視鏡手術の現状と展望 . 松田真秀，高野晋
吾，山本哲哉，柴田靖，坂本彰規，高田智也，山
崎友郷，坪井康次，松村明 . 第 62 回茨城県脳神
経外科集談会 , つくば , 2007 年 3 月
76. Atypical teratoid / Rhabdoid tumor（AT/RT）の診断・
治療のポイント . 高野晋吾，清水崇史，佐藤允之，
室井愛，鶴田和太郎，山本哲哉，松村明 . 第 24
回日本脳腫瘍病理学会 , 熊本 , 2007 年 4 月
77. 急性リンパ性白血病の放射線照射後に発生した
80. バルプロ酸による血管新生抑制効果の検討 . 大須
賀覚，高野晋吾，宮川牧子，野口昭三，松村明 .
第 29 回茨城てんかん懇話会 , 茨城 , 2007 年 6 月
81. Low grade astrocytoma の予後良好群からの治療戦
略 . 高野晋吾，山本哲哉，松田真秀，石川栄一，
大須賀覚，井口雅博，坪井康次，松村明 . 第 66
回日本脳神経外科学会総会 , 東京 , 2007 年 10 月
82. 発悪性グリオーマに対する Temozolomide / Etoposide
併用化学療法の効果と MGMT 発現 . 坂本規影，
高野晋吾，山本哲哉，柴田靖，中井啓，渡辺裕美，
鶴淵隆夫，松村明 . 第 66 回日本脳神経外科学会
総会 , 東京 , 2007 年 10 月
83. 悪性神経膠腫の 1p LOH, 19q LOH 解析と Olig2 免
疫染色 . 井口雅博，高野晋吾，坪井康次，野口雅之，
古谷周一郎，松村明 . 第 66 回日本脳神経外科学
会総会 , 東京 , 2007 年 10 月
84. 小児急性リンパ性白血病に対する放射線照射後に
生じた頭蓋内放射線誘発腫瘍の検討 . 松田真秀，
高野晋吾，山本哲哉，高田智也，井原哲，松村明 .
第 66 回日本脳神経外科学会総会 , 東京 , 2007 年
10 月
85. 陽子線治療から 3 年・ワクチン療法から 2 年経過
した膠芽腫の 1 例 . 高田智也，高野晋吾，山本哲哉，
室井愛，坪井康次，松村明 . 第 4 回がんワクチン
療法研究会 , 東京 , 2007 年 10 月
86. 脳表に進展した glioma の 1 例 . 井口雅博，上村和
也，塚田篤郎，高野晋吾，松村明 . 第 70 回茨城
県脳神経外科集談会 , 水戸 , 2007 年 10 月
88. 松果体部腫瘍に対する神経内視鏡の治療成績 . 高
野晋吾，大須賀覚，山本哲哉，柴田靖，松田真秀，
松下明，室井愛，坪井康次，松村明 . 第 14 回日
本神経内視鏡学会 , 東京 , 2007 年 12 月
90. ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤：バルプロ酸に
よるグリオ−マの血管新生抑制効果 . 大須賀覚，
高野晋吾，宮川牧子，野口昭三，松村明 . 第 25
回日本脳腫瘍学会 , 東京 , 2007 年 12 月
91. 低酸素状態でのグリオ−マ細胞の増殖能・遊走能・
血管新生能 . 益子良太，高野晋吾，大須賀覚，宮
川牧子，大根田修，松村明 . 第 25 回日本脳腫瘍
学会 , 東京 , 2007 年 12 月
251
5.6.3 ミトコンドリアＤＮＡの突然変異に起因する多様な
病態発症機構の解明と治療戦略の探索
研究代表者：中田和人
研究論文
1. Deletion-mutant mtDNA increases in somatic tissues
but decreases in female germ cells with age. Sato A.,
Nakada K., Shitara H., Kasahara A., Yonekawa H.,
Hayashi J.-I. Genetics, 177, 2031-2037（2007）．
2. Pathogenic mitochondrial DNA-induced respiration
defects in hematopoietic cells result in anemia by
suppressing erythroid differentiation. Inoue S.-I.,
Yokota M., Nakada K., Miyoshi H., Hayashi J.-I.
FEBS Lett., 581, 1910-1916（2007）．
3. Direct cloning of full-length mouse mitochondrial
DNA using a Bacillus subtilis genome vector.
Yonemura I., Nakada K., Sato A., Hayashi J.-I., Fujita
K., Kaneko S. Itaya M. Gene, 391: 171-177（2007）．
研究業績
87. 悪性腫瘍に対する HIF-1/VEGF を標的とした NK
細胞療法の増強方法の基礎実験 . 高野晋吾，今川
重彦，及川剛宏，河合弘二，赤座英之 . TARA プ
ロジェクト中間評価報告 , つくば , 2007 年 11 月
89. グリオ−マの浸潤およびグリオ−マ由来血管内皮
細胞における SDF-1 / CXCR4 の役割 . 高野晋吾，
大須賀覚，鶴淵隆夫，山本哲哉，大根田修，長
野真澄，松村明 . 第 25 回日本脳腫瘍学会 , 東京 ,
2007 年 12 月
学会発表
（A）招待講演
1. ミトコンドリア呼吸不全の逆遺伝学モデルマウ
ス . 中田和人，林純一 . BMB2007（第 30 回日本
分子生物学会年会，第 80 回日本生化学会大会合
同大会），横浜，2007. 12.
（B）その他の学会発表
1. Mitochondria-related male infertility: Mitochondrial
respiration activity is essential for mammalian
spermatogenesis. Nakada K., Sato A., Hayashi J.-I.
1st European Congress on the Aging Male, Warsaw,
Poland, 2007. 6.
2. ミトコンドリアゲノム変異による雄性不妊の発症
機構 . 中田和人，林純一 . 第 21 回モロシヌス
研究会 , 神戸・淡路島 , 2007. 6.
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
3. ES 細胞を用いた点変異ミトコンドリア DNA 導
入マウスの作製とその病態解析 . 笠原敦子，林純
一 . 第 21 回モロシヌス研究会 , 神戸・淡路島 ,
2007. 6.
4. Mitochondrial respiration deficiencies alter social
behavior and spatial memory in mice. Kasahara
A., Nakada K., Sato A., Takao K., Miyakawa T.,
Hayashi J.-I. 21st International Mammalian Genome
Conference, Kyoto, 2007. 10.
研究業績
252
5. R e v e r s e g e n e t i c s t u d i e s o n p a t h o g e n e s e s o f
mitochondrial-related male intertility. Nakada K.,
Sato A., Hayashi J.-I. 21st International Mammalian
Genome Conference, Kyoto, 2007. 10.
6. Mitochondrial Respiration Deficiencies Alter Social
Behavior and Spatial Memory in Mice. Kasahara A.,
Nakada K., Sato A., Takao K., Miyakawa T., Hayashi
J.-I. The 47th Annual Meeting of the American
Society for Cell Biology, Washington DC, 2007.12.
7. 軽度ミトコンドリア呼吸機能異常が引き起こすマ
ウスの行動・記憶能力の変化 . 笠原敦子 , 中田和
人 , 高雄啓三 , 宮川剛 , 林純一 . BMB2007（第 30
回日本分子生物学会年会 第 80 回日本生化学会大
会合同大会），横浜，2007. 12.
特記事項
1. 中田和人 . 第 4 回 日本学術振興会賞 , 2008. 3.
6
研究費取得状況
253
6.
平成 19 年度研究費取得状況
単位：千円
6.1
分子発生制御研究アスペクト
プロジェクト代表者（山本　雅之）
山本 雅之
ERATO 戦略的創造研究推進事業 総括実施型
200,000
科学研究費補助金 特定Ｃがん特定研究
24,800
科学研究費補助金 学術創成研究
53,700
科学研究費補助金 ターゲット蛋白研究プロジェクト
22,000
科学研究費補助金 萌芽研究
1,000
清水 律子
科学研究費補助金 基盤研究Ｃ
1,200
勝岡 史城
科学研究費補助金 若手研究（スタートアップ）
1,320
文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究
10,700
文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究
7,700
研究費取得状況
文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究
3,400
文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究
4,000
255
文部科学省科学研究費補助金 基盤研究 C
1,700
理化学研究所基礎科学研究費バイオアーキテクト研究
1,500
プロジェクト代表者（永田　恭介）
永田 恭介
プロジェクト代表者（渋谷　彰）
渋谷 彰
保健医療分野における基礎研究推進事業
94,848
科学研究費補助金 基盤研究 (B）
7,600
科学研究費補助金 特定領域 (2）
3,800
科学研究費補助金 特定領域 (2）
3,600
小野薬品共同研究費
8,000
TARA プロジェクト
600
渋谷 和子
科学研究費補助金 基盤研究 (B）
6,200
本多伸一郎
科学研究費補助金 基盤研究 (C）
1,500
田原 聡子
科学研究費補助金 基盤研究 (C）
2,200
JST シーズ発掘試験研究費 2,000
プロジェクト代表者（大河内信弘）
大河内信弘
科学研究費補助金 基盤研究（B）
1,900
筑波大学産学連携共同研究プロジェクト
2,700
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
大河内信弘
筑波大学 TARA プロジェクト
村田聡一郎
上原記念財団研究奨励金
筑波大学学内プロジェクト 研究者基盤プロジェクト
6.2
600
2,000
300
生命情報機能研究アスペクト
プロジェクト代表者（深水　昭吉）
深水 昭吉
科学研究費補助金 基盤研究 S
16,400
科学研究費補助金 基盤研究 S
4,920
研究費取得状況
科学研究費補助金 特定領域研究費
谷本 啓司
256
25,300
科学研究費補助金 萌芽研究
1,000
内藤記念財団 研究奨励金
2,000
上原記念生命科学財団 研究奨励金
5,000
科学研究費補助金 基盤研究 B
2,400
科学研究費補助金 基盤研究 B
720
科学研究費補助金 特定領域研究
2,700
大徳 浩照
科学研究費補助金 若手研究 B
1,000
石田 純治
科学研究費補助金 若手研究 B
2,100
廣田 恵子
科学研究費補助金 若手研究 B
2,100
プロジェクト代表者（島野　仁）
島野 仁
基盤研究（B）一般（2）
16,950
萌芽的研究一般（2）
3,200
特定領域研究アディポミクス
4,300
日本応用酵素協会
1,000
メタボリックシンドローム研究会
3,000
難病特定疾患研究事業厚生労働科学研究費
1,000
松坂
若手 B
3,400
中川
若手 A 山田 信博
科学研究費補助金 基盤研究 B
6,200
科学研究費補助金 特別推進費
6,000
科学研究費補助金 若手研究 B
1,400
高橋 昭光
14,400
プロジェクト代表者（柳澤　純）
柳澤 純
科学研究費補助金 特定領域研究
21,000
7,700
科学研究費補助金 基盤研究（B）
柳澤 純
科学技術振興機構 ターゲットタンパク研究プログラム
21,000
1,000
研究助成金 三共生命科学研究振興財団
500
奨学寄附金 万有製薬
6.3
ナノロジー研究アスペクト
浅川 潔
新エネルギー・産業技術総合開発機構
2,000
国際共同研究助成事業（NEDO グラント）
新エネルギー・産業技術総合開発機構
エネルギー使用合理化技術戦略的開発／エネルギー有効利用
基盤技術先導研究開発
28,696
科学研究費補助金 基盤研究（Ｂ） 5,000
共同研究 豊田中央研究所
500
渡辺 慶規
科学研究費補助金 基盤研究（Ｃ）
1,300
尾崎 信彦
科学研究費補助金 若手研究（Ｂ）
600
牧村 哲也
共同研究 物質・材料研究機構
3,000
科学研究費助成金 基盤研究（B）
1,500
プロジェクト代表者（舛本　泰章）
（1）科学研究費補助金
舛本 泰章
平成 18-19 年度 基盤研究（A）
38,200
平成 17-19 年度 特別研究員奨励費
2,400
冨本 慎一
平成 19-20 年度 若手研究（B）
2,600
阪東 一毅
平成 19-20 年度 若手研究（B）
2,000
舛本 泰章
平成 18 ∼ 20 年 日本学術振興会 日韓共同研究
2,100
舛本 泰章
平成 19 年度 情報通信研究機構 国際共同研究助成金
5,202
池沢 道男
平成 19 年度 情報通信研究機構 国際共同研究助成金
1,375
阪東 一毅
平成 19 年度 池谷科学技術振興財団 奨学寄付金
1,500
（2）外部資金
研究費取得状況
プロジェクト代表者（浅川　潔）
257
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
（3）TARA センターからの資金
平成 19 年度
約 800
プロジェクト代表者（長崎　幸夫）
長崎 幸夫
科学研究費補助金 基盤研究（A）
科学研究費補助金 特定領域研究
科学研究費補助金 特別研究員奨励費
受託研究費 JST 戦略的創造研究推進事業
12,090
2,600
200
27,661
共同研究費 NEDO 大学発事業創出実用化研究開発事業 25,000
共同研究費 Biokit
研究費取得状況
共同研究費 JSR
受託研究費 物質・材料機構
258
6.4
15,262
2,000
15,000
奨学寄付金 池谷科学技術振興財団
1,500
吉本敬太郎
奨学寄付金 東京応化財団
1,000
大石 基
科学研究費補助金 若手研究（Ｂ）
1,700
奨学寄付金 益信託三菱化学研究奨励基金
1,000
奨学寄付金 財団法人東京生化学研究会
1,500
新物質創製研究アスペクト
プロジェクト代表者（赤阪　健）
赤阪 健
科学研究費補助金 特定領域研究
2,600
科学研究費補助金 特定領域研究
1,700
筑波大学 ILC プロジェクト
2,800
科学技術振興機構 重点領域研究開発推進プログラム
2,000
受託研究 株式会社クラレ
土屋 敬広
1,082.4
共同研究 株式会社ウェルグリーン
50
共同研究 和光純薬工業株式会社
50
科学研究費補助金 若手研究（B） 2,100
新化学発展協会研究奨励金
1,000
筑波大学数理物質科学研究科プロジェクト
163
プロジェクト代表者（大塩　寛紀）
科学研究費補助金
3,100
池谷科学技術振興財団
1,500
西川 浩之
科学研究費補助金 特定
4,050
二瓶 雅之
科学研究費補助金 特定
2,000
科学研究費補助金 特定
2,500
科学研究費補助金 若手研究 B
1,000
三菱化学
1,000
大塩 寛紀
研究プロジェクト支援経費
志賀 拓也
科学研究費補助金 若手研究 B
2,300
163
科学研究費補助金 特定領域研究
7,100
研究費取得状況
研究プロジェクト支援経費
400
科学研究費補助金 萌芽研究
1,200
259
プロジェクト代表者（木越　英夫）
木越 英夫
早川 一郎
科学研究費補助金 若手研究 B
500
繁森 英幸
科学研究費補助金 特定領域研究
3,100
科学研究費補助金 萌芽研究
1,300
共同研究（株式会社加藤美蜂園本舗）
3,300
プロジェクト代表者（舘野　賢）
舘野 賢
科学研究費補助金 特定領域研究（公募研究）
5,000
ボエロマウロ
科学研究費補助金 特定領域研究（公募研究）
3,300
白石 賢二
6.5
科学研究費補助金 基盤研究（B）
17,900
科学研究費補助金 基盤研究（B）
18,000
マルチメディア情報研究アスペクト
プロジェクト代表者（椎名　毅）
椎名 毅
国立循環器病センター 循環器病研究委託費
1,600
文部科学省 都市エリア産学官連携促進事業
21,000
平成 17 ∼ 19 年度 萌芽研究
600
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
椎名 毅
基盤研究 19 年度配分
7,300
中谷電子計測技術振興財団研究助成金
2,000
（株）日立メディコ ・ 富士フィルム（株）
2,600
プロジェクト代表者（岡本　栄司）
岡本 栄司
新エネルギー・産業技術総合開発機構
42,000
JST 科学技術振興調整費
16,000
JST 戦略的国際科学技術協力推進事業
5,960
受託研究費（日本電信電話株式会社） 2,000
共同研究（株式会社 アイアイジェイ テクノロジー）
1,500
研究費取得状況
共同研究（FDK 株式会社）
岡本 健
科学研究補助金 若手研究（B）
500
1,000
プロジェクト代表者（加藤　和彦）
加藤 和彦
260
科学技術振興調整費
科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業
品川 高廣
6.6
147,486
24,505
科学研究費補助金 基盤研究 (B）
5,400
共同研究（NTT ドコモ）
3,000
科学研究費補助金 若手研究 (B）
1,400
総合人間科学研究アスペクト
プロジェクト代表者（宮内　卓）
前田 清司
科学研究費補助金 基盤研究（B）
3,800
プロジェクト代表者（赤座　英之）
赤座 英之
文部科学省科学研究補助金特定領域研究（班長）
厚生労働省科学研究補助金（分担）
今川 重彦
16,200
300
科学研究費補助金 基盤研究（C） 継続
1,300
腎不全病態研究助成
3,000
World Anti-Doping Agency（WADA）100,000.00$ USD for the 3rd year
坪井 康次
平成 19 年度いばらき研究開発事業採択
高野 晋吾
科学研究費補助金 基盤研究（C）
1,000
橋渡し研究・シーズ探索研究支援事業応募プロジェクト
500
橋渡し研究・シーズ探索研究支援事業応募プロジェクト
500
高野 晋吾
内視鏡医学研究振興財団研究助成（代表）
500
及川 剛宏
科学研究費補助金 若手研究（B）
700
プロジェクト代表者（中田　和人）
中田 和人
科学研究費補助金 若手（A）
3640
厚生労働省精神・神経疾患研究委託費
1000
研究費取得状況
261
7
TARA センター
公開活動
263
7.1
平成 19 年度
TARA 公開セミナー等開催記録
１．アスペクト研究交流会
◆　平成 19 年 10 月 6 日（土）　新物質創製研究アスペクト
「金属内包フラーレンに基づく超分子系の構築」
土屋　敬広（先端学際領域研究センター　講師）
「高次 π 電子系を連結した金属錯体の合成と物性」
西川　浩之（数理物質科学研究科　准教授）
「芳香族系拡張への挑戦：スタンノール及びプルンボールジアソニンの合成とその芳香族の検証」
斎藤　雅一（埼玉大学理工学研究科　准教授）
前田　優（東京学芸大学自然科学系　助教）
「典型元素を利用した蛍光性アゾベンジンの開発
狩野　直和（東京大学理学系研究科　准教授）
「剛直なデンドリマー型分子キャビティの開発と応用」
後藤　敬（東京工業大学理工学研究科　准教授
「金属内包フラーレンの構造と電子的特性に関する理論的考察」
溝呂木　直美（自然科学研究機構分子科学研究所　特定契約職員）
「置換ベンゾジフランの合成と OLED への応用」
辻　勇人（東京大学理学系研究科　准教授）
「アニオン応用性組織構造の創製」
前田　大光（立命館大学理工学部　准教授）
「天然を凌駕する光電荷分離寿命を有するドナー ･ アクセプター連結系分子を用いた光触媒反応」
大久保　敬（大阪大学工学研究科　客員准教授）
「金属ナノクラスター－ポリマーナノチューブ複合体の創製」
藤原　尚（近畿大学理工学部　教授）
「新規金ナノ粒子の創製」
公開活動
「バンド構造制御による単層カーボンナノチューブ電子材料の創製」
仲程　司（近畿大学理工学部　助教）
２．公開セミナー
◆ 平成 19 年 9 月 19 日（水）　赤阪　健プロジェクト（先端学際領域研究センター）
“What the RSC and RSC Publishing Do”
Philip Earis, Editor
（Editor of PCCP & Faraday Discussions, Royal Society of Chemistry）
265
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
◆ 平成 19 年 12 月 21 日（金）　赤阪　健プロジェクト（先端学際領域研究センター）
「複数のスピンを持つ分子系」
加藤　立久（城西大学理学部　教授）
◆ 平成 20 年 2 月 8 日（金）　赤阪　健プロジェクト（先端学際領域研究センター）
“Chiral Sulfur Containing Structures: Selected Synthetic and Structural Aspects”
Josef Drabowicz（ポーランド科学アカデミー　教授）
公開活動
◆ 平成 20 年 2 月 16 日（土）　赤阪　健プロジェクト（先端学際領域研究センター）
“Carbon Nanostructures – Integrative Components in Multifunctional Moleculer Materials”
Dirk M. Guldi（エルランゲン大学化学科　教授）
３．その他
266
◆ 平成 19 年 5 月 18 日（金）　TARA プロジェクト研究成果報告会
「オーダーメイド減量プログラムの開発」
田中　喜代次（人間総合科学研究科　教授）
「ユビキタス環境における情報提示・操作技術の研究」
田中　二郎（システム情報工学研究科　教授）
7.2
来訪日
平成 19 年度
TARA センター来訪者一覧
来 訪 者
人数
対 応 者
H19.4.16
平成 19 年度文部科学省新規採用職員研修
受講者
76 名
深水センター長、加香講師、
土屋講師、勝岡助教
H19.4.19
デンマーク王国視察団
12 名
深水センター長
H19.5.9
愛媛県安城市安城北中学校 3 年生
H19.5.18
吉原主任専門職員
神奈川県横浜雙葉高等学校 2･3 年生
46 名
吉原主任専門職員
H19.5.30
大阪府大阪市立東高等学校理数科 2 年生
12 名
尾崎講師
H19.6.5
福島成蹊高等学校 2 年生
19 名
清水講師
H19.6.12
第 5 回バイオインダストリーⅡ研修研修員
12 名
深水センター長、加香講師
H19.7.3
バングラデシュ人民共和国 ダッカ大学副学長
一行
H19.8.1
福岡県立明善高等学校 1･2 年生
H19.9.14
文部科学省法人支援課　菅原専門官、
鷲尾専門官、山崎係長
H19.10.25
茨城県立並木高等学校 2 年生
25 名
加香講師
H19.11. 2
東京都中小企業振興公社等一行
12 名
寅市特任教授
H19.11.19
奥村直樹内閣府総合科学技術会議議員　他
10 名
深水センター長、赤阪副
センター長、浅川教授
H19.12. 7
群馬県立中央中等教育学校理系 1 年生
32 名
土屋講師
H19.12.13
タイ王国 ラムカムヘン大学マスターコース
39 名
浅川教授、渡辺講師
H20.2.15
大韓民国 檀国大学
11 名
深水センター長
公開活動
8名
267
2名
60 名
3名
深水センター長
清水講師、勝岡助教
赤阪副センター長、吉原主任
専門職員
8
先端学際領域研究センター（TARA）
平成 20 年度概要
275
8.1
センター組織
運 営 委 員 会
専 門 委 員
運 営 協 議 会
専 門 委 員
研究アスペクト
センター長
各プロジェクト
生命情報機能研究アスペクト
各プロジェクト
ナノロジー研究アスペクト
各プロジェクト
新物質創製研究アスペクト
各プロジェクト
マルチメディア情報研究アスペクト
各プロジェクト
総合人間科学研究アスペクト
各プロジェクト
事 務 局
277
■ TARA の研究の特色
Featurers of Research Pursued at TARA
産
Industry
企業研究機関など
Government
National Research Institutes
研究員
研究費
研究設備
官
国・公立
研究機関
概 要
分子発生制御研究アスペクト
Private Research Sector
Researchers
Research Funds
Research Equipment
研究員
研究員
研究費
TARA
センター
研究設備
Researchers
Research Funds
Research Equipment
研究費
研究設備
TARA Center
学際領域での
最先端の研究
新分野の開発
Most Advanced Research
in Interdisciplinary Areas
of Science
Creation of Novel Fields in Basic Research
学
筑波大学
Researchers
Research Funds
Research Equipment
Universities
University of Tsukuba
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
8.2
先端学際領域研究センター機構図・　分子発生制御研究アスペクト
運営委員会
講師　清水　律子（人間総合）
生命情報機能研究アスペクト
教授　深水　昭吉（生命環境）
講師　加香孝一郎（生命環境）
概 要
ナノロジー研究アスペクト
講師　尾崎　信彦（数理物質）
センター長
278
新物質創製研究アスペクト
教授　赤阪　健（数理物質）
講師　土屋　敬広（数理物質）
運営協議会
マルチメディア情報研究アスペクト
総合人間科学研究アスペクト
教授　宮内　卓（人間総合）
講師　前田　清司（人間総合）
事 務 局（共通）
研究プロジェクト名
自然免疫作動の分子機構の解明とその制御法の開発
渋谷　彰（人間総合科学研究科／教授）
肝不全に対する治療法の開発（血小板の持つ肝再生促進機能の解明と臨床応用）
大河内信弘（人間総合科学研究科／教授）
生活習慣病の発症基盤に関するゲノム応答ネットワークの解明
深水　昭吉（生命環境科学研究科／教授）
転写因子と DNA メチル化による転写抑制制御ネットワークの解析
柳澤　純（生命環境科学研究科／教授）
長崎　幸夫（数理物質科学研究科／教授）
特異な分子構造と物性を持つ「かご状炭素物質」の開拓
赤阪　健（数理物質科学研究科／教授）
機能性単分子磁石の創製
大塩　寛紀（数理物質科学研究科／教授）
未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造と機能　－新規医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして－
木越　英夫（数理物質科学研究科／教授）
子ダイナミクスに基づく生体物質の機能構造および反応機構の構築原理
電
舘野　賢（数理物質科学研究科／准教授）
双線形写像による新しい暗号システムの研究
岡本　栄司（システム情報工学研究科／教授）
サステーナブルな計算環境の構築
加藤　和彦（システム情報工学研究科／教授）
難治癌に対する個別化細胞療法の開発
赤座　英之（人間総合科学研究科／教授）
生活習慣病における心臓血管機能障害への治療と予防の研究
宮内　卓（人間総合科学研究科／教授）
主任専門職員
専 門 職 員
主
任
吉原　貢
板橋　洋
黄田　崇
概 要
ナノ診断・治療を目指したバイオナノ粒子の設計
279
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
8.3
運営委員会・運営協議会
先端学際領域研究センター運営委員会名簿
概 要
センター長
山本　泰彦（数理物質科学研究科　教授）
加藤　和彦（システム情報工学研究科　教授）
センター勤務教授
油田　信一（システム情報工学研究科　教授）
赤阪　健（数理物質科学研究科　教授）
田中　俊之（生命環境科学研究科　教授）
宮内　卓（人間総合科学研究科　教授）
林　純一（生命環境科学研究科　教授）
研究に関する業務に従事する本部部長
松本　宏（生命環境科学研究科　教授）
鰺坂　隆一（人間総合科学研究科　教授）
センター長推薦
加藤　光保（人間総合科学研究科　教授）
赤根谷達雄（人文社会科学研究科　教授）
永田　恭介（人間総合科学研究科　教授）
新井　達郎（数理物質科学研究科　教授）
磯谷　順一（図書館情報メディア研究科　教授）
村上　浩一（数理物質科学研究科　教授）
深水　昭吉（生命環境科学研究科　教授）
石原　祐志（研究事業部　部長）
280
先端学際領域研究センター運営協議会名簿
センター長
浅川　直樹（エーザイ（株）創薬研究本部　製薬技
術統轄部長）
深水　昭吉（生命環境科学研究科　教授）
センター勤務教授
古矢　修一（武田薬品工業（株）創薬第二研究所
所長）
赤阪　健（数理物質科学研究科　教授）
宮内　卓（人間総合科学研究科　教授）
服部　誠（住友化学工業（株）筑波研究所　所長）
学長委嘱
森　健一（東京理科大学専門職大学院総合科学
技術経営研究科　教授）
徳丸　克己（（財）国際高等研究所　フェロー）
大津　展之（（独）産業技術総合研究所　フェロー）
中村　和夫（（独）物質・材料研究機構理事長室
室長）
立矢　正典（（独）産業技術総合研究所　フェロー）
久保田正明（（財）環境地質科学研究所　所長）
村上　和雄（（財）国際科学振興財団　理事）
大箸　信一（金沢工業大学ゲノム生物工学研究所
古川　尚道（（財）国際科学振興財団　専務理事）
所長）
武藤　賢治（茨城県商工労働部　部長）
センター長推薦
油田　信一（システム情報工学研究科　教授）
8.4
プロジェクト採択一覧
平成６年度採択
研究代表者
◦動物における生殖細胞形成機構
（小林　悟／生物科学系）
◦幹細胞の増殖、分化およびプログラム死の分子機構の解明
（中内啓光／基礎医学系）
◦半導体ナノクリスタルの光物性
（舛本泰章／物理学系）
◦ヘテロ原子・金属の特異結合に基づく高次機能性分子
（古川尚道／化学系）
◦マルチメディア情報体系構築のための宣言型プログラム・
データベース言語の開発
（井田哲雄／電子・情報工学系）
◦学際領域最先端研究推進のための「産・官・学」研究連携
（田崎　明／物理工学系）
平成 7 年度採択
◦神経系の発生・分化と細胞死の制御機構 （岡野栄之 / 基礎医学系）
◦放射光 X 線による生命機能維持物質の結晶構造解析と利用
基盤に関する研究
◦表面新物質相の創製と原子スケールでの物性研究
（祥雲弘文 / 応用生物化学系）
（重川秀実 / 物質工学系）
◦ MRI を中心とした生体計測映像法の高度化および脳機能計
測への応用
（井上多門 / 物理工学系）
◦複数の自律ロボットが知的に協調行動をして人間の活動を
援助するシステムの開発研究
◦公共政策における技術進歩と人間環境 （油田信一 / 電子 ･ 情報工学系）
（進藤榮一 / 社会科学系）
平成 8 年度採択
◦複数の転写因子による協調的な赤血球分化調節機構の解明
（山本雅之 / 基礎医学系）
◦レニン・アンギオテンシン系の作用機構に関する研究 ―分子から個体まで―
（宮崎　均 / 応用生物化学系）
◦細胞情報伝達の構造生物学
（田中俊之 / 応用生物化学系）
◦ガスデポジション法によるナノクリスタルの生成と物性
（喜多英治 / 物理工学系）
◦メゾスコピック非線形光学材料による光波空間制御デバイス
に関する基盤的研究
（谷田貝豊彦 / 物理工学系）
◦状況適応分権協調構造を持つ次世代「人間中心の自動化」
のためのマルチメディア情報制御システムの開発研究
概 要
システムの理論的・実践的調査研究
（稲垣敏之 / 電子 ･ 情報工学系）
◦高齢者の総合的 QOL（Overall Quality of Life）指標の開発 （田中喜代次 / 体育科学系）
281
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
平成 9 年度採択
［新 規］
◦ヒトレトロウイルスによる細胞機能の修飾機構
（三輪正直 / 基礎医学系）
◦コヒーレントな高励起新物質の研究 （近藤公伯 / 物質工学系）
◦単色分子線技術を用いた表面新物質相の創成に関する研究
（山本恵彦 / 物理工学系）
◦ソフトコンピューティングによる知的情報システムの研究：
人間行動にかかわる知的データ解析・検索・表示システム
概 要
282
（宮本定明 / 電子 ･ 情報工学系）
◦健康づくり支援のためのヘルス・テクノケアーの構築 （岡田守彦 / 体育科学系）
◦「産・官・学」研究連携システム構築のための実践的研究
（菊本　虔 / 社会工学系）
［継 続］
◦動物における生殖細胞形成機構 （小林　悟 / 生物科学系）
◦幹細胞の増殖、分化およびプログラム死の分子機構の解明
（中内啓光 / 基礎医学系）
◦ヘテロ原子・金属の特異結合に基づく高次機能性分子
（古川尚道 / 化学系）
平成 10 年度採択
［新 規］
◦心臓病（心不全など）におけるエンドセリンの病態生理学
的役割の解明とそれに基づいた新治療法の開発
◦ヘリカルポリアセチレンの合成と物性 （宮内　卓 / 臨床医学系）
（赤木和夫 / 物質工学系）
◦ケイ素およびゲルマニウムを鍵元素とする機能性有機金属
分子の設計と創製
（関口　章 / 化学系）
◦エネルギー産生系から捉えた老化、ミトコンドリア関連疾
患の原因解明
（林　純一 / 生物科学系）
◦ファイナンシャル・エンジニァリング手法による金融・資本
市場のリスク管理に関する総合的研究 （楠本捷一朗 / 社会工学系）
［継 続］
◦生活空間でロバストに働く協調型自律移動ロボットシステム
の研究
（油田信一 / 電子 ･ 情報工学系）
平成 11 年度採択
［新 規］
◦半導体ナノ構造における輻射場制御新機能物性の研究
（片山良史 / 物理工学系）
◦アジア総合安全保障の基盤的政策研究
（進藤榮一 / 社会科学系）
［継 続］
◦複数の転写因子による協調的な赤血球分化調節機構の解明
（山本雅之 / 基礎医学系）
◦細胞情報伝達の構造生物学
（田中俊之 / 応用生物化学系）
◦ガスデポジション法によるナノクリスタルの生成と物性
（喜多英治 / 物理工学系）
◦メゾスコピック非線形光学材料による光波空間制御デバイス
に関する基盤的研究
（谷田貝豊彦 / 物理工学系）
のためのマルチメディア情報制御システムの開発研究
◦高齢者の総合的 QOL（Overall Quality of Life）指標の開発
（稲垣敏之 / 電子 ･ 情報工学系）
（田中喜代次 / 体育科学系）
平成 12 年度採択
283
［新 規］
◦脳の領域化と可塑性の分子遺伝学的解析
（古久保（徳永）克男 / 生物科学系）
◦組織工学的手法に基づくバイオ人工臓器の開発
（大島宣雄 / 基礎医学系）
◦細胞内ネットワークと生体情報伝達の時空間的制御に関する
研究
◦仮想化現実技術による自由視点三次元映像スタジアムの研究
（深水昭吉 / 応用生物化学系）
（大田友一 / 機能工学系）
［継 続］
◦コヒーレントな高励起新物質の研究 （近藤公伯 / 物理工学系）
◦単色分子線技術を用いた表面新物質相の創成に関する研究
（山本恵彦 / 物理工学系）
◦健康づくり支援のためのヘルス・テクノケアーの構築
（岡田守彦 / 体育科学系）
◦「産・官・学」研究連携システム構築のための実践的研究
（菊本　虔 / 基礎医学系）
平成 13 年度採択
［新 規］
◦環境調和型半導体β - FeSi2 を活性層とする Sipn 接合 LED の
開発と IC への適合性の研究
（長谷川文夫 / 物理工学系）
◦特異な分子構造と物性を持つ「かご状炭素物質」の開拓
（赤阪　健 / 化学系）
◦実世界指向インタラクションの研究
（田中二郎 / 電子 ･ 情報工学系）
◦パルプ漂白におけるダイオキシン類の生成機構の解明と生成
抑制技術の開発
概 要
◦状況適応分権協調構造を持つ次世代「人間中心の自動化」
（大井　洋 / 農林工学系）
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
［継 続］
◦心臓病（心不全など）におけるエンドセリンの病態生理学的
役割の解明とそれに基づいた新治療法の開発
◦ヘリカルポリアセチレンの合成と物性
（宮内　卓 / 臨床医学系）
（赤木和夫 / 物質工学系）
◦ケイ素およびゲルマニウムを鍵元素とする機能性有機金属
分子の設計と創製
（関口　章 / 化学系）
◦エネルギー産生系から捉えた老化、ミトコンドリア関連疾患
の原因解明
概 要
284
平成 14 年度採択
［新 規］
◦環境適応・応答の分子機構の解明
（林　純一 / 生物科学系）
（山本雅之 / 基礎医学系）
◦クロマチン制御による細胞の脱分化とがん細胞の脱がん化
（永田恭介 / 基礎医学系）
◦エネルギー代謝転写調節の支配因子の特定
（島野　仁 / 臨床医学系）
◦フルーエンシ情報理論応用マルチメディアシステム
（寅市和男 / 電子・情報工学系）
◦次世代生体機能・性状情報イメージングシステムの開発
（椎名　毅 / 電子・情報工学系）
平成 15 年度採択
［新 規］
◦生活習慣病の発症基盤に関するゲノム応答ネットワークの解明
（深水昭吉 / 応用生物化学系）
◦ユビキチン化ネットワークによる転写制御機構の解析
（柳澤　純 / 応用生物化学系）
◦トランスジェニックウサギ ･ モデルの開発と肥満・糖尿病・動
脈硬化の分子病態の解明及び治療への応用
◦分散化により安全性を高めたセキュリティ管理方式の研究
（范　江霖 / 基礎医学系）
（岡本栄司 / 電子・情報工学系）
◦抗原提示脳に応じた選択的癌細胞療法の開発
（赤座英之 / 臨床医学系）
［継 続］
◦高等動物脳における学習記憶中枢の形成と可塑性を支配す
る遺伝子群の網羅的解析
◦複合現実感技術の研究
（古久保
（徳永）
克男 / 生物科学系）
（大田友一 / 機能工学系）
平成 16 年度採択
［新 規］
◦自然免疫から獲得免疫への連携の分子メカニズムとその制御
（渋谷　彰 / 人間総合科学研究科）
◦超高速信号処理ナノフォトニック・デバイスおよび光集積技
術に関する研究
◦ナノ磁性体の創製とサイズ制御
（浅川　潔 / 数理物質科学研究科）
（大塩寛紀 / 数理物質科学研究科）
◦未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造と機能
－新規医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして－ （木越英夫 / 数理物質科学研究科）
◦生活習慣病における心臓血管機能障害への治療と予防の研究（宮内　卓 / 人間総合科学研究科）
◦オーダーメイド減量プログラムの開発
（田中喜代次 / 人間総合科学研究科）
◦ユビキタス環境における情報提示・操作技術の研究
（田中二郎 / システム情報工学研究科）
平成 17 年度採択
［新 規］
◦新しい超高感度非線形分光法の開発とナノ物質への応用 （舛本泰章 / 数理物質科学研究科）
◦ミトコンドリア DNA の突然変異に起因する多様な病態
発症機構の解明と治療戦略の探索
（中田和人 / 生命環境科学研究科）
[ 継 続］
◦細胞形質のエピジェネティック制御
（永田恭介 / 人間総合科学研究科）
◦エネルギー代謝転写調節ネットワーク機構の解明と新規
生活習慣病治療転写因子の特定
◦次世代生体機能・性状情報イメージング技術の高度化
（島野　仁 / 人間総合科学研究科）
（椎名　毅 / システム情報工学研究科）
平成 18 年度採択
［新 規］
●肝不全に対する治療法の開発（血小板の持つ肝再生促進機能の解明
（大河内信弘／人間総合科学研究科）
●ナノ診断・治療を目指したバイオナノ粒子の設計
（長崎幸夫／数理物質科学研究科）
●電子ダイナミクスに基づく生体物質の機能構造および反応機構の構築原理
（押山　淳／数理物質科学研究科）
［継 続］
●転写因子とＤＮＡメチル化による転写抑制制御ネットワークの解析
（柳澤　純／生命環境科学研究科）
●双線形写像による新しい暗号システムの研究 （岡本栄司／システム情報工学研究科）
概 要
［継 続］
285
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
●難治癌に対する個別化細胞療法の開発　平成 19 年度採択
［新規］
●サステーナブルな計算環境の構築
概 要
286
（赤座英之／人間総合科学研究科）
（加藤和彦／システム情報工学研究科）
［継続］
●自然免疫作動の分子機構の解明とその制御法の開発
（渋谷　彰／人間総合科学研究科）
●機能性単分子磁石の創製
（大塩寛紀／数理物質科学研究科）
●未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造と機能
－新規医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして－（木越英夫／数理物質科学研究科）
9
連絡先一覧　ほか
287
9.1
TARAセンター連絡先一覧
H20.10.1 現在
先端学際領域研究センター長
深水　昭吉 先端学際領域研究センター
生命環境科学研究科・教授
分子発生制御研究アスペクト
029-853-6080
TEL
029-853-7319
FAX
029-853-6074
FAX
029-853-7318
E-mail
[email protected]
E-mail
[email protected]
プロジェクト
自然免疫作動の分子機構の解明とその制御法の開発
プロジェクト代表者
渋谷　彰 人間総合科学研究科・教授
リサーチリーブ支援教員
本多伸一郎 人間総合科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
平成 16 年度採択
029-853-3474
029-853-3410
[email protected]
029-853-3281
029-853-3410
[email protected]
肝不全に対する治療法の開発（血小板の持つ肝再生促進機能の解明と臨床応用）
プロジェクト代表者
大河内信弘 人間総合科学研究科・教授
リサーチリーブ支援教員
村田聡一郎 人間総合科学研究科・助教
先端学際領域研究センター
生命情報機能研究アスペクト
平成 17 年度採択
029-853-3221
029-853-3222
[email protected]
029-853-3221/3247
029-853-3222
[email protected]
TEL
FAX
E-mail
研究アスペクト教授
深水　昭吉 生命環境科学研究科・教授
先端学際領域研究センター
029-853-6070/6799
029-853-6070
[email protected]
研究アスペクト講師
加香孝一郎 生命環境科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
029-853-7303
029-853-7303
[email protected]
プロジェクト
生活習慣病の発症基盤に関するゲノム応答ネットワークの解明
プロジェクト代表者
深水　昭吉 生命環境科学研究科・教授
先端学際領域研究センター
029-853-6070/6799
029-853-6070
平成 15 年度採択
[email protected]
連絡先一覧
研究アスペクト講師　清水　律子 人間総合科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
TEL
289
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
リサーチリーブ支援教員
大徳　浩照 生命環境科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
029-853-7304
029-853-7303
[email protected]
転写因子と DNA メチル化による転写抑制制御ネットワークの解析
プロジェクト代表者
柳澤　純 生命環境科学研究科・教授
リサーチリーブ支援教員
村山　明子 生命環境科学研究科・講師
連絡先一覧
290
先端学際領域研究センター
ナノロジー研究アスペクト
研究アスペクト講師
尾崎　信彦 数理物質科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
平成 15 年度採択
029-853-6632/4683
029-853-4605
[email protected]
029-853-6885
029-853-4605
[email protected]
TEL
029-853-7387
FAX
029-853-6450
E-mail
[email protected]
プロジェクト
ナノ診断・治療を目指したバイオナノ粒子の設計
プロジェクト代表者
平成 18 年度採択
長崎　幸夫 数理物質科学研究科・教授
029-853-5749
029-853-5749
[email protected]
リサーチリーブ支援教員
吉本敬太郎 数理物質科学研究科・講師
029-853-6569
029-853-6569
[email protected]
先端学際領域研究センター
新物質創製研究アスペクト
TEL
FAX
E-mail
研究アスペクト教授
赤阪　健 数理物質科学研究科・教授
先端学際領域研究センター
029-853-6409/5881
029-853-6409
[email protected]
研究アスペクト講師
土屋　敬広 数理物質科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
029-853-7289
029-853-7289
[email protected]
プロジェクト
特異な分子構造と物性を持つ「かご状炭素物質」の開拓
プロジェクト代表者
赤阪　健 数理物質科学研究科・教授
先端学際領域研究センター
029-853-6409/5881
029-853-6409
平成 13 年度採択
[email protected]
リサーチリーブ支援教員
生沼みどり 数理物質科学研究科・講師
先端学際領域研究センター
029-853-7289
029-853-7289
[email protected]
機能性単分子磁石の創製
プロジェクト代表者
大塩　寛紀 数理物質科学研究科・教授
029-853-4238
029-853-4238
[email protected]
029-853-5923
029-853-4426
[email protected]
未解明生物現象を司る鍵化学物質の構造と機能 －新規医薬及び農水産業に関わる薬剤の開発をめざして－平成 16 年度採択
プロジェクト代表者
木越　英夫 数理物質科学研究科・教授
リサーチリーブ支援教員　隅田　真人 数理物質科学研究科・助教
先端学際領域研究センター
029-853-4313
029-853-4313
[email protected]
291
029-853-5768
[email protected]
電子ダイナミクスに基づく生体物質の機能構造および反応機構の構築原理
プロジェクト代表者
舘野　賢 数理物質科学研究科・准教授 029-853-6496
マルチメディア情報研究アスペクト
連絡先一覧
リサーチリーブ支援教員　志賀　拓也 数理物質科学研究科・助教
先端学際領域研究センター
平成 16 年度採択
029-853-6496
TEL
プロジェクト
双線形写像による新しい暗号システムの研究
プロジェクト代表者
岡本　栄司 システム情報工学研究科・教授 029-853-5277
リサーチリーブ支援教員
金岡　晃 システム情報工学研究科・助教 029-853-8031
先端学際領域研究センター
サステーナブルな計算環境の構築 プロジェクト代表者
加藤　和彦 システム情報工学研究科・教授 029-853-5514
[email protected]
FAX
平成 18 年度採択
E-mail
平成 15 年度採択
029-853-5277
[email protected]
[email protected]
029-853-6983
リサーチリーブ支援教員
品川　高廣 システム情報工学研究科・講師 029-853-5600（内線 8229） 029-853-6983
先端学際領域研究センター
平成 19 年度採択
[email protected]
[email protected]
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
総合人間科学研究アスペクト
連絡先一覧
292
TEL
FAX
E-mail
研究アスペクト教授
宮内　卓 人間総合科学研究科・教授　029-853-3262/7852/3292 029-853-3039
先端学際領域研究センター
[email protected]
研究アスペクト講師
前田　清司 人間総合科学研究科・講師　029-853-2683/8859
先端学際領域研究センター
[email protected]
029-853-2986
プロジェクト
難治癌に対する個別化細胞療法の開発
プロジェクト代表者　赤座　英之 人間総合科学研究科・教授
リサーチリーブ支援教員
常樂　晃 人間総合科学研究科・助教
先端学際領域研究センター
平成 15 年度採択
029-853-3196
029-853-3224
[email protected]
029-853-3223
[email protected]
生活習慣病における心臓血管機能障害への治療と予防の研究
プロジェクト代表者
宮内　卓 人間総合科学研究科・教授　029-853-3262/7852/3292 029-853-3039
先端学際領域研究センター
平成 16 年度採択
[email protected]
筑波大学 先端学際領域研究センター事務室
FAX 029-853-6074
E-mail [email protected]
吉原　貢 主任専門職員
板橋　洋 専門職員
黄田　崇 主任
029-853-6082
029-853-6083
029-853-6156
URL http://www.tara.tsukuba.ac.jp
[email protected]
[email protected]
＋[email protected]
9.2
TARA センター
ホームページ案内
ホームページ案内
293
TARA センターホームページ
URLhttp://www.tara.tsukuba.ac.jp/
担当　小口美代子（技術補佐員）
深水　昭吉（TARA センター・教授）
先端学際領域研究センター
Tsukuba Advanced Research Alliance
TARA
編集後記
Annual Report 2007
先端学際領域研究センター（Center for Tsukuba
研 究 活 動 と TARA セ ン タ ー の 運 営 を 通 し て、
Advanced Research Alliance：TARA センター）
TARA 構想の理念を実践していくことを使命と
の平成 19 年度年報を発刊することになりました。
しています。また、TARA プロジェクトとも協
本年報は、TARA センター活動報告の公開を
力して、今後、さらなる筑波大学の発展に貢献
目的としており、平成 19 年度の本センターの活
動と成果の一端をお伝えできれば幸いに存じます。
TARA センターは平成 6 年に設立され、14 年
すべく、教職員一同が精一杯努力して参ります。
これからの TARA センターにも、より一層の
ご支援を宜しくお願いいたします。
が経過しようとしていますが、TARA センター
は新たな挑戦に取り組み始めました。
私たち TARA センター専任教員は、自らの
294
発行日：2009 年 2 月
発行者：筑波大学先端学際領域研究センター長
深水　昭吉
連絡先：筑波大学先端学際領域研究センター
〒 305-8577
茨城県つくば市天王台 1-1-1
T E L:029-853-6156
FAX:029-853-6074
E-mail:[email protected]
URLhttp://www.tara.tsukuba.ac.jp
Designedby：佐野由美子
深水昭吉（TARA センター長）
加藤 和彦プロジェクト

エポキシ 注入ポンプ

国際漁業学会（JIFRS）短信

女子美術大学特別授業

非魔法数金属クラスターの精密合成と触媒活性評価 Catalytic activity of

平成 21 年度 基礎研究費 研究成果報告書