研究テーマと主な成果

1. 進化：分子系統学にまつわる新規手法開発と基盤整備

→ Graph Splitting法

→ 分子系統解析の最前線

2. 微生物生態：畑作土壌を主なターゲットとした微生物動態の解明

→ ポストコッホ生態学

3. 表現型：Trait-based approachの推進

→ Bac2Feature

4. データベース：微生物を主なターゲットとした解析基盤の整備

→ Microbe Datahub

5. 弓道：小笠原流

→ 四段

News

[2026]

📄 04/03 バクテリアとアーキアの至適増殖温度を高精度に予測するモデルを構築した論文が出版されました。

• • 至適増殖温度（OGT）はバクテリア・アーキアを理解する上で鍵となる重要な特長量です。OGTは様々な進化要因によって決まりますが、本研究ではそれらを長期的な因子（ゲノムの特性）と短期的な因子（遺伝子の有無）に整理した上でモデルに組み込むことで、OGTの予測精度を向上させることに成功しました。

  • モデル

📄 03/31 MAGデータベース「Microbiome Datahub」の論文が出版されました。

• • メタゲノムから構築したゲノム（MAG: Metagenome-Assembled Genomes）のデータベースを開発しました。21万件以上のMAG配列に対し、統一された遺伝子予測、系統分類、遺伝子機能アノテーション、表現型予測および環境メタデータを付与した、データ駆動型微生物学の基盤となるデータベースです。

  • Microbiome Datahub

  • プレスリリース

[2025]

🎤 09/19 生命情報科学若手の会第17回年会で講演しました。

🥂 09/04 IIBMP2025にてワークショップ「BIが駆動するバイオものづくり」を開催しました。

• • JST GteX「バイオものづくり」領域との共催

  • 9/3にはナイトセッション「若手の刃 無限討論編」にお館様として登壇しました。

🎤 09/04 IIBMP2025のワークショップ「微生物によるCO₂資化とその情報解析基盤の最前線」で講演しました。また他にポスター発表を1件行いました。

🎤 08/20 日本進化学会第27回滋賀大会にてポスター発表を行いました。

📄 06/14 バクテリアの形質を予測するインターフェース「Bac2Feature」（バック・トゥ・フィーチャー）の論文が出版されました。

• • 大型動物は、例えばシマウマの模様やコウモリの羽といった"分かりやすい"形質によって識別することができます。一方で、微生物については、簡単にはそのような形質情報を手に入れることができません。メタゲノム解析が当たり前の技術になり、圧倒的な勢いで配列情報が蓄積している現状において、配列情報と形質情報の紐づけが困難であるという問題は微生物学の大きなボトルネックとなっています。そこで我々は、先行研究から微生物の形質情報（細胞形態、グラム染色性、胞子形成能や運動性の有無、ゲノム特性、生育条件など）を網羅的に取得して整備し、その情報と系統樹を活用することで未知微生物の形質を予想するツール「Bac2Feature」を開発しました。

  • Bac2Feature

  • プレスリリース

🎤 03/14 第3回 MfIP連携探索ワークショップで講演しました。

🎤 03/07 日本農芸化学会2025年度大会で講演しました。

🥂 02/28 学際分野としての微生物研究会 第１回「あつまれ！びせいぶつの森」を開催しました。

• • ワークショップHP

  • 分野横断プラットフォーム

  • ニュース

[2024]

🎤 11/12 東京農工大学で講演しました。

🎤 10/28 日本微生物生態学会第37回広島大会にてポスター発表を行いました。

• • 筆頭著者の土岐誠司さんが優秀ポスター賞を受賞しました。

🎤 10/23 1st Asia&Pacific Bioinformatics Joint Conferenceで２件の発表を行いました。

🎤 08/21 日本進化学会第26回神奈川大会にてポスター発表を行いました。

🎉 08/01 京都大学化学研究所バイオインフォマティクスセンターに異動しました。

📄 04/30 輪作圃場における微生物叢解析の結果を報告した論文が出版されました。

• 筑波大学で40年間安定的に維持されてきた輪作圃場について、詳細な16S rRNA遺伝子アンプリコンシーケンスデータ、および土壌の化学性状データを取得して解析を行った結果、無機窒素肥料と堆肥がソバ栽培全体を通して土壌細菌群集の多様性と構造を変化させたことが明らかになりました。特にpH、全有機炭素、SO₄²⁻、可溶性 Ca²⁺ といった土壌化学的特性と細菌群集構造が強く相関しており、また細菌分類群と化学物質の共起ネットワーク解析により、ネットワークトポロジーとダイナミクスを決定する主要な細菌グループが特定されました。

🎤 03/06 文化進化と知能の理論（ICET）セミナー「系統解析ワークショップ」で講演しました（2023/12/22の続き）。

📄 01/31 日本バイオインフォマティクス学会ニュースレターに執筆記事が2件掲載されました。

• IIBMP2023で開催したナイトセッション「君たちはどう生きるか？」とワークショップ「バイオインフォマティクスの8の問題」の開催報告です。

[2023]

🎤 12/26 東京大学の「微生物科学イノベーション特論II」で講演しました。

🎤 12/22 文化進化と知能の理論（ICET）セミナー「系統解析ワークショップ」で講演しました。

📄 11/23 グラフフーリエ変換によって配列進化と表現型進化を結びつける「NeTaGFT」の論文が出版されました。

• 「表現型がどのように進化したのか」を明らかにすることは進化学における重要問題の一つですが、この基盤となる系統樹の再構築はしばしば困難です（進化速度が著しく早い場合など）。しかし、そのような場合でも、配列類似性ネットワークを構築することは可能です。本研究では、ネットワークと表現型特性の関連性を分析するための新しいアプローチ「NeTaGFT」を開発しました。NeTaGFTは、グラフフーリエ変換を用いることで、ネットワーク構造と特性信号の関連性を特定する手法になります。インフルエンザA型ウイルスとウイルスゲノムの遺伝子共有データセットにNeTaGFTを適用した結果、ネットワーク構造に関連した表現型を特定することができました。

• NeTaGFT

🎤 10/31 産業技術総合研究所中国センターで講演しました。

🎉 10/01 GteX「GXを駆動する微生物・植物「相互作用育種」の基盤構築」が始まりました。

• 松井は微生物コンソーシア解析グループの主たる共同研究者として参画しています。

🥂 09/07 IIBMP2023にてナイトセッション「君たちはどう生きるか？」を開催しました。

🥂 09/07 IIBMP2023にてワークショップ「バイオインフォマティクスの8の問題」を開催しました。

🎤 06/30 第35回日本Archaea研究会で講演しました。

[2022]

📄 12/16 ラマン分光法に基づく一細胞識別技術のプロトコルをまとめた論文が出版されました。

• 「一細胞ラマン分光法による原核生物の種分類手法（Kanno et al., 2021）」のプロトコル論文です。本プロトコルにより、バクテリアやアーキアを一細胞スケールで生きたまま識別することが可能になります。

🎤 10/31 日本微生物生態学会第35回大会でポスター発表を行いました。

🥂 09/13 IIBMP2022にてワークショップ「環境微生物学フロンティア」を開催しました。

📄 09/10 系統比較法の理論と実行例をコンパクトにまとめた解説記事が出版されました。

• 系統比較法（Phylogenetic Comparative Method; PCM）は、系統樹の上で進化過程を辿り直すことで進化ダイナミクスを推測する手法です。PCMは主にマクロ生物の研究に用いられてきましたが、最近になって微生物研究への適用も徐々に進んでいます。本記事は、まずPCMの理論を解説し、続いて豊富なゲノム・形質データが整備されつつある微生物の形質進化解析の実行例を紹介しています。

🎤 08/18 長崎大学で講演しました。

🎤 08/05 日本進化学会第24回沼津大会でポスター発表を行いました。

🎤 08/03 国立遺伝学研究所で開催されたワークショップ「生命科学を支える分子系統学」で講演しました。

🎉 04/01 統合化推進プログラム「マイクロバイオーム研究を先導するハブを目指した微生物統合データベースの特化型開発」が始まりました。

• 松井は京大グループのリーダーとして参画しています。

📄 03/12 日本微生物生態学会誌にポストコッホで行っている研究の紹介記事が掲載されました。

• 本記事では「ポストコッホ生態学」を定義し、バイオインフォマティクスを中軸とした一連の研究を紹介しています。

🎤 03/07 日本生物工学会バイオインフォマティクス相談部会で講演しました。

🎤 02/27 最先端バイオ研究室探訪シリーズで講演しました。

[2021]

🎤 12/16 iTHEMSで講演しました。

📄 11/23 分子系統学の基礎から実装、将来の展望までギュギュッとまとめた総説が出版されました。

• • 本総説では、分子系統学の理論から実装までを体系的に解説し、続いて近年勃発した「標準手法」をめぐる論争をまとめ、最後に、現時点でできる最善の分子系統解析アプローチについて議論しています。

  • 分子系統解析の最前線

🥂 09/29 IIBMP2021にて企画セッション「ポストコッホ生態学が拓くBioinformaticsの新地平」を開催しました。

• • 新学術領域研究「超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学」との共催

📄 09/24 ラマン分光法に基づく一細胞識別技術を開発した論文が出版されました。

• 環境微生物を研究ためには「単一細胞レベルで生きたまま」微生物の種を正確に分類することが必要になります。本研究では、一細胞ラマン分光法によって非破壊的にスペクトルデータを取得し、それを機械学習することで、細菌と古細菌を含む原核生物の種を100%に近い精度で分類できることを示しました。また、スペクトルの特徴量分析により、カロテノイドの存在と膜脂質の構造が種分類をする上で重要な特徴となっていることも示しました。

🎤 08/18 日本進化学会第23回大会のシンポジウム「「仮定」を問い直すことで 新たな進化解析手法を開拓する」で講演しました。

🎤 07/27 大隅基礎科学創成財団微生物コンソーシアムで講演しました。

🎤 07/16 新学術領域研究「ポストコッホ生態」シンポジウムで講演しました。

🎤 05/19 宇都宮大学で講演しました。

🎤 03/07 早稲田塾の最先端科学プログラムで講演しました。

[2020]

🎤 12/03 第43回日本分子生物学会のワークショップ「Big data virology: "データ駆動"ウイルス学の未来を若手が考える」で講演しました。

🎉 11/22 結婚しました。

🎤 09/01 IIBMP2020のハイライトトラックで講演しました。

🎤 01/10 早稲田大学で講演しました。

[2019]

🎤 11/12 北海道大学で講演しました。

🎉 09/26 新学術領域研究「超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学」が始まりました。

• • 松井は計画班代表として参画しています。

📄 08/17 グラフに基づく新たな系統解析手法「Graph Splitting法」を開発した論文が出版されました。

• • 原初から現在に至るまで生命はどのような進化の道筋をたどってきたのか？こういった大きな問いに答えるためには、分子系統解析によって極めて長い進化史を解き明かす必要があります。しかし、既存手法はいずれも、そうした遠く離れた遺伝子に対して精度が著しく低下する多重配列アライメントに依存するという、本質的な問題を抱えていました。本研究では、多重配列アライメントではなく配列類似性グラフに基づく新たな分子系統解析手法「Graph Splitting法（GS法）」を考案し、進化シミュレーションおよび実際の遺伝子配列データに基づく検証を行うことで、遠く離れた遺伝子情報を用いた分子系統解析において、GS法は既存手法よりも高い精度で分子系統樹を推定可能であることを示しました。

  • プレスリリース

  • JSBi記事

🎤 08/08 日本進化学会第21回大会のワークショップ「データに隠れた進化を読み解くための新理論・新手法」で講演しました。