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岡田典弘

日本の分子進化学者、分子生物学者 From Wikipedia, the free encyclopedia

岡田 典弘(おかだ のりひろ、1947年10月17日 - )は、日本の分子進化学者、分子生物学者(薬学博士[1][2])。系統関係を決定するための新しい手法、いわゆるレトロポゾン法(短鎖散在反復配列法=SINE)を考案し、これを用いてクジラとカバが近縁であると証明した。

概要 岡田典弘(おかだ のりひろ), 生誕 ...
岡田典弘
(おかだ のりひろ)
生誕 (1947-10-17) 1947年10月17日(78歳)
日本の旗 日本 東京都
居住 日本の旗 日本
研究分野 分子生物学
研究機関 東京大学
国立がんセンター研究所
アメリカ国立衛生研究所
筑波大学
東京工業大学
出身校 東京大学
主な業績 レトロトランスポゾンを利用した進化生物学を開拓
主な受賞歴 紫綬褒章
プロジェクト:人物伝
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筑波大学では生物科学系講師と助教授を務め、教授職は東京工業大学生命理工学部ならびに同学大学院生命理工学研究科で歴任、岡崎基礎生物学研究所では客員教授として遇される[3]。

東京工業大学大学院生命理工学研究科教授を定年退職後、国際科学振興財団主席研究員/シーラカンス研究所[4]所長(2014年度[5])、国立成功大学教授(台湾)を経て、2026年7月時点は北里大学[6][7](特任教授)と長浜バイオ大学[5]に奉職。2013年より東京工業大学名誉教授[6]。

来歴・人物

1947年[8]、東京生まれ、開成中学校・高等学校を経て、1967年に東京大学理科二類[8]入学。学部生時代は演劇に熱中する。同大学農学部農芸化学科(1973年)を卒えて同大学薬学系研究科修士課程(1975年)を修めると、1978年に同大学薬学系研究科で薬学博士号を授かる[1]。同年より渡米してアメリカ国立衛生研究所研究員(NIH 畑中正一研究室預かり[8])。

筑波大学に職を得て生物科学系講師(1979年–)、同助教授を務める(1988年–)[5]と、東京工業大学に転じて生命理工学部教授(1992年–[9])、同学研究科教授(2000年–)を経て2013年に定年退職[5]。

その間、2012年より台湾国立成功大学でRNA-seq法を用いて「闘魚」の脳の分析を開始[5]。国際科学振興財団主席研究員に転ずると(2015年度[5])、2017年より漢方薬の研究を開始。2020年4月より北里大学で特任教授として「分子生物学的観点からの先制医療」に挑む。

筑波大学の講師を務めた30歳代の半ば、レトロポゾンの一種である短鎖散在反復配列(SINE)[注釈 1]がtRNA(転移RNA)を起源として進化したと発見した[10][11]。もともと分子生物学者であるがこの時より分子進化学に興味を持つ。

系統関係の解明

岡田が考案した「レトロポゾン法」(SINE法)とは、SINEが一度ゲノム中に挿入されると再び出ることはないという性質を利用し、従来は不可能だった多くの系統関係を決定する。クジラとカバが近縁であることの証明は有名[12][13][14]。この方法によって例えばウマとコウモリの近縁性など、ほ乳動物のほとんどの系統が解明された[15]。

系統関係の解明はその他に、サケ属、歯クジラ[16]および髭クジラ、カメ、水鳥類で進んだ[17]した。最近[いつ?]では、北方獣類、アフリカ獣類、貧歯類という3つの有胎盤哺乳類の祖先系統が同時に分岐したと証明する。

丸山茂徳博士(地質学)との共同研究では、DNA情報をもとに新しい地質学的仮説を提唱し、その分岐は1億2千万年前に大陸の分断と同時に起こったと仮説を提唱している[18]。このレトロポゾン法による系統関係決定法は、従来の塩基配列の比較による推定とは決定的に異なり、前者は統計的手法を必要としない新しい方法である。間違いを混入しない確実な系統関係を与えるという評価は既に世界で確立しており[19]、進化系統学に関する多くの教科書にも引用され、この方法を用いて世界各地の研究室で多くの系統関係が決定されつつある[要出典]。

このレトロポゾン法の開発の基礎には、「SINEの増幅機構」の研究がある。SINEの3’末端はLINEの3’末端と同じ配列を持つ事が示された。更にLINEにコードされる逆転写酵素では、LINE自体の3’末端を認識して増幅をするのと同様に、この逆転写酵素がSINEの3’末端を認識してSINEが増幅するモデルを提唱し、実際にそれを分子生物学的に証明した論文は『Cell』誌に出版される[20]。更にLINEの挿入機構に関する新モデルを提唱する[21][22][23][24]。レトロポゾンの増幅機構に関するこれら基礎研究は、「一度挿入されたら抜け出ない。」というレトロポゾン法の基礎の確立に貢献している。

従来、レトロポゾンは機能を持たないジャンクDNAと考えられてきたが、ゲノム中に存在するがコードは保存されていない配列(CNE[注釈 2])の一部に存在するSINEを見いだし、大進化にSINEが関与する可能性を世界で初めて提示する[25]。更に、ほ乳動物の脳形成にSINEが関与する事を実験で証明し[26]、レトロポゾンの進化的役割に関し世界をリードする研究を展開した。

種形成の分子機構

アフリカカワスズメ科魚類[27]の種形成の機構に興味を持ち、2003年より6年間、文科省科研費特定領域研究「種形成の分子機構」の領域代表者[注釈 3]を務めると[28]、ヴィクトリア湖に調査隊を派遣し、ヴィクトリア湖シクリッドの標本を小冊子にまとめる。カワスズメ科魚類の種分化の要点として色彩の認識に着目し[29][30]、Seehausen[31]と共同研究を行い、世界で初めて感覚器適応種分化を提唱して『ネイチャー』誌に論文が出版される[32]。カワスズメ科魚類のゲノム・コンソーシアムに参加して、ゲノム論文のまとめに貢献する[33][35]。

東京工業大学の教授時代に、タンザニア水産学研究所と岡田研究室との共同研究[注釈 3]として、ワシントン条約発行後初のシーラカンス冷凍標本を日本に輸入した(2005年11月時点)[38]。現地研究所の副所長を日本進化学会2006年大会に招いた岡田と渡邉正勝は、「シーラカンス・シンポジウム」と題して登壇し、あわせてシーラカンス冷凍標本の展示を企画した[注釈 4]。

この個体は同学で2007年、奇しくもシーラカンスが南アフリカ共和国で発見された12月21日に、秋篠宮文仁親王を招いて解剖した[37]。輸入2頭目(2007年10月時点)の個体は世界最大の全長170cm、世界で初めて全身のプラスティネーション化[注釈 5]を施した。

この後、さらに3頭同時に輸入されると、同学のコレクションは世界最大のコレクション(当時)となり、成魚5頭、稚魚10頭、卵6個で構成された。2009年10月5日には、魚類学者でもある天皇を招き同学で卵を持つシーラカンスの解剖が行われる[要出典]。

岡田は東京工業大学定年後、国際科学振興財団の主席研究員(シーラカンス研究所所長)となり[5]、それに伴って研究継続のため、前述のシーラカンス標本は同財団に移される。オールジャパン体制で進めてきたシーラカンスのゲノム配列は2013年に決定、『ジェノム・リサーチ(英語版)』に掲載される[39]。

2013年より台湾国立成功大学教授を兼任するが、そこで闘魚の研究を始めた。オスの闘魚2匹が喧嘩をしている時には、その行動ばかりか転写産物も同調するという現象を発見する[40]。この現象は、闘争ばかりでなく共感のような高等動物が対を作った時に観察される普遍的な現象ではないかと思われる[独自研究?]。

未病の指標

2017年より漢方薬の効能を分子生物学的に解明する研究に着手。イントロン・リテンション(以下IR)が未病の指標になると提唱した。老化のモデルマウスを用いてIRを解析した研究では、ストレスがあるとIRが増加し、漢方薬を投与してストレスが解除されるとIRが健康な状態に戻ることを示している[41]。さらに、軽度のうつ症状を訴える被験者の血液を解析する臨床研究を行い、免疫や炎症に関わる多数のIR遺伝子を見いだして、IRがうつ状態を評価する指標となると発表した[42]。

加えて、治療が難しいうつ病における薬剤への反応評価にもIRが有効であり[43]、IRが生体の恒常性を映し出す指標であるとする仮説を提唱している[44]。

主な受賞・叙勲

できごとのあった年の降順。

著書・論文

発行年が最近の順。

和書
  • 岡田 典弘『科学者の冒険 : クジラからシクリッド、シーラカンス、脳、闘魚……進化に迫る』クバプロ、2017年。CRID 1971993809727167927。ISBN 9784878051517。
  • 寺井 洋平、岡田 典弘『シクリッドの視覚の適応と種分化』 9巻《淡水生態学のフロンティア》、共立出版〈現代の生態学〉、2012年。CRID 1020282257041044736。
  • 岡田 典弘、溝入 真治、相原 光人『ヴィクトリア湖南部のシクリッド : 種形成の現場』工学図書、2008年。CRID 1970304959811052063。別題『Live cichlids in the Southern Lake Victoria : on-going speciation』
同、共著
  • 二階堂 雅人、岡田典弘『絶滅危惧種のゲノム解読とその利用(次世代シーケンサー活用術)』化学同人、2015年。CRID 1020282257233346944。
  • 岡田典弘「ジャンクDNAはどのようにして哺乳類特異的な脳形成に関わったのか?」『進化の謎をゲノムで解く』長谷部光泰 監修、学研メディカル秀潤社、学研マーケティング(発売)、2015年。CRID 1970867909819266491。
  • 紅 順子 訳『ハートウェル遺伝学 : 遺伝子、ゲノム、そして生命システムへ』菊池韶彦 監訳、メディカル・サイエンス・インターナショナル、2010年。CRID 1970023484859837959。
    • 原著『Genetics : from genes to genomes』第3版(The McGraw-Hill、2008年ころ)リロイ・フッド、マイケル・L・ゴールドバーグ、アン・E・レイノルズ、リー・M・シルバー、ルース・C・ベレス ほか著
    • 日本語版企画:東京工業大学GCOE、伊藤武彦、岩﨑博史、岡田典弘、岸本健雄、工藤明、白髭克彦、田中幹子、徳永万喜洋、半田宏、広瀬茂久、村上聡。
    • 図版の出典: p728-731、用語解説: p732-754、索引(欧文): p755-763、同(和文): p764-775。
欧文
  1. Okada N; Maruko A; Oshima K; Nishi A; Kobayashi Y (2026). “The IR-Homeostat Hypothesis: Intron Retention as an Evolutionarily Conserved Fine-Tuning Layer and a Reversible Blood Biomarker of Homeostatic Dysregulation in Mood Disorders”. Int. J. Mol. Sci 27 (7). doi:10.3390/ijms27073119.
  2. Okada N (2026). “Intron retention, a novel method for evaluating the response to ketamine in patients with treatment-resistant depression”. npj Mental Health Res. 4: 4. doi:10.1038/s44184-025-00161-7.
  3. Okada N; Oshima K; Maruko A; Sekine M; Ito N; Wakasugi A; Mori E; Odaguchi H (2024). “Intron retention as an excellent marker for diagnosing depression and for discovering new potential pathways for drug intervention.”. Front. Psychiatry 15: 1450708. doi:10.3389/fpsyt.2024.1450708.
  4. Okada N; Oshima K; Iwasaki Y; Maruko A; Matsumura K; Iioka E; Vu T-D; Fujitsuka N (2021). “Intron retention as a new pre-symptomatic marker of aging and its recovery to the normal state by a traditional Japanese multi-herbal medicine”. Gene 794: 145752. doi:10.1016/j.gene.2021.145752.
  5. Vu TD; Iwasaki Y; Shigenobu S; Maruko A; Oshima K; 15 coauthors; Okada N (2020). “Behavioral and brain-transcriptomic synchronization between the two opponents of a fighting pair of the fish Betta splendens.”. PLOS Genet.: 16:e1008831. doi:10.1371/journal.pgen.1008831.
  6. Kuramoto T (2015). “Determining the Position of Storks on the Phylogenetic Tree of Waterbirds by Retroposon Insertion Analysis”. Genome Biology and Evolution 7 (12): 3180–3189. doi:10.1093/gbe/evv213.
  7. Brawand D (63 co-authors); Okada N (11 co-authors) (2014). Nature. doi:10.1038/nature13726.
  8. Yamaguchi K; Kajikawa M; Okada N (2014). “Integrated mechanism for the generation of the 5′ junctions of LINE inserts”. Nucleic Acids Research Dec 1, 42 (21): 13269-79. doi:10.1093/nar/gku1067.
  9. Hayashi Y; Kajikawa M; Matsumoto T; Okada N (2014). “Mechanism by which a LINE protein recognizes its 3′ tail RNA.”. Nucleic Acids Research Aug 20. doi:10.1093/nar/gku753.
  10. Nikaido M (27 coauthors); Okada N (2013). “Coelacanth genomes reveal signatures for evolutionary transition from water to land”. Genome Res. (1, October).
  11. Yoshida K (2011). “B chromosomes have a functional effect on female sex determination in lake victoria cichlid fishes.”. PLOS Genet 2011 Aug;7 (8): e1002203.
  12. Suzuki J; Yamaguchi K; Kajikawa M; Ichiyanagi K; Adachi N; Koyama H; Takeda S; Okada N (2009). “Genetic evidence that the non-homologous end-joining repair pathway is involved in LINE retrotransposition.”. PLOS Genetics. 5: e1000461.
  13. Nishihara H; Maruyama S; Okada N (2009). “Retroposon analysis and recent geological data suggest near-simultaneous divergence of the three superorders of mammals.”. Proc Natl Acad Sci USA. Mar 31; 106 (13): 5235-40.
  14. Nishihara H; Maruyama S; Okada N (2009). “Retroposon analysis and recent geological data suggest near-simultaneous divergence of the three superorders of mammals.”. Proc Natl Acad Sci USA 106 (13): 5235-40.
  15. Seehausen O; Terai Y; Magalhaes I.S; Carleton K.L; Mrosso H.D.J; Miyagi R; Sluijs V.I; Schneider M.V (2008). “Speciation through sensory drive in cichlid fish.”. Nature 455 (7213): 620-6.
  16. Sasaki T; Nishihara H; Hirakawa M; Fujimura K; Tanaka M; Kokubo N; Kimura-Yoshida C; Matsuo I (2008). “Possible involvement of SINEs in mammalian-specific brain formation.”. Proc Natl Acad Sci USA. 105 (11): 4220-5.
  17. Piskurek O; Okada N (2007). “Poxviruses as possible vectors for horizontal transfer of retroposons from reptiles to mammals.”. Proc Natl Acad Sci USA. 104 (29): 12046-51.
  18. Ichiyanagi K; Nakajima R; Kajikawa M; Okada N (2007). “Novel retrotransposon analysis reveals multiple mobility pathways dictated by hosts.”. Genome Res Jan;17 (1): 33-41. 
  19. Terai Y; Seehausen O; Sasaki T; Takahashi K; Mizoiri S; Sugawara T; Sato T; Watanabe M (2006). “Divergent Selection on Opsins Drives Incipient Speciation in Lake Victoria Cichlids.”. PLoS Biol. 5;4 (12): e433.
  20. Nishihara H、Hasegawa M、Okada N「Pegasoferae, an unexpected mammalian clade revealed by tracking ancient retroposon insertions.」『Proc Natl Acad Sci USA』第103巻第26号、2006年、9929-9934頁。
  21. Nishihara H; Smit AF; Okada N (2006). “Functional noncoding sequences derived from SINEs in the mammalian genome.”. Genome Res (22).
  22. Sugawara T; Terai Y; Imai H; Turner G F; Koblmuller S; Sturmbauer C; Shichida Y; Okada N (2005). “Parallelism of amino acid changes at the RH1 affecting spectral sensitivity among deep-water cichlids from Lakes Tanganyika and Malawi.”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (102): 5448-5453.
  23. Terai Y; Morikawa N; Kawakami K; Okada N (2003). “The complexity of alternative splicing of hagoromo mRNA is increased in an explosively speciated lineage in East African cichlids.”. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 28: 12798-12803.
  24. Terai Y; Mayer W E; Klein J; Tichy H; Okada N (2002). “The effect of selection on a long wavelength-sensitive (LWS) opsin gene of Lake Victoria cichlid fishes.”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (99): 15501-15506.
  25. Kajikawa M (2002). “LINEs Mobilize SINEs in the Eel through a Shared 3' Sequence.”. CELL 111: 433-444.
  26. Ogiwara I; Miya M; Ohshima K; Okada N (2002). “V-SINEs: a new superfamily of vertebrate SINEs that are widespread in vertebrate genomes and retain a strongly conserved segment within each repetitive unit.”. Genome Res (12): 316-324.
  27. Nikaido M; Matsuno F; Hamilton H; Cao Y; Ding W; Zuoyan Z; Fordyce R E; Hasegawa M (2001). “Retroposon analysis of major cetacean lineages: the monophyly of toothed whales and the paraphyly of river dolphins.”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (98): 7384-7389.
  28. Shedlock A M; Okada N (2000). SINE Insertions : Powerful Tools for Molecular Systematics.. 22. pp. 148-160.
  29. Nikaido M; Rooney A P; Okada N (1999). “Phylogenetic relationships among cetartiodactyls based on insertions of short and long interspersed elements: Hippopomamuses are the closest extant relatives of whales.”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (96): 10261-10266.
  30. “Molecular evidence that whales form a clade within even-toed ungulates.”. Nature 388: 666-670. (1997).

脚注

関連項目

外部リンク

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