研究支援推進本部
基本情報
- 所属
- 藤田医科大学 医科学研究センター 講師中京学院大学 看護学部 非常勤講師
- 学位
- 博士(理学)(京都大学)
- 研究者番号
- 00528044
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0003-0067-0082
- J-GLOBAL ID
- 200901081274695690
- Researcher ID
- K-4613-2015
- researchmap会員ID
- 6000009803
- 外部リンク
Bioinformaticsのアプローチを中心にスプライシングについて研究しています。
以前は、野生の霊長類の集団遺伝研究のため、のべ1年くらいアフリカでフィールド・ワークをしたこともあります。
その後、進化遺伝学、ゲノム進化、生物情報(転写物や多型データベースの研究)と幅を広げてきました。
以前は、野生の霊長類の集団遺伝研究のため、のべ1年くらいアフリカでフィールド・ワークをしたこともあります。
その後、進化遺伝学、ゲノム進化、生物情報(転写物や多型データベースの研究)と幅を広げてきました。
研究分野
7経歴
11-
2019年4月 - 現在
-
2008年7月 - 現在
-
2008年4月 - 2008年6月
-
2006年1月 - 2008年3月
-
2005年7月 - 2006年1月
学歴
3-
1993年4月 - 1998年3月
-
1991年4月 - 1993年3月
-
1986年4月 - 1990年3月
委員歴
9-
2022年4月 - 現在
-
2022年4月 - 現在
-
2020年4月 - 現在
-
2022年11月 - 2023年10月
受賞
1-
1999年7月
論文
33-
Genes 15(12) 1554 2024年12月3日 査読有り筆頭著者責任著者
-
International Journal of Molecular Sciences 24(11) 9622 2023年6月1日 査読有り筆頭著者最終著者責任著者
-
MOLECULAR PHYLOGENETICS AND EVOLUTION 109 409-414 2017年4月 査読有り筆頭著者責任著者Felsenstein's PHYLIP package of molecular phylogeny tools has been used globally since 1980. The programs are receiving renewed attention because of their character-based user interface, which has the advantage of being scriptable for use with large-scale data studies based on super-computers or massively parallel computing clusters. However, occasionally we found, the PHYLIP Consense program output text file displays two or more divided bootstrap values for the same cluster in its result table, and when this happens the output Newick tree file incorrectly assigns only the last value to that cluster that disturbs correct estimation of a consensus tree. We ascertained the cause of this aberrant behavior in the bootstrapping calculation. Our rewrite of the Consense program source code outputs bootstrap values, without redundancy, in its result table, and a Newick tree file with appropriate, corresponding bootstrap values. Furthermore, we developed an add-on program and shell script, add_bootstrap.pl and fasta2tre_bs.bsh, to generate a Newick tree containing the topology and branch lengths inferred from the original data along with valid bootstrap values, and to actualize the automated inference of a phylogenetic tree containing the originally inferred topology and branch lengths with bootstrap values, from multiple unaligned sequences, respectively. These programs can be downloaded at: https://github.com/ShimadaMK/PHYLIP_enhance/. (C) 2017 Elsevier Inc. All rights reserved.
-
MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS 291(5) 1851-1869 2016年10月 査読有り筆頭著者責任著者Short Tandem Repeats (STRs) comprise repeats of one to several base pairs. Because of the high mutability due to strand slippage during DNA synthesis, rapid evolutionary change in the number of repeating units directly shapes the range of repeat-number variation according to selection pressure. However, the remaining questions include: Why are STRs causing repeat expansion diseases maintained in the human population; and why are these limited to neurodegenerative diseases? By evaluating the genome-wide selection pressure on STRs using the database we constructed, we identified two different patterns of relationship in repeat-number polymorphisms between DNA and amino-acid sequences, although both patterns are evolutionary consequences of avoiding the formation of harmful long STRs. First, a mixture of degenerate codons is represented in poly-proline (poly-P) repeats. Second, long poly-glutamine (poly-Q) repeats are favored at the protein level; however, at the DNA level, STRs encoding long poly-Qs are frequently divided by synonymous SNPs. Furthermore, significant enrichments of apoptosis and neurodevelopment were biological processes found specifically in genes encoding poly-Qs with repeat polymorphism. This suggests the existence of a specific molecular function for polymorphic and/or long poly-Q stretches. Given that the poly-Qs causing expansion diseases were longer than other poly-Qs, even in healthy subjects, our results indicate that the evolutionary benefits of long and/or polymorphic poly-Q stretches outweigh the risks of long CAG repeats predisposing to pathological hyper-expansions. Molecular pathways in neurodevelopment requiring long and polymorphic poly-Q stretches may provide a clue to understanding why poly-Q expansion diseases are limited to neurodegenerative diseases.
MISC
27-
bioRxiv 2020年3月29日<title>Abstract</title>The application of current genome-wide sequencing techniques on human populations helps elucidate the considerable gene flow among genus<italic>Homo</italic>, which includes modern and archaic humans. Gene flow among current human populations has been studied using frequencies of single nucleotide polymorphisms. Unlike single nucleotide polymorphism frequency data, haplotype data are suitable for identifying and tracing rare evolutionary events. Haplotype data can also conveniently detect genomic location and estimate molecular function that may be a target of selection. We analyzed eight loci of the human genome using the same procedure for each locus to infer human haplotype diversity and reevaluate past explanations of the evolutionary mechanisms that affected these loci. These loci have been recognized by separate studies because of their unusual gene genealogy and geographic distributions that are inconsistent with the recent out-of-Africa model. For each locus, we constructed genealogies for haplotypes using sequence data of the 1000 Genomes Project. Then, we performed S* analysis to estimate distinct gene flow events other than out-of-Africa events. Furthermore, we also estimated unevenness of selective pressure between haplotypes by Extended Haplotype Homozygosity analysis. Based on the patterns of results obtained by this combination of analyses, we classified the examined loci without using a specific population model. This simple method helped clarify evolutionary events for each locus, including rare evolutionary events such as introgression, incomplete lineage sorting, selection, and haplotype recombination that may be hard to discriminate from each other.
-
GENES & GENETIC SYSTEMS 91(6) 343-343 2016年12月
書籍等出版物
2-
丸善出版 2023年7月 (ISBN: 9784621308042)日本霊長類学会が総力をあげて編集した、霊長類を総合理解するために編まれた事典。霊長類学の歴史をたどった上で、霊長類の分類・系統・進化、形態、遺伝、脳や生理・医科学、心理・認知、行動、社会と生態などの側面から霊長類研究にアプローチし、ひいては野生霊長類の保全や飼育霊長類の福祉の向上にも活かせる話題豊富な内容。また、ヒトも霊長類の一種であるため、ヒトのもつ形質の起源とその進化の研究にも活用でき、人類学的関心の追求にも役立つ中項目事典。
-
講演・口頭発表等
13-
第75回インシリコ・メガバンク研究会 2016年9月2日 東北大学東北メディカル・メガバンク機構 ゲノム解析部門 バイオメディカル情報解析分野 招待有り数塩基の短い塩基配列の反復である、STR (Short Tandem Repeat) は反復数変化が高頻度に起こる。そこで反復数の高変異性を通じて、適応的形質や進化的安定状態を速やかに獲得したとする仮説が提唱されている。反面、ヒトの反復配列には、神経変性疾患の原因となる反復配列が複数知られている。そのような危険な複数の反復配列がなぜ人類集団に維持されているのか、良くわかっていない。我々は自分たちが構築し公開している、遺伝子データベース、H-invDBに多型情報を統合することで、ヒトゲノム中のSTR反復数および反復多型状態を決定した。さらに相互比較することによって、それぞれのSTRにおける選択圧を評価した。その結果、アミノ酸コード領域中STRにはプロリン反復とグルタミン反復をそれぞれ代表例とする二つの機構により、DNA配列レベルで反復を短く抑えながらも、反復アミノ酸配列を実現していることが分かった。さらにグルタミン反復はアミノ酸レベルで長い反復を持つ傾向があり、特に反復多型座位は、脳・神経系の発生調節に関わる遺伝子中に存在する傾向が明らかになった。我々の結果は、これらの反復座位が多型を持つことで脳・神経系の発生調節に関する機能の多様化を促した可能性を示した。さらに、人類進化における社会性の進化とSTRの神経発達調節におけるスイッチ機能の関連を議論したい。
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武蔵野大学 人間科学研究所シンポジウム 知性はどこから来たか - こころの進化と遺伝 - 2015年12月4日 武蔵野大学 人間科学研究所 招待有り
-
サイエンスカフェ in 名古屋(第89回) 2014年7月18日 名古屋市立大学大学院システム自然科学研究科 招待有り一般に「進化」という言葉は、優れた段階へ進むことを指す言葉として使われることが多いと思います。 今回のサイエンスカフェでは、生物進化が社会的風潮や政治思想に影響を与えやすい側面を持っている事から話をはじめ、全体を通じて、必ずしも進化は一つの優秀な型が選ばれていくしくみではなく、多様性がある状態を作り維持していく面があることを、いろいろな事例を交えながら紹介しました。
担当経験のある科目(授業)
10-
2022年3月 - 現在Student Researcher Program (SRP) (藤田医科大学)
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2021年1月 - 現在医学研究演習 (藤田医科大学 医学部)
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2020年4月 - 現在アセンブリII(専門職連携の基盤づくり「チームワーク構築」) (藤田医科大学)
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2020年4月 - 現在生命科学特論I (進化医学ゲノミクス) [英語] (藤田医科大学 大学院医学研究科 医科学専攻)
-
2019年4月 - 現在情報処理と管理 (中京学院大学)
Works(作品等)
2共同研究・競争的資金等の研究課題
13-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 2022年4月 - 2024年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2021年4月 - 2024年3月
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文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 2020年4月 - 2022年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2018年4月 - 2021年3月
学術貢献活動
28社会貢献活動
7メディア報道
2-
AAAS Science誌News欄 Science 308: 490-491, 22 April 2005 2005年4月22日 会誌・広報誌Shimada et al. (2007) 論文の内容を学会発表(The 74th Annual Meeting of American Association of Physical Anthropologists)した際の、Scienceの記者による報告。
その他
15-
2024年8月日本バイオインフォマティクス学会 主催、文部科学省・科学技術振興機構 後援、情報計算化学生物学会(CBI)/情報処理学会 バイオ情報学研究会/生物科学学会連合/日本ゲノム微生物学会/日本プロテオーム学会 協賛、2024年8月30日(合格証書)
教育内容・方法の工夫(授業評価等を含む)
2-
件名藤田保健衛生大学内Faculty Development講習受講開始年月日2012/08/07終了年月日2012/08/07概要「ティーチング・ポートフォリオTPの導入・活用の実際と課題」
外部講師: 土持ゲーリー法一
(帝京大学高等教育開発センター長 ファカルティ・ディベロッパー -
件名第1回藤田保健衛生大学医学部医学情報教育ワークショップ「eラーニングシステムを体験する―Moodleの基礎―」修了開始年月日2014/06/24終了年月日2014/07/08
作成した教科書、教材、参考書
1-
件名大学院特別講義資料(Web公開)開始年月日2012/10/09概要名古屋大学医学研究科での大学院特別講義資料を以下にて公開している。
http://tinyurl.com/shimada-mk/
その他教育活動上特記すべき事項
3-
件名学内アセンブリ教育・サイエンスカフェ参加(アセンブリII)開始年月日2017/04/01概要総合医科学研究所主催第2回メディカル・サイエンス・カフェの実行委員として学内アセンブリII(プロジェクト代表:倉橋総医研所長)活動を指導した。
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件名学内アセンブリ教育サッカー班(アセンブリI)開始年月日2009/05/11概要学内アセンブリ教育(各学部・学校1年時)サッカー班
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件名卒論指導開始年月日2018/04/02終了年月日2018/10/15