渡邉　日出海 (ワタナベ　ヒデミ)

情報科学研究院　生命人間情報科学部門　バイオインフォマティクス分野教授
Last Updated :2025/06/07

■研究者基本情報

学位

  • 博士（理学）, 東京理科大学

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J-Global ID

研究キーワード

  • ゲノム比較解析
  • 比較解析
  • チンパンジーゲノム
  • チンパンジー
  • ヒト
  • ヒトゲノム
  • ゲノム進化
  • ヒト固有形質
  • ヒト固有遺伝情報
  • 免疫系
  • 種分化
  • 染色体
  • 分子進化
  • 系統特異性
  • 生物進化
  • 地理的隔離
  • マッピング
  • 非重複遺伝子
  • 突然変異率
  • 比較ゲノム
  • 有効集団サイズ
  • 大量情報処理
  • 真核生物
  • 地球史
  • ヒト特異的遺伝情報
  • 継代培養
  • 組換え
  • 生命の起源
  • 比較ゲノム学
  • 進化
  • ゲノム

研究分野

  • ライフサイエンス, ウイルス学
  • ライフサイエンス, 進化生物学
  • ライフサイエンス, ゲノム生物学

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2004年04月 - 現在
    北海道大学 大学院・情報科学研究科, 教授
  • 2002年07月 - 2004年03月
    国立情報学研究所 情報学基礎研究系, 客員助教授
  • 2002年04月 - 2004年03月
    理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター, 客員主管研究員
  • 2002年04月 - 2004年03月
    奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科, Graduate School of Information Science, 助教授
  • 1999年05月 - 2002年03月
    理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター
  • 1997年05月 - 1999年04月
    米国国立衛生研究所 国立生物技術情報センター
  • 1995年04月 - 1997年03月
    国立遺伝学研究所

委員歴

  • 2022年04月 - 現在
    Viruses, 編集委員, その他
  • 2016年07月 - 現在
    International Committee on Taxonomy of Viruses, Adenoviridae Study Group, 学協会
  • 2009年01月 - 2021年08月
    Society for Molecular Biology and Evolution, Genome Biology and Evolution 編集委員
  • 2014年 - 2015年
    日本進化学会, 評議員, 学協会
  • 2010年 - 2011年
    日本進化学会, 評議員, 学協会

■研究活動情報

受賞

  • 2017年09月, 日本学術振興会, 審査委員表彰　　　　　　　　　　　　　　　
    渡邉 日出海
  • 2012年06月, 画像電子学会, 優秀論文賞　　　　　　　　　　　　　　　
    補完的投票に基づくオプティカルフローのロバスト推定
    方 明;髙氏 秀則;金子 俊一;渡邉 日出海
  • 2001年11月, The fourth international workshop on advanced genomics, The 3rd poster award　　　　　　　　　　　　　　　

論文

  • 壊死性網膜炎を伴うアデノウイルス関連ぶどう膜炎　　　　　　　　　　　　　　　
    杉田 直, 臼井 嘉彦, 渡邉 日出海, Laura Panto, 飯田 雅, 杉之下 景介, 小柳 香奈子, 西田 明弘, 栗本 康夫, 髙橋 政代, 進藤 達哉, 西岡 弘晶, 高野 雅彦, 毛塚 剛司, 後藤 浩, 北市 伸義
    日本眼科学会雑誌, 127, 10, 930, 930, 2023年10月, ［招待有り］
    日本語
  • Adenovirus-associated uveitis with necrotizing retinitis
    Nobuyoshi Kitaichi, Sunao Sugita, Yoshihiko Usui, Hidemi Watanabe, Laura Panto, Miyabi Iida, Keisuke Suginoshita, Kanako K Koyanagi, Akihiro Nishida, Yasuo Kurimoto, Masayo Takahashi, Tatsuya Shindo, Hiroaki Nishioka, Masahiko Takano, Takeshi Kezuka, Hiroshi Goto
    Ophthalmology, 130, 4, 443, 445, 2022年12月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • アデノウイルスにより急性網膜壊死様の眼所見を呈した1例　　　　　　　　　　　　　　　
    臼井 嘉彦, 杉田 直, 國見 敬子, 高野 雅彦, 毛塚 剛司, 後藤 浩, 渡邉 日出海, 北市 伸義
    日本眼科学会雑誌, 126, 臨増, 215, 215, (公財)日本眼科学会, 2022年03月
    日本語
  • サイトメガロウイルス網膜炎様壊死性網膜炎を伴うアデノウイルス関連ぶどう膜炎の1例　　　　　　　　　　　　　　　
    杉田 直, 西田 明弘, 高橋 政代, 栗本 康夫, 臼井 嘉彦, 渡邉 日出海, 北市 伸義
    日本眼科学会雑誌, 126, 臨増, 215, 215, (公財)日本眼科学会, 2022年03月
    日本語
  • ICTV Virus Taxonomy Profile: Adenoviridae 2022
    Mária Benkő, Koki Aoki, Niklas Arnberg, Andrew J. Davison, Marcela Echavarría, Michael Hess, Morris S. Jones, Győző L. Kaján, Adriana E. Kajon, Suresh K. Mittal, Iva I. Podgorski, Carmen San Ma, Göran Wadell, Hidemi Watanabe, Balázs Harrach, ICTV Report Consortium
    Journal of General Virology, 103, 3, 2022年03月, ［査読有り］, ［招待有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 霊長類北限環境に生息するニホンザルの排泄物メタゲノム解析による食性の解明
    藤原 遼人, 小柳 香奈子, 渡邉 日出海
    霊長類研究 Supplement, 38, 64, 日本霊長類学会, 2022年
    日本語, 非ヒト霊長類の多くは低緯度の熱帯および亜熱帯地域の森林に生息し、主に果実や昆虫などを食べて生活する。一方、非ヒト霊長類中でニホンザルのみが、下北半島を北限とする積雪・落葉・気温低下により果実や昆虫を得られなくなる冬季を有する高緯度地域にも生息している。本研究では、そのようなニホンザルの特異的高緯度環境適応を可能にした要因を明らかにするために、2012年より下北半島に生息する野生ニホンザルの糞便を収集してきた。初秋季および冬季に得たニホンザル糞便試料よりDNAを抽出し、PCR等によるターゲット選択をすること無くOxford Nanopore社のMinIONシステムによる塩基配列決定を行った。その結果得られた計111.1メガ塩基対となる131,120 リード配列データを国際塩基配列データベースに対して相同配列検索を行い、各リード配列の由来生物を推定した。さらに、霊長目以外の真核生物に分類されたリード配列の分類群頻度解析を行うことで、秋季と冬季において下北半島生息ニホンザル集団が摂取している主要食物を推定した。その結果、秋季中は、下北半島に自生しているマタタビ、ヤマブドウなどの高カロリー食を大量に食べ、冬季はアジサイやニシキギなどに依存しているということが示唆された。また、タンパク質源として、海産魚も摂っている可能性や、住血胞子虫などの寄生虫に冒されている可能性も示唆された。これらの結果に基づき、ニホンザルの高緯度地域への適応要因について考察する。
  • Adenoviridae
    Mária Benkő, Koki Aoki, Niklas Arnberg, Andrew J. Davison, Marcela Echavarría, Michael Hess, Morris S. Jones, Győző L. Kaján, Adriana E. Kajon, Suresh K. Mittal, Iva I. Podgorski, Carmen San Martín, Göran Wadell, Hidemi Watanabe, Balázs Harrach
    The ICTV Report on Virus Classification and Taxon Nomenclature, 2021年11月, ［国際誌］
    英語, 研究論文（その他学術会議資料等）, Adenoviridae is a family of viruses with non-enveloped, icosahedral virions containing linear dsDNA genomes of 25–48 kb (Table 1.Adenoviridae). Its members infect a variety of vertebrate hosts ranging from fish to humans and are allocated to six genera. Members of genus Mastadenovirus infect mammals, those of Aviadenovirus infect birds, Ichtadenovirus has a single fish adenovirus, and strains of genus Testadenovirus occur in turtles. Members of Atadenovirus occur in squamate reptiles, birds, ruminants, marsupials and tortoises, and those of Siadenovirus infect birds, frog and tortoise. The severity of infections ranges from subclinical to lethal. Adenoviruses are popular virus vectors, e.g. for vaccination against the coronavirus SARS-CoV-2.
  • Genomic characterization of human adenovirus type 4 strains isolated worldwide since 1953 identifies two separable phylogroups evolving at different rates from their most recent common ancestor
    Gabriel Gonzalez, Camden R. Bair, Daryl M. Lamson, Hidemi Watanabe, Laura Panto, Michael J. Carr, Adriana E. Kajon
    Virology, 538, 11, 23, 2019年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Species Human mastadenovirus E (HAdV-E) comprises several simian types and a single human type: HAdV-E4, a respiratory and ocular pathogen. RFLP analysis for the characterization of intratypic genetic variability has previously distinguished two HAdV-E4 clusters: prototype (p)-like and a-like. Our analysis of whole genome sequences confirmed two distinct lineages, which we refer to as phylogroups (PGs). PGs I and II comprise the p- and a-like genomes, respectively, and differ significantly in their G + C content (57.7% ± 0.013 vs 56.3% ± 0.015). Sequence differences distinguishing the two clades map to several regions of the genome including E3 and ITR. Bayesian analyses showed that the two phylogroups diverged approximately 602 years before the present. A relatively faster evolutionary rate was identified for PG II. Our data provide a rationale for the incorporation of phylogroup identity to HAdV-E4 strain designation to reflect the identified unique genetic characteristics that distinguish PGs I and II.
  • Human mastadenovirusにおける流行性角結膜炎原因アミノ酸サイトの探索　　　　　　　　　　　　　　　
    飯田 雅, 小柳 香奈子, 日隈 陸太郎, 青木 功喜, 渡邉 日出海
    感染症学雑誌, 91, 臨増, 379, 379, (一社)日本感染症学会, 2017年03月
    日本語
  • Comparative genomic analysis of retrogene repertoire in two green algae Volvox carteri and Chlamydomonas reinhardtii
    Marcin Jakalski, Kazutaka Takeshita, Mathieu Deblieck, Kanako O. Koyanagi, Izabela Makalowska, Hidemi Watanabe, Wojciech Makalowski
    BIOLOGY DIRECT, 11, 2016年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Interregional Coevolution Analysis Revealing Functional and Structural Interrelatedness between Different Genomic Regions in Human Mastadenovirus D
    Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Koki Aoki, Hidemi Watanabe
    JOURNAL OF VIROLOGY, 89, 12, 6209, 6217, 2015年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • DNA barcoding of Oeneis butterflies newly sampled in Mongolia
    Takatoshi Abe, Hidemi Watanabe, Kanako O. Koyanagi, Botaro Inoue
    GENOME, 58, 5, 185, 185, 2015年05月, ［査読有り］
    英語
  • A Novel Complex Recombinant Form of Type 48-Related Human Adenovirus Species D Isolated in Japan (vol 67, pg 282, 2014)
    Tsuguto Fujimoto, Shotaro Yamane, Tomoko Ogawa, Nozomu Hanaoka, Atsushi Ogura, Chiemi Hotta, Takeshi Niwa, Yakou Chiba, Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako Ono Koyanagi, Hidemi Watanabe
    JAPANESE JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES, 67, 5, 416, 416, 2014年09月, ［査読有り］
    英語
  • Intertypic modular exchanges of genomic segments by homologous recombination at universally conserved segments in human adenovirus species D
    Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Koki Aoki, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Hisatoshi Kaneko, Susumu Ishida, Hidemi Watanabe
    GENE, 547, 1, 10, 17, 2014年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A Novel Complex Recombinant Form of Type 48-Related Human Adenovirus Species D Isolated in Japan
    Tsuguto Fujimoto, Shotaro Yamane, Tomoko Ogawa, Nozomu Hanaoka, Atsushi Ogura, Chiemi Hotta, Takeshi Niwa, Yakou Chiba, Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako Ono Koyanagi, Hidemi Watanabe
    JAPANESE JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES, 67, 4, 282, 287, 2014年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 院内感染を起こす新型ヒトアデノウイルスのバイオインフォマティクス
    青木功喜, 金子久俊, 北市伸義, 渡邉日出海, 石田晋, 大野重昭
    日本眼科学会雑誌, 117, 9, 721, 6, 2013年09月, ［査読有り］, ［国内誌］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, 流行性角結膜炎を引き起こすヒトアデノウイルス(HAdV)はすべてD種かE種である。バイオインフォマティクスの進歩により、その病態は宿主の免疫応答に関与するearly transcription unit 3(E3)、標的器官に接着するファイバー.ノブ、細胞に侵入するためのペントンベースにあるRGDモチーフ、中和決定基のヘキソンとその可変領域であるループ１と2という構造が関与することがあきらかになってきた。サルからヒトへ種の壁を越えた感染が起こった可能性が指摘され（HAdV-52型）、さらに近年はゲノムの組み換えによりHAdV-53、-54、-56型などの新型が次々に出現している。バイオインフォマティクスを用いた全ゲノム系統解析をアデノウイルス研究に応用し、臨床と遺伝子の相互関連の解明に取り組み、新しい型の命名法、院内感染の病原体の特定、遺伝子構造と進化、流行の予測と治療薬の標的推定への利用が期待される。
  • バッテリー駆動による2000m 級小型ROV の開発と運用法の構築
    山本 潤, 岩森利弘, 星 直樹, 阿部拓三, 坂岡桂一郎, 亀井佳彦, 高木省吾, 沼本 修, 阪 幸宏, 桜井泰憲, 末岡和久, 有村博紀, 渡邉日出海
    水産技術, 5, 2, 171, 174, 水産総合研究センター, 2013年02月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, We developed a battery powered compact 2000m class ROV (Remotely Operated Vehicle) system with a High-Definition video camera. It does not require specialized equipment to operate. It can be operated using only general purpose equipment. This system mainly consists of a shipboard controller, a vehicle and a launcher. A thin, light optical fiber cable (diameter 9mm, length 2,500m), the primary cable, transfers control data and video images between the shipboard controller and the launcher. The secondary cable, a composite cable (diameter 14.2mm, length 50m), transfers control data and video images and supplies power to the vehicle from the six packs of lithium-ion batteries, which are mounted in the launcher. The launcher is suspended by a rope from the support ship, and the depth of the launcher is adjusted by changing the length of the rope using a general purpose rewinder.

    Although initially, we had some trouble due to the launcher rope and the primary cable getting tangled, a newly-designed instrument that restricts the movement of the carabiner, and the use of a low expansion rope, facilitated smoother operation and an easier recovery of the ROV.
  • Identification of contamination in the American type culture collection stock of human adenovirus type 8 by whole-genome sequencing.
    Shotaro Yamane, Amanda Wei Ling Lee, Nozomu Hanaoka, Gabriel Gonzalez, Hisatoshi Kaneko, Susumu Ishida, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Kanako O Koyanagi, Koki Aoki, Tsuguto Fujimoto, Nobuyo Yawata, Hidemi Watanabe
    Journal of virology, 87, 2, 1285, 6, 2, 2013年01月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Comparative Genome Analysis of Three Eukaryotic Parasites with Differing Abilities To Transform Leukocytes Reveals Key Mediators of Theileria-Induced Leukocyte Transformation
    Kyoko Hayashida, Yuichiro Hara, Takashi Abe, Chisato Yamasaki, Atsushi Toyoda, Takehide Kosuge, Yutaka Suzuki, Yoshiharu Sato, Shuichi Kawashima, Toshiaki Katayama, Hiroyuki Wakaguri, Noboru Inoue, Keiichi Homma, Masahito Tada-Umezaki, Yukio Yagi, Yasuyuki Fujii, Takuya Habara, Minoru Kanehisa, Hidemi Watanabe, Kimihito Ito, Takashi Gojobori, Hideaki Sugawara, Tadashi Imanishi, William Weir, Malcolm Gardner, Arnab Pain, Brian Shiels, Masahira Hattori, Vishvanath Nene, Chihiro Sugimoto
    MBIO, 3, 5, e00204, 12, 2012年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 顕微鏡画像を用いたSVDDによる深海底生物の分類体系の推定法
    長谷川尭史, 小川貴弘, 渡邉日出海, 長谷山美紀
    電子情報通信学会技術研究報告, 111, 442(IE2011 105-132), 73, 78, 2012年02月
    日本語
  • In silico and in vivo identification of the intermediate filament vimentin that is downregulated downstream of Brachyury during Xenopus embryogenesis
    Atsuko Yamada, Kanako O. Koyanagi, Hidemi Watanabe
    GENE, 491, 2, 232, 236, 2012年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Recombination analysis of intermediate human adenovirus type 53 in Japan by complete genome sequence
    Hisatoshi Kaneko, Koki Aoki, Susumu Ishida, Shigeaki Ohno, Nobuyoshi Kitaichi, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Yoshifumi Ikeda, Masako Nakamura, Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
    JOURNAL OF GENERAL VIROLOGY, 92, 6, 1251, 1259, 2011年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Complete Genome Analysis of a Novel Intertypic Recombinant Human Adenovirus Causing Epidemic Keratoconjunctivitis in Japan
    Hisatoshi Kaneko, Koki Aoki, Shigeaki Ohno, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Masayuki Kikuchi, Seiya Harada, Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
    JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY, 49, 2, 484, 490, 2011年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 生命系異分野共同研究プロジェクト(北の国から明日のICTに架ける橋,<特別小特集>知の創出を支える次世代IT基盤技術-北海道大学グローバルCOEプログラムと北海道内情報通信系研究グループの活動-)
    渡邉 日出海, 金子 俊一, 長谷山 美紀
    電子情報通信学会誌, 92, 10, 822, 827, 一般社団法人電子情報通信学会, 2009年10月
    日本語
  • CGAS: comparative genomic analysis server
    Masumi Itoh, Hidemi Watanabe
    BIOINFORMATICS, 25, 7, 958, 959, 2009年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Robust optical flow estimation for underwater image
    Ming Fang, Hidenori Takauj, Shun'ichi Kaneko, Hidemi Watanabe
    ISOT: 2009 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON OPTOMECHATRONIC TECHNOLOGIES, 185, 190, 2009年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • The effect of gene flow on the coalescent time in the human-chimpanzee ancestral population
    H Innan, H Watanabe
    MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION, 23, 5, 1040, 1047, 2006年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Ancestral population sizes and species divergence times in the primate lineage on the basis of intron and BAC end sequences
    Y Satta, M Hickerson, H Watanabe, C O'hUigin, J Klein
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 59, 4, 478, 487, 2004年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Finishing the euchromatic sequence of the human genome
    Eric S. Lander, Jane Rogers, Robert H. Waterston, Trevor Hawkins, Richar, A. Gibbs, George M. Weinstock, Yoshiyuki Sakaki, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Tetsushi Yada, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Chiharu Kawagoe, Hidemi Watanabe, Yasushi Totoki, Todd Taylor, Jean Weissenbach, Douglas R. Smith, André Rosenthal, Huanming Yang, Guyang Huang, et al
    NATURE, 431, 7011, 931, 945, 2004年10月, ［査読有り］, ［招待有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • DNA sequence and comparative analysis of chimpanzee chromosome 22
    H Watanabe, A Fujiyama, M Hattori, TD Taylor, A Toyoda, Y Kuroki, H Noguchi, A BenKahla, H Lehrach, R Sudbrak, M Kube, S Taenzer, P Galgoczy, M Platzer, M Scharfe, G Nordsiek, HB Blocker, Hellmann, I, P Khaitovich, S Paabo, R Reinhardt, HJ Zheng, XL Zhang, GF Zhu, BF Wang, G Fu, SX Ren, GP Zhao, Z Chen, YS Lee, JE Cheong, SH Choi, KM Wu, TT Liu, KJ Hsiao, SF Tsai, CG Kim, S Oota, T Kitano, Y Kohara, N Saitou, HS Park, SY Wang, ML Yaspo, Y Sakaki
    NATURE, 429, 6990, 382, 388, 2004年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A comprehensive analysis of allelic methylation status of CpG islands on human chromosome 21q
    Y Yamada, H Watanabe, F Miura, H Soejima, M Uchiyama, T Iwasaka, T Mukai, Y Sakaki, T Ito
    GENOME RESEARCH, 14, 2, 247, 266, 2004年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Human versus chimpanzee chromosome-wide sequence comparison and its evolutionary implication
    Y Sakaki, H Watanabe, T Taylor, M Hattori, A Fujiyama, A Toyoda, Y Kuroki, T Itoh, N Saitou, S Oota, CG Kim, T Kitano, H Lehrach, ML Yaspo, R Sudbrak, A Kahla, R Reinhardt, M Kube, M Platzer, S Taenzer, P Galgoczy, A Kel, H Bloecker, M Scharfe, G Nordsiek, Hellmann, I, P Khaitovich, S Paabo, Z Chen, SY Wang, SX Ren, XL Zhang, HJ Zheng, GF Zhu, BF Wang, GP Zhao, SF Tsai, K Wu, TT Liu, KJ Hsiao, HS Park, YS Lee, JE Cheong, SH Choi
    COLD SPRING HARBOR SYMPOSIA ON QUANTITATIVE BIOLOGY, 68, 455, 460, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 比較ゲノムから見たタンパク質立体構造
    渡邊 日出海
    生物物理, 43, S4, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2003年
    日本語
  • Genome sequence of the endocellular obligate symbiont of tsetse flies, Wigglesworthia glossinidia
    L Akman, A Yamashita, H Watanabe, K Oshima, T Shiba, M Hattori, S Aksoy
    NATURE GENETICS, 32, 3, 402, 407, 2002年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Construction and analysis of a human-chimpanzee comparative clone map
    A Fujiyama, H Watanabe, A Toyoda, TD Taylor, T Itoh, SF Tsai, HS Park, ML Yaspo, H Lehrach, Z Chen, G Fu, N Saitou, K Osoegawa, PJ de Jong, Y Suto, M Hattori, Y Sakaki
    SCIENCE, 295, 5552, 131, 134, 2002年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Prediction of Target Substrates of Transporters in Escherichia coli
    Matsusaki Shin-ichi, Watanabe Hidemi, Oshima Taku, Kanaya Shigehiko, Mori Hirotada
    Genome Informatics, 13, 394, 395, Japanese Society for Bioinformatics, 2002年
    英語
  • Accumulation of species-specific amino acid replacements that cause loss of particular protein functions in Buchnera, an endocellular bacterial symbiont
    S Shigenobu, H Watanabe, Y Sakaki, H Ishikawa
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 53, 4-5, 377, 386, 2001年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A genomic timescale for the origin of eukaryotes
    S. Blair Hedges, Hsiong Chen, Sudhir Kumar, Daniel Y-C Wang, Amanda S. Thompson, Hidemi Watanabe
    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY, 1, 2001年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Erratum: Initial sequencing and analysis of the human genome: International Human Genome Sequencing Consortium (Nature (2001) 409 (860-921))
    Eric S. Lander, Lauren M. Linton, Bruce Birren, Chad Nusbaum, Michael C. Zody, Jennifer Baldwin, Keri Devon, Ken Dewar, Michael Doyle, William Fitzhugh, Roel Funke, Diane Gage, Katrina Harris, Andrew Heaford, John Howland, Lisa Kann, Jessica Lehoczky, Rosie Levine, Paul McEwan, Kevin McKernan, James Meldrim, Jill P. Mesirov, Cher Miranda, William Morris, Jerome Naylor, Christina Raymond, Mark Rosetti, Ralph Santos, Andrew Sheridan, Carrie Sougnez, Nicole Stange-Thomann, Nikola Stojanovic, Aravind Subramanian, Dudley Wyman, Jane Rogers, John Sulston, Rachael Ainscough, Stephan Beck, David Bentley, John Burton, Christopher Clee, Nigel Carter, Alan Coulson, Rebecca Deadman, Panos Deloukas, Andrew Dunham, Ian Dunham, Richard Durbin, Lisa French, Darren Grafham, Simon Gregory, Tim Hubbard, Sean Humphray, Adrienne Hunt, Matthew Jones, Christine Lloyd, Amanda McMurray, Lucy Matthews, Simon Mercer, Sarah Milne, James C. Mullikin, Andrew Mungall, Robert Plumb, Mark Ross, Ratna Shownkeen, Sarah Sims, Robert H. Waterston, Richard K. Wilson, Ladeana W. Hillier, John D. McPherson, Marco A. Marra, Elaine R. Mardis, Lucinda A. Fulton, Asif T. Chinwalla, Kymberlie H. Pepin, Warren R. Gish, Stephanie L. Chissoe, Michael C. Wendl, Kim D. Delehaunty, Tracie L. Miner, Andrew Delehaunty, Jason B. Kramer, Lisa L. Cook, Robert S. Fulton, Douglas L. Johnson, Patrick J. Minx, Sandra W. Clifton, Trevor Hawkins, Elbert Branscomb, Paul Predki, Paul Richardson, Sarah Wenning, Tom Slezak, Norman Doggett, Jan-Fang Cheng, Anne Olsen, Susan Lucas, Christopher Elkin, Edward Uberbacher, Marvin Frazier, Richard A. Gibbs, Donna M. Muzny, Steven E. Scherer, John B. Bouck, Erica J. Sodergren, Kim C. Worley, Catherine M. Rives, James H. Gorrell, Michael L. Metzker, Susan L. Naylor, Raju S. Kucherlapati, David L. Nelson, George M. Weinstock, Yoshiyuki Sakaki, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Tetsushi Yada, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Chiharu Kawagoe, Hidemi Watanabe, Yasushi Totoki, Todd Taylor, Jean Weissenbach, Roland Heilig, William Saurin, Francois Artiguenave, Philippe Brottier, Thomas Bruls, Eric Pelletier, Catherine Robert, Patrick Wincker, André Rosenthal, Matthias Platzer, Gerald Nyakatura, Stefan Taudien, Andreas Rump, Douglas R. Smith, Lynn Doucette-Stamm, Marc Rubenfield, Keith Weinstock, Mei Lee Hong, Joann Dubois, Huanming Yang, Jun Yu, Jian Wang, Guyang Huang, Jun Gu, Leroy Hood, Lee Rowen, Anup Madan, Shizen Qin, Ronald W. Davis, Nancy A. Federspiel, A. Pia Abola, Michael J. Proctor, Bruce A. Roe, Feng Chen, Huaqin Pan, Juliane Ramser, Hans Lehrach, Richard Reinhardt, W. Richard McCombie, Melissa De La Bastide, Neilay Dedhia, Helmut Blöcker, Klaus Hornischer, Gabriele Nordsiek, Richa Agarwala, L. Aravind, Jeffrey A. Bailey, Alex Bateman, Serafim Batzoglou, Ewan Birney, Peer Bork, Daniel G. Brown, Christopher B. Burge, Lorenzo Cerutti, Hsiu-Chuan Chen, Deanna Church, Michele Clamp, Richard R. Copley, Tobias Doerks, Sean R. Eddy, Evan E. Eichler, Terrence S. Furey, James Galagan, James G. R. Gilbert, Cyrus Harmon, Yoshihide Hayashizaki, David Haussler, Henning Hermjakob, Karsten Hokamp, Wonhee Jang, L. Steven Johnson, Thomas A. Jones, Simon Kasif, Arek Kaspryzk, Scot Kennedy, W. James Kent, Paul Kitts, Eugene V. Koonin, Ian Korf, David Kulp, Doron Lancet, Todd M. Lowe, Aoife McLysaght, Tarjei Mikkelsen, John V. Moran, Nicola Mulder, Victor J. Pollara, Chris P. Ponting, Greg Schuler, Jörg Schultz, Guy Slater, Arian F. A. Smit, Elia Stupka, Joseph Szustakowki, Danielle Thierry-Mieg, Jean Thierry-Mieg, Lukas Wagner, John Wallis, Raymond Wheeler, Alan Williams, Yuri I. Wolf, Kenneth H. Wolfe, Shiaw-Pyng Yang, Ru-Fang Yeh, Francis Collins, Mark S. Guyer, Jane Peterson, Adam Felsenfeld, Kris A. Wetterstrand, Richard M. Myers, Jeremy Schmutz, Mark Dickson, Jane Grimwood, David R. Cox, Maynard V. Olson, Rajinder Kaul, Christopher Raymond, Nobuyoshi Shimizu, Kazuhiko Kawasaki, Shinsei Minoshima, Glen A. Evans, Maria Athanasiou, Roger Schultz, Aristides Patrinos, Michael J. Morgan, Pieter de Jong, Joseph J. Catanese, Kazutoyo Osoegawa, Hiroaki Shizuya, Sangdun Choi, Yu-Juin Chen
    Nature, 412, 6846, 565, 566, Macmillan Magazines Ltd, 2001年08月02日
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Codon and Base Biases after the Initiation Codon of the Open Reading Frames in the Escherichia coli Genome and Their Influence on the Translation Efficiency
    T. Sato, M. Terabe, H. Watanabe, T. Gojobori, C. Hori-Takemoto, K.-i. Miura
    Journal of Biochemistry, 129, 6, 851, 860, 2001年06月01日
    研究論文（学術雑誌）
  • Initial sequencing and analysis of the human genome
    ES Lander, Int Human Genome Sequencing Consortium, LM Linton, B Birren, C Nusbaum, MC Zody, J Baldwin, K Devon, K Dewar, M Doyle, W FitzHugh, R Funke, D Gage, K Harris, A Heaford, J Howland, L Kann, J Lehoczky, R LeVine, P McEwan, K McKernan, J Meldrim, JP Mesirov, C Miranda, W Morris, J Naylor, C Raymond, M Rosetti, R Santos, A Sheridan, C Sougnez, N Stange-Thomann, N Stojanovic, A Subramanian, D Wyman, J Rogers, J Sulston, R Ainscough, S Beck, D Bentley, J Burton, C Clee, N Carter, A Coulson, R Deadman, P Deloukas, A Dunham, Dunham, I, R Durbin, L French, D Grafham, S Gregory, T Hubbard, S Humphray, A Hunt, M Jones, C Lloyd, A McMurray, L Matthews, S Mercer, S Milne, JC Mullikin, A Mungall, R Plumb, M Ross, R Shownkeen, S Sims, RH Waterston, RK Wilson, LW Hillier, JD McPherson, MA Marra, ER Mardis, LA Fulton, AT Chinwalla, KH Pepin, WR Gish, SL Chissoe, MC Wendl, KD Delehaunty, TL Miner, A Delehaunty, JB Kramer, LL Cook, RS Fulton, DL Johnson, PJ Minx, SW Clifton, T Hawkins, E Branscomb, P Predki, P Richardson, S Wenning, T Slezak, N Doggett, JF Cheng, A Olsen, S Lucas, C Elkin, E Uberbacher, M Frazier, RA Gibbs, DM Muzny, SE Scherer, JB Bouck, EJ Sodergren, KC Worley, CM Rives, JH Gorrell, ML Metzker, SL Naylor, RS Kucherlapati, DL Nelson, GM Weinstock, Y Sakaki, A Fujiyama, M Hattori, T Yada, A Toyoda, T Itoh, C Kawagoe, H Watanabe, Y Totoki, T Taylor, J Weissenbach, R Heilig, W Saurin, F Artiguenave, P Brottier, T Bruls, E Pelletier, C Robert, P Wincker, A Rosenthal, M Platzer, G Nyakatura, S Taudien, A Rump, HM Yang, J Yu, J Wang, GY Huang, J Gu, L Hood, L Rowen, A Madan, SZ Qin, RW Davis, NA Federspiel, AP Abola, MJ Proctor, RM Myers, J Schmutz, M Dickson, J Grimwood, DR Cox, MV Olson, R Kaul, C Raymond, N Shimizu, K Kawasaki, S Minoshima, GA Evans, M Athanasiou, R Schultz, BA Roe, F Chen, HQ Pan, J Ramser, H Lehrach, R Reinhardt, WR McCombie, M de la Bastide, N Dedhia, H Blocker, K Hornischer, G Nordsiek, R Agarwala, L Aravind, JA Bailey, A Bateman, S Batzoglou, E Birney, P Bork, DG Brown, CB Burge, L Cerutti, HC Chen, D Church, M Clamp, RR Copley, T Doerks, Eddy, SR, EE Eichler, TS Furey, J Galagan, JGR Gilbert, C Harmon, Y Hayashizaki, D Haussler, H Hermjakob, K Hokamp, WH Jang, LS Johnson, TA Jones, S Kasif, A Kaspryzk, S Kennedy, WJ Kent, P Kitts, EV Koonin, Korf, I, D Kulp, D Lancet, TM Lowe, A McLysaght, T Mikkelsen, JV Moran, N Mulder, VJ Pollara, CP Ponting, G Schuler, Schultz, JR, G Slater, AFA Smit, E Stupka, J Szustakowki, D Thierry-Mieg, J Thierry-Mieg, L Wagner, J Wallis, R Wheeler, A Williams, YI Wolf, KH Wolfe, SP Yang, RF Yeh, F Collins, MS Guyer, J Peterson, A Felsenfeld, KA Wetterstrand, A Patrinos, MJ Morgan
    NATURE, 409, 6822, 860, 921, 2001年02月, ［査読有り］
    英語
  • Lineage-specific loss and divergence of functionally linked genes in eukaryotes
    L. Aravind, Hidemi Watanabe, David J. Lipman, Eugene V. Koonin
    Proceedings of the National Academy of Sciences, 97, 21, 11319, 11324, 2000年10月03日
    研究論文（学術雑誌）
  • Erratum　　　　　　　　　　　　　　　
    Hattori M, Fujiyama A, Taylor T. D, Watanabe H, Yada T, Park H. S, Toyoda A, Ishll K, Totoki Y, Choi D. K, Groner Y, Soeda E, Ohki M, Takagi T, Sakaki Y, Taudlen S, Blechschmidt K, Polley A, Menzel U, Delabar J, Kumpf K, Lehmann R, Patterson D, Reichwald K, Rump A, Schillhabel M, Schudy A, Zimmermann W, Rosenthal A, Kudoh J, Schibuya K, Kawasaki K, Asakawa S, Shintani A, Sasaki T, Nagamine K, Mitsuyama S, Antonarakis S. E, Minoshima S, Shimizu N, Nordsiek G, Hornischer K, Brant P, Scharfe M, Schon O, Desario A, Relchelt J, Kauer G, Blocker H, Ramser J, Beck A, Klages S, Hennig S, Riesselmann L, Dagand E, Haaf T, Wehrmeyer S, Borzym K, Gardiner K, Nizetic D, Francis F, Lehrach H, Reinhardt R, Yaspo M. L
    Nature, 407, 6800, 110, 2000年09月07日
    英語
  • Genome sequence of the endocellular bacterial symbiont of aphids Buchnera sp APS
    S Shigenobu, H Watanabe, M Hattori, Y Sakaki, H Ishikawa
    NATURE, 407, 6800, 81, 86, 2000年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Sequence-based structural features between Kvlqt1 and Tapa1 on mouse chromosome 7F4/F5 corresponding to the Beckwith-Wiedemann syndrome region on human 11p15.5: Long-stretches of unusually well conserved intronic sequences of Kvlqt1 between mouse and human
    H Yatsuki, H Watanabe, M Hattori, K Joh, H Soejima, H Komoda, ZH Xin, Zhu, X, K Higashimoto, M Nishimura, S Kuratomi, H Sasaki, Y Sakaki, T Mukai
    DNA RESEARCH, 7, 3, 195, 206, 2000年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • The DNA sequence of human chromosome 21
    M Hattori, A Fujiyama, TD Taylor, H Watanabe, T Yada, HS Park, A Toyoda, K Ishii, Y Totoki, DK Choi, E Soeda, M Ohki, T Takagi, Y Sakaki, S Taudien, K Blechschmidt, A Polley, U Menzel, J Delabar, K Kumpf, R Lehmann, D Patterson, K Reichwald, A Rump, M Schillhabel, A Schudy, W Zimmermann, A Rosenthal, J Kudoh, K Shibuya, K Kawasaki, S Asakawa, A Shintani, T Sasaki, K Nagamine, S Mitsuyama, SE Antonarakis, S Minoshima, N Shimizu, G Nordsiek, K Hornischer, P Brandt, M Scharfe, O Schon, A Desario, J Reichelt, G Kauer, H Blocker, J Ramser, A Beck, S Klages, S Hennig, L Riesselmann, E Dagand, T Haaf, S Wehrmeyer, K Borzym, K Gardiner, D Nizetic, F Francis, H Lehrach, R Reinhardt, ML Yaspo, Y Groner
    NATURE, 405, 6784, 311, 319, 2000年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Dynamic evolution of genomes and the concept of genome space
    MI Bellgard, T Itoh, H Watanabe, T Imanishi, T Gojobori
    MOLECULAR STRATEGIES IN BIOLOGICAL EVOLUTION, 870, 293, 300, 1999年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Bacterial features in the genome of Methanococcus jannaschii in terms of gene composition and biased base composition in ORFs and their surrounding regions
    H Watanabe, T Gojobori, K Miura
    GENE, 205, 1-2, 7, 18, 1997年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Characteristic distribution of bases and codons around the initiation and termination codons in whole reading frames in bacteria and yeast genomes.
    Watanabe H, Gojobori T, Terabe M, Wakiyama M, Miura K
    Nucleic Acids Symp Ser, 37, 297, 298, 1997年, ［査読有り］
  • Evolutionary motif and its biological and structural significance
    Y Tateno, K Ikeo, T Imanishi, H Watanabe, T Endo, Y Yamaguchi, Y Suzuki, K Takahashi, K Tsunoyama, M Kawai, Y Kawanishi, K Naitou, T Gojobori
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 44, Suppl 1, S38, S43, 1997年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Genome plasticity as a paradigm of eubacteria evolution
    H Watanabe, H Mori, T Itoh, T Gojobori
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 44, Suppl 1, S57, S64, 1997年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Evolution of transcriptional regulation system through promiscuous coupling of regulatory proteins with operons; Suggestion from protein sequence similarities in Escherichia coli
    J Otsuka, H Watanabe, KT Mori
    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY, 178, 2, 183, 204, 1996年01月, ［査読有り］
    英語
  • A COMPREHENSIVE REPRESENTATION OF EXTENSIVE SIMILARITY LINKAGE BETWEEN LARGE NUMBERS OF PROTEINS
    H WATANABE, J OTSUKA
    COMPUTER APPLICATIONS IN THE BIOSCIENCES, 11, 2, 159, 166, 1995年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A comprehensive representation of extensive similarity linkage between large numbers of proteins
    Hidemi Watanabe, Jinya Otsuka
    Bioinformatics, 11, 2, 159, 166, 1995年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Escherichia coli K12 genomic database.
    Kunisawa T, Nakamura M, Watanabe H, Otsuka J, Tsugita A, Yeh LS, George DG, Barker WC
    Protein Seq Data Anal, 3, 2, 157, 162, 1990年06月, ［査読有り］

その他活動・業績

講演・口頭発表等

  • ヒトアデノウイルスの進化　　　　　　　　　　　　　　　
    渡邉 日出海
    第24回日本アデノウイルス研究会, 2024年07月06日, 口頭発表（招待・特別）
    2024年07月06日 - 2024年07月06日, ［招待講演］, ［国際会議］

所属学協会

  • 1999年 - 現在
    日本進化学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 生命の起原および進化学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • The American Association for the Advancement of Science (AAAS)　　　　　　　　　　　　　　　
  • The Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE)　　　　　　　　　　　　　　　

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 予防を科学する炎症細胞社会学
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2022年04月01日 - 2023年03月31日
    松島 綱治, 池尾 一穂, 渡邉 日出海
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京理科大学, 22H04906
  • 単一細胞シークエンスデータに基づく細胞社会学のための情報手法の開発とデータ解析
    科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    2017年 - 2021年
    池尾 一穂
    単一細胞データポータルを構築し、領域内研究グループから収集したデータをの解析を行い、その全データをダウンロード・表示できる形でまとめ公開した。
    細胞集団の動態モデルの構築に向けて、１細胞レベルの体細胞変異パターンを用いて、既知の知識と矛盾のない細胞系譜を推定できることを示した。また、従来の機械学習方法を見直し、より少ない細胞の発現データから、遺伝子の相互作用や共発現に関する有用な情報を抽出するための数学的手法の開発に成功した。機械学習モデルを用いて、APA破綻遺伝子リストのエンリッチ解析から疾患関連遺伝子抽出を可能とした。
    文部科学省, 新学術領域研究(研究領域提案型), 国立遺伝学研究所, 競争的資金, 17H06399
  • ゲノムアダプテーションのシステム的理解
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2010年04月01日 - 2016年03月31日
    篠原 彰, 石井 俊輔, 井澤 毅, 渡邉 日出海, 石井 浩二郎, 岩崎 博史, 岡田 由紀, 白髭 克彦, 伊藤 武彦
    減数分裂では組換えにより、父親、母親由来のゲノム情報の混ぜ合せが起こるだけでなく、”新規のゲノム変動”が配偶子に生じ、それが次世代の表現型に影響を与えること（ゲノムアダプテーション）が近年知られつつある。このようなゲノムアダプテーションを介して、ゲノムの多様性が生物集団の中に生じ、長期的には新しいゲノムを生み出す言動力になっていると考えられている。本新学術領域はゲノムアダプテーションの分子レベルでの仕組みを明らかにすること、様々な生物で見られる特異的ゲノムアダプテーション現象を解析する、ゲノムアダプテーションを解析するツールを開発すること、を目的としていた。平成22年度に開始した本領域研究は２６年度が最終年度にあたる。本新学術領域の研究の進展を図ると共に、研究成果をまとめることが大切になる。特に、異分野の研究者が十分な連携の元で研究を推進した成果をまとめため、総括班が非常に重要な役割を担っている。過去５年間のまとめは、２６年度末に行った。さらに新学術のまとめを行うため、評価のための資料を作成し、ヒアリウングを受け、A-の評価を得た。また、最終国際シンポジウムとして、平成２８年３月１日から３日まで、淡路島夢舞台国際会議場で、新しくできた新学術領域“染色体OS”(代表、東大白髭克彦)と合同で開催した。外国人招待講演者に加え、若手の１０名の発表を行った。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 大阪大学, 22125001
  • ゲノム配列解析に基づく突然変異発生特性と適応進化の解明
    科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    2010年 - 2014年
    渡邉 日出海
    本申請研究では、ゲノム領域における突然変異率の直接計測法を開発し、分子進化解析に基づく適応進化関連領域の検出を可能にすることを目指す。また、その有効性を確かめるために、塩基配列決定を伴うゲノム解析を実施する。初めに、本領域において解析されている酵母実験株の次世代シーケンサーによる配列決定データを用いて、既に公開されている酵母ゲノムとの比較解析を行い、重点的に解析すべき領域の選定を進めた。また、並行してそれらの酵母実験株を至適条件下で継代培養するための実験環境を整え、試験的培養を始めている。一方、本研究課題と密接に関連する新規の研究として、札幌において長年流行性角結膜炎(EKC)患者から採取されているヒトアデノウイルス(HAdV)のゲノム解析(配列決定と比較解析)を開始した。HAdV-D群の血清型8,19,37,54の採取時期の異なる計7ゲノム、および、HAdV-E群の血清型4の1ゲノムを新たに配列決定している。これまでの解析の結果、異系統ゲノム間での組換えが特定領域で高頻度に起きていることと、それらの領域がエピトープ関連領域を含んでおり組換えに正の選択がかかっている可能性があることなどが明らかになった。そこで、酵母の場合と同様に、アデノウイルスゲノムの各領域におけるゲノム間組換えの起こりやすさを計測し、EKCの新たな流行とおそらく密接に関連すると考えられる真の正の選択領域を明...
    文部科学省, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22125009
  • 地質学情報と遺伝情報の比較解析に基づく生物進化史の解明
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2006年 - 2008年
    渡邉 日出海
    生物種の分岐年代を高精度で推定するために、従来広く利用されてきた化石試料には依存しない方法を新たに開発した。本方法では、生物学とは独立に年代が詳しく調べられている地殻変動イベントとそれによって引き起こされたと考えられる種分化を基準とする。これにより、化石試料に伴う大きな曖昧さを回避し、化石を得ることが困難な系統についても現生生物のDNAを用いて種分岐年代を正確に求めることができるようになった。
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学->東京大学->北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18370095
  • 比較ゲノム解析に基づくヒト固有遺伝情報の同定と機能推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2006年 - 2007年
    渡邉 日出海, 小柳 香奈子
    本研究課題の目的は、ヒト固有形質に密接に関連すると推定されるヒト固有遺伝情報を同定することである。この目的のために、ヒトとチンパンジーの種分岐後にヒトゲノムに生じたヒト固有遺伝情報ならびにヒト特異的進化状態を示すゲノム領域の同定を行った。まず、基盤となるデータとして、ヒト-チンパンジー一マカク間の高精度なゲノム直系領域多重アラインメントの作成を行った。具体的には、曖昧なゲノム領域の実験による確認、ゲノム概要配列に加えてBACクローン配列を用いた解析、詳細な分子進化学的解析によるゲノム直系領域の推定を行った。次にこのゲノムアラインメントに基づき、ヒト系統に特異的な、挿入・欠失および塩基置換・アミノ酸置換速度変化を同定した。特に、従来は解析が困難であるために対象外とされていた、ヒトとチンパンジーの種分岐後に遺伝子重複が起きた遺伝子群についても解析を行った。その結果、ヒト固有形質に関連する候補遺伝子が推定された。これら候補遺伝子のさらなる機能解析等により、ヒト固有形質の理解が進むことが期待される。上記の研究過程では、プログラムによる自動処理に加えて、人間の目によるデータの精査も重要となる。そこで、このデータ精査を支援するための解析ツールの開発も行った。このツールは、長大なゲノム間の対応領域を可視化し、それを自由に拡大縮小したり、対応領域の各ゲノム上における位置情報や塩基相違度等の必...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18017002
  • 比較ゲノム解析に基づくヒト固有遺伝情報の同定と機能推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2005年 - 2005年
    渡邉 日出海
    新たにゲノム比較解析アルゴリズムとツールを開発し、これまでの科研費で構築してきたPCクラスタを活用して、ヒトゲノム完成配列データとチンパンジー概要配列データの間の高精度アラインメントを作成し、両ゲノム間の相違に関する詳細なデータを作成した。次に、両ゲノム間の違いのうちどれがヒトゲノムで生じた変化によるものなのかを明らかにするために、米国で実施されているマカクゲノムの全ゲノムショットガン配列決定によるデータを用いた比較解析を実施した。まず、最優先領域として遺伝子領域に対する詳細な解析を行った。その結果、Ensemb1データベースでアノテーションが付されている遺伝子約33,000個のうち、7,836個の遺伝子でヒト特異的領域が見出され、そのうち443個の遺伝子において、CDS領域内挿入・欠失が見つかった。2つの嗅覚受容体遺伝子は全体がヒト特異的領域として検出され、それらが偽遺伝子であるという証拠は示されていない。これまでは、霊長類において嗅覚受容体遺伝子が多数偽遺伝子化したりプロセスト偽遺伝子が挿入されたりしている例が報告されているが、新規に嗅覚受容体遺伝子がヒトにおいて生じたのであれば、大変興味深い。443個の遺伝子のうち、270個についてはOMIMデータが存在しており、それらについて、他の様々なデータを併せて詳細な解析を進めている。イントロンやUTR、遺伝子外領域においても多...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 17018002
  • ゲノム進化の地球史との対比に基づく生物進化史の解明
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2003年 - 2005年
    渡邉 日出海
    ヒトを含む霊長類の種分岐年代や分岐過程、原因などについて種々の仮説が立てられているが、未だ議論が絶えない。そこで、総合研究大学院大学の颯田助教授と、テキサス大学ヒューストンヘルスサイエンスセンターの印南秀樹博士と共同で、ヒトとチンパンジーのゲノム配列データならびにその他の霊長類の付加的データを集団遺伝学的に比較解析し、ヒト-チンパンジー間等の霊長類の種分岐をできるだけ詳細に推定することを試みた。これらの研究においては、チンパンジーゲノム全体から無作為に抽出した断片配列データ(合計は0.6%に相当)とその各々に対応するヒトゲノムデータを用いて集団遺伝学的解析を行い、ヒトとチンパンジーの最終共通祖先集団のサイズ、種分岐の開始から完了までにかかった時間とその年代をできるだけ慎重にかつ詳細に推定した。その結果、最終共通祖先の有効集団サイズは1万程度になり、また種分岐は極めて短期間のうちに完了したという推定結果が得られた。この結果は、従来から行われていた単純なモデルによる祖先集団サイズの推定と一致することから、霊長類・ヒトの進化過程についてこれまで提唱されてきたいくつかの説を限定することができる。類人猿進化に関しても、ヒトと、ゴリラ、オランウータン、旧世界ザル、新世界ザルの間の種分岐年代はそれぞれおよそ、720、1,800、3,400、6,500万年前と推定された。特に古い推定値につい...
    文部科学省, 基盤研究(C), 奈良先端科学技術大学院大学->北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 15510158
  • ゲノム配列の種間・種内比較に基づく進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2004年 - 2004年
    渡邉 日出海, 小柳 香奈子
    理化学研究所が中心となって日独中韓台の9センターで編成したコンソーシアムにおいて、霊長類の染色体としては世界で初めてのチンパンジー22番染色体(PTR22)の完成配列を決定し、Nature誌のArticleとして発表した。この論文において本研究代表者は比較解析全般を担当し、ヒト相同染色体であるヒト21番染色体(HSA21)および他の類人猿との間で種間比較解析を行った。本研究の目的は、500-700万年前にヒトとチンパンジーが分岐した後に、それぞれの系統において生じてきたゲノムの構造変化の詳細を明らかにすることである。同コンソーシアムによる先行研究(Fujiyama et al.,2002)において両ゲノムは塩基配列レベルで平均1.23%の塩基置換が起きていることをあきらかにしていたが、PTR22-HSA21間では若干高い1.44%の平均塩基置換率になっていた。これは主としてテロメア側半分ではGC含量が高くCpGのメチル化脱アミノ化による塩基置換(C:G→T:A)が高頻度で起こっていることによることがわかった。他に、PTR22はHSA21よりも約1%小さいこと、多くの挿入・欠失が存在し短いものほど頻度が高いこと、300bp以上の長さの挿入は大部分が散在性反復配列の挿入によるものであること、挿入はHSA21で高頻度で起こっている一方、欠失は両染色体で完全に同じ傾向をしめしているこ...
    文部科学省, 特定領域研究, 奈良先端科学技術大学院大学->北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 16011239
  • ゲノム配列の種間・種内比較に基づく進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2003年 - 2003年
    渡邉 日出海
    国際コンソーシアムにおいて、類人猿あるいは霊長類の染色体としては世界で初めてチンパンジーの22番染色体(PTR22)の完成配列を決定し、そのヒト相同染色体であるヒト21番染色体(HSA21)との間で種間比較を行った。本研究の目的は、ヒトとチンパンジーの染色体塩基配列を比較することによって、約500万年前にヒトとチンパンジーが分岐した後に、それぞれの系統において生じてきたゲノムの構造変化の詳細を明らかにすることである。両ゲノムは塩基配列レベルでは僅かに1.23%程度しか異なっていないことを同コンソーシアムが先行研究(Fujiyama et al.,2002)で明らかにしていたため、概要配列ではなく高精度の完成配列の形でチンパンジーゲノム配列の決定を行うことが必要であると考えられた。しかし、そのためには膨大な作業が必要になるため、まず染色体レベルでの解析を行うことにし、同様のメンバーで構成された国際コンソーシアムによってその完成配列が決定されたヒト21番染色体(Hattori et al.,2000)の相同染色体を解析の対象に選んだ。配列決定の結果、(1)PTR22はHSA21よりも約1%小さい、(2)多くの挿入・欠失(INDEL)が存在し、短いものほど頻度が高い、(3)300bp以上の長さの挿入は、大部分が散在性反復配列の挿入によるものである、(4)HSA21、PTR22それぞ...
    文部科学省, 特定領域研究, 奈良先端科学技術大学院大学, 研究代表者, 競争的資金, 15011238
  • ゲノム配列の種間・種内比較に基づく進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2002年 - 2002年
    渡邉 日出海
    本研究課題において、2つの研究を具体的に行った。ツェツェバエの細胞内共生微生物であるWigglesworthia glossinidiaのゲノムを他の共同研究者と共に決定し、そのゲノム配列を、本研究代表者らが既に決定し報告してあったアブラムシの細胞内共生微生物であるBuchnera APSのゲノム配列(Shigenobu, et al.,2000)と比較し、共生微生物の進化過程についての様々な情報を得た(Akman, et al.,2002)。Buchneraのゲノムは、共生生物としては世界で初めて配列決定されたものであったため、その解析によって明らかになった様々な特徴が共生生物の特徴であると我々は考えた。しかし、系統的にBuchneraに極めて近い関係にあると考えられているWigglesworthiaのゲノムと比較してみた結果、予想に反して、多くの点で異なっていることが明らかになった。例えば、これら2つのゲノムは最も小さい部類に属しているため、その中に存在する遺伝子は生存にとって必要不可欠なものに限られているであろうと考えられていたが、実際には、2者に共通している遺伝子は僅かに7割弱であった。したがって、生物は一定の生活環境に置かれると、その環境に適応するかたちで短期間のうちにゲノムの中身が大きく変わることが明らかになった。もう1つの研究は、チンパンジー22番染色体(PTR...
    文部科学省, 特定領域研究, 理化学研究所->奈良先端科学技術大学院大学, 研究代表者, 競争的資金, 14011260
  • ゲノムDNA配列の種内・種間比較に基づくゲノム領域の機能および進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究(C))
    2001年 - 2001年
    渡邉 日出海
    本課題においては、平成12年度の特定領域研究(C)の同名課題において開発を行ったシステムを用いて、ヒトやマウスを含む様々な真核生物と原核生物のゲノムDNA配列データを国際データベースなどから定期的に収集し、ヒトゲノムに対して種内・種間の大規模比較解析を行った。その結果、ヒトゲノム内におびただしい数の重複領域が見出され、その分布はランダムではなく、例えば、セントロメア近傍領域に集中して見られるといった様々な特徴が明らかにされた。このような特徴は、核内における染色体の局在性や染色体間の位置関係などについての示唆を与えている。また、ヒトゲノム配列内に存在するヒト固有遺伝情報を発見するために、ヒトに最も近い種であるチンパンジーのゲノム配列決定の第一段階としてチンパンジーBACクローンマッピングを行った。このマッピングでは、64,116個のチンパンジーBACクローンの両端配列(BES)のみを決め、その配列をヒトゲノム配列と比較することによって、各チンパンジークローンの物理位置を正確に推定するという、これまでに無い独自の方法を採用した。このマッピングの結果から、ヒトゲノムとチンパンジーゲノムとの間にこれまで知られていたものも含む多くの大規模な構造の違いが見出され、また、BESの詳細な比較解析とPCRを用いた解析から、ヒトゲノム内の変わりやすい領域、高度に保存している領域、ヒト固有領域を見...
    文部科学省, 特定領域研究(C), 理化学研究所, 研究代表者, 競争的資金, 13202076
  • ゲノムDNA配列の種内・種間比較に基づくゲノム領域の機能および進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究(C))
    2000年 - 2000年
    渡邉 日出海
    初めに、大量のゲノムDNA配列を短時間で比較するために、備品として購入したAlphaStation DS20E上に、最新のゲノムDNA配列データを公共データベースから定期的に自動で収集管理するシステムを構築した。この自動データ収集システムを用いて、ヒト、類人猿、霊長類、マウスなどを含むその他の哺乳類、ニワトリ、アフリカツメガエル、フグ、ショウジョウバエ、線虫、酵母、植物等の、真核生物のゲノムデータを定期的に収集し種毎に整理する。現在のところ、ヒトを除いた脊椎動物に限った場合、800メガ塩基対相当のデータが蓄積されている。この収集されたゲノムDNA配列データを種内・種間で高速で自動比較するために、配列データを一旦加工した後、BLASTを用いて総当りの比較を行い、保存領域に関する情報を蓄積するシステムを構築した。比較解析データには、保存領域に関する、配列、保存度、ゲノム上あるは配列データ上での位置と方向などが含まれる。比較解析結果から生物学的意味を抽出するために、まず、保存領域を含む遺伝子に関する情報をゲノムデータから抽出する。遺伝子に関する情報には、遺伝子内での位置、エクソン/イントロンの区別、遺伝子の機能が含まれる。保存領域の、遺伝子との関係を見ることにより、保存領域が持つ機能の範囲を限定する。続いて、保存領域の中から、遺伝子内に見出されないもの、つまり遺伝子によって機能が限...
    文部科学省, 特定領域研究(C), 理化学研究所, 研究代表者, 競争的資金, 12202058

メディア報道

  • Associate Editor　　　　　　　　　　　　　　　
    2009年01月01日
    Oxford University Press
    Genome Biology and Evolution
    ［新聞・雑誌］

その他

  • 2017年09月 - 2017年09月
    日本学術振興会表彰
    科研費審査における有意義な審査意見を付し公正・公平な審査に大きく貢献したことに対する表彰