教授：越智 陽城（おち はるき）

学位：博士（バイオサイエンス）

担当授業科目

（学部）
（大学院）生命情報伝達概論I、分子遺伝学特論、特定研究I,II　、生命情報伝達特論I、特定研究
（全学共通教育）生物学概論C1、生物学概論C2

研究の興味

1) 組織再生を可能にするゲノムシステムの研究
2) 遺伝子発現制御メカニズムの進化の研究

近年、ゲノム解析技術の目覚ましい進歩により、発生や再生を司る遺伝子群が脊椎動物間で驚くほど進化的に保存されていることが明らかになりました。特に再生能力に注目すると、魚類や両生類のような高い再生能力をもつ種は、発生過程で使った遺伝子を再生時にも再利用する一方で、哺乳類は同じ発生制御遺伝子を持ちながらも、再生能力が著しく限定的であることが判明しています。この対照的な現象は、脊椎動物の再生能力の多様性を生み出すカギが、遺伝子をコードしない非コードDNA領域の機能的違いにある可能性を示唆しています。
非コードDNA領域には、エンハンサーやサイレンサーといった遺伝子発現を制御する配列が含まれており、これらはエピジェネティック修飾や3次元ゲノム構造を通じて遺伝子発現の精密な制御を行います。興味深いことに、人間のゲノムを構成する32億塩基のうち、タンパク質をコードする領域はわずか2%未満で、残りの98%（約31.5億塩基）は非コードDNA領域です。こうした非コードDNAは他の脊椎動物のゲノムでも大部分を占めており、その多くが未だ解明されていない謎めいた機能を秘めていると考えられています。
私たちの研究グループは、受精卵から複雑な組織や器官がどのように形成されるのか、そして損傷した組織が再生する際に発生時の遺伝子がどのように再び活性化されるのかという問いに挑んでいます。特に、発生や再生における非コードDNA領域の役割に焦点を当て、その機能を明らかにすることで、生命現象の深淵に迫ることを目指しています。この研究は、再生医学や進化生物学のみならず、生命科学全般に新たな視点と可能性をもたらすことを期待しています。

主な研究テーマ

1) 組織再生を可能にするゲノムシステムの研究

・ 発生制御遺伝子の再発現を促すクロマチン制御機構の研究 （ヒストン修飾、オープンクロマチン解析など）
・ 再生を支える核内高次構造の制御メカニズムの研究 （トポロジカルドメインや核内構造体の解析）
・ 再生に関与するアイソフォームの機能解析 （ロングリードRNAシーケンスを用いた解析）

2) 遺伝子発現制御メカニズムの進化

・ 再生能力の種差を生み出す遺伝子発現制御システムの進化の研究
・ エンハンサーやサイレンサーの進化メカニズムの研究

最近の代表的な論文

• Kawasumi-Kita A, Ohtsuka D, Lee S. W., Kitajima K, Sakane Y, Tamura K, Ochi H, Suzuki KI, Niimi K, Asakura Y, *Morishita Y. (2024)
  Hoxc12/c13 as key regulators for rebooting the developmental program in Xenopus limb regeneration.
  Nature Communications15(1):3340.
• Durant-Vesga J., Suzuki N, Ochi H, Bouffant RL, Eschstruth A, Ogino H, Umbhauer M, *Riou J. (2023)
  Retinoic acid control of pax8 during renal specification of Xenopus pronephros involves hox and meis3
  Developmental Biology, 493:17-28..
• Suzuki N, Kanai A, Suzuki Y, Ogino H, *Ochi H (2022)
  Adrenergic receptor signaling induced by Klf15, a regulator of regeneration enhancer, promotes kidney reconstruction.
  Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 119(33):e2204338119.
• Suzuki N, *Ochi H. (2020)
  Regeneration enhancers: A clue to reactivation of developmental genes.
  Development, Growth & Differentiation,62(5):343-354, Invited review.
• Suzuki M, Igawa T, Suzuki N, Ogino H, *Ochi H. (2020)
  Spontaneous neoplasia in the western clawed frog Xenopus tropicalis
  micropublication Biology 10.
• Suzuki N, Hirano K, Ogino H, *Ochi H. (2019)
  Arid3a regulates nephric tubule regeneration via evolutionarily conserved regeneration signal-response enhancers.
  eLife pii: e43186
• Rosenburg Cordeiro I, Kabashima K, Ochi H, Munakata K, Nishimori X, Laslo M, Hanken J, *Tanaka T（2019）
  Environmental oxygen levels promoted the appearance of interdigital cell death during tetrapod evolution.
  Developmental Cell50(2):155-166.
• Session AM, et. al.(2016)
  Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis.
  Nature5538(7625):336-343.
• Suzuki N, Hirano K, Ogino H, *Ochi H. (2015)
  Identification of distal enhancers for Six2 expression in pronephros.
  International Journal of Developmental Biology59(4-6):241-6.v
• Ochi H, Tamai T, Nagano H, Kawaguchi A, Sudou N, *Ogino H. (2012)
  Evolution of a tissue-specific silencer underlies divergence in the expression of Pax2 and Pax8.
  Nature Communications3:848.

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