スタッフ

中岡 慎治准教授 (NAKAOKA Shinji)

研究室
数理生物学研究室
研究テーマ
生命現象の数理モデリング・データ解析と実社会への応用
研究キーワード

数理生物学, システム生物学, バイオインフォマティクス, 微生物生態学, 精密化医療, マルチオミックス解析, 数理モデリング, 機械学習, データ科学

研究内容

数理生物学とは、生物学に数理科学的手法やデータ解析を応用して、実験や観察データのみではわからない現象の理解を目指す分野です。本研究室では、生命現象の数理モデリングやデータ解析手法の開発・応用を中心に、分野横断・学際的な研究を進めています。具体的なテーマとして、(i) 腸内や土壌など様々な環境に存在する微生物叢の生態系を数理的に理解・制御することで発症予防や作物作成の改善につなげる研究、(ii) 医療データ解析、(iii) トランスクリプトームなど網羅的塩基配列データに関わるバイオインフォマティクス研究、(iv) 生命現象の解析に役立つ汎用的な数理科学手法を開発・深化させる純理論的研究等を展開することで、基礎・応用両面で学際研究を推進していきます。

担当学部・大学院

メッセージ

数理生物学とは、生物に関わる数学、物理学や化学の理論やアイディアが結集された学際的な学問分野です。多種類の定量的な計測データが取得できるようになった現在、データ科学手法を取り入れ、生命現象の関わる医学・工学・農学への応用も含めて多方面に展開しています。数理モデルやシミュレーション、データ解析に興味がある方は一緒に研究をしましょう。数学、情報学、分子生物学が主に関わりますが、配属時には学んできたことのバックグラウンドは問いません。

代表的な研究業績

Shinji Nakaoka, Mathematical description for invasibility threshold and persistence of pathogenic bacterial species, Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications, NOLTA2018.

Mohamed Mahgoub, Jun-ichirou Yasunaga, Shingo Iwami, Shinji Nakaoka, Yoshiki Koizumi, Kazuya Shimura, and Masao Matsuoka, Sporadic on/off switching of HTLV-1 Tax expression is crucial to maintain the whole population of virus-induced leukemic cells, PNAS, 2018 E1269-E1278.

Eri Yamada, Shinji Nakaoka, Lukas Klein, Elisabeth Reith, Simon Langer, Kristina Hopfensperger, Shingo Iwami, Gideon Schreiber, Frank Kirchhoff, Yoshio Koyanagi, Daniel Sauter and Kei Sato, Human-specific adaptations in Vpu conferring anti-tetherin activity are critical for efficient early HIV-1 replication in vivo, Cell Host and Microbe, (2018) Volume 23, Issue 1, 110-120.e7.

Hirokazu Toju, Kabir G. Peay, Masato Yamamichi, Kazuhiko Narisawa, Kei Hiruma, Ken Naito, Shinji Fukuda, Masayuki Ushio, Shinji Nakaoka, Yusuke Onoda, Kentaro Yoshida, Klaus Schlaeppi, Yang Bai, Ryo Sugiura, Yasunori Ichihashi, Kiwamu Minamisawa, E. Toby Kiers, Core microbiomes for sustainable agroecosystems, Nature plant, Volume 4, 247–257 (2018).

Yuki Goshima, Shinji Nakaoka, Kazuteru Ohashi, Hisashi Sakamaki, Kazuko Shibuya, Akira Shibuya, A mathematical model for dynamics of soluble form of DNAM-1 as a biomarker for graft-versus-host disease, PLoS ONE, 15(2):e0228508 (2020).

北大研究者総覧参照
（https://researchers.general.hokudai.ac.jp/profile/ja.f2db12884fc8303c520e17560c007669.html）

所属