2008年度
 医学部 医学科 生理学講座/細胞生理学
 Division of Cellular Physiology, Department of Physiology

教授:
  高松 研
講師:
  小林 正明
  三輪 尚史
■ 概要
神経系の機能や形態形成の調節機構に物質的な側面から迫る生理化学的研究を行っている。
1.カルシウムイオンによる情報制御機構の解析
神経細胞の情報伝達調節では,神経細胞の活動によって変動する細胞内カルシウムとカルシウム結合蛋白質を介する機構が重要な役割を担っている。当講座では,一連の神経細胞特異的カルシウム結合蛋白質を見出し,これらを中心とするカルシウム情報の制御機構を解析している。なかでも,海馬神経細胞や鼻粘膜嗅上皮細胞に発現しているヒポカルシン(HPCA)は,種々の細胞内シグナリングを制御し,光位置弁別学習および空間記憶の形成保持といった高次脳機能,ならびに海馬神経細胞の生存に重要な役割を果たすことが示されており,HPCAの作用点を解析中である。本年度は,HPCAは作用の1つとしてクレアチンキナーゼBサブユニット(CKB)とCa2+依存性に結合し、細胞内の膜性器官近傍への局所エネルギー供給のシャトルとして働いていることを、培養海馬神経細胞を用いて組織化学的に明らかとした。
2.概日時計を制御する細胞内シグナリングの解析
生体活動の概日リズムの中枢体内時計は視交叉上核(SCN)に存在する。SCNの神経活動は,時計蛋白質群の発現がネガティブフィードバックループによって制御されることで周期的調節を受けている。当講座では,SCNにおいて日周期依存的に活性が変動するセリン/スレオニンキナーゼCK2,そのターゲットとなるBMAL1等の時計蛋白質の周期性リン酸化と核・細胞質間移行を発見して,体内時計システムと細胞内シグナリングとのクロストークを中心に解析を進めている。本年度は,CK2のBMAL1のリン酸化部位を同定し、この部位のリン酸化が周期性を調節していることを示した。
3.キナーゼによる神経幹細胞の増殖制御機構の解析
自己増殖性と多分化能を持つ神経幹細胞は,喪失した脳機能修復への応用が期待されている。当講座では,内在性神経幹細胞増殖制御機構の解析を進めている。本年度は,遺伝子導入に依らない蛋白質の直接導入法を用い,dominant negative型 p38MAPキナーゼ蛋白質による培養神経幹細胞の増殖活性の増強を明らかにした。現在,導入効率の改善,本法による移植細胞の生存分化について解析を進めている。
4.神経幹細胞における糖鎖抗原の解析
脳機能修復の手段としての神経幹細胞精製は必要不可欠であり,神経幹細胞に特異性の高い細胞表面抗原の探索が行われている。当講座では,複合型糖鎖が神経幹細胞に特異的に発現すること,さらにその高い特異性を利用して神経幹細胞を高純度・迅速に分離精製する方法を確立してきた。本年度は,複合型糖鎖発現分子が増殖神経幹細胞に特異的に発現していること,さらに本分子の分子量が約220kDaであることを明らかにした。
5.匂い受容機構の解析
匂い情報処理の最初のステップは鼻腔内嗅細胞において匂い物質が受容されることである。次に,嗅細胞の匂い情報は嗅球内の僧帽細胞に伝達される。嗅球の僧帽細胞は大脳へ投射され,匂い情報が最終的に処理される。当講座では,匂い情報処理のメカニズムを明らかにするために,嗅細胞レベル,嗅球レベル,嗅覚行動レベルでの解析を進めている。本年度は,嗅上皮細胞における嗅覚情報伝達経路におけるHPCAの作用について検討し,嗅覚刺激によるカルシウム依存性のguanylul Cyclase (GC)活性をHPCAが活性化することを見出した。HPCA欠損マウスでは,嗅上皮細胞の全GC活性の約30%がHPCA感受性であることが示された。HPCAはGCの活性化を通じ,cGMP依存性カチオンチャネルを活性化することで嗅覚情報伝達経路を制御すると考えられ,解析を進めている。
■ Keywords
カルシウム, 記憶, 海馬, 概日リズム, 視交叉上核, プロテインキナーゼ, 神経幹細胞, 糖鎖抗原, 嗅細胞, 卵
■ 当該年度の研究費受入状況
1.  平成20年度文部科学省科学研究費補助金 基盤研究C  (研究課題番号:18500300)
 研究課題:概日システムの同期/脱同期を制御する蛋白質修飾機構の解析  (研究代表者:田丸輝也)
 研究補助金:1900000円  (代表)
その他
1.  平成20年度日本私立学校振興・共済事業団経常費補助金 特別補助「大学院の高度化」
 研究課題:受精現象における新規カルシウム結合蛋白質dicalcinの機能解析  (研究代表者:高松 研)
 研究補助金:2600000円  (代表)
2.  私立大学戦略的研究基盤形成支援事業
 研究課題:感染症・免疫難病の先進医療技術開発  (研究代表者:高松 研)
 研究補助金:2000000円  (代表)
■ 教授・准教授・講師の公的役職
1.  高松 研 :日本学術会議連携委員, (社)私立大学情報教育協会医学情報教育研究委員会委員, (財)日中医学協会特別研究者選考委員, (財)産業教育センター理事
2.  小林正明 :国家公務員採用試験I種理工IV専門委員(人事院)
■ 教授・准教授・講師の学会・研究会の役員
1.  高松 研 :日本生理学会常任幹事, 日本神経化学会評議員
2.  小林正明 :日本生理学会評議員
3.  三輪尚史 :日本生理学会評議員
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
















高松 研   教授
医学博士
    3          
 7
 
 1
 
 
小林 正明   講師
医学博士
              2
 
 
 
 
 
三輪 尚史   講師
博士(医学)
   1           1
 
 
 
 
 
田丸 輝也   助教
博士(理学)
              2
 
 
 
 
 
浜之上 誠   助教
医学博士
   1 1          3
 
 1
 
 
 
 0 2  0 0  0  8
(0)
 1
(0)
 0
(0)
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表














高松 研   教授
医学博士
         
 
 
小林 正明   講師
医学博士
         2
 
 
三輪 尚史   講師
博士(医学)
  1       1
 
 
田丸 輝也   助教
博士(理学)
         2
 
 
浜之上 誠   助教
医学博士
  1       3
 1
 
 0 2  0 0  0  8
(0)
 1
(0)
 0
(0)
(  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会 (  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
原著
1. Arie Y, Iketani M, Takamatsu K, Mikoshiba K, Goshima Y, Takei K:  Developmental changes in the regulation of calcium-dependent neurite outgrowth.  Biochemical and biophysical research communications  379 (1) :11–15 , 2009
2. Iwasaki R, Ito K, Ishida T, Hamanoue M, Adachi S, Watanabe T, Sato Y:  Catechin, green tea component, causes caspaseindependent necrosis-like cell death in chronic myelogenous leukemia.  Cancer Science  100 (2) :349-356 , 2009
3. Sato K, Hamanoue M, Takamatsu K:  Inhibitors of p38 mitogen-activated protein kinase enhance proliferation of mouse neural stem cells.  Journal of neuroscience research  86 (10) :2179–2189 , 2008
4. Hamanoue M, Sato K, Takamatsu K:  Lectin panning method: The prospective isolation of mouse neural progenitor cells by the attachment of cell surface N-glycans to Phaseolus vulgaris erythroagglutinating lectin-coated dishes.  Neuroscience  157 (4) :762-771 , 2008
5. Miwa N, Uebi T, Kawamura S:  S100-annexin complexes-biology of conditional association.  The FEBS journal  275 (20) :4945-4955 , 2008
■ 学会発表
国内学会
1. ◎小林正明, 細野なつえ: 長期記憶形成ネットワークにおけるカルシウム情報制御分子; ヒポカルシンの機能解析.  第133回東邦医学会例会,  東京,  2009/02
2. ◎田丸輝也, 花上まゆ: 概日システム同調に関わる時計蛋白質BMAL1の修飾機構.  第133回東邦医学会例会,  東京,  2009/02
3. ◎浜之上誠, 佐藤健一郎: 中枢神経幹細胞特異的複合型糖蛋白質の同定と機能解析.  第133回東邦医学会例会,  東京,  2009/02
4. ◎三輪尚史, 片桐由起子: 新規カルシウム結合蛋白質の受精阻害作用のメカニズムの解明.  第62回東邦医学会総会,  東京,  2008/11
5. ◎佐藤健一郎, 浜之上誠, 中山晴雄, 平田容子, 齋藤紀彦, 林盛人, 青木和哉, 高松研, 岩渕聡: p38mitogen-activated protein kinase阻害剤による神経幹細胞の増殖作用の増強.  第67回日本脳神経外科学会総会,  盛岡,  2008/10
6. ◎浜之上 誠, 高松 研: p38MAPキナーゼによる神経幹細胞増殖の制御.  第51回日本神経化学会大会,  富山,  2008/09
7. ◎藤代健太郎, 高松研, 岸太一, 津熊久幸, 富田りか, 杉薫, 坪井康次, 松橋正和: 共用試験実施機構のDVDの利用は学生の診察手技練習に好影響を与えた.  第40回日本医学教育学会,  東京,  2008/07
8. ◎並木温, 松橋正和, 佐藤二美, 岸太一, 藤代健太郎, 坪井康次, 高松研: 東邦大学医学部教育ワークショップ初回参加者のモチベーション.  第40回日本医学教育学会,  東京,  2008/07
9. ◎小林正明, 高松 研: ヒポカルシンを介したクレアチンキナーゼBのカルシウム依存性膜移行.  第31回日本神経科学大会,  東京,  2008/07
10. ◎田丸輝也, 高松 研: 日周期変動性BMAL1キナーゼPFKの哺乳類体内時計おける役割.  第31回日本神経科学大会,  東京,  2008/07
11. ◎浜之上誠, 佐藤健一郎, 小河原美幸, 岡野ジェイムス洋尚, 松崎有実, 岡野栄之, 高松研: 複合型N-glycanを用いた高純度神経幹細胞分離法.  第31回日本神経科学大会,  東京,  2008/07
12. ◎並木 温, 松橋正和, 佐藤二美, 岸 太一, 藤代健太郎, 坪井康次, 高松 研: 東邦大学医学部医学教育研究会(TOHO-WS)で盛り上がった教育への熱意は持続したか.  第132回東邦医学会例会,  東京,  2008/06
国際学会
1. ◎Hamanoue M, Matsuzaki Y, Okano HJ, Takamatsu K, Okano H: Prospective isolation of living neural progenitor cells from mouse brain using Phaseolus vulgaris erythroagglutinating lectin that recognizes cell surface complex type N-glycans.  Neuroscience 2008, the 38th annual meeting of the Society for Neuroscience,  Washington DC, USA,  2008/11
  :Corresponding Author
  :本学研究者