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 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
  浜之上 誠
  田丸 輝也
■ 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,海馬神経細胞に発現しているヒポカルシン(HPCA)は,様々な細胞内シグナリングを制御し活動依存性の応答変化や生存維持に重要な役割を果たすことを明らかにしている。HPCAは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,活動依存性の局所エネルギー供給のシャトルとして働いている。本年度は,CKBとの相互作用に必要なHPCAの領域特性を明らかにした。
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によるBMAL1のリン酸化が,BMAL1:CLOCK転写複合体の安定性を調節し,転写活性の周期的変動をもたらしていることを明らかにした。
3.神経幹細胞の増殖・遊走能制御機構の解析
神経幹細胞は自己増殖能・遊走能・多分化能を持っており,喪失脳機能再生への応用が期待されている。当講座では,内在性神経幹細胞の増殖・遊走能制御機構の解析を進めている。本年度は,マウス成体大脳より調整した培養神経幹細胞内への蛋白質直接導入法を確立し,p38MAPキナーゼ蛋白質遊走能促進機構について解析を進めている。
4.神経幹細胞における細胞表面糖鎖抗原の解析
神経幹細胞は細胞膜表面にアスパラギン酸結合型複合型糖鎖を特異的に発現しているが、その発現分子や機能についての詳細は不明である。当講座では,複合型糖鎖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,マウス培養神経幹細胞にアスパラギン酸結合型糖鎖を生成する糖転移酵素の遺伝子発現解析を行い、GnT-Vの神経幹細胞増殖期特異的な発現を見出した。GnT-Vの機能解析と他の転移酵素の発現解析を進めている。
5.受精成立過程における精子-卵相互作用の制御機構の解析
受精は動物種に普遍的な現象であるものの,精子と卵の相互作用は種特異的で,非常に巧妙に調節されている。受精の最初のプロセスは,卵を取り囲む細胞外の保護膜に精子が結合することで始まる。当講座では,精子-卵保護膜の相互作用を明らかにするために,精子-卵保護膜の結合および精子先体反応の分子機構の解析を進めている。本年度は,アフリカツメガエル卵保護膜に存在し,受精効率を調節している蛋白質(ダイカルシン)の作用様式の一端を明らかにした。また,マウスにおいてダイカルシンと相同性の高いS100蛋白質が精子-卵の相互作用に影響を与えることを明らかにした。
■ Keywords
カルシウム, 記憶, 海馬, 概日リズム, 転写因子, プロテインキナーゼ, 神経幹細胞, 糖鎖抗原, 受精, 卵
■ 当該年度の研究費受入状況
1.  平成22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:22500341)
 研究課題:神経変成疾患の発症に関するストレスシグナルの解析  (研究代表者:小林正明)
 研究補助金:2000000円  (代表)
2.  平成22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:22590213)
 研究課題:卵保護膜糖鎖制御を介した受精調節機構の解明  (研究代表者:三輪尚史)
 研究補助金:1800000円  (代表)
3.  平成22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:22500340)
 研究課題:内在性神経幹細胞遊走能活性化分子の機能解析と損傷脳再生医療への応用  (研究代表者:浜之上 誠)
 研究補助金:1500000円  (代表)
4.  平成22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:20500344)
 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:700000円  (代表)
5.  平成22年度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:1900000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
■ 当該年度の主催学会・研究会
1.  第88回日本生理学会大会, 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会 合同大会  (大会長 : 東邦大学医学部生理学講座細胞生理学分野 高松 研, 東京慈恵会医科大学細胞生理学 栗原 敏, 東京医科大学細胞生理学講座 小西真人, 順天堂大学大学院医学研究科神経生物学・形態学講座 内山安男 )  ,横浜  2011/03
■ 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
4.  浜之上 誠 :日本生理学会評議員, 日本神経化学会評議員
5.  田丸輝也 :日本生理学会評議員, 日本神経化学会評議員
■ 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
    4          
 18
(4)
 
 3
 
 
小林 正明   講師
医学博士
              4
 
 
 
 
 
三輪 尚史   講師
博士(医学)
   1 1          4
 
 2
 
 
 
浜之上 誠   講師
医学博士
   1 1          4
 4
 1
 1
 
 
田丸 輝也   講師
博士(理学)
              5
(2)
 
 
 
 
 
 0 2  0 0  0  17
(2)
 3
(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
         4
 
 
三輪 尚史   講師
博士(医学)
  1       4
 2
 
浜之上 誠   講師
医学博士
  1       4
 1
 
田丸 輝也   講師
博士(理学)
         5
(2)
 
 
 0 2  0 0  0  17
(2)
 3
(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. Nagoshi N, Shibata S, Hamanoue M, Mabuchi Y, Matsuzaki Y, Toyama Y, Nakamura M, Okano H:  Schwann Cell Plasticity After Spinal Cord Injury Shown by Neural Crest Lineage Tracing.  GLIA  59 :771-784 , 2011
2. Namiki A, Matsuhashi M, Sato F, Kishi T, Fujishiro K, Tsuboi K, Takamatsu K::  Temporal change in attitudes toward medical education after attending an educational workshop,.  Journal of the Medical Society of Toho University,  57 (6) :360-367 , 2010
3. Namiki A, Matsuhashi M, Sato F, Kishi T, Fujishiro K, Tsuboi K, Takamatsu K::  Important expectations of first-time educational workshop participants,.  Journal of the Medical Society of Toho University,  58 (1) :11-18 , 2011
4. Hanaue M, Miwa N, Uebi T, Fukuda Y, Katagiri Y, Takamatsu K:  Characterization of S100A11, a suppressive factor of fertilization, in the mouse female reproductive tract.  Molecular Reproduction and Development  78 (2) :91-103 , 2011
5. Miwa N, Ogawa M, Shinmyo Y, Hiraoka Y, Takamatsu K, Kawamura S:  Dicalcin inhibits fertilization through its binding to a glycoprotein in the egg envelope in Xenopus laevis.  The Journal of biological chemistry  285 (20) :15627-15636 , 2010
総説及び解説
1. Hamanoue M, Okano H:  Cell surface N-glycans mediated isolation of mouse neural stem cells.  Journal of Cell Physiology  226 (6) :1433-1438 , 2011
■ 学会発表
国内学会
1. ◎三輪尚史, 花上まゆ, 高松 研: マウス生殖器におけるダイカルシン類似蛋白質の検索. Identification of the counterpart of Xenopus dicalcin in the mouse female reproductive tract.  第88回日本生理学会大会, 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会 合同大会,  横浜,  2011/03
2. ◎小林正明, 浜之上 誠, 高松 研: ヒポカルシンと脳型クレアチンキナーゼ(CKB)の結合特性. Binding profile between hippocalcin and brain-type creatine kinase (CKB).  第88回日本生理学会大会, 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会 合同大会,  横浜,  2011/03
3. ◎田丸輝也, 高松 研: 概日リズム発現における周期性リン酸化シグナリングの役割. Role of periodic phosphorylation signal in mammalian circadian rhythm.  第88回日本生理学会大会, 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会 合同大会,  横浜,  2011/03
4. ◎浜之上 誠, 岡野ジェイムズ洋尚, 水野隆明, 芝田晋介, 岡野栄之, 高松 研: 神経幹細胞内在性遊走能活性化分子の機能解析. Analysis of endogenous inducer of neural stem cell migration.  第88回日本生理学会大会, 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会 合同大会,  横浜,  2011/03
5. ◎小林正明, 細野なつえ: ストレス応答性神経細胞死の誘導機構および抑止機構の解析.  第137回東邦医学会例会,  東京,  2011/02
6. ◎田丸輝也, 岡田弥生: 日周変動キナーゼCK2による体内時計コアシステムの関門制御機構.  第137回東邦医学会例会,  東京,  2011/02
7. ◎浜之上 誠, 佐藤健一郎: HIV-Tat-p38MAPキナーゼ蛋白質による神経幹細胞増殖誘導機構の解析.  第137回東邦医学会例会,  東京,  2011/02
8. ◎田丸輝也, 高松 研: 日周性BMAL1キナーゼCK2は哺乳類概日時計の必須レギュレータである.  第243回生理学東京談話会,  川越,  2010/12
9. ◎田丸輝也, 高松 研: CK2による日周性リン酸化は哺乳類概日システムを統合制御する. CK2-mediated periodic phosphorylation integrates mammalian circadian system.  第33回日本分子生物学会年会, 第83回日本生化学会大会 合同大会,  神戸,  2010/12
10. ◎三輪尚史, 花上まゆ: 受精関連蛋白質の生理機能の解析.  第64回東邦医学会総会,  東京,  2010/11
11. ◎土井範子, 高松 研, 岸 太一, 大石道夫, 蓮沼克昌, 盛田俊介: 低学年からの検査医学教育への意識向上への試み ―採血自主トレ会―.  第57回日本臨床検査医学会学術集会,  東京,  2010/09
12. ◎藤代健太郎,佐藤二美,坪井康次,盛田俊介,杉 薫,本間 栄,並木 温,高松 研: 共用試験CBTとOSCEとPBLテュートリアルの評価との関係.  第42回日本医学教育学会,  東京,  2010/07
13. ◎水入苑生, 浜之上 誠, 篠崎 稔, 酒井 謙, 大橋 靖, 青木敏行, 河村 毅, 渋谷和俊, 相川 厚: 糖尿病性腎症における腎ACE/ACE2, Ang1-7, Mas receptor.  第53回日本腎臓学会総会,  神戸,  2010/06
14. ◎小林正明, 浜之上 誠, 高松 研: Calcium- and hippocalcin-dependent translocation of brain-type creatine kinase (BB-CK).
脳型クレアチンキナーゼのカルシウム/ヒポカルシン依存性トランスロケーション.  第33回日本神経科学大会, 第53回日本神経化学会大会, 第20回日本神経回路学会大会,  神戸,  2010/09
15. ◎浜之上 誠, 水野隆明, 岡野ジェイムズ洋尚, 岡野栄之, 高松 研: Protein transduction of p38MAP kinase enhances adult neural stem cell migration.
p38MAPキナーゼ直接導入による神経幹細胞遊走能活性化の解析.  第33回日本神経科学大会, 第53回日本神経化学会大会, 第20回日本神経回路学会大会,  神戸,  2010/09
16. ◎Miwa N, Ogawa M, Hiraoka Y, Takamatsu K, Kawamura S: Molecular analysis of Xenopus dicalcin during fertilization.
アフリカツメガエルダイカルシンの受精における分子機能解析.  第43回日本発生生物学会年会,  京都,  2010/06
17. ◎三輪尚史, 小川元之, 平岡芳樹, 高松 研, 河村 悟: Molecular analysis of inhibitory effects of Xenopus dicalcin on the fertilization process.
ダイカルシンの受精阻害作用の分子解析.  第87回日本生理学会大会,  盛岡,  2010/05
18. ◎小林正明, 浜之上 誠, 高松 研: Hippocalcin mediates calcium-dependent translocation of brain-type creatine kinase (BB-CK).
ヒポカルシンを介した脳型クレアチンキナーゼのカルシウム依存性トランスロケーション.  第87回日本生理学会大会,  盛岡,  2010/05
19. ◎田丸輝也, 高松 研: Gating control of mammalian biological clock by circadian rhythmic kinase CK2.
概日変動性キナーゼCK2による哺乳類体内時計の関門制御.  第87回日本生理学会大会,  盛岡,  2010/05
20. ◎浜之上 誠, 水野隆明, 高松 研: TAT-p38 MAPK protein transduction induces migration of mouse neural stem cells.
TAT-p38 MAPKタンパク質導入による神経幹細胞遊走能亢進作用.  第87回日本生理学会大会,  盛岡,  2010/05
国際学会
1. ◎Hamanoue M, Okano HJ, Mizuno T, Shibata S, Okano H, Takamatsu K: Protein transduction of Tat-p38 MAP kinase enhances adult neural progenitor cell migration.  Neuroscience 2010, the 40th Annual SfN Meeting Neuroscience,  San Diego, USA,  2010/11
2. ◎Mizuiri S, Hamanoue M, Hemmi H, Arita M, Aoki T, Ohashi Y, Sakai K, Shinozaki M, Shibuya K, Aikawa A: ACE/ACE2-angiotensin (1-7)-MAS receptor expression in diabetic nephropathy.  Renal Week 2010, American Society of Nephrology,  Denver, USA,  2010/11
3. ◎Miwa N, Ogawa M, Shinmyo Y, Hiraoka Y, Takamatsu K, Kawamura S: Inhibitory action of Xenopus dicalcin on sperm-egg interaction during fertilization.  The 69th Annual meeting of Society for Developmental Biology,  Albuquerque, USA,  2010/08
4. ◎Miwa N, Ogawa M, Shinmyo Y, Hiraoka Y, Takamatsu K, Kawamura S: Xenopus dicalcin, an intrinsic and suppressive mediator of sperm-egg interaction and subsequent fertilization.  The 43rd Annual meeting of Society for the Study of Reproduction,  Milwaukee, USA,  2010/07
  :Corresponding Author
  :本学研究者