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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
准教授:
  三輪 尚史
講師:
  小林 正明
  浜之上 誠
  田丸 輝也
■ 概要
神経系を中心に細胞レベル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。本年度は,アルツハイマー病に出現するアミロイドAβ毒性をHPCAが軽減させる作用,ならびに活動電位後過分極の制御にHPCAが寄与していることを明らかとした。
2.概日時計を制御する細胞内シグナリングの解析
概日リズムは全ての細胞が持っており,個々の細胞内で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性を発振している。当講座では,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,概日リズムの重要な調節機構であることを明らかとしている。本年度は,活性酸素ストレスにこれらのシグナル分子が応答することを見出した。現在,リン酸化活性変動機構,コア概日システムと様々な生体防御系とのクロストークを中心に解析を進めている。
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・多分化能を保持しており,喪失した脳機能再生への応用が期待されている。当講座では,細胞膜透過性を持つp38MAPキナーゼ蛋白質による内在性神経幹細胞の遊走能制御機構の解析を進めている。本年度は,運動野に凍結損傷を加えたマウス大脳皮質より調整した脳切片培養系において,p38MAPキナーゼ蛋白質添加によるBrdU陽性神経幹細胞の損傷部位への集積亢進を見出した。現在,p38MAPキナーゼによる遊走能促進機構の解析と損傷脳における運動機能回復の解析を進めている。
4.神経幹細胞における細胞表面糖鎖抗原の解析
神経幹細胞の細胞膜表面にはアスパラギン酸結合型複合型糖鎖が特異的に発現している。当講座では,複合型糖鎖の生理的機能やその臨床応用を行なってきた。本年度は,アスパラギン酸結合型糖鎖を生成する糖転移酵素であるGnT-V,GnT-VB,GnT-IIIがマウス大脳由来神経幹細胞に高発現していること,そして神経細胞への分化時にはGnT-Vのみが急激に消失することを見出した。現在,神経幹細胞の増殖と分化におけるGnT-Vの機能解析を進めている。
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
受精における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。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,アフリカツメガエルから見出した新規受精調節因子ダイカルシンの機能解析を進めている。本年度は,ダイカルシンとその標的糖タンパク質gp41の相互作用の解明のために,ダイカルシンの一部領域を欠失した変異蛋白質を作製し,変異蛋白質とgp41との結合能を解析したところ,ダイカルシンのN末端領域にgp41結合領域が存在することを明らかとした。
■ 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24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:600000円  (代表)
2.  平成24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:700000円  (代表)
3.  平成24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:800000円  (代表)
4.  平成24年度文部科学省科学研究費補助金 基盤研究B  (研究課題番号:24300197)
 研究課題:慢性期脊髄損傷をモデルとした神経回路のManufacturing戦略に関する研究  (研究分担者:浜之上 誠)
 研究補助金:1000000円  (分担)
5.  平成24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:23590283)
 研究課題:蛋白質リン酸化オシレータによる概日システムの統合制御  (研究代表者:田丸輝也)
 研究補助金:1100000円  (代表)
6.  平成24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:2000000円  (代表)
7.  平成24年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業
 研究課題:慢性炎症性疾患の再生医学  (研究代表者:浜之上 誠)
 研究補助金:2000000円  (代表)
8.  日本学術振興会二国間交流事業 インドとの共同研究
 研究課題:発癌プロセスにおける概日周期性蛋白質修飾の役割  (研究代表者:田丸輝也)
 研究補助金:1000000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
■ 教授・准教授・講師の学会・研究会の役員
1.  高松 研 :日本生理学会評議員, 日本神経化学会評議員
2.  三輪尚史 :日本生理学会評議員
3.  小林正明 :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
    6          
 10
 
 3
 
 
三輪 尚史   准教授
博士(医学)
              3
 
 
 
 
 
小林 正明   講師
医学博士
   2 2          2
 
 1
 
 
 
浜之上 誠   講師
医学博士
    1          3
 
 2
 2
 
 
田丸 輝也   講師
博士(理学)
              4
(1)
 
 
 
 1
(1)
 
 0 2  0 0  0  12
(1)
 3
(0)
 1
(1)
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
         
 
 
三輪 尚史   准教授
博士(医学)
         3
 
 
小林 正明   講師
医学博士
  2       2
 1
 
浜之上 誠   講師
医学博士
         3
 2
 
田丸 輝也   講師
博士(理学)
         4
(1)
 
 1
(1)
 0 2  0 0  0  12
(1)
 3
(0)
 1
(1)
(  ):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. Kobayashi M, Hamanoue M, Masaki T, Furuta Y, Takamatsu K:  Hippocalcin mediates calcium-dependent translocation of brain-type creatine kinase (BB-CK) in hippocampal neurons.  Biochemical and Biophysical Research Communications  429 (3–4) :142 -147 , 2012
2. Lim YA, Giese M, Shepherd C, Halliday G, Kobayashi M, Takamatsu K, Staufenbiel M, Eckert A, Götz J:  Role of hippocalcin in mediating Aβ toxicity.  Biochimica et Biophysica Acta  1822 (8) :1247–1257 , 2012
3. Li J, Koike J, Kugoh H, Arita M, Ohhira T, Kikuchi Y, Funahashi K, Takamatsu K, Boland CR, Koi M, Hemmi H:  Down-regulation of MutS homolog 3 by hypoxia in human colorectal cancer.  Biochimica et biophysica acta  1823 (4) :889 -899 , 2012
4. Kim KS, Kobayashi M, Takamatsu K, Tzingounis AV:  Hippocalcin and KCNQ channels contribute to the kinetics of the slow afterhyperpolarization.  Biophysical Journal  103 (12) :2446–2454 , 2012
5. Iketani M, Iizuka A, Sengoku K, Kurihara Y, Nakamura F, Sasaki Y, Sato Y, Yamane M, Matsushita M, Nairn AC, Takamatsu K, Goshima Y, Takei K:  Regulation of neurite outgrowth mediated by localized phosphorylation of protein translational factor eEF2 in growth cones.  Developmental Neurobiology  73 (3) :230 -246 , 2013
総説及び解説
1. Kobayashi M, Takamatsu K (ed: Choi S):  Hippocalcin. Encyclopedia of Signaling Molecules.  Springer Reference, USA  :251 , 2012
■ 学会発表
国内学会
1. ◎三輪尚史, 齋藤善雄: 受精調節タンパク質ダイカルシンの作用機構の解析.  第141回東邦医学会例会,  東京,  2013/02
2. ◎小林正明, 本田なつ絵: 神経変性に関与するストレスシグナルの解析.  第141回東邦医学会例会,  東京,  2013/02
3. ◎田丸輝也, 眞野容子: 概日性細胞内シグナルとストレス応答システムのクロストーク.  第141回東邦医学会例会,  東京,  2013/02
4. ◎田丸輝也, 服部 満, 小澤岳昌, 高松 研: ヒートショック応答系による概日リズムのリセット.  第35回日本分子生物学会年会,  福岡,  2012/12
5. ◎浜之上 誠, 森岡和仁, 緒方 徹, 中嶋一行, 高松 研: 慢性脊髄損傷に対する内在性ミクログリア活性化療法の基礎的研究.  第35回日本分子生物学会年会,  福岡,  2012/12
6. ◎浜之上 誠: 内在性神経幹細胞遊走活性促進作用を利用した損傷脳機能再生治療法の開発.  第66回東邦医学会総会,  東京,  2012/11
7. ◎島田英昭, 菊池由宣, 中野弘一, 高松 研: 東邦大学における「がんプロフェッショナル養成基盤推進プラン」の概要と展望.  第50回日本癌治療学会学術集会,  横浜,  2012/10
8. ◎田丸輝也, 服部 満, 小澤岳昌, 高松 研: 概日リン酸化オシレータによる翻訳後修飾系の統合制御.  第19回日本時間生物学会学術大会,  札幌,  2012/09
9. ◎Kobayashi M, Takamatsu K: Hippocalcin protects hippocampal neurons, against MLK3-mediated excitotoxin damage.  第90回日本生理学会大会,  東京,  2013/03
10. ◎Tamaru T: CK2-orchestrated circadian signalosome regulates mammalian clock system.  第90回日本生理学会大会,  東京,  2013/03
11. ◎Hamanoue M, Ikeda Y, Takamatsu K: Specific expression of n-acetylglucosaminyltransferase V in mouse neural stem cells.  第90回日本生理学会大会,  東京,  2013/03
12. ◎Miwa N, Hanaue M, Takamatsu K: Identification of binding regions on Xenopus dicalcin for its target glycoprotein in the egg-coating envelope.  第90回日本生理学会大会,  東京,  2013/03
13. ◎Miwa N, Hanaue M, Takamatsu K: Characterization of Mouse Dicalcin in the female reproductive tissue.  第45回日本発生生物学会大会,  神戸,  2012/05
国際学会
1. ◎Hamanoue M, Morioka K, Ogata T, Nakajima K, Takamatsu K: Secretion of growth factors from spinal cord microglia are enhanced by p38 MAP kinase.  Neuroscience 2012, SfN's 42nd annual meeting,  New Orleans, USA,  2012/10
2. ◎Okazaki R, Hayakawa K, Morioka K, Imamura O, Takishima K, Hamanoue M, Endo S, Tanaka S, Ogata T: Erk2 regulates proinflammatory gene expressions in demyelinating disorders.  Neuroscience 2012, SfN's 42nd annual meeting,  New Orleans, USA,  2012/10
3. ◎Kobayashi M, Hamanoue M, Takamatsu K: Binding profile and intracellular colocalization between hippocalcin and creatine kinase B subunit.  The 11th Biennial Meeting of the Asian Pacific Society for Neurochemistry, The 55th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry, The34th Annual Meeting of Japanese Society of Biological Phychiatry,  Kobe, Japan,  2012/10
4. ◎Hamanoue M, Morioka K, Ogata T, Nakajima K, Takamatsu K: p38 MAP kinase enhances secretion of GDNF and VEGF from rat spinal cord microglia.  The 11th Biennial Meeting of the Asian Pacific Society for Neurochemistry, The 55th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry, The34th Annual Meeting of Japanese Society of Biological Phychiatry,  Kobe, Japan,  2012/09
その他
1. ◎Tamaru T: Critical ROS stress between life and death resets circadian clocks via CK2-mediated circadian signal.  Invited lecture of INDIA-JAPAN COOPERATIVE SCIENCE PROGRAMME (Organizer of Japanese side) jointly sponsored by JSPS (Japan) and DST (India),  Lucknow, India,  2012/11
  :Corresponding Author
  :本学研究者