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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.概日時計を制御する細胞内シグナリングの解析
概日リズムは全身の細胞にある体内分子時計に基盤を持ち,環境変化への同調性を有する。分子時計は,時計遺伝子Bmal1, Cry等を中核とする転写・翻訳/翻訳後修飾の日周性機構により振動を生み,様々な生理機能のタイミングを統御している。当講座では,日周性に活性変動するキナーゼCK2,そのターゲットとなるBMAL1等の時計蛋白質の日周性リン酸化と核・細胞質間移行を発見し,概日リズムの重要な調節機構であることを明らかにしている。また,活性酸素等の細胞傷害ストレスによる時計同調とそれに伴う適応応答機構を解明し,概日時計システムとヒートショック応答系のクロストークが,抗酸化系等の適応応答ネットワーク(クロノネットワーク)を統御することを明らかにしている。本年度は,クロノネットワークの核となるシグナルとして,上記の日周性蛋白質リン酸化等の分子オシレータ系の駆動に時計蛋白質CRYによるキナーゼ活性抑制が関与していることを見出した。
2.神経幹細胞の増殖・遊走能促進機構の解析
神経幹細胞は自己増殖能・遊走能・多分化能を保持した細胞で,その活性化により神経系の機能再生に繋げることが期待されている。当講座では,神経幹細胞に特異的に発現する因子の解析を行い,リン酸化酵素であるp38MAPキナーゼと,アスパラギン酸結合型糖鎖転移酵素のGnT-Vを同定している。本年度は,ダブルコルチン陽性で遊走能を持つ神経前駆細胞にp38MAPキナーゼが高発現していること,細胞膜透過型p38MAPキナーゼ蛋白質の投与によって神経前駆細胞の遊走能が著明に増強されることを見出した。現在,p38MAPキナーゼ蛋白質による神経幹細胞の遊走能促進機構の解析を進めるとともに,神経幹細胞遊走能におけるGnT-Vの関与について解析を進めている。
3.神経膠細胞による神経機能再生促進機構の解析
神経系には,神経細胞を補助・保護するための神経膠細胞が多く存在し,中枢神経系の機能の維持・再生に働いている。当講座では,障害を受けた中枢神経系の機能回復には神経膠細胞の維持・再生機能を促進することが肝要と考え,神経膠細胞の1つであるミクログリアに着目し解析を行っている。本年度は,細胞外に投与したp38MAPキナーゼがミクログリアを活性化し,成長因子の分泌を促進することを見出した。現在,この活性化機構の解析を進めている。
4.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,ダイカルシン作用が過剰な場合と欠失した場合とで卵保護膜のレクチン染色パターンが変化することを見出した。これは,ダイカルシンが卵保護膜のフィラメント内の糖鎖分布を制御し,精子-卵相互作用に影響を及ぼすことを示唆するものであり,現在詳細な解析を進めている。
5.カルシウムイオンによる情報制御機構の解析
高次神経機能の発現を制御する入力刺激依存性の細胞内カルシウム情報伝達系は,多くのカルシウム結合タンパク質によって調節を受けている。当講座では,neuronal calcium sensor (NCS)ファミリーに属するカルシウム結合蛋白質群を見出してきた。なかでも,海馬神経細胞に特徴的に発現するヒポカルシン(HPCA)は,情報伝達系を多彩に制御し,神経細胞の活動電位発生制御,細胞障害に対する抑制効果,アルツハイマー病のAβ毒性の緩和など,多くの海馬神経機能の制御に預かることを明らかとしてきた。本年度は,精神神経疾患の診断マーカーとして有用性を検討するためにELISAシステムの開発を進めている。
■ 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27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:25440035)
 研究課題:新規受精調節タンパク質による卵保護膜制御機構の分子解析  (研究代表者:三輪尚史)
 研究補助金:900000円  (代表)
2.  平成27年度科学研究費助成事業 基盤研究(C)(一般)  (研究課題番号:15K08217)
 研究課題:蛋白質修飾・結合オシレータが司る時刻依存性適応システム  (研究代表者:田丸輝也)
 研究補助金:1900000円  (代表)
3.  平成27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を応用した革新的予防法•治療法創成の拠点形成  (研究分担者:浜之上 誠)
 研究補助金:2000000円  (分担)
その他
1.  平成27年度東邦大学医学研究科推進研究費
 研究課題:蛋白質修飾・結合オシレータが司る日周性適応システム  (研究代表者:田丸輝也)
 研究補助金:2500000円  (代表)
2.  平成27年度磁気健康科学振興財団研究助成金
 研究課題:静磁場応答性クロノシグナルを介する概日適応システムの制御  (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 :日本学術会議連携会員, (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)日中医学協会評議員, (財)産業教育センター評議員
■ 当該年度の主催学会・研究会
1.  第246回生理学東京談話会  (教授・会長 : 赤羽悟美, 高松 研 )  ,東京  2015/09
■ 教授・准教授・講師の学会・研究会の役員
1.  高松 研 :日本生理学会監事, 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
  2  2  5        1
(1)
 16
(1)
 
 1
 
 1
三輪 尚史   准教授
博士(医学)
   3           3
 
 
 
 
 
小林 正明   講師
医学博士
              
 2
 
 
 
 
浜之上 誠   講師
医学博士
              3
 
 1
 
 1
 
田丸 輝也   講師
博士(理学)
   1 1          4
(2)
 2
 
 1
 
 
 0 4  5 0  0  11
(3)
 1
(0)
 1
(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
■ 刊行論文
原著
1. Tamaru T, Hattori M, Honda K, Nakahata Y, Sassone-Corsi P, van der Horst GTJ, Ozawa T, Takamatsu K:  CRY drives cyclic CK2-mediated BMAL1 phosphorylation to control the mammalian circadian clock.  PLOS Biology  13 :e1002293 , 2015
2. Miwa N, Ogawa M, Hanaue M, Takamatsu K:  Fertilization competence of the egg-coating envelope is regulated by direct interaction of dicalcin and gp41, the Xenopus laevis ZP3.  Scientific Reports  5 :12672 , 2015
総説及び解説
1. Miwa N:  Protein-carbohydrate interaction between sperm and the egg-coating envelope and its regulation by dicalcin, a Xenopus laevis zona pellucida protein-associated protein.  Molecules  20 :9468 -9486 , 2015
2. Miwa N:  Dicalcin, a zona pellucida protein that regulates fertilization competence of the egg coat in Xenopus laevis.  The Journal of Physiological Sciences  65 :507 -514 , 2015
その他
1. 吉原 彩, 岡田弥生, 中田亜希子, 山口 崇, 岸 太一, 逸見仁道, 並木 温, 佐藤二美, 高松 研, 廣井直樹:  新しい医学教育の潮流2015 第47回日本医学教育学会大会報告1.  東邦医学会雑誌  62 (4) :265 -269 , 2015
2. 吉原 彩, 中田亜希子, 岡田弥生, 山口 崇, 岸 太一, 逸見仁道, 並木 温, 佐藤二美, 高松 研, 廣井直樹:  新しい医学教育の潮流2015 第47回日本医学教育学会大会報告2.  東邦医学会雑誌  62 (4) :270 -273 , 2015
3. Tamaru T:  Protein modification oscillator shifts gear of circadian clock.  Journal of Physiological Sciences  66 :S52 , 2016
■ 著書
1. 高松 研:  VOL.2 ヒトとは 外部情報の獲得と精神機能.  生命の科学 第2版 (DVD)  32min.  医学映像教育センター,  東京, 2015
2. 高松 研:  VOL.3 ヒトとは 随意運動のしくみ.  生命の科学 第2版 (DVD)  34min.  医学映像教育センター,  東京, 2015
3. 高松 研:  VOL.1 ヒトとは 生命を構成するもの.  生命の科学 第2版 (DVD)  40min.  医学映像教育センター,  東京, 2015
4. 高松 研:  VOL.4 ヒトとは 生命を継ぐ.  生命の科学 第2版 (DVD)  43min.  医学映像教育センター,  東京, 2016
5. 高松 研:  細胞の構成と基本機能.  オックスフォード生理学 原書4版  48-86.  丸善出版,  東京, 2016
■ 学会発表
国内学会
1. ◎浜之上 誠, 小林正明, 緒方 徹, 中嶋一行, 高松 研: 内在性ミクログリア再活性化因子としての細胞外p38MAPキナーゼ.  第93回日本生理学会大会,  札幌,  2016/03
2. ◎田丸輝也: 体内時計のギアシフトを担う蛋白質修飾オシレータ.  第93回日本生理学会大会,  札幌,  2016/03
3. ◎岡田弥生, 廣井直樹, 逸見仁道, 杉山 篤, 高松 研, 佐藤二美: 1,2年を対象とした補習講義”基礎生命医学1,2”の成果.  第147回東邦医学会例会,  東京,  2016/02
4. ◎河村玄気, 田丸輝也, 服部 満, 高松 研, 小澤岳昌: UVによる概日時計同調プロセスにおける熱ショック応答系の統括的役割.  第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会合同大会,  神戸,  2015/12
5. ◎田丸輝也, 服部 満, 河村玄気, 小澤岳昌 ,高松 研: 哺乳類日周性時計蛋白質キナーゼ゙CK2の活性振動メカニズム.  第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会合同大会,  神戸,  2015/12
6. ◎岡田弥生, 廣井直樹, 逸見仁道, 杉山 篤, 平 敬宏, 高松 研, 佐藤二美: 医学教育分野におけるリメディアル教育の役割.  第4回日本リメディアル教育学会関東甲信支部会,  流山市,  2015/11
7. ◎田丸輝也, 服部 満, 中畑秦和, 小澤岳昌, 高松 研: CRYが駆動する哺乳類時計蛋白質キナーゼ゙の日周活性振動.  第 22 回日本時間生物学会学術大会,  東京,  2015/11
8. ◎田丸輝也: リアルタイム分子生理学が解き明かす体内時計と適応システムの対話.  第246回日本生理学東京談話会,  東京,  2015/09
9. ◎Takamatsu T: Neuronal calcium sensor proteins: contribution to the diversity of neuronal calcium signaling.  第58日本神経化学会大会,  大宮,  2015/09
10. ◎岡田弥生, 廣井直樹, 逸見仁道, 平 敬宏, 高松 研, 佐藤二美: 医学部におけるリメディアル教育の試みとその成果の解析(学習支援対象者に対するフィードバック法の検討).  日本リメディアル教育学会第11回全国大会,  札幌,  2015/08
11. ◎岸 太一, 土井範子, 佐藤二美, 高松 研: MMI面接課題に対する面接者の評価.  第47回日本医学教育学会大会,  新潟,  2015/07
12. 大野 章, ◎岡田弥生, 高松 研, 佐藤二美: 社会貢献プログラム「小学生夏の医学校」の取り組み.  第47回日本医学教育学会大会,  新潟,  2015/07
13. ◎岡田弥生, 廣井直樹, 逸見仁道, 平 敬宏, 高松 研, 佐藤二美: 医学教育における補習の試みとその成果.  第47回日本医学教育学会大会,  新潟,  2015/07
14. ◎吉原 彩, 並木 温, 廣井直樹, 高松 研: 東邦大学医学部5年生における医師臨床研修制度に対する認識の変化.  第47回日本医学教育学会,  新潟,  2015/07
15. ◎河村玄気, 服部 満, 田丸輝也, 小澤岳昌: Development of bioluminescent probes to analyze integral role of heat-shock factor 1 in the synchronization of circadian clock.  日本化学会第96春季年会,  京都,  2016/03
16. ◎Miwa N, Takamatsu K: Structural regulation of the extracellular egg-coating envelope by the interaction between Xenopus gp41 and dicalcin.  第88回日本生化学会大会,  神戸,  2015/12
17. ◎Hamanoue M, Morioka K, Ohsawa I, Ogata T, Takamatsu K: Cell-permeable p38 MAP kinase promotes migration of adult neural stem/progenitor cells.  第58日本神経化学会大会,  大宮,  2015/09
18. ◎Miwa N, Hanaue M, Takamatsu K: Reversible changes in the orientation pattern of ZP filaments in the extracellular coat of Xenopus egg by dicalcin.  第47回日本結合組織学会学術大会,  東京,  2015/06
19. ◎Miwa N, Hanaue M, Takamatsu K: Structural plasticity of the mature egg-coating envelope accompanied by the extrinsic control of fertilization success in Xenopus laevis.  第48回日本発生生物学会,  つくば,  2015/05
国際学会
1. ◎Kawamura G, Hattori M, Tamaru T, Ozawa T: Analysis of molecular mechanisms underlying ultraviolet-C induced circadian clock synchronization using luciferase probes.  The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015,  Honolulu, Hawaii, USA,  2015/12
2. ◎Hamanoue M, Hayakawa K, Morioka, K, Ogata T, Nakajima K, Takamatsu K: Functional recovery from chronic spinal cord injury by the reactivation of endogenous microglia.  Neuroscience 2015, the 45th Annual SfN Meeting Neuroscience,  Chicago, USA,  2015/10
その他
1. ◎浜之上 誠, 高松 研: 細胞外リン酸化酵素によるミクログリア活性化と瘢痕除去作用の解析.  私立大学戦略的研究基盤形成支援事業平成27年度事業報告会,  東京,  2016/03
  :Corresponding Author
  :本学研究者