薬学部 生物物理学教室
Department of Biophysics
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■ 概要
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研究概要
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当研究室ではアメフラシという海産の軟体動物を用い、摂食行動を発現させる中枢メカニズムを調べている。この動物の脳はニューロン数が非常に少なく、細胞体が大きいことから神経生理学的研究にはたいへん適している。アメフラシは海藻を食べるが、これまで好きな海藻や嫌いな海藻を与えた時におこる摂食、吐き出しなどの食物嗜好性行動を発現させる中枢メカニズムの研究を進めてきた。最近、これまでの成果をもとに、アメフラシの老化に伴う摂食障害の発現メカニズムの研究を始めた。また、この動物の単純な神経系を利用し、神経科学分野で利用可能な研究用ツールの開発も行っている。
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老化に伴う摂食障害発現のメカニズムの解明、およびその薬物治療の試み
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関東以南の太平洋沿岸に生息するアメフラシ(Aplysia kurodai)は主に６〜７月に産卵し、その後、親は死んでしまうことから寿命は約1年と考えられている。そこで老化の研究にはたいへん適した動物である。その摂食行動を見ると、三浦半島や房総半島に生息するものでは６月下旬〜７月頃に食物摂取量が大きく減少することがこれまで観察されている。そこで私達の研究室では、このような摂食障害を引き起こすメカニズムを中枢系や末梢系のレベルから探っている。
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神経科学研究用ツールの開発
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クラミドモナスから単離されたチャンネルロドプシン２（ChR2）は、青色光で活性化されるカチオンチャンネルタンパク質である。このChR2を中枢の特定のニューロンに発現させると、そのニューロンを青色光で刺激することにより興奮させることが可能になる。そこでChR2遺伝子を発現ベクター（pNEX）に組込み、アメフラシニューロンへの遺伝子導入を試みた。その結果、青色光照射によりニューロンを発火させることが可能となり、まずChR2の光照射に伴うイオン透過メカニズムを調べたところ、主にナトリウムイオンが流入している事を明らかにした。また、アメフラシの口球神経節内に存在するMAニューロンは摂食時の口の運動パターン形成で重要な役割を果たしていると考えられており、様々な運動ニューロンに情報を送っている。そこで現在、MAニューロンにChR2を発現させ、MAの光照射に伴う運動ニューロンの応答を調べている。最近、光刺激によりこれらニューロンにリズミカルな応答が発現することがわかり、摂食応答パターンとの関連を調べている。さらに今後は、特定ニューロンの興奮性を光でコントロールし、そのニューロンの神経回路網内での機能を明らかにすることをめざす。
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■ Keywords
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アメフラシ, 食物嗜好性, 老化, 摂食障害, アルツハイマー症, アミロイドβ, 薬物治療, 産卵ホルモン, チャンネルロドプシン２, 遺伝子導入, 光制御
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■ 当該年度の研究費受入状況
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1.
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オープンリサーチセンタープロジェクト
研究課題：脳・神経系の機能制御と環境変化や老化に伴う摂食行動異常の分子機構
(研究分担者：長濱辰文、成末憲治)
研究補助金：6050000円 (分担)
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2.
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基盤研究（C）
(研究課題番号：21570082)
研究課題：光活性化興奮能の移植による単一ニューロンの行動レベルでの機能探究
(研究代表者：長濱辰文)
研究補助金：500000円 (代表)
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3.
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若手研究（B）
(研究課題番号：22770070)
研究課題：摂食行動と産卵行動のスイッチに関わる中枢神経回路の機能解析
(研究代表者：成末憲治)
研究補助金：800000円 (代表)
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■ 教授・准教授・講師の公的役職
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1.
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長濱辰文
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：薬学部ハラスメント対策委員会委員長
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■ 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 |
筆
頭 | 共
著 | 筆
頭 | 共
著 |
筆
頭 | 共
著 | 筆
頭 | 共
著 |
筆
頭 | 共
著 |
演
者 | 共
演 | 演
者 | 共
演 |
演
者 | 共
演 |
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長濱 辰文
教授
薬学博士
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| | | 2 |
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1
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2
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成末 憲治
講師
博士（理学）
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| | 1 | 1 |
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1
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2
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| 計 |
0 | ／ | 1 | ／ |
0 | ／ | 0 | ／ |
0 | ／ |
2
(0) | ／ |
0
(0) | ／ |
0
(0) | ／ |
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| 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 |
筆
頭 | 筆
頭
| 筆
頭 | 筆
頭
| 筆
頭 |
演
者 | 演
者
| 演
者 |
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長濱 辰文
教授
薬学博士
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1
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成末 憲治
講師
博士（理学）
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| 1 |
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1
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| 計 |
0 | 1 |
0 | 0 |
0 |
2
(0) |
0
(0) |
0
(0) |
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( )：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
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( )：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
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■ 刊行論文
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原著
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1.
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Hamaguchi A, Fukuzawa S, Ishigami A, Narusuye K†, Takahashi R†, Nagahama T＊†：
Accumulation of amyloid beta-like substances in aging Aplysia kurodai CNS.
Neuroscience Research
68 Suppl. 1
：e302-e303
, 2010
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2.
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Narusuye K＊†, Nagahama T†：
Activity changes of jaw-closing motor neurons induced by egg laying hormone contribute to the feeding suppression during reproductive periods.
Neuroscience Research
68 Suppl. 1
：e391-e391
, 2010
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■ 学会発表
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国内学会
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1.
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◎成末憲治†, 長濱辰文†：
産卵期の摂食量減少に関わる産卵ホルモンによる閉口運動ニューロンの活動変化.
第33回日本神経科学大会 (Neuro2010),
神戸,
2010/09
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2.
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◎浜口亜也, 福澤翔太, 石神昭人, 成末憲治†, 高橋良哉†, 長濱辰文†：
アメフラシ中枢において老化とともに蓄積するアミロイドβ様物質.
第33回日本神経科学大会 (Neuro2010),
神戸,
2010/09
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3.
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福澤翔太, 成末憲治†, ◎長濱辰文†：
老化アメフラシで見られる摂食障害へのアミロイドベータ関与の可能性.
第32回日本比較生理生化学会大会,
福岡,
2010/07
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