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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
  浜之上 誠
講師:
  小林 正明
  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等の時計タンパク質の日周性リン酸化と核・細胞質間移行を発見し,その活性変動機序として概日時計タンパク質CRYによるキナーゼ活性抑制が関与していることを解明し,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,紫外線ストレスに応答するBMAL1,ヒートショック応答転写因子HSF1,癌抑制転写因子p53のクロノネットワークによる適応防御システムの動態を解明した。また,様々なストレスに応答して細胞間時計同期が生じるが,関与する分子の構造基盤の一部を明らかにしている。
2.内在性神経幹細胞の増殖・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,その機能向上は神経系の機能再生に直結している。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の同定を行ってきた。本年度は,細胞膜透過型p38MAPキナーゼタンパク質が,培養海馬神経細胞の細胞生存を著明に増強する活性を有することを見出した。現在,p38MAPキナーゼタンパク質による内在性神経幹細胞の生存維持機構の解析を進めている。
3.内在性神経膠細胞の機能制御による神経系機能再生機構の解析
分裂能力を持たない中枢神経細胞の再生能力は非常に乏しいが,その一方で神経系には,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,健全な中枢神経の機能を維持する内在性再生機構として存在している。当講座では,障害を受けた中枢神経系の機能回復にはこのような内在性再生機構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きた。本年度は,リン酸化酵素p38MAPキナーゼタンパク質の細胞外投与によって,マウス脊髄ミクログリアが活性化し,貪食活性と脊髄神経細胞に対する生存維持活性が著明に増強していることを見出した。現在,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の卵保護膜フィラメントの粘弾性を解析し,ダイカルシンが保護膜フィラメント配向性を制御することにより,粘弾性を高めることを示唆する結果を得た。これは,受精成立を担保する卵保護膜の物性を解明する上で,重要な知見であり,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神経細胞内情報伝達系は,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タンパク質群を見出し,神経機能に及ぼす作用を解析している。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) について解析を進め,神経細胞内情報伝達制御,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毒性の緩和などの作用を有することを明らかとしてきた。現在,HPCAの微量検出システムの開発を進め,感度の高度化を図りつつ,精神神経疾患の診断マーカーとしての可能性を検討している。
■ 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29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:16K08530)
 研究課題:配偶子受精能の相互補完的な共役機構とその制御メカニズムの解析  (研究代表者:三輪尚史)
 研究補助金:1000000円  (代表)
2.  平成29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: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:900000円  (代表)
その他
1.  平成29年度受託研究
 研究課題:再生医療用自動培養システム開発に関する研究  (研究代表者:高松 研)
 研究補助金:4500000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
■ 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.  浜之上 誠 :日本生理学会評議員, 日本神経化学会評議員
4.  小林正明 :日本生理学会評議員
5.  田丸輝也 :日本生理学会評議員, 日本神経化学会評議員, 日本時間生物学会評議員
■ 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
    1          
 13
(1)
 
 
 
 
三輪 尚史   准教授
博士(医学)
    1          2
 
 
 
 
 
浜之上 誠   准教授
医学博士
    1   1       2
 
 
 
 
 
小林 正明   講師
医学博士
       2       1
 1
 
 
 1
(1)
 
田丸 輝也   講師
博士(理学)
   1           4
(1)
 2
 
 
 
 
 0 1  0 0  0  9
(1)
 0
(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)
         2
 
 
浜之上 誠   准教授
医学博士
         2
 
 
小林 正明   講師
医学博士
         1
 
 1
(1)
田丸 輝也   講師
博士(理学)
  1       4
(1)
 
 
 0 1  0 0  0  9
(1)
 0
(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. Kikuchi R, Hamanoue M, Koshimoto M, Kohsaka S, Nakajima K:  Response of the GABAergic System to Axotomy of the Rat Facial Nerve.  Neurochemical Research  43 (2) :324 -339 , 2017
2. Hanaue M, Miwa N:  Structural and rheological properties conferring fertilization competence to Xenopus egg-coating envelope.  Scientific Reports  7 :5651 , 2017
3. Magi S, Iwamoto K, Yumoto N, Hiroshima M, Nagashima T, Ohki R, Garcia-Munoz A, Volinsky N, Kriegsheim A-V, Sako Y, Takahashi K, Kimura S, Kholodenko B-N, Okada-Hatakeyama M:  Transcriptionally inducible Pleckstrin homology-like domain family A member 1 attenuates ErbB receptor activity by inhibiting receptor oligomerization.  The Journal of biological chemistry  293 (6) :2206 -2218 , 2018
その他
1. Tamaru T, Kawamura G, Yoshitane H, Fukada Y, Ozawa T, Takamatsu K:  Intracellular signaling to integrate synchronous functioning of circadian adaptation system.  The Journal of Physiological Sciences  68 (Supplement1) :S61 , 2018
■ 著書
1. 浜之上 誠:  第2章 細胞学的・神経科学的側面からみたヒト生体系.  イラストレイテッド 統合臨床基礎医学  47-55.  丸善出版,  東京, 2018
2. 小林正明:  人体の構造と機能 消化器系と消化・吸収.  社会福祉学習双書2018 第14巻医学一般  23-26.  共同出版,  東京, 2018
3. 小林正明:  人体の構造と機能 内分泌系とホルモン.  社会福祉学習双書2018 第14巻医学一般  27-29.  共同出版,  東京, 2018
■ 学会発表
国内学会
1. ◎浜之上 誠, 鴫山文子, 小林正明, 赤坂喜清, 高松 研: エクトキナーゼによって増強されるミクログリアの脊髄神経栄養活性の解析.  第95回日本生理学会大会,  高松,  2018/03
2. ◎浜之上 誠, 高松 研: 脊髄神経細胞生存に対する脊髄ミクログリアの機能とエクトキナーゼによる増強.  第17回日本再生医療学会総会,  横浜,  2018/03
3. ◎米田幸代, 前村俊満, 片桐由起子, 森田峰人, 和田明人, 高橋 寛, 鷹箸唯杏, Manngalli PR, 長池一博, 高松 研: ヒト脂肪組織由来間葉系間質細胞の増殖に関する検討.  第17回日本再生医療学会総会,  横浜,  2018/03
4. ◎米田幸代, 前村俊満, 片桐由起子, 森田峰人, 和田明人, 高橋 寛, 鷹箸唯杏, Manngalli PR, 長池一博, 高松 研: 脂肪組織由来間葉系間質細胞の自動培養装置に対応した初代培養法の検討.  第17回日本再生医療学会総会,  横浜,  2018/03
5. ◎河村玄気, 田丸輝也, 高松 研, 小澤岳昌: 概日時刻依存性のストレス転写因子活性化は紫外光照射への適応応答を制御する.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸,  2017/12
6. ◎田丸輝也, 吉種 光, 河村玄気, 小澤岳昌, 深⽥吉孝, 高松 研: 概日リズムの同期プロセスを束ねる細胞内分⼦イベント.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸,  2017/12
7. ◎鴫山文子: 海馬特異的神経細胞死の早期検出法の確立と細胞死抑制因子の同定.  第71回東邦医学会総会,  東京,  2017/11
8. ◎河村玄気, 田丸輝也, 高松 研, 小澤岳昌: BMAL1-HSF1-p53 ネットワークによる UV ストレスへの時刻依存性適応応答.  第24回日本時間生物学会学術大会,  京都,  2017/10
9. ◎田丸輝也, 吉種 光, 河村玄気, 小澤岳昌, 深田吉孝, 高松 研: 細胞概日時計の同期振動を統御する分子シグナル.  第24回日本時間生物学会学術大会,  京都,  2017/10
10. ◎田丸輝也, 河村玄気, 吉種 光, 深田吉孝, 小澤岳昌, 高松 研: 24時間型ライフスタイルを支える分子時計・蛋白質修飾・適応防護システム間連携.  第60回日本神経化学会大会,  仙台,  2017/09
11. ◎岸 太一, 廣井直樹, 佐藤二美, 高松 研: MMIの妥当性の検討.  第49回日本医学教育学会大会,  札幌,  2017/08
12. ◎岸 太一, 廣井直樹, 佐藤二美, 高松 研: 入学後の成績から見たMMIの有用性に関する検討.  第49回日本医学教育学会大会,  札幌,  2017/08
13. 廣井直樹, 吉原 彩, 中田亜希子, 岡田弥生, 土井範子, ◎小林正明, 佐藤二美: 1年次学生が主体的に学修する早期臨床医学教育の取り組み.  第49回日本医学教育学会大会,  札幌,  2017/08
14. ◎Tamaru T, Kawamura G, Yoshitane H, Fukada Y, Ozawa T, Takamatsu K: Intracellular signaling to integrate synchronous functioning of circadian adaptation system.  第95回日本生理学会大会,  高松,  2018/03
15. ◎三輪尚史, 花上まゆ: Remodeling of the ZP-filament meshwork in the mature frog egg-coating envelope.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸,  2017/12
16. ◎三輪尚史, 花上まゆ, 高松 研: Identification of the counterpart of Xenopus dicalcin in the mouse reproductive tract.  第50回日本発生生物学会,  東京,  2017/05
その他
1. ◎小林正明: 分野別認証について -医学教育の質保証-.  第38回東邦大学医学教育研究会,  東京,  2017/08
  :Corresponding Author
  :本学研究者