神経薬理学分野JAPANESEENGLISHサブメニューを開くサブメニューを閉じる研究テーマ記憶学習、情動などの高次脳機能は、ヒトにおいてもっとも発達した機能であるが、科学が進んだ現代社会においても、科学に残された最後の秘境となっている。医学においても精神・神経疾患の研究は、現在の最も重要な学問領域の一つとなっている。DNAに刻み込まれた遺伝情報と外界からの学習情報とによって二重制御されている分子メカニズムを明らかにし、遺伝子レベルでの機能が行動に結びつくまでの一連の流れを統合的に捉えることを目指している。(アルツハイマー病、うつ病などの精神・神経疾患および放射線障害など)に関する神経生物学的研究ドレブリンをシナプス機能の指標とした機能画像測定法の開発とヒトiPS細胞由来神経細胞を用いた安全性薬理試験への応用を行っている。イメージングなどの技術を用いて、学際的に研究している。protein)のシナプス形成における役割シナプス形成・スパイン形成に関わる分子は多く同定され研究されているが、その多くはシナプスの細胞膜に存在する細胞接着分子やアクチン重合の調節に関わる低分子量Gタンパク質調節分子であり、F-アクチンに直接結合して働く分子がどのように機能しまたシグナルの受け取りを行っているかは不明な点が多い。我々は、シナプス後部のF-アクチン構成タンパク質であるドレブリンに注目し、その周辺分子を解析することによって、新しいシナプス形成・スパイン形成機構を明らかにする事を試みている。現在、このタンパク質のノックアウトマウスを作成し固体レベルでの解析を進めているところである。低密度で培養できるため、神経細胞の微小構造である樹状突起スパインを直接観察することができる優れた実験系である。用いて、その分子メカニズムの解明を進めている。nm)を用いることにより、樹状突起スパイン内部におけるドレブリンを始めとするポストシナプスタンパク質のより詳細な性質を明らかにしようとしている。シナプス機能不全が引き起こされるために脳機能の障害が引き起こされていることが、行動解析および免疫組織染色により明らかになりつつある。vivo)を用いた放射線暴露実験を開始している。加えて、X線照射と重粒子線照射の効果の違いを比較するため、重粒子線を用いた実験も進めている。作成し、ドレブリンのシナプス可塑性における役割解明を行っている。学習行動、シナプス可塑性への影響を調べたところ、DAKOマウスでは目立った脳の形態異常はなかったが、恐怖条件づけ記憶の障害と海馬シナプス可塑性の障害がみられた。現在その異常に関わる分子メカニズムを研究中である。DXKOマウスでは神経細胞移動と嗅覚に異常が起きていることが示唆されている。下図(左)はアルツハイマー病におけるドレブリンのスパイン集積減少モデル。「アルツハイマー病細胞モデルにおけるエピジェネティック制御とシナプス機能の研究」セロトニン受容体シグナルによるドレブリンを始めとしたシナプス機能タンパク質の局在変化とうつ病の関連性の研究ドレブリンはポストシナプスであるスパインに局在し、スパインの形態・機能をアクチンを中心とした細胞骨格を介して制御していると考えられている。このことから、うつ病においてもドレブリンの局在変化がその発症・症状に関与していることが考えられる。当プロジェクトでは、セロトニンシグナルとドレブリンを含めたシナプス機能タンパク質の変化に着目して研究を進める。用いたうつ病バイオマーカー候補のシナプス作用の解析これまでの研究でうつ病の指標となりうるバイオマーカーを探索し、あるタンパク質がうつ病のバイオマーカーの候補となった。バイオマーカーを用いてうつ病の発症およびその症状を定量的に測定することができれば、うつ病の予防や治療におけるブレイクスルーとなると考えられる。現在そのバイオマーカー候補を培養神経細胞に過剰発現させ、シナプス機能への作用を明らかにすることを目的としている。過剰発現させた神経細胞の樹状突起スパインの形態およびシナプス機能タンパク質の一つであるドレブリンの動態を解析する。ドレブリンをシナプス機能の指標とした機能画像測定法の開発とヒトiPS細胞由来神経細胞を用いた安全性薬理試験への応用ドレブリンのスパインへの集積度を再現性よく、定量的に、ハイスループットで測定する方法の開発を行っている。この技術をiPS由来神経細胞に応用し、ヒト神経細胞を用いた安全性薬理試験のためのガイドライン作成を目指している。シナプス形成過程及び機能成熟度を定量的に評価することに成功している。シナプス機能障害時に集積が低下することも見いだしている。シナプスへの特異的集積を定量解析し数値化する。vitro定量的解析技術の開発を行っている。