【研究分野】小児科学

【研究領域課題番号】16K09996 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

StAR / 先天性リポイド副腎過形成症 / ステロイドホルモン生合成 / コレステロール / STAR / Star / トランスレーショナルリサーチ / 脂質 / 生理学 / 遺伝子 / 遺伝学

【研究成果の概要】

Steroidogenic acute regulatory protein (StAR)の異常で生ずる先天性リポイド副腎過形成症（LCAH）の病態解明に寄与しうる以下の三つの成果を得た。
① StARを欠損したステロイドホルモン産生細胞株、タモキシフェン投与でStARを欠損するマウスを作成し、LCAHの病態を二つの手法で再現した。② StAR非依存性のステロイドホルモン産生が存在し、cAMPに制御され、コレステロールエステル (CE)蓄積により二次的に障害されることを示した。③ CE蓄積による二次的なStAR非依存性経路の障害がNR5A1の発現低下と関連することを示した。

【研究の社会的意義】

Steroidogenic acute regulatory protein（StAR）を欠損したステロイドホルモン産生細胞株、タモキシフェン投与でStARを欠損するマウスを作成して、先天性リポイド副腎過形成症（LCAH）の病態モデルを細胞とマウスの双方で確立した研究は国内外で初めてである。コレステロールエステル蓄積により二次的に障害されるStAR非依存性のステロイドホルモン産生経路を保持する手段が開発されれば、LCAH女性患者の卵巣機能を維持する新たな治療法への発展が期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】神経生理学・神経科学一般

【研究領域課題番号】15K14309 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

神経科学 / 生理学 / 生体分子 / 脳・神経 / 遺伝子 / シナプス伝達 / 可塑性 / カルシウム

【研究成果の概要】

これまで機能がほとんど解明されていないカルシウム動態調節分子の役割を明らかにすることを試みた。この分子のシナプス部位特異的遺伝子改変マウスを作製し機能解析を行った。海馬スライス標本を用いた電気生理学的解析においては、シナプス後部特異的な分子Ａ欠損マウスでは長期増強が有意に減弱し、シナプス前終末特異的分子Ａ欠損マウスでは、低頻度持続刺激によるシナプス応答が増大することを見出した。行動実験においては、分子Ｂ欠損マウスにおいて、異常がある可能性を見出した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】生物多様性・分類

【研究領域課題番号】26650141 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植物 / モデル化 / 生理学 / 遺伝子 / 環境

【研究成果の概要】

北海道大学苫小牧研究林の林冠観測用クレーンシステムを利用して樹高約20m，樹齢150年以上のミズナラとカエデを対象に，異なる枝位置から各3反復ずつ葉と花組織の採取を行った．得られたサンプルから全DNAを抽出し，次世代シーケンサーを用いて大規模塩基配列を取得した結果，約1500遺伝子座において総数100,000塩基の配列情報を取得した．塩基置換が生じた配列を探索した結果，同一個体あたり最大2個の突然変異が検出された．突然変異が観察された位置を分析した結果，一度突然変異が生じるとそれは後に形成された枝に引き継がれていることが確認されたため，同一個体内におけるモザイク状ゲノム構成の存在が示唆された．

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】応用人類学

【研究領域課題番号】26251050 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理的多型 / 遺伝的多型 / 体温調節 / 寒冷適応 / 遺伝子 / 環境 / 人類学 / 生理学 / 遺伝子多型 / 環境適応 / 生理人類学 / 低酸素

【研究成果の概要】

本課題は現代日本人の寒冷適応能について、特に産熱機能の生理的多型と遺伝的要因の関連を明らかにすることを目的とし、ヒトの寒冷曝露時の産熱反応と産熱に関与する脱共役タンパク質1（UCP1）遺伝子多型との関連を検証した。その結果、UCP1遺伝子の一塩基多型であるrs1800592と産熱反応に有意な関連があり、加えて最も産熱すると考えられるハプロタイプは高緯度地域、低気温地域で多かった。以上から、日本人の寒冷適応に関連する生理的多型の一部が遺伝的要因に影響を受けることを示した。さらに、生理データ、遺伝学的解析、地理情報を組み合わせた本課題は、人類の適応史を明らかにする新しいアプローチを提示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】39,130千円 (直接経費: 30,100千円、間接経費: 9,030千円)

【研究分野】基礎獣医学・基礎畜産学

【研究領域課題番号】24380161 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

繁殖生物学 / プロラクチン / 選択的スプライシング / シグナル伝達 / 性周期 / 獣医学 / 生理学 / 畜産学 / 遺伝学 / 受容体 / 乳腺 / 遺伝子

【研究成果の概要】

成熟雌ラットの性周期各時期に卵巣を摘出し、プロラクチン受容体ロングフォーム、ショートフォームについてリアルタイムPCRおよびウェスタンブロットを行ったところ、黄体退行の始まる時期である発情休止期の午後に、ロングフォームとショートフォームの発現比率がRNA・タンパクレベルで逆転した。そこでロングフォームの発現のみを抑制するスプライシング切替オリゴマーを持続的に投与し、血中性ステロイド濃度の測定を行ったところ、薬剤用量依存的に発情休止期の延長がみられた。以上より、ロングフォームが黄体の機能、および寿命の決定に中心的な関わりをもつことが示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】23220008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

神経科学 / 生理学 / 生体分子 / 脳・神経 / 遺伝子 / シナプス / 可塑性 / 海馬

【研究成果の概要】

シナプス前終末の細胞内小器官に存在するカルシウム動態を調節する複数の機能分子の役割を明らかにするために、それらの分子の遺伝子改変マウスを用いて興奮性シナプス伝達を解析したところ、シナプス前性のシナプス可塑性に異常があることを見出した。また、神経伝達物質放出を制御する蛋白複合体と相互作用するシナプス前分子の機能解析を行ったところ、神経伝達物質の放出の制御とシナプス前終末内のシナプス小胞の動態に関与することが明らかとなった。さらに、シナプス前終末に存在する蛋白リン酸化酵素によるリン酸化により、シナプス前性の短期シナプス可塑性が修飾されることを見出した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31

【配分額】214,500千円 (直接経費: 165,000千円、間接経費: 49,500千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】21770077 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理学 / 遺伝子 / 海水適応 / フグゲノム / イオントランスポーター / 尿細管 / 近位尿細管 / 近位尿細管尿細管

【研究成果の概要】

海水魚は体液の約3倍の高浸透圧環境で生存しているため,常に体液中の水を環境水に奪われる。そこで海水魚は海水を飲み,エラ塩類細胞(Na^+,Cl^-),腸(Ca^<2+>,Mg^<2+>),腎臓(Mg^<2+>,SO_4^<2->,ホウ酸,Ca^<2+>)から余剰なイオンを排出して体液浸透圧を維持する。フグゲノムを利用したイオン輸送体の発現解析及び活性測定の結果,SO_4^<2->,ホウ酸,Ca^<2+>の腎排出を担うイオン輸送体を特定した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】21370029 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

昆虫 / 脳・神経 / 遺伝子 / 神経科学 / 生理学

【研究成果の概要】

カイコガのフェロモン情報処理に関わる神経経路を特定した.これまでに触角葉から前大脳側部の感覚系領域および側副葉の運動系領域を構成する神経細胞群について解析が行われていたが,本研究では,これらの領域を接続する神経経路を同定した.まず神経細胞集団の染色法を用い,既知のフェロモン情報経路と接続関係を持つ複数の領域を特定した.続いて単一細胞形態の解析,フェロモン応答性の調査に基づき,触角葉・前大脳側部・前大脳内側部・側副葉という直列型のフェロモン情報経路が存在することを明らかにした.また単一細胞の性質をより詳細に分析するための,新規な生理計測の実験手順を確立した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2012

【配分額】19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】18100003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

情動 / NMDA受容体 / 精神神経疾患 / 遺伝子改変マウス / 扁桃体 / 海馬 / シナプス可塑性 / リン酸化 / 線条体 / グルタミン酸受容体 / 長期増強 / マウス / シナプス伝達 / うつ病 / 電気生理学 / 脳・神経 / 脳神経疾患 / 行動学 / 遺伝子 / 生理学 / シナブス伝達

【研究成果の概要】

情動の分子基盤を明らかにするために、おもに遺伝子改変マウスを用いて機能解析を進めた。扁桃体や海馬に発現するグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体や生理活性物質である神経ペプチド、アセチルコリン、コルチコトロピン放出因子などのシナプス伝達や可塑性あるいは高次脳機能における役割を明らかにした。また、新たなタイプのシナプス可塑性を発見した。さらに、歯状回におけるシナプス可塑性の抑制性調節の詳細な機構を解明した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2006 - 2010

【配分額】109,460千円 (直接経費: 84,200千円、間接経費: 25,260千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】18370028 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

昆虫 / 脳・神経 / 遺伝子 / 神経科学 / 生理学 / 嗅覚

【研究成果の概要】

生物の匂い識別機構を理解するために,カイコガの嗅覚一次中枢である触角葉の構成神経を対象として,マルチスケール分析を行った.まず,触角葉を構成する糸球体の再構成を行い,空間的位置情報から糸球体を個体間で同定する技術を確立した.つづいて投射神経の匂いに対する神経活動を糸球体に再構成することで,匂い情報が糸球体の時空間的な活動パターンによって表現されていることを示した.さらに局所介在神経の網羅的形態分析から,これらの特性が領域特異的に分枝する局所介在神経の動作によることを示唆した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】13,800千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 2,100千円)