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研究プロジェクト

1. 脳の分化・発達の分子機構の解明

発生段階でニューロンが分化していくとき、どの神経伝達物質を合成するかをどうやって決めているのでしょうか？
乳幼児期における環境が、脳の発達に影響するといわれています。「脳の発達」とは科学的にどういうことなのでしょうか？

2. モノアミンニューロンの機能と病態との関連

ヒトの性格は様々です。性格の違いは脳内のどのような違いにより形成されるのでしょうか。脳内の重要な神経伝達物質であるモノアミン類は、情動に深く関わっています。Cloningerという人は、次のような性格傾向とモノアミンとが相関しているという説を唱えています。

新規追究 Novelty seeking－ドーパミン

損害回避 Harm avoidance－セロトニン

報酬依存 Reward dependence－ノルアドレナリン

脳内モノアミンの生合成はどのようにして制御されているのでしょうか、また、それが性格や気質にどのように影響しているのでしょうか？

脳内モノアミンニューロンの活動変化が、パーキンソン病、躁うつ病などの神経精神疾患の病態と関連するといわれています。モノアミンニューロンの機能と病態はどのように結びついているのでしょうか？

テトラヒドロビオプテリンは、モノアミン生合成酵素の補酵素です。テトラヒドロビオプテリンは生体内でどのように代謝され、どのようにモノアミン生合成量の調節に関わっているのでしょうか？

研究内容

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研究内容

私たちの研究室では生命現象を分子レベルで理解するために、タンパク質や核酸といった生体高分子を、核磁気共鳴法（NMR）、溶液X線／中性子線小角散乱（SAXS／SANS）法、円偏光２色性分光法（CD)、蛍光分光法、質量分析（MS）法、分子間相互作用を表面プラズモン共鳴（SPR）法、水晶発振マイクロバランス（QCM）法、等の物理化学実験法を駆使して調べることで、その機能構造や相互作用を調べています。また、超高精度・高感度・ハイスループットプロテオミクス（細胞内のタンパク質を網羅的に調べる研究のことをプロテオミクスと言います：右の図は、プロテオミクスの実験手法のひとつである二次元電気泳動法によりPC14細胞内の全タンパク質を分子量（縦軸）と等電点（横軸）で分離したものです。）システムや、ハイブリッドNMR-MS実験装置の開発、等、実験装置や手法の開発による新たな研究分野の開拓に挑戦しています。

研究プロジェクト

1. マイクロラボ化細胞を用いる細胞膜ラフトの動作原理の解明

外部からの刺激を迅速、かつ、適切に処理するために、細胞膜にはラフトと呼ばれる分子集合体が存在することが最近になって解りました。その動作メカニズムを調べるために、細胞そのものを実験室（マイクロラボ）化する技術の開発を進めています（下図）。マイクロラボ化した細胞を用いることで、各因子がひとつのシステムにおいて協働するときに初めて可能となる機能の発見が強く期待できます。細胞の種類が異なれば、細胞機能を最前線で支えるラフトの機能構造や動作原理も異なります。現在、神経細胞や免疫系細胞のラフトが、記憶や思考といった脳の高次機能や、複雑な免疫反応をどのように支えているのかを調べています。

2. 疾患プロテオミクス

独自に開発した超高精度・高感度・ハイスループットプロテオミクス実験法を用いると、細胞内で実際に働いているマイクロナノマシンであるタンパク質の量的、および、質的な変化を網羅的、かつ、俯瞰的に知ることが出来ます。病気の原因は、つまるところタンパク質の故障なので、各種疾患におけるタンパク質の状態の変化を調べることで、その病気の診断法や治療法の開発が期待できます。現在、精神疾患、神経変性疾患、がん、白内障、アレルギー性疾患、等を対象に研究を進めています。