氏名

イノウエ　タカフミ

井上　貴文

職名

教授

所属

（先進理工学部）

連絡先

URL等

WebページURL

http://inouelab.biomed.sci.waseda.ac.jp/inouelab-web/（研究室紹介）

研究者番号

10262081

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院（大学院先進理工学研究科）

研究院（研究機関）/附属機関・学校（グローバルエデュケーションセンター）

学内研究所等

欧州バイオメディカルサイエンス研究所

研究所員 2012年-2012年

欧州バイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2012年-2014年

ライフサポートイノベーション研究所

研究所員 2014年-2014年

医理工社連携社会デザイン研究所

研究所員 2017年-2021年

ライフサポートイノベーション研究所

研究所員 2015年-

学際融合脳科学研究所

プロジェクト研究所所長 2018年-2022年

東日本大震災復興研究拠点・先端環境医工科学研究所

研究所員 2011年-2013年

東日本大震災復興研究拠点・先端環境医工科学研究所

研究所員 2013年-

早稲田バイオサイエンスシンガポール研究所

研究所員 2016年-2016年

医療レギュラトリ―サイエンス研究所

研究所員 2017年-

欧州バイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2015年-2016年

グローバルバイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2016年-2017年

学際融合脳科学研究所

研究所員 2018年-

理工学術院総合研究所（理工学研究所）

兼任研究員 2018年-

グローバルバイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2017年-2018年

学歴・学位

学位

博士（医学）課程大阪大学神経生理学・神経科学一般

所属学協会

日本生理学会

米国神経科学学会

日本神経科学学会

研究分野

キーワード

小脳プルキン工細胞、小脳スライス、神経可塑性

研究シーズ

細胞内分子動態解析

シーズ分野：ライフサイエンス

研究テーマ履歴

小脳プルキン工細胞のカルシウム動態と長期抑圧との関連

研究テーマのキーワード：小脳プルキン工細胞,小脳スライス,神経可塑性

個人研究

論文

Phencyclidine rapidly decreases neuronal mRNA of brain-derived neurotrophic factor

Yusuke Katanuma, Tadahiro Numakawa, Naoki Adachi, Noriko Yamamoto, Yoshiko Ooshima, Haruki Odaka, Takafumi Inoue, Hiroshi Kunugi

Synapse68p.257 - 2652014年-

Cationic amino acid-based lipids as effective non-viral gene delivery vectors for primary neurons

Yumiko Aoshima, Ryosuke Hokama, Keitaro Sou, Satya Sarker, Kabuto Iida, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Shinji Takeoka

ACS Chemical Neuroscience4p.1514 - 15192013年-

Developmental changes in ciliary motility on choroid plexus epithelial cells during the perinatal period

Yuta Nonami, Keishi Narita, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Sen Takeda

Cytoskeleton70p.797 - 8032013年-

Intracellular click reaction with a fluorescent chemical Ca2+ indicator to prolong the cytosolic retention

Yoshiaki Takei, Atsushi Murata, Kento Yamagishi, Satoshi Arai, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Shinji Takeoka

Chemical Communications49p.7313 - 73152013年-

Chemically-inducible diffusion trap at cilia (C-IDTc) reveals molecular sieve-like barrier

Yu-Chun Lin, Benjamin Lin, Pawel Niewiadomski, Hideki Nakamura, Siew Cheng Phua, John Jiao, Takafumi Inoue, Andre Levchenko, Rajat Rohatgi, Takanari Inoue

Nature Chemical Biology9p.437 - 4432013年-

Transcription factors interfering with dedifferentiation induce cell type-specific transcriptional profiles

Takafusa Hikichi, Ryo Matoba, Takashi Ikeda, Akira Watanabe, Takuya Yamamoto, Satoko Yoshitake, Miwa Tamura-Nakano, Takayuki Kimura, Masayoshi Kamon, Mari Shimura, Koichi Kawakami, Akihiko Okuda, Hitoshi Okochi, Takafumi Inoue, Atsushi Suzuki, Shinji Masui

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America110p.6412 - 64172013年-

Arginine-based cationic liposomes for efficient in vitro plasmid DNA delivery with low cytotoxicity

Satya Ranjan Sarker, Yumiko Aoshima, Ryosuke Hokama, Takafumi Inoue, Keitaro Sou, Shinji Takeoka

International Journal of Nanomedicine8p.1361 - 13752013年-

Cyclin-dependent kinase 5 is required for normal cerebellar development

Ayumi Kumazawa, Naoki Mita, Motoyuki Hirasawa, Tomoko Adachi, Hiromi Suzuki, Nasrin Shafeghat, Ashok B Kulkarni, Katsuhiko Mikoshiba, Takafumi Inoue, Toshio Ohshima

Molecular and Cellular Neuroscience52p.97 - 1052013年-

Hyperforin modulates dendritic spine morphology in hippocampal pyramidal neurons by activating Ca2+-premeable TRPC6 channels

Kristina Leuner, Wei Li, Michelle D. Amaral, Stephanie Rudolph, Gaston Calfa, Anita M. Schuwald, Christian Harteneck, Takafumi Inoue, Lucas Pozzo-Miller

Hippocampus23p.40 - 522013年-

Type 2 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor is predominantly involved in agonist-induced Ca2+ signaling in Bergmann glia

Sayako Tamamushi, Takeshi Nakamura, Takafumi Inoue, Etsuko Ebisui, Kotomi Sugiura, Hiroko Bannai, Katsuhiko Mikoshiba

Neuroscience Research74p.32 - 412012年-

Cooperative and stochastic calcium releases from multiple calcium puff sites generate calcium microdomains in intact HeLa cells

Hikdeki Nakamura, Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Takayuki Michikawa, Masaki Sano, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry287p.24563 - 245722012年-

Proteomics of choroid plexus epithelial cilia reveals unexpected mosaic distribution of heterogeneous cilia in a cellular level

Keishi Narita, Hiroko Kozuka-Hata, Yuta Nonami, Hideki Nakamura, Hiroko Ao-Kondo, Masaaki Oyama, Takafumi Inoue, Sen Takeda

Biology Open1p.815 - 8252012年-

HDAC activity is required for BDNF to increase quantal neurotransmitter release and dendritic spine density in CA1 pyramidal neurons

Gaston Calfa, Christopher A. Chapleau, Susan Campbell, Takafumi Inoue, Sarah J. Morse, Farah D. Lubin, Lucas Pozzo-Miller

Hippocampus22p.1493 - 15002012年-

Tyrosine phosphorylation-dependent activation of TRPC6 regulated by PLC-γ1 and Nephrin: Effect of mutations associated with focal segmental glomerulosclerosis.

Shoichiro Kanda, Yutaka Harita, Yoshio Shibagaki, Takashi Sekine, Takashi Igarashi, Takafumi Inoue, Seisuke Hattori

Molecular Biology of the Cell22p.1824 - 18352011年-

Lateral diffusion of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 in Purkinje cells is regulated by calcium and actin filaments.

Kazumi Fukatsu, Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

Journal of Neurochemistry114p.1720 - 17332010年-

Identification of BCAP-L as a negative regulator of TLR signaling-induced production of IL-6 and IL-10 in macrophages by tyrosine phosphoproteomics.

Takayuki Matsumura, Masaaki Oyama, Hiroko Kozuka-Hata, Kosuke Ishikawa, Takafumi Inoue, Tatsushi Muta, Kentaro Semba, Jun-ichiro Inoue

Biochemical and Biophysical Research Communications400p.265 - 2702010年-

Dietary flavonoid quercetin stimulates vasorelaxation in aortic vessels.

Nicholas K. H. Khoo, C. Roger White, Lucas Pozzo-Miller, Fen Zhou, Chad Constance, Takafumi Inoue, Rakesh P. Patel, Dale A. Parks

Free Radical Biology & Medicine49p.339 - 3472010年-

Activity-dependent release of endogenous BDNF from mossy fibers evokes a TRPC3 current and Ca2+ elevations in CA3 pyramidal neurons

Yong Li, Gaston Calfa, Takafumi Inoue, Michelle Amaral, Lucas Pozzo-Miller

Journal of Neurophysiology103p.2846 - 28562010年-

Dynein- and activity-dependent retrograde transport of autophagosomes in neuronal axons

Katsumata, Kiyoshi;Nishiyama, Jun;Inoue, Takafumi;Mizushima, Noboru;Takeda, Junzo;Yuzaki, Michisuke

AUTOPHAGY6(3)p.378 - 3852010年-2010年

ISSN：1554-8627

Involvement of NMDAR2A tyrosine phosphorylation in depression-related behavior

Sachiko Taniguchi, Takanobu Nakazawa, Asami Tanimura, Yuji Kiyama, Tohru Tezuka, Ayako M. Watabe, Norikazu Katayama, Kazumasa Yokoyama, Takeshi Inoue, Hiroko Izumi-Nakaseko, Shigeru Kakuta, Katsuko Sudo, Yoichiro Iwakura, Hisashi Umemori, Takafumi Inoue, Niall P. Murphy, Kouichi Hashimoto, Masanobu Kano, Toshiya Manabe, Tadashi Yamamoto

EMBO Journal28p.3717 - 37292009年-

Activity-dependent tuning of inhibitory neurotransmission based on GABAAR diffusion dynamics

Hiroko Bannai, Sabine Lévi, Claude Schweizer, Takafumi Inoue, Thomas Launey, Victor Racine, Jean-Baptiste Sibarita, Katsuhiko Mikoshiba, Antoine Triller

Neuron62p.670 - 6822009年06月-2009年06月　

Ca2+ bursts occur around a local minimal concentration of attractant and trigger sperm chemotactic response.

Kogiku Shiba, Shoji A. Baba, Takafumi Inoue, Manabu Yoshida

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America105p.19311 - 193162008年-

4.1N binding regions of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1.

Kazumi Fukatsu, Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

Biochemical and Biophysical Research Communications342p.573 - 5762006年-

Cytosolic inositol 1,4,5-trisphosphate dynamics during intracellular calcium oscillations in living cells.

Toru Matsu-ura, Takayuki Michikawa, Takafumi Inoue, Atsushi Miyawaki, Manabu Yoshida, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Cell Biology173p.755 - 7652006年-

Inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor type 1 in granule cells, not in Purkinje cells, regulates the dendritic morphology of Purkinje cells through brain-derived neurotrophic factor production.

Chihiro Hisatsune, Yukiko Kuroda, Takumi Akagi, Takashi Torashima, Hirokazu Hirai, Tsutomu Hashikawa, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Neuroscience26p.10916 - 109242006年-

Neurogenic potential of progenitors derived from human circulating CD14+ monocytes.

Hiroaki Kodama, Takafumi Inoue, Ryuichi Watanabe, Daisuke Yasutomi, Yutaka Kawakami, Satoshi Ogawa, Katsuhiko Mikoshiba, Yasuo Ikeda, Masataka Kuwana

Immunology and Cell Biology84p.209 - 2172006年-

Short-term potentiation at the parallel fiber-Purkinje cell synapse.

Jun-Ichi Goto, Takafumi Inoue, Akinori Kuruma, Katsuhiko Mikoshiba

Neuroscience Research55p.28 - 332006年-

Cardiomyogenic potential of mesenchymal progenitors derived from human circulating CD14+ monocytes.

Hiroaki Kodama, Takafumi Inoue, Ryuichi Watanabe, HidekataYasuoka, Yutaka Kawakami, Satoshi Ogawa, Yasuo Ikeda, Katsuhiko Mikoshiba, Masataka Kuwana

Stem Cells and Development14p.676 - 6862005年-

Cluster formation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor requires its transition to open state.

Yoko Tateishi, Mitsuharu Hattori, Tomohiro Nakayama, Miwako Iwai, Hiroko Bannai, Takeshi Nakamura, Takayuki Michikawa, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry280p.6816 - 68222005年-

Molecular cloning of mouse type 2 and type 3 inositol 1,4,5-trisphosphate receptors and identification of a novel type 2 receptor splice variant.

Miwako Iwai, Yoko Tateishi, Mitsuharu Hattori, Akihiro Mizutani, Takeshi Nakamura, Akira Futatsugi, Takafumi Inoue, Teiichi Furuichi, Takayuki Michikawa, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry280p.10305 - 103172005年-

Na+/K+ ATPase and its functional couplings with Na+/Ca2+ exchangers in mouse embryonic stem cells during differentiation into cardiomyocytes.

Keishi Otsu, Akinori Kuruma, Eri Yanagida, Satoshi Shoji, Takafumi Inoue, Yoshiyuki Hirayama, Hiroshi Uematsu, Yukichi Hara, Seiko Kawano

Cell Calcium37p.137 - 1512005年-

Activity-dependent expression of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 in hippocampal neurons.

Weihua Cai, Chihiro Hisatsune, Kyoko Nakamura, Takeshi Nakamura, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry279p.23691 - 236982004年-

An RNA-interacting protein SYNCRIP (heterogeneous nuclear ribonuclear protein Q1/NSAP1) is a component of mRNA granule transported with inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 mRNA in neuronal dendrites.

Hiroko Bannai, Kazumi Fukatsu, Akihiro Mizutani, Tohru Natsume, Shin-ichiro Iemura, Tohru Ikegami, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry279p.53427 - 534342004年-

Distinct roles of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor types 1 and 3 in Ca2+ signaling.

Mitsuharu Hattori, Akinobu Z. Suzuki, Takayasu Higo, Hiroshi Miyauchi, Takayuki Michikawa, Takeshi Nakamura, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry279p.11967 - 119752004年-

Hypocretin/Orexin peptide signaling in the ascending arousal system: Elevation of intracellular calcium in the mouse dorsal raphe and laterodorsal tegmentum.

Kristi A. Kohlmeier, Takafumi Inoue, Christopher S. Leonard

Journal of Neurophysiology92p.221 - 2352004年-

Kinesin dependent, rapid, bidirectional transport of inositol-1,4,5-trisphosphate receptor containing particles in the dendrite of hippocampal neurons.

Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Tomohiro Nakayama, Mitsuharu Hattori, Katsuhiko Mikoshiba

Journal of Cell Science117p.163 - 1752004年-

Lateral diffusion of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 is regulated by actin filaments and 4.1N in neuronal dendrites.

Kazumi Fukatsu, Hiroko Bannai, Songbai Zhang, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry279p.48976 - 489822004年-

Regulation of TRPC6 channel activity by tyrosine phosphorylation.

Chihiro Hisatsune, Yukiko Kuroda, Kyoko Nakamura, Takafumi Inoue, Takeshi Nakamura, Takayuki Michikawa, Akihiro Mizutani, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry279p.18887 - 188942004年-

Structure and function of IP3 receptor.

Katsuhiko Mikoshiba, Kozo Hamada, Hideaki Ando, Takayuki Michikawa, Songbai Zhang, Akinori Kuruma, Takafumi Inoue

Nova Acta Leopoldina89p.27 - 312004年-

The kinetic profile of intracellular calcium predicts long-term potentiation and long-term depression.

Iskandar Ismailov, Djanenkhodja Kalikulov, Takafumi Inoue, Michael J. Friedlander

The Journal of Neuroscience24p.9847 - 98612004年-

The regulatory domain of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor is necessary to keep the channel domain closed: Possible physiological significance of specific cleavage by caspase 3.

Tomohiro Nakayama, Mitsuharu Hattori, Keiko Uchida, Takeshi Nakamura, Yoko Tateishi, Hiroko Bannai, Miwako Iwai, Takayuki Michikawa, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

Biochemical Journal377p.299 - 3072004年-

Dynamics of Ca2+ and Na+ in the dendrite of mouse cerebellar Purkinje cells evoked by parallel fiber stimulation.

Akinori Kuruma, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

European Journal of Neuroscience18p.2677 - 26892003年-

Dynamics of calcium and its roles in the dendrite of cerebellar Purkinje cell.

Takafumi Inoue

The Keio Journal of Medicine52p.244 - 2492003年-

Imaging of calcineurin activated by long-term depression-inducing synaptic inputs in living neurons of rat visual cortex.

Hiroki Yasuda, Hideyoshi Higashi, Yoshihisa Kudo, Takafumi Inoue, Yoshio Hata, Katsuhiko Mikoshiba, Tadaharu Tsumoto

European Journal of Neuroscience17p.287 - 2972003年-

Long-term potentiation and long-term depression in hippocampal CA1 neurons of mice lacking the IP3 type 1 receptor.

T. Nagase, K-I. Ito, K. Kato, K. Kaneko, K. Kohda, M. Matsumoto, A. Hoshino, T. Inoue, S. Fujii, H. Kato, K. Mikoshiba

Neuroscience117p.821 - 8302003年-

Phospholipase Cd4 is required for Ca2+-mobilization essential for acrosome reaction in sperm.

Kiyoko Fukami, Manabu Yoshida, Takafumi Inoue, Manabu Kurokawa, Rafael A. Fissore, Nobuaki Yoshida, Katsuhiko Mikoshiba, Tadaomi Takenawa

The Journal of Cell Biology161p.79 - 882003年-

Phospholipase Cd4: from genome structure to physiological function.

Kiyoko Fukami, Takafumi Inoue, Manabu Kurokawa, Rafael A. Fissore, Kazuki Nakao, Kohji Nagano, Yoshikazu Nakamura, Kei Takenaka, Nobuaki Yoshida, Katuhiko Mikoshiba, Tadaomi Takenawa

Advances in Enzyme Regulation43p.87 - 1062003年-

Phosphorylation by Aurora B converts MgcRacGAP to a RhoGAP during cytokinesis.

Yukinori Minoshima, Toshiyuki Kawashima, Koichi Hirose, Yukio Tonozuka, Aie Kawajiri, Ying Chun Bao, Xingming Deng, Masaaki Tatsuka, Shuh Narumiya, W. Stratford May Jr., Tetsuya Nosaka, Kentaro Semba, Takafumi Inoue, Takaya Satoh, Masaki Inagaki, Toshio Kitamura

Developmental Cell4p.549 - 5602003年-

Role of IP3 receptor in neural plasticity.

Katsuhiko Mikoshiba, Takafumi Inoue, Akira Futatsugi, Satoshi Fujii, Hiroshi Kato

International Congress Series1250p.461 - 4722003年-

遺伝子銃による導入法.

井上貴文, 上間匡, 相原優子, 甲斐知恵子

実験医学別冊・必ず上手くいく遺伝子導入と発現解析プロトコールp.56 - 622003年-

Calcium dynamics and electrophysiological properties of cerebellar Purkinje cells in SCA1 transgenic mice.

Takafumi Inoue, Xi Lin, Kristi A. Kohlmeier, Harry T. Orr, Huda Y. Zoghbi, William N. Ross

Journal of Neurophysiology85p.1750 - 17602001年-

Movement of endoplasmic reticulum in the living axon is distinct from other membranous vesicles in its rate, form, and sensitivity to microtubule inhibitors.

Yuko Aihara, Takafumi Inoue, Tomoko Tashiro, Koichi Okamoto, Yoshiaki Komiya, Katsuhiko Mikoshiba

Journal of Neuroscience Research65p.236 - 2462001年-

Requirement of phospholipase Cd4 for the zona pellucida-induced acrosome reaction.

Kiyoko Fukami, Kazuki Nakao, Takafumi Inoue, Yuki Kataoka, Manabu Kurokawa, Rafael A. Fissore, Kenji Nakamura, Motoya Katsuki, Katsuhiko Mikoshiba, Nobuaki Yoshida, Tadaomi Takenawa

Science292p.920 - 9232001年-

神経細胞におけるカルシウム動態（流入排出機構）.

井上貴文

CLINICAL CALCIUM11p.1409 - 14162001年-

Gas family G proteins activate IP3- Ca2+ signaling via Gbg and transduce ventralizing signals in Xenopus.

Shoen Kume, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

Developmental Biology226p.88 - 1032000年-

Serotonergic inhibition of action potential evoked calcium transients in NOS-containing mesopontine cholinergic neurons.

Christopher S. Leonard, Sanjai R. Rao, Takafumi Inoue

Journal of Neurophysiology84p.1558 - 15722000年-

Gene Gunを用いた神経細胞への遺伝子導入.

相原優子, 岡本幸市, 井上貴文

Clinical Neuroscience18p.1240 - 12412000年-

Estradiol increases spine density and NMDA-dependent Ca2+ transients in spines of CA1 pyramidal neurons from hippocampal slices.

Lucas D. Pozzo-Miller, Takafumi Inoue, Diane DiEuliis Murphy

Journal of Neurophysiology81p.1404 - 14111999年-

Intracellular calcium concentration in the inositol trisphosphate receptor type 1 knockout mouse.

Matsuhiko Hayashi, Toshiaki Monkawa, Tadashi Yoshida, Hiroyuki Sasamura, Mineo Matsumoto, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba, Takao Saruta

Journal of the American Society of Nephrology10p.2094 - 21011999年-

Involvement of protein tyrosine phosphatases in activation of the trimeric G protein Gq/11.

Hisashi Umemori, Takashi Hayashi, Takafumi Inoue, Shigetada Nakanishi, Katsuhiko Mikoshiba, Tadashi Yamamoto

Oncogene18p.7399 - 74021999年-

Regulation of nerve growth mediated by inositol 1,4,5-trisphosphate receptors in growth cones.

Kohtaro Takei, Ryong-Moon Shin, Takafumi Inoue, Kunio Kato, Katsuhiko Mikoshiba

Science282p.1705 - 17081998年-

Role of two series of Ca2+ oscillation in activation of ascidian eggs.

Manabu Yoshida, Noburu Sensui, Takafumi Inoue, Masaaki Morisawa, Katsuhiko Mikoshiba

Developmental Biology203p.122 - 1331998年-

Type 1 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor is required for induction of long-term depression in cerebellar Purkinje neurons.

Takafumi Inoue, Kunio Kato, Kazuhisa Kohda, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Neuroscience18p.5366 - 53731998年-

Gene Gunを用いた神経細胞への遺伝子導入.

相原優子, 井上貴文

実験医学16p.1295 - 13001998年-

Activation of the G protein Gq/11 through tyrosine phosphorylation of the a subunit.

Hisashi Umemori, Takafumi Inoue, Shoen Kume, Naohiro Sekiyama, Motoshi Nagao, Hiroshi Itoh, Shigetada Nakanishi, Katsuhiko Mikoshiba, Tadashi Yamamoto

Science276p.1878 - 18811997年-

Developmental expression of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor and structural changes in the endoplasmic reticulum during oogenesis and meiotic maturation of Xenopus laevis.

Shoen Kume, Akitsugu Yamamoto, Takafumi Inoue, Akira Muto, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba

Developmental Biology182p.228 - 2391997年-

Phosphorylation-dependent regulation of N-methyl-D-aspartate receptors by calmodulin.

Chihiro Hisatsune, Hisashi Umemori, Takafumi Inoue, Takayuki Michikawa, Kazuhisa Kohda, Katsuhiko Mikoshiba, Tadashi Yamamoto

The Journal of Biological Chemistry272p.20805 - 208101997年-

Role of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor in ventral signaling in Xenopus embryos.

Shoen Kume, Akira Muto, Takafumi Inoue, Kei Suga, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba

Science278p.1940 - 19431997年-

Ataxia and epileptic seizures in mice lacking type 1 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor.

M. Matsumoto, T. Nakagawa, T. Inoue, E. Nagata, K. Tanaka, H. Takano, O. Minowa, J. Kuno, S. Sakakibara, M. Yamada, H. Yoneshima, A. Miyawaki, Y. Fukuuchi, T. Furuichi, H. Okano, K. Mikoshiba, T. Noda

Nature379p.168 - 1711996年-

Calcium waves along the cleavage furrows in cleavage-stage Xenopus embryos and its inhibition by heparin.

Akira Muto, Shoen Kume, Takafumi Inoue, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Cell Biology135p.181 - 1901996年-

Expression of the green fluorescent protein derivative S65T in Xenopus laevis oocytes.

J. M. Matheson, A. Miyawaki, A. Muto, T. Inoue, K. Mikoshiba

Biomedical Research17p.221 - 2251996年-

Ca2+ release from Ca2+ stores, particularly from ryanodine-sensitive Ca2+ stores, is required for the induction of LTD in cultured cerebellar Purkinje cells.

Kazuhisa Kohda, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

Journal of Neurophysiology74p.2184 - 21881995年-

Voltage-gated channel Ca2+ blockers, w-AgaIVA and Ni2+, suppress the induction of q-burst induced long-term potentiation in guinea-pig hippocampal CA1 neurons.

Ken-ichi Ito, Masami Miura, Hidekazu Furuse, Chen Zhixiong, Hiroshi Kato, Daisuke Yasutomi, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba, Tetsutoshi Kimura, Shunpei Sakakibara, Hiroyoshi Miyakawa

Neuroscience Letters,183p.112 - 1151995年-

モルモット海馬ニューロンの細胞内カルシウム [Ca2+]i の動態.

伊藤憲一, 宮川博義, 井上貴文, 中村巌, 尾張伸行, 加藤宏司

神経精神薬理15p.15 - 251993年-

A hyperpolarizing response induced by glutamate in mouse cerebellar Purkinje cells.

Takafumi Inoue, Hiroyoshi Miyakawa, Ken-ichi Ito, Katsuhiko Mikoshiba, Hiroshi Kato

Neuroscience Research15p.265 - 2711992年-

脳の薄切片法−海馬シナプス長期増強を中心として−.

加藤宏司, 井上貴文

医学のあゆみ157p.621 - 6241991年-

脳の薄切片法−海馬シナプス長期増強を中心として−.

加藤宏司, 井上貴文

医学のあゆみ157p.621 - 6241991年-

A new transcription element in the JC virus enhancer.

Taka-aki Tamura, Atsuo Aoyama, Takafumi Inoue, Masayuki Miura, Katsuhiko Mikoshiba

Journal of General Virology71p.1829 - 18331990年-

Isolation of complementary DNAs encoding a cerebellum-enriched nuclear factor I family that activates transcription from the mouse myelin basic protein promoter.

Takafumi Inoue, Taka-aki Tamura, Teiichi Furuichi, Katsuhiko Mikoshiba

The Journal of Biological Chemistry265p.19065 - 190701990年-

Preparation of large amounts of transcription-competent nuclear extracts from mouse brain.

Taka-aki Tamura, Yasuko Ohya, Masayuki Miura, Atsuo Aoyama, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba

Technique1p.33 - 361989年-

Tissue-specific in vitro transcription from the mouse myelin basic protein promoter.

Taka-aki Tamura, Atsuo Aoyama, Takafumi Inoue, Masayuki Miura, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba

Molecular and Cellular Biology9p.3122 - 31261989年-

Enhancer of human polyoma JC virus contains nuclear factor I-binding sequences; Analysis using mouse brain nuclear extracts.

Taka-aki Tamura, Takafumi Inoue, Kyosuke Nagata, Katsuhiko Mikoshiba

Biochemical and Biophysical Research Communications157p.419 - 4251988年-

Genetically-Encoded Yellow Fluorescent cAMP Indicator with an Expanded Dynamic Range for Dual-Color Imaging

Odaka, Haruki;Arai, Satoshi;Inoue, Takafumi;Kitaguchi, Tetsuya

PLOS ONE9(6)2014年-2014年

ISSN：1932-6203

Cabergoline, Dopamine D2 Receptor Agonist, Prevents Neuronal Cell Death under Oxidative Stress via Reducing Excitotoxicity

Odaka, Haruki;Numakawa, Tadahiro;Adachi, Naoki;Ooshima, Yoshiko;Nakajima, Shingo;Katanuma, Yusuke;Inoue, Takafumi;Kunugi, Hiroshi

PLOS ONE9(6)2014年-2014年

ISSN：1932-6203

Impairments of long-term depression induction and motor coordination precede A beta accumulation in the cerebellum of APPswe/PS1dE9 double transgenic mice

Kuwabara, Yuki;Ishizeki, Masato;Watamura, Naoto;Toba, Junya;Yoshii, Aya;Inoue, Takafumi;Ohshima, Toshio

JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY130(3)p.432 - 4432014年-2014年

ISSN：0022-3042

Cdk5/p35 is required for motor coordination and cerebellar plasticity

He, Xiaojuan;Ishizeki, Masato;Mita, Naoki;Wada, Seitaro;Araki, Yoshifumi;Ogura, Hiroo;Abe, Manabu;Yamazaki, Maya;Sakimura, Kenji;Mikoshiba, Katsuhiko;Inoue, Takafumi;Ohshima, Toshio

JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY131(1)p.53 - 642014年-2014年

ISSN：0022-3042

Intracellular Cu-free click reaction with a small chemical Ca2+ indicator

Takei, Yoshiaki;Murata, Atsushi;Yamagishi, Kento;Arai, Satoshi;Nakamura, Hideki;Inoue, Takafumi;Takeoka, Shinji

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY2482014年-2014年

ISSN：0065-7727

TRPV4 regulates the integrity of the blood-cerebrospinal fluid barrier and modulates transepithelial protein transport

Narita, Keishi;Sasamoto, Shohei;Koizumi, Schuichi;Okazaki, Shizuka;Nakamura, Hideki;Inoue, Takafumi;Takeda, Sen

FASEB JOURNAL29(6)p.2247 - 22592015年-2015年

ISSN：0892-6638

Observation of the Ciliary Movement of Choroid Plexus Epithelial Cells Ex Vivo.

Inoue Takafumi;Narita Keishi;Nonami Yuta;Nakamura Hideki;Takeda Sen

Journal of visualized experiments : JoVE(101)2015年-2015年

ISSN：1940-087X

概要：:The choroid plexus is located in the ventricular wall of the brain, the main function of which is believed to be production of cerebrospinal fluid. Choroid plexus epithelial cells (CPECs) covering the surface of choroid plexus tissue harbor multiple unique cilia, but most of the functions of these cilia remain to be investigated. To uncover the function of CPEC cilia with particular reference to their motility, an ex vivo observation system was developed to monitor ciliary motility during embryonic, perinatal and postnatal periods. The choroid plexus was dissected out of the brain ventricle and observed under a video-enhanced contrast microscope equipped with differential interference contrast optics. Under this condition, a simple and quantitative method was developed to analyze the motile profiles of CPEC cilia for several hours ex vivo. Next, the morphological changes of cilia during development were observed by scanning electron microscopy to elucidate the relationship between the morphological maturity of cilia and motility. Interestingly, this method could delineate changes in the number and length of cilia, which peaked at postnatal day (P) 2, while the beating frequency reached a maximum at P10, followed by abrupt cessation at P14. These techniques will enable elucidation of the functions of cilia in various tissues. While related techniques have been published in a previous report(1), the current study focuses on detailed techniques to observe the motility and morphology of CPEC cilia ex vivo.

A ratiometric fluorescent molecular probe for visualization of mitochondrial temperature in living cells.

Homma Mitsumasa;Takei Yoshiaki;Murata Atsushi;Inoue Takafumi;Takeoka Shinji

Chemical communications (Cambridge, England)51(28)2015年-2015年

ISSN：1364-548X

概要：:Mitochondrial thermodynamics is the key to understand cellular activities related to homeostasis and energy balance. Here, we report the first ratiometric fluorescent molecular probe (Mito-RTP) that is selectively localized in the mitochondria and visualize the temperature. We confirmed that Mito-RTP could work as a ratiometric thermometer in a cuvette and living cells.

Hypocretin/Orexin Peptides Alter Spike Encoding by Serotonergic Dorsal Raphe Neurons through Two Distinct Mechanisms That Increase the Late Afterhyperpolarization

Ishibashi, Masaru;Gumenchuk, Iryna;Miyazaki, Kenichi;Inoue, Takafumi;Ross, William N.;Leonard, Christopher S.

JOURNAL OF NEUROSCIENCE36(39)p.10097 - 101152016年-2016年

ISSN：0270-6474

Chronic glucocorticoid exposure suppressed the differentiation and survival of embryonic neural stem/progenitor cells: Possible involvement of ERK and PI3K/Akt signaling in the neuronal differentiation

Odaka, Haruki;Numakawa, Tadahiro;Yoshimura, Aya;Nakajima, Shingo;Adachi, Naoki;Ooshima, Yoshiko;Inoue, Takafumi;Kunugi, Hiroshi

NEUROSCIENCE RESEARCH113p.28 - 362016年-2016年

ISSN：0168-0102

Optical detection of neuron connectivity by random access two-photon microscopy

Shafeghat, Nasrin; Shafeghat, Nasrin; Heidarinejad, Morteza; Murata, Noboru; Nakamura, Hideki; Nakamura, Hideki; Inoue, Takafumi

Journal of Neuroscience Methods263p.48 - 562016年04月-2016年04月　

ISSN：01650270

概要：© 2016 Elsevier B.V.Background: Knowledge about the distribution, strength, and direction of synaptic connections within neuronal networks are crucial for understanding brain function. Electrophysiology using multiple electrodes provides a very high temporal resolution, but does not yield sufficient spatial information for resolving neuronal connection topology.Optical recording techniques using single-cell resolution have provided promise for providing spatial information. Although calcium imaging from hundreds of neurons has provided a novel view of the neural connections within the network, the kinetics of calcium responses are not fast enough to resolve each action potential event with high fidelity. Therefore, it is not possible to detect the direction of neuronal connections. New method: We took advantage of the fast kinetics and large dynamic range of the DiO/DPA combination of voltage sensitive dye and the fast scan speed of a custom-made random-access two-photon microscope to resolve each action potential event from multiple neurons in culture. Results: Long-duration recording up to 100 min from cultured hippocampal neurons yielded sufficient numbers of spike events for analyzing synaptic connections. Cross-correlation analysis of neuron pairs clearly distinguished synaptically connected neuron pairs with the connection direction. Comparison with existing method: The long duration recording of action potentials with voltage-sensitive dye utilized in the present study is much longer than in previous studies. Simultaneous optical voltage and calcium measurements revealed that voltage-sensitive dye is able to detect firing events more reliably than calcium indicators. Conclusions: This novel method reveals a new view of the functional structure of neuronal networks.

Phospholipase Cδ 1 regulates p38 MAPK activity and skin barrier integrity

Kanemaru, Kaori; Nakamura, Yoshikazu; Nakamura, Yoshikazu; Totoki, Kengo; Fukuyama, Takatsugu; Shoji, Madoka; Kaneko, Hisae; Shiratori, Kanako; Yoneda, Atsuko; Yoneda, Atsuko; Inoue, Takafumi; Iwakura, Yoichiro; Kabashima, Kenji; Fukami, Kiyoko; Fukami, Kiyoko

Cell Death and Differentiation24(6)p.1079 - 10902017年06月-2017年06月　

ISSN：13509047

概要：© 2017 Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature. All rights reserved. Keratinocytes undergo a unique type of programmed cell death known as cornification, which leads to the formation of the stratum corneum (SC), the main physical barrier of the epidermis. A defective epidermal barrier is a hallmark of the two most common inflammatory skin disorders, psoriasis, and atopic dermatitis. However, the detailed molecular mechanisms of skin barrier formation are not yet fully understood. Here, we showed that downregulation of phospholipase C (PLC) d 1, a Ca 2+-mobilizing and phosphoinositide-metabolizing enzyme abundantly expressed in the epidermis, impairs the barrier functions of the SC. PLCd 1 downregulation also impairs localization of tight junction proteins. Loss of PLCd 1 leads to a decrease in intracellular Ca 2+ concentrations and nuclear factor of activated T cells activity, along with hyperactivation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and inactivation of RhoA. Treatment with a p38 MAPK inhibitor reverses the barrier defects caused by PLCd 1 downregulation. Interestingly, this treatment also attenuates psoriasis-like skin inflammation in imiquimod-treated mice. These findings demonstrate that PLCd 1 is essential for epidermal barrier integrity. This study also suggests a possible link between PLCd 1 downregulation, p38 MAPK hyperactivation, and barrier defects in psoriasis-like skin inflammation.

Interleukin-1 beta and interleukin-6 affect electrophysiological properties of thalamic relay cells

Samios, Vinicius Nikolaos;Inoue, Takafumi

NEUROSCIENCE RESEARCH87p.16 - 252014年-2014年

ISSN：0168-0102

PPARγ agonist pioglitazone improves cerebellar dysfunction at pre-Aβ deposition stage in APPswe/PS1dE9 Alzheimer's disease model mice

Toba, Junya; Nikkuni, Miyu; Ishizeki, Masato; Yoshii, Aya; Watamura, Naoto; Inoue, Takafumi; Ohshima, Toshio

Biochemical and Biophysical Research Communications473(4)p.1039 - 10442016年05月-2016年05月　

ISSN：0006291X

概要：© 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.Alzheimer's disease (AD) is one of the best known neurodegenerative diseases; it causes dementia and its pathological features include accumulation of amyloid β (Aβ) and neurofibrillary tangles (NFTs) in the brain. Elevated Cdk5 activity and CRMP2 phosphorylation have been reported in the brains of AD model mice at the early stage of the disease, but the significance thereof in human AD remains unelucidated. We have recently reported that Aβ accumulation in the cerebellum of AD model APPswe/PS1dE9 (APP/PS1) mice, and cerebellar dysfunctions, such as impairment of motor coordination ability and long-term depression (LTD) induction, at the pre-Aβ accumulation stage. In the present study, we found increased phosphorylation levels of CRMP2 as well as increased p35 protein levels in the cerebellum of APP/PS1 mice. Interestingly, we show that pioglitazone, an agonist of peroxisome proliferator-activated receptor γ, normalized the p35 protein and CRMP2 phosphorylation levels in the cerebellum. Impaired motor coordination ability and LTD in APP/PS1 mice were ameliorated by pioglitazone treatment at the pre-Aβ accumulation stage. These results suggest a correlation between CRMP2 phosphorylation and AD pathophysiology, and indicate the effectiveness of pioglitazone treatment at the pre-Aβ accumulation stage in AD model mice.

Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders

Nakazawa, Takanobu; Nakazawa, Takanobu; Nakazawa, Takanobu; Hashimoto, Ryota; Hashimoto, Ryota; Sakoori, Kazuto; Sugaya, Yuki; Tanimura, Asami; Hashimotodani, Yuki; Ohi, Kazutaka; Yamamori, Hidenaga; Yamamori, Hidenaga; Yasuda, Yuka; Umeda-Yano, Satomi; Kiyama, Yuji; Konno, Kohtarou; Inoue, Takeshi; Yokoyama, Kazumasa; Inoue, Takafumi; Numata, Shusuke; Ohnuma, Tohru; Iwata, Nakao; Ozaki, Norio; Hashimoto, Hitoshi; Hashimoto, Hitoshi; Hashimoto, Hitoshi; Watanabe, Masahiko; Manabe, Toshiya; Yamamoto, Tadashi; Yamamoto, Tadashi; Takeda, Masatoshi; Takeda, Masatoshi; Kano, Masanobu

Nature Communications72016年02月-2016年02月　

概要：Intracellular trafficking of receptor proteins is essential for neurons to detect various extracellular factors during the formation and refinement of neural circuits. However, the precise mechanisms underlying the trafficking of neurotrophin receptors to synapses remain elusive. Here, we demonstrate that a brain-enriched sorting nexin, ARHGAP33, is a new type of regulator for the intracellular trafficking of TrkB, a high-affinity receptor for brain-derived neurotrophic factor. ARHGAP33 knockout (KO) mice exhibit reduced expression of synaptic TrkB, impaired spine development and neuropsychiatric disorder-related behavioural abnormalities. These deficits are rescued by specific pharmacological enhancement of TrkB signalling in ARHGAP33 KO mice. Mechanistically, ARHGAP33 interacts with SORT1 to cooperatively regulate TrkB trafficking. Human ARHGAP33 is associated with brain phenotypes and reduced SORT1 expression is found in patients with schizophrenia. We propose that ARHGAP33/SORT1-mediated TrkB trafficking is essential for synapse development and that the dysfunction of this mechanism may be a new molecular pathology of neuropsychiatric disorders.

Phosphorylation of CRMP2 by Cdk5 regulates dendritic spine development of cortical neuron in the mouse hippocampus

Jin, Xiaohua; Sasamoto, Kodai; Nagai, Jun; Yamazaki, Yuki; Saito, Kenta; Goshima, Yoshio; Inoue, Takafumi; Ohshima, Toshio

Neural Plasticity20162016年01月-2016年01月　

ISSN：20905904

概要：© 2016 Xiaohua Jin et al.Proper density and morphology of dendritic spines are important for higher brain functions such as learning and memory. However, our knowledge about molecular mechanisms that regulate thedevelopment and maintenance of dendritic spines is limited. We recently reported that cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) is required for the development and maintenance of dendritic spines of cortical neurons in the mouse brain. Previous in vitro studies have suggested the involvement of Cdk5 substrates in the formation of dendritic spines; however, their role in spine development has not been tested in vivo. Here, we demonstrate that Cdk5 phosphorylates collapsin response mediator protein 2 (CRMP2) in the dendritic spines of cultured hippocampal neurons and in vivo in the mouse brain. When we eliminated CRMP2 phosphorylation in CRMP2KI/KI mice, the densities of dendritic spines significantly decreased in hippocampal CA1 pyramidal neurons in the mouse brain. These results indicate that phosphorylation of CRMP2 by Cdk5 is important for dendritic spine development in cortical neurons in the mouse hippocampus.

Primary cilium regulates Ca2+signalling in astrocytes

Kakinuma, Naoto;Arai, Yusuke;Inoue, Takafumi;Takeda, Sen

NEUROSCIENCE RESEARCH68p.E126 - E1262010年-2010年

ISSN：0168-0102

特許

整理番号：1110

ポリペプチド（日本）

井上　貴文

特願2010-174155、特開2012- 29662

整理番号：1983

顕微鏡観察用容器（日本）

井上　貴文, 中澤　誠, 染谷　さやか

特願2017-187424、特開2018-200458

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別：

ランダムスキャン2光子励起顕微鏡による多点膜電位計測

2014年-0月-2017年-0月

配分額：￥3900000

研究種別：

ランダムスキャン２光子励起顕微鏡による神経細胞機能の可視化

2011年-0月-2013年-0月

配分額：￥22100000

研究種別：

超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践

2011年-0月-2014年-0月

配分額：￥20020000

研究種別：

多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析

2010年-0月-2013年-0月

配分額：￥3500000

研究種別：

小胞体膜タンパクの樹状突起とスパインでの挙動

配分額：￥5600000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞樹状突起でのカルシウム動態と分子機構の解明

配分額：￥17160000

研究種別：

単球由来多能性細胞の遺伝子および生理機能解析とそれを用いた臓器再生の試み

配分額：￥14900000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞樹状突起におけるカルシウムシグナリングの解析

配分額：￥6600000

研究種別：

神経細胞樹状突起・スパインにおけるカルシウム動態の制御

配分額：￥5000000

研究種別：

神経細胞樹状突起におけるERの動態

配分額：￥3500000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞樹状突起スパインでのカルシウム動態と機能タンパク質の役割

配分額：￥15000000

研究種別：

神経細胞樹状突起におけるカルシウム動態

配分額：￥4000000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞樹状突起におけるカルシウムシグナリングの解析

配分額：￥4000000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞のCa＾＜2＋＞動態と長期抑圧との関連

配分額：￥2000000

研究種別：

IP_3受容体の細胞内Ca^<2+>制御機構と情報伝達及び発生・分化と可塑性における役割

配分額：￥28700000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞のCa2+動態と長期抑圧との関連

配分額：￥1000000

研究種別：

神経情報伝達物質の放出制御の分子メカニズムの解明

配分額：￥8000000

研究種別：

小脳プルキンエ細胞のCa^<2+>動態と長期抑圧との関連

配分額：￥1100000

学内研究制度

特定課題研究

神経細胞樹状突起内のシグナル分子動態研究

2009年度

研究成果概要：シナプス可塑性の機構を解明することは脳の高次機能を理解するうえで不可欠である。遺伝子発現変化を介して数日あるいはそれ以上持続するシナプスの長期可塑性には核での遺伝子発現変化を促すためにシナプス後部から核への情報伝達機構が存在すると...シナプス可塑性の機構を解明することは脳の高次機能を理解するうえで不可欠である。遺伝子発現変化を介して数日あるいはそれ以上持続するシナプスの長期可塑性には核での遺伝子発現変化を促すためにシナプス後部から核への情報伝達機構が存在すると考えられている。この情報伝達の媒体としては、PKA, MAPキナーゼ, CaMキナーゼ群の活性化による核内転写因子の調節経路が注目されているが、本研究ではRIPにより特異的切断を受ける一群の膜タンパクによる、細胞内での増幅ステップを含まない新しい情報伝達系をとりあげた。RIPを受けることが知られているタンパク質のうち、シナプス後部に存在するものとしてN-cadherin、E-cadherinを選び、これらが実際にシナプス後部で刺激依存的に切断されC末断片が細胞質へと放出される様態を観察してきた。これまでに海馬初代培養神経細胞において刺激依存的なRIPがシナプス後部で働いており、この機構は標的タンパク質選択的であることを明らかにしてきた。本年度は更に詳細にN-cadherinの神経細胞活動依存的な切断と核移行を解析するために、N-cadherin遺伝子を改変してRIPによる切断を受けない変異遺伝子を作製した。この変異遺伝子を培養細胞にて発現しRIPによる切断が実際に起こらないことを確認した。今後はこの変異型N-cadherinを用いて、詳細に活動依存的、非依存的RIPを定量的に検討したい。また切断されたC末断片がどのような経過をたどり核に到達するかを検討してゆく。

多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析

2009年度

研究成果概要：通常の二光子励起顕微鏡で使われるガルバノミラーによるXY両軸のスキャンではなく、直交する２つのAODデバイスによるXYスキャンを用いることにより、従来型では不可能であったランダムスキャンを可能とし、非常に低侵襲で高速な（数10 k...通常の二光子励起顕微鏡で使われるガルバノミラーによるXY両軸のスキャンではなく、直交する２つのAODデバイスによるXYスキャンを用いることにより、従来型では不可能であったランダムスキャンを可能とし、非常に低侵襲で高速な（数10 kHz以上）観測を可能とする新型二光子励起顕微鏡を開発した。本年度はフェムト秒レーザーの波形調節機構（プレチャープ光学系、ＡＯＭデバイスの制御系）、レーザー導入系、AODデバイスの制御系、及び光子計測モードで動作させる光電子増倍管の制御系を完成した。また、高速に焦点面を変化させるためのピエゾ素子を用いた焦点可変装置を導入した。AODによるスキャン方式では２次元空間上の複数の点から測定できるので、神経細胞の多数のスパインおよび樹状突起中の情報を収集できる。またランダムスキャン方式により、必要最小限のスポットにのみ励起光を照射するので、従来型のXYスキャンあるいはラインスキャンの場合に大きな問題であった細胞のダメージが大きく軽減される。また、記録部は光電子増倍管を光子計数モードで動作させるので熱ノイズをキャンセルすることができ、低ノイズでの記録が期待される。今後は本装置に蛍光相関分光法（FCS）をリアルタイムで適用するソフトウェアを実装し、細胞質でのタンパク分子蛍光分子の挙動を測定することによりシグナル分子の挙動を精密に測定することを試みる。

多点同時蛍光相関分析法による細胞内遊離タンパク質動態の解析

2010年度

研究成果概要：通常の二光子励起顕微鏡で使われるガルバノミラーによるXY両軸のスキャンではなく、直交する２つのAODデバイスによるXYスキャンを用いることにより、従来型では不可能であったランダムスキャンを可能とし、非常に低侵襲で高速な（数10 k...通常の二光子励起顕微鏡で使われるガルバノミラーによるXY両軸のスキャンではなく、直交する２つのAODデバイスによるXYスキャンを用いることにより、従来型では不可能であったランダムスキャンを可能とし、非常に低侵襲で高速な（数10 kHz以上）観測を可能とする新型二光子励起顕微鏡を開発した。AODによるスキャン方式では２次元空間上の複数の点から測定できるので、神経細胞の多数のスパインおよび樹状突起中の情報を収集できる。またランダムスキャン方式により、必要最小限のスポットにのみ励起光を照射するので、従来型のXYスキャンあるいはラインスキャンの場合に大きな問題であった細胞のダメージが大きく軽減される。また、記録部は光電子増倍管を光子計数モードで動作させるので熱ノイズをキャンセルすることができ、低ノイズでの記録が期待される。本年度は蛍光相関分光法（FCS）をリアルタイムで適用するソフトウェアを実装し、細胞質でのタンパク分子蛍光分子の挙動を測定することによりシグナル分子の挙動を精密に測定することを試みた。その結果、蛍光ビーズを用いて自己相関を計測することができた。小分子蛍光色素では自己相関がまだうまくとれないので光学系の調整を進めている。また、高速ランダムスキャンを生かして多点膜電位計測を試みている。本年度は電位依存性色素の効率的取り込み法の確立を目指した。最終的に遺伝子銃を用いた電位依存性色素注入法が有効であることが明らかになった。

多点同時蛍光相関分析法による細胞内遊離タンパク質の一分子計測

2010年度

研究成果概要：通常の二光子励起顕微鏡で使われるガルバノミラーによるXY両軸のスキャンではなく、直交する２つのAODデバイスによるXYスキャンを用いることにより、従来型では不可能であったランダムスキャンを可能とし、非常に低侵襲で高速な（数10 k...通常の二光子励起顕微鏡で使われるガルバノミラーによるXY両軸のスキャンではなく、直交する２つのAODデバイスによるXYスキャンを用いることにより、従来型では不可能であったランダムスキャンを可能とし、非常に低侵襲で高速な（数10 kHz以上）観測を可能とする新型二光子励起顕微鏡を開発した。AODによるスキャン方式では２次元空間上の複数の点から測定できるので、神経細胞の多数のスパインおよび樹状突起中の情報を収集できる。またランダムスキャン方式により、必要最小限のスポットにのみ励起光を照射するので、従来型のXYスキャンあるいはラインスキャンの場合に大きな問題であった細胞のダメージが大きく軽減される。また、記録部は光電子増倍管を光子計数モードで動作させるので熱ノイズをキャンセルすることができ、低ノイズでの記録が期待される。本年度は蛍光相関分光法（FCS）をリアルタイムで適用するソフトウェアを実装し、細胞質でのタンパク分子蛍光分子の挙動を測定することによりシグナル分子の挙動を精密に測定することを試みた。その結果、蛍光ビーズを用いて自己相関を計測することができた。小分子蛍光色素では自己相関がまだうまくとれないので光学系の調整を進めている。また、高速ランダムスキャンを生かして多点膜電位計測を試みている。本年度は電位依存性色素の効率的取り込み法の確立を目指した。最終的に遺伝子銃を用いた電位依存性色素注入法が有効であることが明らかになった。

ランダムスキャン2光子励起顕微鏡による神経細胞機能の可視化

2013年度

研究成果概要：本研究は申請者の開発したランダムアクセス型２光子励起顕微鏡システムを用いて、これまで困難だった遊離タンパク質の動態を直接計測することを目指す。多点で同時に蛍光相関分光法（FCS）を適用することにより樹状突起の細胞質中を高速に移動す...本研究は申請者の開発したランダムアクセス型２光子励起顕微鏡システムを用いて、これまで困難だった遊離タンパク質の動態を直接計測することを目指す。多点で同時に蛍光相関分光法（FCS）を適用することにより樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉え、シナプスと核を連絡するシグナル系の実態を明らかにすることを目的とする。これまで細胞質内を拡散する遊離型タンパク質は拡散速度の桁違いの大きさのため直接的な動態の計測は困難だった。蛍光相関分光法（FCS)は溶液中での一分子の振る舞いを計測する手法で、これを細胞内に適応することにより細胞質内の遊離タンパク質の挙動を追跡できる。しかし従来のFCS装置は細胞内の一点からしか記録できず、細胞内の様々な部位における機能タンパク質の動態解析を行うには制約があった。特に神経細胞は細胞内の機能局在性が高く、同時多点からのFCS解析は非常に多くの情報をもたらすことが期待される。本研究では新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用いカルモジュリン、CamKII、Ca結合タンパク質(calbindin等)などシナプス機能に重大な機能分子のスパイン内外での動態を検出することを試みた。その結果初代培養神経細胞内でのタンパク質拡散の様態を示すデータが得られつつある。また、解析法を開発しつつ、データモデルに基づく拡散を精密に解析した。同顕微鏡の高速ランダムスキャンは膜電位色素の蛍光変化を多点で高速に記録することが可能で、これにより複数神経細胞の活動電位を光学的に計測することが可能になる。初代培養神経細胞に電位依存性色素を導入する方法を開発し、さらに膜電位および細胞内カルシウム濃度の同時記録系を立ち上げ、実際に計測を行った。その結果、カルシウム濃度計測では時間分解能が不足して測定できなかった神経細胞同士のシナプス結合の向きが膜電位計測により測定できることが明らかとなった。

ランダムスキャン2光子励起顕微鏡による多点同時分子動態および膜電位測定

2013年度

ランダムスキャン2光子顕微鏡による多点発火活動記録

2019年度

研究成果概要：申請者はランダムスキャン型2光子顕微鏡を開発し、培養神経細胞からの同時多点活動電位計測に成功し、複数神経細胞間のシナプス結合の有無およびその方向性を明らかにし、局所回路の機能的構造を実測することが可能であることを示した。本研究では...申請者はランダムスキャン型2光子顕微鏡を開発し、培養神経細胞からの同時多点活動電位計測に成功し、複数神経細胞間のシナプス結合の有無およびその方向性を明らかにし、局所回路の機能的構造を実測することが可能であることを示した。本研究では多点活動電位測定を、脳切片、さらに生体脳で行い、神経回路の機能的回路構造の読み出しを目指した。DiO/DPA電位感受性指示薬だけでなく、より使用しやすいPETセンサーの化学合成を行い、最終的な精製の一歩手前まで到達した。またGEVIを脳切片に発現させ、活動電位計測が可能であることを確かめた。

超高速2光子励起顕微鏡による遊離型タンパク質とRNAの動態計測

2014年度

研究成果概要：蛍光相関分光法（FCS）を細胞内に適応することにより細胞質内の遊離タンパク質の挙動を追跡できる。多点に蛍光相関分光法（FCS）を適用することにより神経細胞局所の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉え、シナプスと核を連絡...蛍光相関分光法（FCS）を細胞内に適応することにより細胞質内の遊離タンパク質の挙動を追跡できる。多点に蛍光相関分光法（FCS）を適用することにより神経細胞局所の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉え、シナプスと核を連絡するシグナル系の実態を明らかにすることを目的とする。本研究では新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用いカルモジュリン、CamKIIなどシナプス機能に重大な機能分子のスパイン内外での動態を検出することを試みた。その結果初代培養神経細胞内でのタンパク質拡散の様態を示すデータが得られつつある。また、解析法を開発しつつ、データモデルに基づく拡散を精密に解析した。

超高速2光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践

2014年度

超高速二光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法

2017年度

研究成果概要：蛍光相関分光法（FCS）を細胞内に適応することにより細胞質内の遊離タンパク質の挙動を追跡できる。多点に蛍光相関分光法（FCS）を適用することにより神経細胞局所の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉え、シナプスと核を連絡...蛍光相関分光法（FCS）を細胞内に適応することにより細胞質内の遊離タンパク質の挙動を追跡できる。多点に蛍光相関分光法（FCS）を適用することにより神経細胞局所の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉え、シナプスと核を連絡するシグナル系の実態を明らかにすることを目的とする。本研究ではランダムスキャン型2光子励起顕微鏡システムを用いカルモジュリン、CamKIIなどシナプス機能に重大な機能分子のスパイン内外での動態を検出することを試みた。その結果初代培養神経細胞内でのタンパク質拡散の様態を示すデータが得られた。また、解析法を開発し、データモデルに基づく拡散を精密に解析した。

神経活動による神経細胞とグリアの細胞内熱産生

2016年度共同研究者：武岡真司

研究成果概要：脳の熱産生の主体である神経細胞やグリア細胞個々の熱産生の実体はよくわかっていない。本研究はこれまで手がついていなかった、脳内部の熱産生の理解を、細胞あるいは細胞内局所レベルでの温度計測によって深め、脳内の熱動態およびその病態理解へ...脳の熱産生の主体である神経細胞やグリア細胞個々の熱産生の実体はよくわかっていない。本研究はこれまで手がついていなかった、脳内部の熱産生の理解を、細胞あるいは細胞内局所レベルでの温度計測によって深め、脳内の熱動態およびその病態理解への基礎的知見を得ることを目的とした。蛍光寿命変化を温度の指標として用いることを検討した。Rhodamine Bはミトコンドリアの状態により脂質膜の内外に局在を変化させることが知られていた。蛍光寿命変化は局在の変化に影響を受けないと予想したが、脂質中と水相では温度による蛍光寿命特性が大きく異なることが判明した。また、ポリマー被包温度プローブは粒子径がホールセル・パッチクランプ法で細胞に導入するには大きすぎることが判明し、現在粒子径の小さいポリマー被覆温度プローブの作製を検討している。

ランダムスキャン2光子顕微鏡による革新的細胞情報読み出し

2018年度

研究成果概要：申請者はランダムスキャン型2光子顕微鏡を開発し、培養神経細胞からの同時多点活動電位計測に成功し、複数神経細胞間のシナプス結合の有無およびその方向性を明らかにし、局所回路の機能的構造を実測することが可能であることを示した。本研究では...申請者はランダムスキャン型2光子顕微鏡を開発し、培養神経細胞からの同時多点活動電位計測に成功し、複数神経細胞間のシナプス結合の有無およびその方向性を明らかにし、局所回路の機能的構造を実測することが可能であることを示した。本研究では多点活動電位測定を、脳切片、さらに生体脳で行い、神経回路の機能的回路構造の読み出しを目指した。DiO/DPA電位感受性指示薬だけでなく、より使用しやすいPETセンサーの化学合成を行い、最終的な精製の一歩手前まで到達した。またGEVIを脳切片、マウス脳神経細胞に発現させ、活動電位計測が可能であることを確かめた。ゼブラフィッシュ神経細胞にGEVIを発現させ研究は継続している。

ランダムスキャン2光子顕微鏡を用いた多点膜電位計測による局所神経回路の解明

2018年度

研究成果概要：申請者はランダムスキャン型2光子顕微鏡を開発し、培養神経細胞からの同時多点活動電位計測に成功し、複数神経細胞間のシナプス結合の有無およびその方向性を明らかにし、局所回路の機能的構造を実測することが可能であることを示した。本研究では...申請者はランダムスキャン型2光子顕微鏡を開発し、培養神経細胞からの同時多点活動電位計測に成功し、複数神経細胞間のシナプス結合の有無およびその方向性を明らかにし、局所回路の機能的構造を実測することが可能であることを示した。本研究では多点活動電位測定を、脳切片、さらに生体脳で行い、神経回路の機能的回路構造の読み出しを目指した。DiO/DPA電位感受性指示薬だけでなく、より使用しやすいPETセンサーの化学合成を行い、最終的な精製の一歩手前まで到達した。またGEVIを脳切片、マウス脳神経細胞に発現させ、活動電位計測が可能であることを確かめた。ゼブラフィッシュ神経細胞にGEVIを発現させ研究は継続している。

タンパク分解に始まるシナプスから核への情報伝達の神経可塑性における役割

2008年度

研究成果概要：シナプス可塑性の機構を解明することは脳の高次機能を理解するうえで不可欠である。遺伝子発現変化を介して数日あるいはそれ以上持続するシナプスの長期可塑性には核での遺伝子発現変化を促すためにシナプス後部から核への情報伝達機構が存在すると...シナプス可塑性の機構を解明することは脳の高次機能を理解するうえで不可欠である。遺伝子発現変化を介して数日あるいはそれ以上持続するシナプスの長期可塑性には核での遺伝子発現変化を促すためにシナプス後部から核への情報伝達機構が存在すると考えられている。この情報伝達の媒体としては、PKA, MAPキナーゼ, CaMキナーゼ群の活性化による核内転写因子の調節経路が注目されているが、本研究ではRIPにより特異的切断を受ける一群の膜タンパクによる、細胞内での増幅ステップを含まない新しい情報伝達系をとりあげた。RIPを受けることが知られているタンパク質のうち、シナプス後部に存在するものとしてアミロイド前駆体タンパク(APP)、Alcadeinα、N-cadherin、E-cadherinを選び、これらが実際にシナプス後部で刺激依存的に切断されC末断片が細胞質へと放出される様態を観察した。マウス海馬から調製した初代培養神経細胞を用い、免疫組織化学によりこれらタンパク質が実際にシナプスに存在することを確認した後、これらタンパク質と蛍光タンパク質の融合タンパク質を発現するプラスミドベクターを初代培養神経細胞にて発現し、これらタンパク質がシナプス後部に局在することを更に確認した。シナプス後部に蛍光蛋白質との融合タンパク質が発現している状態で、神経細胞を刺激し、蛍光強度の変化を観察した。刺激にはKチャンネル阻害薬の4-APを用いた。その結果、N-cadherinのシグナルは刺激後10分程でシナプス後部から減少し、核の蛍光シグナルは増強した。E-cadherinは逆に刺激後シナプス後部で増加が見られた。APPとAlcadeinαでは刺激による変化は認められなかった。以上の結果から、刺激依存的なRIPがシナプス後部で働いており、この機構は標的タンパク質選択的であることがわかった。RIPによる膜タンパクのダイナミックなターンオーバーがこの実験系で検討できることが明らかとなった。今後はこの知見をもとに、詳細に活動依存的、非依存的RIPを定量的に検討し、また切断されたC末断片がどのような経過をたどり核に到達するかを検討したい。

ＲＩＰによるシナプスから核への情報伝達解明

2008年度

研究成果概要：シナプス可塑性の機構を解明することは脳の高次機能を理解するうえで不可欠である。遺伝子発現変化を介して数日あるいはそれ以上持続するシナプスの長期可塑性には核での遺伝子発現変化を促すためにシナプス後部から核への情報伝達機構が存在すると...シナプス可塑性の機構を解明することは脳の高次機能を理解するうえで不可欠である。遺伝子発現変化を介して数日あるいはそれ以上持続するシナプスの長期可塑性には核での遺伝子発現変化を促すためにシナプス後部から核への情報伝達機構が存在すると考えられている。この情報伝達の媒体としては、PKA, MAPキナーゼ, CaMキナーゼ群の活性化による核内転写因子の調節経路が注目されているが、本研究ではRIPにより特異的切断を受ける一群の膜タンパクによる、細胞内での増幅ステップを含まない新しい情報伝達系をとりあげた。RIPを受けることが知られているタンパク質のうち、シナプス後部に存在するものとしてアミロイド前駆体タンパク(APP)、Alcadeinα、N-cadherin、E-cadherinを選び、これらが実際にシナプス後部で刺激依存的に切断されC末断片が細胞質へと放出される様態を観察した。マウス海馬から調製した初代培養神経細胞を用い、免疫組織化学によりこれらタンパク質が実際にシナプスに存在することを確認した後、これらタンパク質と蛍光タンパク質の融合タンパク質を発現するプラスミドベクターを初代培養神経細胞にて発現し、これらタンパク質がシナプス後部に局在することを更に確認した。シナプス後部に蛍光蛋白質との融合タンパク質が発現している状態で、神経細胞を刺激し、蛍光強度の変化を観察した。刺激にはKチャンネル阻害薬の4-APを用いた。その結果、N-cadherinのシグナルは刺激後10分程でシナプス後部から減少し、核の蛍光シグナルは増強した。E-cadherinは逆に刺激後シナプス後部で増加が見られた。APPとAlcadeinαでは刺激による変化は認められなかった。以上の結果から、刺激依存的なRIPがシナプス後部で働いており、この機構は標的タンパク質選択的であることがわかった。RIPによる膜タンパクのダイナミックなターンオーバーがこの実験系で検討できることが明らかとなった。今後はこの知見をもとに、詳細に活動依存的、非依存的RIPを定量的に検討し、また切断されたC末断片がどのような経過をたどり核に到達するかを検討したい。

現在担当している科目

科目名	開講学部・研究科	開講年度	学期
生命科学概論Ａ　電子物理	基幹理工学部	2020	春学期
生命科学概論Ａ　建築・経営・社工・資源	創造理工学部	2020	春学期
生命科学概論Ｂ　生医	先進理工学部	2020	春学期
理工学基礎実験１Ａ　IIブロック	基幹理工学部	2020	春学期
理工学基礎実験１Ａ　IIブロック	創造理工学部	2020	春学期
理工学基礎実験１Ａ　IIブロック	先進理工学部	2020	春学期
理工学基礎実験１Ｂ　Iブロック	基幹理工学部	2020	秋学期
理工学基礎実験１Ｂ　Iブロック	創造理工学部	2020	秋学期
理工学基礎実験１Ｂ　Iブロック	先進理工学部	2020	秋学期
生命科学概論Ａ　総合機械	創造理工学部	2020	春学期
生命科学概論Ａ　化学・応化	先進理工学部	2020	春学期
生物学実験	基幹理工学部	2020	集中講義（春学期）
生物学実験	創造理工学部	2020	集中講義（春学期）
生物学実験	先進理工学部	2020	集中講義（春学期）
生命医科学ゼミナールI	先進理工学部	2020	春学期
生命医科学ゼミナールI　　【前年度成績S評価者用】	先進理工学部	2020	春学期
解剖・組織学実習	先進理工学部	2020	秋学期
解剖・組織学実習　　【前年度成績S評価者用】	先進理工学部	2020	秋学期
生理学Ａ	先進理工学部	2020	春学期
生理学Ａ　　【前年度成績S評価者用】	先進理工学部	2020	春学期
神経科学	先進理工学部	2020	春学期
神経科学　【前年度成績S評価者用】	先進理工学部	2020	春学期
生命医科学ゼミナールII	先進理工学部	2020	秋学期
生命医科学ゼミナールII　　【前年度成績S評価者用】	先進理工学部	2020	秋学期
Advanced Bioscience Laboratory	先進理工学部	2020	秋学期
Intermediate Life Science and Medical Bioscience Laboratory	先進理工学部	2020	秋学期
生命医科学実験III	先進理工学部	2020	秋学期
卒業研究	先進理工学部	2020	通年
卒業研究　　【前年度成績S評価者用】	先進理工学部	2020	通年
神経科学の最前線	先進理工学部	2020	秋学期
神経科学の最前線	先進理工学部	2020	秋学期
脳神経科学	先進理工学部	2020	春学期
生命医科学実験IV	先進理工学部	2020	春学期
生命医科学実験Ｖ	先進理工学部	2020	秋学期
Life Science and Medical Bioscience Seminar II	先進理工学部	2020	春学期
Bioscience Practicals A	先進理工学部	2020	秋学期
Bioscience Practicals B	先進理工学部	2020	春学期
Graduation Thesis A	先進理工学部	2020	秋学期
Graduation Thesis B	先進理工学部	2020	春学期
Current Topics in Biosciences	先進理工学部	2020	秋学期
Current Topics in Biosciences [S Grade]	先進理工学部	2020	秋学期
Advanced Bioscience Seminar	先進理工学部	2020	秋学期
Anatomy and Histology	先進理工学部	2020	春学期
Anatomy and Histology	先進理工学部	2020	春学期
修士論文（生医）	大学院先進理工学研究科	2020	通年
Research on Neurophysiology	大学院先進理工学研究科	2020	通年
神経生理学研究	大学院先進理工学研究科	2020	通年
脳・こころの健康医療科学特論	大学院先進理工学研究科	2020	春学期
Advanced Neuroscience	大学院先進理工学研究科	2020	春学期
脳神経科学特論	大学院先進理工学研究科	2020	春学期
神経科学の最前線	大学院基幹理工学研究科	2020	秋学期
神経科学の最前線	大学院創造理工学研究科	2020	秋学期
神経科学の最前線	大学院先進理工学研究科	2020	秋学期
神経科学の最前線	大学院先進理工学研究科	2020	秋学期
神経科学の最前線	大学院先進理工学研究科	2020	秋学期
Seminar on Neurophysiology C	大学院先進理工学研究科	2020	春学期
神経生理学演習Ｃ	大学院先進理工学研究科	2020	春学期
Seminar on Neurophysiology D	大学院先進理工学研究科	2020	秋学期
神経生理学演習Ｄ	大学院先進理工学研究科	2020	秋学期
先進医療実地実習Ａ	大学院先進理工学研究科	2020	集中（春・秋学期）
Master's Thesis (Department of Life Science and Medical Bioscience)	大学院先進理工学研究科	2020	通年
神経生理学研究	大学院先進理工学研究科	2020	通年
キャリアアップ実習	大学院先進理工学研究科	2020	通年
生命科学概論　０１	グローバルエデュケーションセンター	2020	春学期
生命科学概論　０２	グローバルエデュケーションセンター	2020	春学期

井上 貴文

連絡先

URL等

本属以外の学内所属

兼担

学内研究所等

学歴・学位

学位

所属学協会

研究分野

キーワード

研究シーズ

研究テーマ履歴

論文

特許

外部研究資金

科学研究費採択状況

学内研究制度

特定課題研究

現在担当している科目

井上　貴文