イノウエ タカフミ
教授
(先進理工学部)
http://inouelab.biomed.sci.waseda.ac.jp/inouelab-web/(研究室紹介)
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)
研究所員 2012年-2012年
研究所員 2012年-2014年
研究所員 2014年-2014年
研究所員 2017年-2021年
研究所員 2015年-
プロジェクト研究所所長 2018年-2022年
研究所員 2011年-2013年
研究所員 2013年-
研究所員 2016年-2016年
研究所員 2017年-
研究所員 2015年-2016年
研究所員 2016年-2017年
研究所員 2018年-
兼任研究員 2018年-
研究所員 2017年-2018年
博士(医学) 課程 大阪大学 神経生理学・神経科学一般
日本生理学会
米国神経科学学会
日本神経科学学会
シーズ分野:ライフサイエンス
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
Yusuke Katanuma, Tadahiro Numakawa, Naoki Adachi, Noriko Yamamoto, Yoshiko Ooshima, Haruki Odaka, Takafumi Inoue, Hiroshi Kunugi
Synapse68p.257 - 2652014年-
Yumiko Aoshima, Ryosuke Hokama, Keitaro Sou, Satya Sarker, Kabuto Iida, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Shinji Takeoka
ACS Chemical Neuroscience4p.1514 - 15192013年-
Yuta Nonami, Keishi Narita, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Sen Takeda
Cytoskeleton70p.797 - 8032013年-
Yoshiaki Takei, Atsushi Murata, Kento Yamagishi, Satoshi Arai, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Shinji Takeoka
Chemical Communications49p.7313 - 73152013年-
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-
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-
Satya Ranjan Sarker, Yumiko Aoshima, Ryosuke Hokama, Takafumi Inoue, Keitaro Sou, Shinji Takeoka
International Journal of Nanomedicine8p.1361 - 13752013年-
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-
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-
Sayako Tamamushi, Takeshi Nakamura, Takafumi Inoue, Etsuko Ebisui, Kotomi Sugiura, Hiroko Bannai, Katsuhiko Mikoshiba
Neuroscience Research74p.32 - 412012年-
Hikdeki Nakamura, Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Takayuki Michikawa, Masaki Sano, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Biological Chemistry287p.24563 - 245722012年-
Keishi Narita, Hiroko Kozuka-Hata, Yuta Nonami, Hideki Nakamura, Hiroko Ao-Kondo, Masaaki Oyama, Takafumi Inoue, Sen Takeda
Biology Open1p.815 - 8252012年-
Gaston Calfa, Christopher A. Chapleau, Susan Campbell, Takafumi Inoue, Sarah J. Morse, Farah D. Lubin, Lucas Pozzo-Miller
Hippocampus22p.1493 - 15002012年-
Shoichiro Kanda, Yutaka Harita, Yoshio Shibagaki, Takashi Sekine, Takashi Igarashi, Takafumi Inoue, Seisuke Hattori
Molecular Biology of the Cell22p.1824 - 18352011年-
Kazumi Fukatsu, Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
Journal of Neurochemistry114p.1720 - 17332010年-
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-
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-
Yong Li, Gaston Calfa, Takafumi Inoue, Michelle Amaral, Lucas Pozzo-Miller
Journal of Neurophysiology103p.2846 - 28562010年-
Katsumata, Kiyoshi;Nishiyama, Jun;Inoue, Takafumi;Mizushima, Noboru;Takeda, Junzo;Yuzaki, Michisuke
AUTOPHAGY6(3)p.378 - 3852010年-2010年
ISSN:1554-8627
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-
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
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-
Kazumi Fukatsu, Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
Biochemical and Biophysical Research Communications342p.573 - 5762006年-
Toru Matsu-ura, Takayuki Michikawa, Takafumi Inoue, Atsushi Miyawaki, Manabu Yoshida, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Cell Biology173p.755 - 7652006年-
Chihiro Hisatsune, Yukiko Kuroda, Takumi Akagi, Takashi Torashima, Hirokazu Hirai, Tsutomu Hashikawa, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Neuroscience26p.10916 - 109242006年-
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-
Jun-Ichi Goto, Takafumi Inoue, Akinori Kuruma, Katsuhiko Mikoshiba
Neuroscience Research55p.28 - 332006年-
Hiroaki Kodama, Takafumi Inoue, Ryuichi Watanabe, HidekataYasuoka, Yutaka Kawakami, Satoshi Ogawa, Yasuo Ikeda, Katsuhiko Mikoshiba, Masataka Kuwana
Stem Cells and Development14p.676 - 6862005年-
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-
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-
Keishi Otsu, Akinori Kuruma, Eri Yanagida, Satoshi Shoji, Takafumi Inoue, Yoshiyuki Hirayama, Hiroshi Uematsu, Yukichi Hara, Seiko Kawano
Cell Calcium37p.137 - 1512005年-
Weihua Cai, Chihiro Hisatsune, Kyoko Nakamura, Takeshi Nakamura, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Biological Chemistry279p.23691 - 236982004年-
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-
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-
Kristi A. Kohlmeier, Takafumi Inoue, Christopher S. Leonard
Journal of Neurophysiology92p.221 - 2352004年-
Hiroko Bannai, Takafumi Inoue, Tomohiro Nakayama, Mitsuharu Hattori, Katsuhiko Mikoshiba
Journal of Cell Science117p.163 - 1752004年-
Kazumi Fukatsu, Hiroko Bannai, Songbai Zhang, Hideki Nakamura, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Biological Chemistry279p.48976 - 489822004年-
Chihiro Hisatsune, Yukiko Kuroda, Kyoko Nakamura, Takafumi Inoue, Takeshi Nakamura, Takayuki Michikawa, Akihiro Mizutani, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Biological Chemistry279p.18887 - 188942004年-
Katsuhiko Mikoshiba, Kozo Hamada, Hideaki Ando, Takayuki Michikawa, Songbai Zhang, Akinori Kuruma, Takafumi Inoue
Nova Acta Leopoldina89p.27 - 312004年-
Iskandar Ismailov, Djanenkhodja Kalikulov, Takafumi Inoue, Michael J. Friedlander
The Journal of Neuroscience24p.9847 - 98612004年-
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-
Akinori Kuruma, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
European Journal of Neuroscience18p.2677 - 26892003年-
Takafumi Inoue
The Keio Journal of Medicine52p.244 - 2492003年-
Hiroki Yasuda, Hideyoshi Higashi, Yoshihisa Kudo, Takafumi Inoue, Yoshio Hata, Katsuhiko Mikoshiba, Tadaharu Tsumoto
European Journal of Neuroscience17p.287 - 2972003年-
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-
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-
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-
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-
Katsuhiko Mikoshiba, Takafumi Inoue, Akira Futatsugi, Satoshi Fujii, Hiroshi Kato
International Congress Series1250p.461 - 4722003年-
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-
Takafumi Inoue, Xi Lin, Kristi A. Kohlmeier, Harry T. Orr, Huda Y. Zoghbi, William N. Ross
Journal of Neurophysiology85p.1750 - 17602001年-
Yuko Aihara, Takafumi Inoue, Tomoko Tashiro, Koichi Okamoto, Yoshiaki Komiya, Katsuhiko Mikoshiba
Journal of Neuroscience Research65p.236 - 2462001年-
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-
井上貴文
CLINICAL CALCIUM11p.1409 - 14162001年-
Shoen Kume, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
Developmental Biology226p.88 - 1032000年-
Christopher S. Leonard, Sanjai R. Rao, Takafumi Inoue
Journal of Neurophysiology84p.1558 - 15722000年-
相原優子, 岡本幸市, 井上貴文
Clinical Neuroscience18p.1240 - 12412000年-
Lucas D. Pozzo-Miller, Takafumi Inoue, Diane DiEuliis Murphy
Journal of Neurophysiology81p.1404 - 14111999年-
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-
Hisashi Umemori, Takashi Hayashi, Takafumi Inoue, Shigetada Nakanishi, Katsuhiko Mikoshiba, Tadashi Yamamoto
Oncogene18p.7399 - 74021999年-
Kohtaro Takei, Ryong-Moon Shin, Takafumi Inoue, Kunio Kato, Katsuhiko Mikoshiba
Science282p.1705 - 17081998年-
Manabu Yoshida, Noburu Sensui, Takafumi Inoue, Masaaki Morisawa, Katsuhiko Mikoshiba
Developmental Biology203p.122 - 1331998年-
Takafumi Inoue, Kunio Kato, Kazuhisa Kohda, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Neuroscience18p.5366 - 53731998年-
相原優子, 井上貴文
実験医学16p.1295 - 13001998年-
Hisashi Umemori, Takafumi Inoue, Shoen Kume, Naohiro Sekiyama, Motoshi Nagao, Hiroshi Itoh, Shigetada Nakanishi, Katsuhiko Mikoshiba, Tadashi Yamamoto
Science276p.1878 - 18811997年-
Shoen Kume, Akitsugu Yamamoto, Takafumi Inoue, Akira Muto, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba
Developmental Biology182p.228 - 2391997年-
Chihiro Hisatsune, Hisashi Umemori, Takafumi Inoue, Takayuki Michikawa, Kazuhisa Kohda, Katsuhiko Mikoshiba, Tadashi Yamamoto
The Journal of Biological Chemistry272p.20805 - 208101997年-
Shoen Kume, Akira Muto, Takafumi Inoue, Kei Suga, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba
Science278p.1940 - 19431997年-
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-
Akira Muto, Shoen Kume, Takafumi Inoue, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Cell Biology135p.181 - 1901996年-
J. M. Matheson, A. Miyawaki, A. Muto, T. Inoue, K. Mikoshiba
Biomedical Research17p.221 - 2251996年-
Kazuhisa Kohda, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
Journal of Neurophysiology74p.2184 - 21881995年-
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-
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-
Takafumi Inoue, Hiroyoshi Miyakawa, Ken-ichi Ito, Katsuhiko Mikoshiba, Hiroshi Kato
Neuroscience Research15p.265 - 2711992年-
加藤宏司, 井上貴文
医学のあゆみ157p.621 - 6241991年-
加藤宏司, 井上貴文
医学のあゆみ157p.621 - 6241991年-
Taka-aki Tamura, Atsuo Aoyama, Takafumi Inoue, Masayuki Miura, Katsuhiko Mikoshiba
Journal of General Virology71p.1829 - 18331990年-
Takafumi Inoue, Taka-aki Tamura, Teiichi Furuichi, Katsuhiko Mikoshiba
The Journal of Biological Chemistry265p.19065 - 190701990年-
Taka-aki Tamura, Yasuko Ohya, Masayuki Miura, Atsuo Aoyama, Takafumi Inoue, Katsuhiko Mikoshiba
Technique1p.33 - 361989年-
Taka-aki Tamura, Atsuo Aoyama, Takafumi Inoue, Masayuki Miura, Hideyuki Okano, Katsuhiko Mikoshiba
Molecular and Cellular Biology9p.3122 - 31261989年-
Taka-aki Tamura, Takafumi Inoue, Kyosuke Nagata, Katsuhiko Mikoshiba
Biochemical and Biophysical Research Communications157p.419 - 4251988年-
Odaka, Haruki;Arai, Satoshi;Inoue, Takafumi;Kitaguchi, Tetsuya
PLOS ONE9(6)2014年-2014年
ISSN:1932-6203
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
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
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
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
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
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.
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.
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
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
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.
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.
Samios, Vinicius Nikolaos;Inoue, Takafumi
NEUROSCIENCE RESEARCH87p.16 - 252014年-2014年
ISSN:0168-0102
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.
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.
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.
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
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 | 2019 | 春学期 |
生命科学概論A 建築・経営・社工・資源 | 創造理工学部 | 2019 | 春学期 |
生命科学概論B 生医 | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
理工学基礎実験1A IIブロック | 基幹理工学部 | 2019 | 春学期 |
理工学基礎実験1A IIブロック | 創造理工学部 | 2019 | 春学期 |
理工学基礎実験1A IIブロック | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
理工学基礎実験1B Iブロック | 基幹理工学部 | 2019 | 秋学期 |
理工学基礎実験1B Iブロック | 創造理工学部 | 2019 | 秋学期 |
理工学基礎実験1B Iブロック | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
生命科学概論A 総合機械 | 創造理工学部 | 2019 | 春学期 |
生命科学概論A 化学・応化 | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
生物学実験 | 基幹理工学部 | 2019 | 集中講義(春学期) |
生物学実験 | 創造理工学部 | 2019 | 集中講義(春学期) |
生物学実験 | 先進理工学部 | 2019 | 集中講義(春学期) |
生命医科学ゼミナールI | 先進理工学部 | 2019 | 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 | 2019 | 春学期 |
解剖・組織学実習 | 先進理工学部 | 2019 | 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 | 2019 | 秋学期 |
生理学A | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
生理学A 【前年度成績S評価者用】 | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
神経科学 | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
神経科学 【前年度成績S評価者用】 | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
生命医科学ゼミナールII | 先進理工学部 | 2019 | 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 | 2019 | 秋学期 |
Intermediate Life Science and Medical Bioscience Laboratory | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
生命医科学実験III | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
生命医科学実験III [S Grade] | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
卒業研究 | 先進理工学部 | 2019 | 通年 |
卒業研究 【前年度成績S評価者用】 | 先進理工学部 | 2019 | 通年 |
脳神経科学 | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
生命医科学実験IV | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
生命医科学実験V | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
Life Science and Medical Bioscience Seminar II | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
Bioscience Practicals A | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
Bioscience Practicals B | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
Graduation Thesis A | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
Graduation Thesis B | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
Current Topics in Biosciences | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
Current Topics in Biosciences [S Grade] | 先進理工学部 | 2019 | 秋学期 |
Anatomy and Histology | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
Anatomy and Histology | 先進理工学部 | 2019 | 春学期 |
修士論文(生医) | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 通年 |
Research on Neurophysiology | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 通年 |
神経生理学研究 | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 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 | 2019 | 春学期 |
Advanced Neuroscience | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 春学期 |
脳神経科学特論 | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 春学期 |
Seminar on Neurophysiology A | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 春学期 |
神経生理学演習A | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 春学期 |
Seminar on Neurophysiology B | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 秋学期 |
神経生理学演習B | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 秋学期 |
先進医療実地実習A | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 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 | 2019 | 通年 |
神経生理学研究 | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 通年 |
キャリアアップ実習 | 大学院先進理工学研究科 | 2019 | 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 | 2019 | 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 | 2019 | 春学期 |