記憶形成や学習など大脳の高次機能の分子機構について生化学的、分子生物学的、行動学的解析を主な手技として研究を行っています。
研究室概要
| 部局 | 大学院医歯学総合研究科 | Graduate School of Medical and Dental Sciences |
|---|---|---|
| 専攻 | 先進治療科学専攻 | Advanced Therapeutics Course |
| 大講座 | 生体機能制御学 | Functional Biology and Pharmacology |
| 分野 | 生化学・分子生物学 | Biochemistry and Molecular Biology |
| 分野サイト | https://www3.kufm.kagoshima-u.ac.jp/biochem2/ | |
連絡先
TEL&FAX.099-275-5246
主要研究テーマ
| 神経活動依存的な遺伝子発現によるシナプス制御機構の解明 | Regulation of synaptic function by neuronal activity-dependent gene expression |
| 大脳における記憶形成、維持、想起に関わる分子・細胞機構の解明 |
Molecular and cellular mechanisms underlying memory-related processes in the brain |
スタッフ
教授
| 氏名 | 奥野 浩行 Hiroyuki Okuno |
|---|---|
| 専門分野 | 生化学、分子生物学、神経化学、神経科学 |
| 研究テーマ | ・シナプス可塑性の分子機構 ・記憶の分子・細胞機構 |
准教授
| 氏名 | 原口みさ子 Misako HARAGUCHI |
|---|---|
| 専門分野 | 分子腫瘍学、細胞生物学、神経生物学 |
| 研究テーマ | ・EMT誘導転写因子snailが癌細胞播種を亢進する機構の解析 ・EMT誘導転写因子snailが癌細胞の細胞外基質への接着を亢進する機構の解析 ・CRISPR/Cas9システムによって作成したsnail KO細胞及びE-cadherin KO細胞を用いたsnailによる細胞骨格制御機構の解明 ・ゲノム編集技術を用いた神経活動依存的遺伝子の機能解明 |
助教
| 氏名 | 城山優治 Yuji KIYAMA |
|---|---|
| 専門分野 | 神経科学、分子生物学、生化学、神経行動学 |
| 研究テーマ | ・情動の分子・細胞基盤の解明 |
主な研究実績
奥野浩行
- Takakura M, Nakagawa R, Ota T, Kimura Y, Okuno H, Hirano Y. Rpd3/CoRest-mediated activity-dependent transcription regulates the flexibility in memory updating in Drosophila. Nat Commun, 12:628. (doi: 10.1038/s41467-021-20898-x), 2021.
- Fujita H, Oikawa R, Hayakawa M, Tomoike F, Kimura Y, Okuno H, Hatashita Y, Oliveros CF, Bito H, Ohshima T, Tsuneda S, Abe H, Inoue T. Quantification of native mRNA dynamics in living neurons using fluorescence correlation spectroscopy and reduction-triggered fluorescent probes. J Biol Chem 295:7923-7940, 2020.
- Itoh M, Okuno H, Yamada D, Yamashita M, Abe M, Natsume R, Kaizuka T, Sakimura K, Hoshino M, Mishina M, Wada K, Sekiguchi M, Hayashi T. Perturbed expression pattern of the immediate early gene Arc in the dentate gyrus of GluA1 C-terminal palmitoylation-deficient mice. Neuropsychopharmacol Rep. 9(1):61-66, 2019.
- Yamada M, Suzuki Y, Nagasaki S, Okuno H, Imayoshi I. Light control of the Tet-gene expression system in mammalian cells. Cell Rep, 25:487-500, 2018.
- Okuno H, Minatohara K, Bito H. Inverse synaptic tagging: An inactive synapse-specific mechanism to capture activity-induced Arc/arg3.1 and to locally regulate spatial distribution of synaptic weights. Semin Cell Dev Biol, 77: 43-50, 2017.
- Minatohara K, Akiyoshi M, Okuno H. Role of immediate-early genes in synaptic plasticity and neuronal ensembles underlying the memory trace. Front Mol Neurosci, 8: Article 78, 2016.
- Vousden DA, Epp J, Okuno H, Nieman BJ, van Eede M, Dazai J, Ragan T, Bito H, Frankland PW, Lerch JP, Henkelman RM: Whole-brain mapping of behaviourally induced neural activation in mice. Brain Struct Funct, 220:2043-2057, 2015.
- Nonaka M, Kim R, Fukushima H, Sasaki K, Suzuki K, Okamura M, Ishii Y, Kawashima T, Kamijo S, Takemoto-Kimura S, Okuno H, Kida S, Bito H: Region-specific activation of CRTC1-CREB signaling mediates long-term fear memory. Neuron, 84:92-106, 2014.
- Kawashima T, Kitamura K, Suzuki K, Nonaka M, Kamijyo S, Takemoto-Kimura S, Kano M, Okuno H, Ohki K, Bito H: Functional labeling of neurons and their projections using the synthetic activity?dependent promoter E-SARE. Nat Methods, 10:889?895, 2013.
- Okuno H, Akashi K, Ishii Y, Yagishita-Kyo N, Suzuki K, Nonaka M, Kawashima T, Fujii H, Takemoto-Kimura S, Abe M, Natsume R, Chowdhury S, Sakimura K, Worley PF, Bito H. Inverse synaptic tagging of inactive synapses via dynamic interaction of Arc/Arg3.1 with CaMKIIβ. Cell, 149:886-898, 2012.
- Kawashima T., Okuno H, Nonaka M, Adachi-Morishima A, Kyo N, Okamura M, Takemoto-Kimura S, Worley P, Bito H: A synaptic activity-responsive element in the Arc/Arg3.1 promoter essential for synapse-to-nucleus signaling in activated neurons. Proc Natl Acad Sci USA, 106:316-321, 2009.
- Tokuyama W, Okuno H, Hashimoto T, Li Y-X, Miyashita Y: BDNF upregulation during declarative memory formation in the monkey inferotemporal cortex. Nat Neurosci, 3:1134-1142, 2000.
- Okuno H., Tokuyama W, Li Y-X, Hashimoto T, Miyashita Y: Quantitative evaluation of neurotrophin and trk mRNA expression in visual and limbic areas along the occipito-temporo-hippocampal pathway in adult macaque monkeys. J Comp Neurol, 408:378-398, 1999.
原口みさこ
- Tabata S, Yamamoto M, Goto H, Hirayama A, Ohishi M, Kuramoto T, Mitsuhashi A, Ikeda R, Haraguchi M, Kawahara K, Shinsato Y, Minami K, Saijo A, Hanibuchi M, Nishioka Y, Sone S, Esumi H, Tomita M, Soga T, Furukawa T, Akiyama SI. Thymidine Catabolism as a Metabolic Strategy for Cancer Survival. Cell Rep. 19(7):1313-1321, 2017.
- Haraguchi M, Sato M, Ozawa M. CRISPR/Cas9n-Mediated Deletion of the Snail 1Gene (SNAI1) Reveals Its Role in Regulating Cell Morphology, Cell-Cell Interactions, and Gene Expression in Ovarian Cancer (RMG-1) Cells.PLoS One. 10:e0132260. 2015
- Haraguchi M, Indo HP, Iwasaki Y, Iwashita Y, Fukushige T, Majima HJ, Izumo K, Horiuchi M, Kanekura T, Furukawa T, Ozawa M. Snail modulates cell metabolism in MDCK cells. Biochem Biophys Res Commun. 432:618-625, 2013.
- Haraguchi M. The role of transcriptional regulator snail in cell detachment, reattachment and migration. Cell Adh Migr. 3:259-263, 2009.
- Haraguchi M, Okubo T, Miyashita Y, Miyamoto Y, Hayashi M, Crotti TN, McHugh KP, Ozawa M. Snail regulates cell-matrix adhesion by regulation of the expression of integrins and basement membrane proteins. J Biol Chem. 283(35):23514-23, 2008.
- Haraguchi M, Torii S, Matsuzawa Si, Xie Z, Kitada S, Krajewski S, Yoshida H, Mak TW, Reed JC. Apoptotic protease activating factor 1 (Apaf-1)-independent cell death suppression by Bcl-2. J Exp Med, 191:1709-1720, 2000.
- Haraguchi M, Miyadera K, Uemura K, Sumizawa T, Furukawa T, Yamada K, Akiyama S, Yamada Y. Angiogenic activity of enzymes. Nature, 368:198, 1994.
城山優治
- Goto F, Kiyama* Y, Ogawa I, Okuno H, Ichise T, Ichise H, Anai M, Kodama T, Yoshida N, Bito H, Manabe* T. Gastrin-releasing peptide regulates fear learning under stressed conditions via activation of the amygdalostriatal transition area. Molecular Psychiatry, Accepted for publication, 2021. *, Corresponding authors
- Ohnishi T#, Kiyama Y#, Arima-Yoshida F#, Kadota M#,Ichikawa T, Yamada K, Watanabe A, Ohba H, Tanaka K, Nakaya A, Horiuchi Y, Iwayama Y, Toyoshima M, Ogawa I, Shimamoto-Mitsuyama C, Maekawa M, Balan S, Arai M, Miyashita M, Toriumi K, Nozaki Y, Kurokawa R, Suzuki K, Yoshikawa A, Toyota T, Hosoya T, Okuno H, Bito H, Itokawa M, Kuraku S, Manabe T, Yoshikawa T. Cooperation of LIM domain-binding 2 (LDB2) with EGR in the pathophysiology of schizophrenia. EMBO Mol Med, 13:e12574, 2021. #These authors contributed equally to this work.
- Kiyama Y., Kikkawa Y.S., Kinoshita M., Matsumoto Y., Kondo K., Fujimoto C., Iwasaki S., Yamasoba T., Manabe T. The adhesion molecule cadherin 11 is essential for acquisition of normal hearing ability through middle ear development in the mouse. Laboratory Investigation, doi: 10.1038/s41374-018-0083-y. 2018.
- Nakazawa T., Hashimoto R., Sakoori K., Sugaya Y., Tanimura A., Hashimotodani Y., Ohi K., Yamamori H., Yasuda Y., Umeda-Yano S., Kiyama Y., Konno K., Inoue T., Yokoyama K., Inoue T., Numata S., Ohnuma T., Iwata N., Ozaki N., Hashimoto H., Watanabe M., Manabe T., Yamamoto T., Takeda M. Kano M. Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders. Nature Communications, 7: 10594, 2016.
- Wakabayashi C., Kiyama Y., Kunugi H., Manabe T. Iwakura Y. Age-dependent regulation of depression-like behaviors through modulation of adrenergic receptor alpha(1)A subtype expression revealed by the analysis of interleukin-1 receptor antagonist knockout mice. Neuroscience, 192: 475-484, 2011.
- Morikawa E., Mori H., Kiyama Y., Mishina M., Asano T., Kirino T. Attenuation of focal ischemic brain injury in mice deficient in the epsilon1 (NR2A) subunit of NMDA receptor, Journal of Neuroscience, 18: 9727-9732, 1998.
- Kiyama Y., Manabe T., Sakimura K., Kawakami F., Mori H., Mishina M. Increased thresholds for long-term potentiation and contextual learning in mice lacking the NMDA-type glutamate receptor epsilon1 subunit., Journal of Neuroscience, 18: 6704-6712, 1998.
主な特許等
| 名称 | 発明者等、出願番号 |
|---|---|
| 神経活動依存的プロモータ活性を有するDNA、及びこれを含むベクター | 尾藤晴彦、奥野浩行、川島尚之. 特許第5971661号 |
主な研究費取得状況
奥野浩行
| 事業・種目 / 期間等 | 研究 |
|---|---|
| 基盤研究（B）（一般）代表 平成31年度～令和3年度 |
可塑性制御因子Arcの逆シナプスタグ機構に基づく大脳認知記憶制御の解明 |
| 新学術領域「脳情報動態」（公募）代表 平成30年度～平成31年度 |
機能的回路多重標識と転写産物プロファイリングによる脳多領野記憶痕跡モデルの検証 |
| 基盤研究（B）（一般）代表 平成27年度～平成30年度 |
シナプス可塑性関連因子Arcによる認知機能調節機構の解明 |
| 新学術領域「マイクロ精神病態」（公募）代表 平成25年度～平成26年度 |
新奇環境認知により活性化される単一ニューロン種のトランスクリプトーム解析 |
| 基盤研究（B）（一般）代表 平成24年度～平成26年度 |
シナプス活動依存的遺伝子Arcの可塑性調節機能の解明 |
原口みさ子
| 事業・種目 / 期間等 | 研究 |
|---|---|
| 基盤研究（C）代表 2010-2012 |
転写因子スネイルによる細胞のエネルギ-代謝調節機構の解明 |
| 基盤研究（C）代表 2007-2009 |
上皮-間葉変換を誘導する転写因子スネイルによる細胞骨格変化と転移の制御機構 |
| 大山健康財団 代表 2005 |
IL-10の発現調節の制御と感染予防 |
| 基盤研究（C）代表 2003-2004 |
チミジンホスホリラーゼの腫瘍免疫、血管新生、浸潤、転移における機能の分子機構解析 |
| 特定領域研究 代表 2002 |
感染初期過程におけるチミジンホスホリラーゼの宿主応答の抑制機構の解析 |
城山優治
| 事業・種目 / 期間等 | 研究 |
|---|---|
| 基盤研究（C）代表 平成31年度～令和3年度 |
ストレス下で心を平穏に保つための脳神経回路 |
| 基盤研究（C）代表 平成27年度～平成30年度 |
活動神経のプロファイリングを通じた扁桃体機能解析 |
| 若手研究（B）代表 平成23年度～平成25年度 |
ドミナント・ネガティブ型Ｃｒｅを応用した扁桃体特異的遺伝子ＫＯマウスの作成と解析 |
| 新学術領域研究(研究課題提案型) 代表 平成21年度～平成23年度 |
脳部位特異性の極めて高い遺伝子ノックダウンマウスの新規作製法の開発とその応用 |
