研究者業績
基本情報
- 所属
- 藤田医科大学 医科学研究センター 難病治療学 教授
- 学位
- 博士(医学)(京都大学)Ph.D.(Kyoto University)
- 研究者番号
- 30281091
- J-GLOBAL ID
- 200901025890179259
- researchmap会員ID
- 0000107006
筋骨格系疾患、糖尿病・肥満、神経変性疾患等の治療の難しい疾患の病態解明と治療法開発に関する研究を行っています。 モデル動物、ノンコーディングRNAの解析、RNA-seqやプロテオミクス等の網羅的解析、微量細胞の分取と分化培養,エクソソームを中心としたナノテクノロジーの医学応用等の先端技術を駆使して難病の病態生理の解明と治療法の基盤確立を目指した研究に取り組んでいます。
研究キーワード
17研究分野
9経歴
9-
2022年6月 - 現在
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2022年4月 - 現在
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2018年10月 - 現在
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2005年 - 現在
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1998年 - 2005年
学歴
2-
1988年4月 - 1992年3月
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1982年4月 - 1988年3月
委員歴
10-
2020年1月 - 現在
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2019年 - 現在
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2018年4月 - 現在
受賞
4論文
171-
Cell reports 115352-115352 2025年2月27日Transient memories are converted to persistent memories at the synapse and circuit/systems levels. The synapse-level consolidation parallels electrophysiological transition from early- to late-phase long-term potentiation of synaptic transmission (E-/L-LTP). While glutamate signaling upregulations coupled with dendritic spine enlargement are common underpinnings of E-LTP and L-LTP, synaptic mechanisms conferring persistence on L-LTP remain unclear. Here, we show that L-LTP induced at the perforant path-hippocampal dentate gyrus (DG) synapses accompanies cytoskeletal remodeling that involves actin and the septin subunit SEPT3. L-LTP in DG neurons causes fast spine enlargement, followed by SEPT3-dependent smooth endoplasmic reticulum (sER) extension into enlarged spines. Spines containing sER show greater Ca2+ responses upon synaptic input and local synaptic activity. Consistently, Sept3 knockout in mice (Sept3-/-) impairs memory consolidation and causes a scarcity of sER-containing spines. These findings indicate a concept that sER extension into active spines serves as a synaptic basis of memory consolidation.
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Protein-Based Mechanism of Wheat Growth Under Salt Stress in Seeds Irradiated with Millimeter Waves.International journal of molecular sciences 26(1) 2024年12月30日Wheat is one of the most extensively grown crops in the world; however, its productivity is reduced due to salinity. This study focused on millimeter wave (MMW) irradiation to clarify the salt-stress tolerance mechanism in wheat. In the present study, wheat-root growth, which was suppressed to 77.6% of the control level under salt stress, was recovered to the control level by MMW irradiation. To reveal the salt-stress tolerance mechanism of MMW irradiation on wheat, a proteomic analysis was conducted. Proteins related to cell cycle, proliferation, and transport in biological processes, as well as proteins related to the nucleus, cytoskeleton, and cytoplasm within cellular components, were inversely correlated with the number of proteins. The results of the proteomic analysis were verified by immunoblot and other analyses. Among the proteins related to the scavenging reactive-oxygen species, superoxide dismutase and glutathione reductase accumulated under salt stress and further increased in the MMW-irradiated wheat. Among pathogen-related proteins, pathogenesis-related protein 1 and the Bowman-Birk proteinase inhibitor decreased under salt stress and recovered to the control level in the MMW-irradiated wheat. The present results indicate that MMW irradiation of wheat seeds improves plant-growth recovery from salt stress through regulating the reactive oxygen species-scavenging system and the pathogen-related proteins. These genes may contribute to the development of salt-stress-tolerant wheat through marker-assisted breeding and genome editing.
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Biology open 13(11) 2024年11月15日Exosomes are small extracellular vesicles (sEVs) secreted via multivesicular bodies (MVBs)/late endosomes and mediators of cell-cell communication. We previously reported a novel post-translational modification by ubiquitin-like 3 (UBL3). UBL3 is localized in MVBs and the plasma membrane and released outside as sEVs, including exosomes. Approximately 60% of proteins sorted in sEVs are affected by UBL3 and localized in various organelles, the plasma membrane, and the cytosol, suggesting that its dynamic movement in the cell before entering the MVBs. To examine the intracellular dynamics of UBL3, we constructed a sophisticated visualization system via fusing fluorescent timers that changed from blue to red form over time with UBL3 and by its expression under Tet-on regulation. Intriguingly, we found that after synthesis, UBL3 was initially distributed within the cytosol. Subsequently, UBL3 was localized to MVBs and the plasma membrane and finally showed predominant accumulation in MVBs. Furthermore, by super-resolution microscopy analysis, UBL3 was found to be associated with one of its substrates, α-tubulin, in the cytosol, and the complex was subsequently transported to MVBs. This spatiotemporal visualization system for UBL3 will form a basis for further studies to elucidate when and where UBL3 associates with its substrates/binding proteins before localization in MVBs.
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Molecular brain 17(1) 57-57 2024年8月15日Discovery of novel post-translational modifications provides new insights into changes in protein function, localization, and stability. They are also key elements in understanding disease mechanisms and developing therapeutic strategies. We have previously reported that ubiquitin-like 3 (UBL3) serves as a novel post-translational modifier that is highly expressed in the cerebral cortex and hippocampus, in addition to various other organs, and that 60% of proteins contained in small extracellular vesicles (sEVs), including exosomes, are influenced by UBL3. In this study, we generated transgenic mice expressing biotinylated UBL3 in the forebrain under control of the alpha-CaMKII promoter (Ubl3Tg/+). Western blot analysis revealed that the expression of UBL3 in the cerebral cortex and hippocampus was 6- to 7-fold higher than that in the cerebellum. Therefore, we performed immunoprecipitation of protein extracts from the cerebral cortex of Ubl3+/+ and Ubl3Tg/+ mice using avidin beads to comprehensively discover UBL3 interacting proteins, identifying 35 new UBL3 interacting proteins. Nine proteins were annotated as extracellular exosomes. Gene Ontology (GO) analysis suggested a new relationship between sEVs and RNA metabolism in neurodegenerative diseases. We confirmed the association of endogenous UBL3 with the RNA-binding proteins FUS and HPRT1-both listed in the Neurodegenerative Diseases Variation Database (NDDVD)-and with LYPLA1, which is involved in Huntington's disease, using immunoprecipitation (IP)-western blotting analysis. These UBL3 interacting proteins will accelerate the continued elucidation of sEV research about proteins regulated by novel post-translational modifications by UBL3 in the brain.
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International journal of molecular sciences 25(15) 2024年7月27日Salt stress is a serious problem, because it reduces the plant growth and seed yield of wheat. To investigate the salt-tolerant mechanism of wheat caused by plant-derived smoke (PDS) solution, metabolomic and proteomic techniques were used. PDS solution, which repairs the growth inhibition of wheat under salt stress, contains metabolites related to flavonoid biosynthesis. Wheat was treated with PDS solution under salt stress and proteins were analyzed using a gel-free/label-free proteomic technique. Oppositely changed proteins were associated with protein metabolism and signal transduction in biological processes, as well as mitochondrion, endoplasmic reticulum/Golgi, and plasma membrane in cellular components with PDS solution under salt stress compared to control. Using immuno-blot analysis, proteomic results confirmed that ascorbate peroxidase increased with salt stress and decreased with additional PDS solution; however, H+-ATPase displayed opposite effects. Ubiquitin increased with salt stress and decreased with additional PDS solution; nevertheless, genomic DNA did not change. As part of mitochondrion-related events, the contents of ATP increased with salt stress and recovered with additional PDS solution. These results suggest that PDS solution enhances wheat growth suppressed by salt stress through the regulation of energy metabolism and the ubiquitin-proteasome system related to flavonoid metabolism.
MISC
188-
筋ジストロフィーおよびその関連疾患の分子病態解明、診断法確立と薬物治療の開発に関する研究 平成20-22年度 総括研究報告書 2011年
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NEUROSCIENCE RESEARCH 71 E333-E333 2011年
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日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集 83回・33回 1P-0762 2010年12月
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基礎老化研究 34(4) 5-11 2010年11月4日老化や難治性筋疾患等に伴って、骨格筋は形態的変化および機能低下が生じる。老化では特に速筋型のタイプII筋線維の萎縮が顕著に見られ、脂肪沈着や繊維化が見られる。骨格筋の再生を担うのは筋衛星細胞であるが、老化に伴い、筋再生能力の低下を来たす。近年、骨格筋量調節因子であるマイスタチンやアクチビンの機能制御により、筋萎縮が防げる事が明らかとなってきた。マイスタチン阻害によって、筋萎縮の防止、繊維化の抑制、体脂肪量の減少、脂肪肝抑制が期待されており、老化、筋疾患、悪液質への応用も現実味を帯びてきた。更に、脂肪細胞の起源に関する研究に近年大きな進展があり、骨格筋内の異所性脂肪変性を担う細胞群や脂肪組織での脂肪産生細胞の起源が明らかとなってきた。本総説では、老化、筋疾患等に伴って生じる筋萎縮の病態と治療法開発の現状、そして、脂肪細胞の起源と異所性脂肪変性に関する最新の知見を筆者らの研究を中心に紹介する。(著者抄録)
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DIFFERENTIATION 80 S41-S41 2010年11月
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DIFFERENTIATION 80 S41-S42 2010年11月
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神経化学 49(2-3) 763-763 2010年8月
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筋ジストロフィーに対する治療研究を臨床に展開するための統括的研究 平成19-21年度 総括研究報告書 2010年
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厚生労働省精神・神経疾患研究委託費による研究報告集 平成21年度 (2年度班・初年度班) 2010年
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NEUROSCIENCE RESEARCH 68 E431-E432 2010年
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筋ジストロフィーおよびその関連する疾患の病態生理の解明と治療薬物の開発に関する研究 清水班 平成17-19年度研究報告書 2008年
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MOLECULAR CANCER THERAPEUTICS 6(12) 3534S-3534S 2007年12月
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体力科学 = JAPANESE JOURNAL OF PHYSICAL FITNESS AND SPORTS MEDICINE 56(1) 82-82 2007年2月1日
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筋ジストロフィーに対する根本的治療を実現するための技術集約的研究 平成16-18年度 総括研究報告書 2007年
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CLINICAL & EXPERIMENTAL METASTASIS 24(4) 297-297 2007年
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日本神経精神薬理学雑誌 = Japanese journal of psychopharmacology 26(5) 229-233 2006年11月25日
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NEUROSCIENCE RESEARCH 55 S201-S201 2006年
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Nihon rinsho. Japanese journal of clinical medicine 63 Suppl 10 418-21 2005年10月 査読有り
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日本臨床 63(増刊10 臨床分子内分泌学(3)) 418-421 2005年10月
書籍等出版物
15-
The Chemical Biology of Long Noncoding RNAs. RNA Technologies, vol 11. Springer, Cham.ISBN 9783030447427 2020年10月
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Myostatin: Structure, Role in Muscle Development and Health Implications. Nova Science publishers 2016年
講演・口頭発表等
119-
Joint Conference of the 22nd Annual Meeting of Asian Oceanian Myology Center and the 10th Annual Meeting of Japan Muscle Society (AOMC-JMS 2024) 2024年9月13日
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Joint Conference of the 22nd Annual Meeting of Asian Oceanian Myology Center and the 10th Annual Meeting of Japan Muscle Society (AOMC-JMS 2024) 2024年9月13日
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FASEB Science Research Conferences, Biological Methylation: Fundamental Mechanisms 2024年7月30日
担当経験のある科目(授業)
10-
2020年4月 - 現在医学修士、生命科学特論 (藤田医科大学)
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2013年4月 - 現在Human Biology (藤田保健衛生大学, 藤田医科大学)
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2010年4月 - 現在病理学 (藤田医科大学)
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2008年4月 - 現在大学院医学研究科 分子生物学技術講座 (藤田医科大学)
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2007年4月 - 現在医療科学部卒業研究 (藤田医科大学)
共同研究・競争的資金等の研究課題
28-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2023年4月 - 2026年3月
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スポーツ庁(文部科学省管轄) 2021年7月 - 2025年2月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2018年4月 - 2021年3月
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文部科学省 科学研究費補助金(基盤研究(C)) 2016年 - 2019年
その他
3-
① 筋萎縮抑制薬開発。 ② 多種類の筋萎縮誘導モデル、新規二分脊椎モデル。 ③ ヒト正常筋や動物由来の高品質・高純度の筋幹細胞、筋支持細胞の取得技術 その細胞を用いた薬剤探索(筋の脂肪化抑制、骨化抑制)の応用実績。 ④ 乳がん由来細胞を用いた、転移・接着性の分子機構解析(エクソソーム分泌、ホルモン感受性、接着分子制御など)。
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教育内容・方法の工夫 医学部生や医療系コメディカルの講義を一部担当。講義内容の理解の助けとし、毎年改訂している。オンライン講義・対面講義の両方に工夫をしている。 医学部の少人数制の生物学の英語テキストの抄読会を行っている。 リサーチマインドを持った医学部学生のSRP(ステューデントリサーチャープログラム)で受け入れと研究指導を行なっている。 医療科学部卒論生の研究指導、発表会に向けた助言を行っている。
教育内容・方法の工夫(授業評価等を含む)
3-
件名医学修士開始年月日2020/04/01概要オンライン講義で、医学部以外の出身者が医学的知識をつけれるように、わかりやすい説明を心がけている。
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件名Human Biology開始年月日2013/04/01概要医学部2年生の少人数制の英語抄読。医学英語力と発表能力のコンピタンス向上に向け、毎年工夫を凝らしている。2020年度はWeb講義として行っており、それに即した教育法を実践している。
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件名病理学開始年月日2010/04/01概要毎年ファイルを改定し、理解度チェックを入れるなど工夫している。