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講座・研究分野

ゲノム再生医学講座

機能プロテオミクス

Department of Biochemistry and Proteomics
  • TEL

    059-231-5007

  • FAX

    059-231-5007

機能プロテオミクス

シグナル伝達分子群は、サイトカインやホルモンなど細胞外からの様々な情報を細胞内に伝達することによって生命機能を制御しています。適切なシグナル伝達は、健康的な個体の維持に重要であり、その異常が様々な病気を引き起こします。私たちの研究室では、免疫、代謝、老化、がんといった、現代医学で重要とされる研究対象に焦点を当てて、病態に関わるシグナル伝達を研究します。それによって病気の理解を深め、新たな治療法の基礎を築きます。特に病気や健康維持に関わる分子の機能を個体レベルで明らかにすることを目指し、発生工学による遺伝子改変マウスの作成、遺伝子工学や各種細胞生物学的手法、プロテオミクスやゲノミクス手法を駆使して研究をしています。

  • 教 授

    緒方正人

  • 講 師

    竹林慎一郎

  • 学部担当科目

    生体の構造と機能(生化学)、分子医学実習(生化学)、分子生命体科学(分担)、医学概論(分担)、分子医科学(院・分担)、生命医科学特論I(院・分担)、生命医科学特論II(院・分担)

  • 附属病院診療科

    -

  • 居 室

    先端医科学教育研究棟 3階

研究・教育内容

疾患制御のカギ分子としてのMAPKの研究

MAPKカスケード構成分子群は、細胞外の情報をリン酸化シグナルとして細胞内に伝達する役割を担っており、刻一刻と変化する外界の様々な状況に細胞が対応するために必要不可欠な分子群です。MAPKの機能は細胞レベルでは、細胞の増殖やアポトーシス、ストレス応答、分化などに関わることが示されてきており、細胞機能の制御におけるMAPKの重要性は明らかです。しかし、哺乳動物の個体レベルでの機能については十分には分かっていませんでした。
私たちの研究室では、p38 やERKといったMAPK遺伝子を欠損したマウスを作製し、個体レベルでの機能解析を行っています。これまでの研究では、個体発生に加えて免疫、炎症、代謝の制御に関わることを見出しています。免疫と代謝、老化、がんは一見別々の生命現象に見えますが、実は密接な関連が示唆されています。例えば、免疫細胞は、代謝性疾患の生活習慣病に関わります。代謝は、老化に関連します。老化はがん化に関連します。MAPK分子は、これらの生命現象に広く関わり、これらを結ぶカギ分子として働く可能性があります。MAPK分子の研究によって、免疫系、代謝系、老化制御、がん化をつなぐあらたな仕組みを明らかにできると期待しています。

老化細胞における染色体構造制御の研究

細胞や個体の老化に関係する遺伝子群の発現調節とその基盤となる細胞核内の染色体構造変化について明らかにしたいと考えています。老化細胞では若い正常細胞と比較して、エネルギー代謝状態が大きく異なっています。この違いが染色体構造制御に影響するのではないかと推測されますが、詳しいことはわかっていません。分子細胞生物学的研究手法、顕微鏡を用いた一細胞レベルでの遺伝子動態解析法、ゲノムワイドな遺伝子発現・クロマチン構造解析技術などを用いて、この問題に取り組んでいきたいと考えています。

画像1
当研究室の研究内容
p38 やERKといったMAPK遺伝子を欠損したマウスを作製し、個体レベルでの機能解析を行っています。

研究業績

  1. Retinoblastoma protein promotes oxidative phosphorylation through upregulation of glycolytic genes in oncogene-induced senescent cells.
    Takebayashi S, Tanaka H, Hino S, Nakatsu Y, Igata T, Sakamoto A, Narita M, Nakao M.
    Aging Cell. 2015 Aug;14(4):689-697.
  2. Murine esBAF chromatin remodeling complex subunits BAF250a and Brg1 are necessary to maintain and reprogram pluripotency-specific replication timing of select replication domains.
    Takebayashi S, Lei I, Ryba T, Sasaki T, Dileep V, Battaglia D, Gao X, Fang P, Fan Y, Esteban MA, Tang J, Crabtree GR, Wang Z, Gilbert DM.
    Epigenetics Chromatin. 2013 Dec 13;6(1):42.
  3. MAPK1 is required for establishing the pattern of cell proliferation and for cell survival during lens development.
    Upadhya D, Ogata M, Reneker LW.
    Development. 2013 Apr;140(7):1573-1582.
  4. Critical role of p38 MAPK for regeneration of the sciatic nerve following crush injury in vivo.
    Kato N, Matsumoto M, Kogawa M, Atkins GJ, Findlay DM, Fujikawa T, Oda H, Ogata M.
    J Neuroinflammation. 2013 Jan 3;10:1.
  5. Chromatin-interaction compartment switch at developmentally regulated chromosomal domains reveals an unusual principle of chromatin folding.
    Takebayashi S, Dileep V, Ryba T, Dennis JH, Gilbert DM.
    Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Jul 31;109(31):12574-12579.
  6. The study of cytokines by Japanese researchers: a historical perspective.
    Kumanogoh A, Ogata M.
    Int Immunol. 2010 Mar 25.
  7. Erk kinases link pre-B cell receptor signaling to transcriptional events required for early B cell expansion.
    Yasuda T, Sanjo H, Pagès G, Kawano Y, Karasuyama H, Pouysségur J, Ogata M, Kurosaki T.
    Immunity. 2008 Apr;28(4):499-508
  8. Complementation of placental defects and embryonic lethality by trophoblast-specific lentiviral gene transfer.
    Okada Y, Ueshin Y, Isotani A, Saito-Fujita T, Nakashima H, Kimura K, Mizoguchi A, Oh-Hora M, Mori Y, Ogata M, Oshima RG, Okabe M, Ikawa M.
    Nat Biotechnol. 2007 Feb;25(2):233-7.
  9. Extracellular signal-regulated protein kinase 2 is required for efficient generation of B cells bearing antigen-specific immunoglobulin G.
    Sanjo H, Hikida M, Aiba Y, Mori Y, Hatano N, Ogata M, Kurosaki T.
    Mol Cell Biol. 2007 Feb;27(4):1236-46.
  10. BANK negatively regulates Akt activation and subsequent B cell responses.
    Aiba Y, Yamazaki T, Okada T, Gotoh K, Sanjo H, Ogata M, Kurosaki T.
    Immunity. 2006 Mar;24(3):259-68.
  11. Ras-ERK MAPK cascade regulates GATA3 stability and Th2 differentiation through ubiquitin-proteasome pathway.
    Yamashita M, Shinnakasu R, Asou H, Kimura M, Hasegawa A, Hashimoto K, Hatano N, Ogata M, Nakayama T.
    J Biol Chem. 2005 Aug 19;280(33):29409-19.
  12. Identification of a DAF-16 transcriptional target gene, scl-1, that regulates longevity and stress resistance in Caenorhabditis elegans.
    Ookuma S, Fukuda M, Nishida E.
    Curr Biol. 2003 Mar 4;13(5):427-31.
  13. Essential role for ERK2 mitogen-activated protein kinase in placental development.
    Hatano N, Mori Y, Oh-hora M, Kosugi A, Fujikawa T, Nakai N, Niwa H, Miyazaki J, Hamaoka T, Ogata M.
    Genes Cells. 2003 Nov;8(11):847-56.
  14. Essential role of MD-2 in LPS responsiveness and TLR4 distribution.
    Nagai, Y., Akashi, S., Nagafuku, M., Ogata, M., Iwakura, Y., Akira, S., Kitamura, T., Kosugi, A., Kimoto, M., and Miyake, K.
    Nature Immunol. 2002 Jul;3(7):667-72.