東京大学  文学部  行動文化学科心理学専修課程  2001年03月  卒業

東京大学  大学院人文社会系研究科  基礎文化研究専攻心理学専門分野  修士課程  2003年03月  修了

東京大学  大学院人文社会系研究科  基礎文化研究専攻心理学専門分野  博士課程  2008年03月  単位取得満期退学

東京大学  大学院人文社会系研究科  心理学専門分野  博士課程  2010年  単位取得満期退学

博士（心理学）  東京大学

日本生理学会

日本神経科学学会

神経科学一般

生物物理学

神経科学一般

シナプス辺縁部におけるナノカラム構造の分子機構及び生理機能の総合的解明，2024年04月 - 2027年03月

Cbln4による抑制性シナプスと興奮性シナプス分化制御機構の解明，2021年04月 - 2024年03月

概要： グルタミン酸が放出される興奮性シナプス後部においては、グルタミン酸受容体と後シナプス肥厚部構成タンパク質であるPSD95などが集積する。一方、抑制性シナプス伝達物質GABAが放出される軸索直下には、主に樹状突起上のシャフトに抑制性シナプス後部が誘導され、抑制性シナプス伝達を担うGABAA受容体が、Gephyrinなどの足場タンパク質とともに集積してくる。
同じ一本の樹状突起上に、入力線維の性質に応じて、構造的・機能的に特化したシナプス後部が、樹状突起上の特定の領域に区分されて形成される分子機構についてはいまだに未解明である。
申請者らは分泌性シナプスオーガナイザーCblnファミリーの機能を発見してきた。Cblnサブファミリーの一つであるCbln4は、興奮性シナプスのみならず、抑制性GABA作動性神経細胞（SST-Int）にも発現し、CA3錐体細胞との抑制性シナプスにも局在することを見出した。嗅内皮質から興奮性の入力を受ける貫通線維－網状分子層シナプスにおいても同じCbln4が分泌している。つまりCA3錐体細胞では、抑制性、興奮性の入力線維から、同じCbln4を受け取る。それにも関わらず、樹状突起の棘突起とシャフトに、それぞれ異種のシナプスをシナプス入力特異的に形成し成熟させることができる。本研究によって海馬CA3錐体細胞をモデルとして、限られた種類のシナプス形成因子によって、シナプスに多様性を生じさせ複雑な神経回路網を作り出す分子基盤を明らかとする。
本年度はHA tag Cbln4トランスジェニックマウスを作成し、その詳細な検討により、海馬シナプスにおいてCbln4がどのように局在するかを明らかとし、また他のシナプスオーガナイザーとの関連を探索する目的でNeuroligin1/2/3ノックアウトマウスから調整した神経細胞におけるCbln4と受容体タンパク質の機能を解析した。

新規シナプス御機構：細胞外イオン濃度の活動依存的変化が果たす機能的役割の解明，2019年04月 - 2022年03月

概要： 小脳平行線維（PF）―プルキンエ細胞（PC）シナプスに局在するδ2型グルタミン酸受容体（GluD2）について、①同シナプスの長期可塑性（LTD）に必須であること、②特に幼若期において同シナプスの活動に応じてバーグマングリアから放出されるDセリンとの結合がLTD誘導すること、③近年の構造解析からDセリン結合部位近郊にCa結合部位があり、Dセリンに対する親和性に影響することから、PF-PCシナプスの間隙の神経活動依存的なCa動態がDセリン依存性LTDの新規制御機構である可能性がある。本研究は、この可能性について神経回路レベルだけでなく個体行動レベルでの解明を目指す。
本年度は、まず前年度から進めていた、GluD2のCa結合能を操作したノックイン（KI）マウス（KI）とDセリン分解酵素であるDAOを欠落させたノックアウト（KO）マウスの交配を行い、得られた個体から順次視機性眼球反応（OKR）を使った行動実験を行った。DAO KO下で2点変異を導入してCa結合状態を模倣したKI（dKI）マウスと野生型を比較したところ、dKIマウスでは野生型よりも成績が下がる傾向を示した（①）。一方、DAO KO下で1点変異を導入してCa結合能を欠落させたKI（sKI）マウスと野生型マウスを比較したところ、有意な差が生じない傾向が示された（②）。①の結果については、前年度の電気生理学的実験の結果（dKIマウスでは、長期可塑性が抑制される）と一致した。一方、②の結果については一致しなかった（sKIマウスでは、長期化阻止が亢進する）が、これは。DAOのホモ個体では、Dセリンの濃度が十分に高いためにCa結合能の相違が結果に反映されにくい可能性が考えられた。そこで、DAOのヘテロとsKIマウスを交配させて再度実験する計画を立て、交配を開始した。現在得られた個体から順次行動実験を開始する予定である。

補体様分泌因子とグルタミン酸受容体クロストークによるシナプス成熟の分子機構解明，2017年04月 - 2021年03月

概要： C1qlファミリー分子と結合するneurexin3のスプライシング特異的ノックアウトマウスを作製した。特異的抗体にて両者が共局在するシナプスを明らかとしたが、ノックアウトマウスにおいて両者のシナプス局在相互作用は見られなかった。しかし本マウスでシナプス前部機能に対し共通した異常が観察されたことから、両者が協働してシナプス前部に働きかける可能性を示唆した。また、同様にC1qlファミリー分子と結合するカイニン酸受容体に、シナプス前部分化誘導能があることを発見した。この機能は、グルタミン酸作動性のシナプスに選択的で、C1qlとの結合は必須ではなく、またneurexinの関与もないことを明らかとした。

神経伝達の新しい制御機構：活動依存的な細胞外イオン濃度の変化による制御機構の解明，2017年04月 - 2019年03月

概要： 小脳平行線維シナプスに発現するδ2型グルタミン酸受容体（GluD2）はDセリンと結合することで同シナプス伝達を長期にわたって抑制する機能を持つ（DセリンLTD）が、Dセリン結合領域にCa2+結合部位を持つ。本研究では神経活動依存的なCa2+濃度変化がDセリンLTDに及ぼす影響を検討した。
DセリンLTDは、誘発刺激を与える際の細胞外Ca2+濃度に依存して抑制された。一方、Ca2+結合能を阻害した変異型GluD2を持つノックインマウスではDセリンLTDは常に亢進していた。これらの結果から、GluD2の機能は神経活動に依存したCa2+濃度変化による制御を受けていることが示唆された。