(2020年新設) 医化学・細胞生物学分野:金川研究室
愛媛県 愛媛大学 医学系研究科(募集区分:博士)
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ラボのメインテーマ
筋ジストロフィーやサルコペニアなどの筋疾患、認知症、糖鎖生物学
研究の将来性
難治性疾患や神経疾患に対する治療法の開発、糖鎖修飾の原理解明
研究のここが面白い!
疾患のメカニズムを解明し、それにもとづく画期的な治療法を世に発表すること、基礎生物学的な新しい知見をみつけること
金川研のアピールポイント!
初心者歓迎
自然と文化が融和した生活環境
共同研究施設が充実
臨床に近い研究
アットホームな雰囲気
異分野融合
当講座では、遺伝性疾患や糖鎖異常症の分子病態を生化学・分子遺伝学・細胞生物学などの手法をベースに最先端技術を取り入れつつ解明し、その病態機序にもとづく分子標的治療法や遺伝子治療法の開発を行っています。特に筋ジストロフィー、滑脳症、心不全、認知症などに着目しています。また、レニン・アンジオテンシン系による組織障害の分子・生理基盤を解明し、生活習慣病や認知機能への影響を明らかにすることも目指しています。基礎医学生物学の側面では、翻訳後修飾や細胞内輸送の分子メカニズムの解明を目指すオルガネラ生物学や、細胞が機械刺激を感知する仕組みを解明しサルコペニアなどの創薬応用を目指す機械生物学の研究も行っています。
1.筋ジストロフィー・滑脳症・心筋症の病態メカニズムと治療法の開発
福山型筋ジストロフィーを代表とする糖鎖異常型筋ジストロフィーは2000年代前半に確立された疾患群で、細胞外マトリクス受容体のジストログリカンという分子の糖鎖異常を発症要因とします。私たちは、この疾患概念の確立に携わり、糖鎖の機能と構造、原因遺伝子機能、そして病態機序を明らかにしてきました。また、その過程で新規の翻訳後修飾体であるリビトールリン酸と、その修飾酵素も発見しました。この疾患群は、Ⅱ型滑脳症などの中枢神経障害や心筋症も合併しますが、これらの病変に対しても独自の疾患モデルを用いた病態解明を進め、様々な治療法の開発を目指しています。
2.オルガネラバイオロジー
糖鎖は様々な生命現象に関わるため、その生物学的意義を明らかにすることで、組織機能の維持や獲得の原理、病態の解明につながる可能性を秘めています。近年の技術進歩によって、糖鎖の構造や糖転移酵素の作動機序なども明らかになってきましたが、まだまだ不明な点が多い領域です。糖鎖修飾の特異性を決定するメカニズムが存在するはずですが、その実体はほとんど明らかにされていません。私たちはリビトールリン酸糖鎖修飾に着目し、グライコミクスやプロテオミクスの手法も含めた新しい切り口から、糖鎖修飾の秩序を制御する分子基盤の解明を目指しています。
3.メカノバイオロジー
細胞には熱や動きなどの物理環境を感知し化学情報へと変換する仕組みが備わっていますが、このような細胞の機械応答の異常は、時に筋萎縮や心不全、骨粗しょう症などの疾患につながります。ところが、細胞がどのように機械刺激を感知し、どのようにそのシグナルを組織恒常性の維持に用いているのかについては、あまりわかっていません。この問題に対して、機械受容体を中心とする分子複合体―メカノセンソームという新概念を軸に、機械応答の分子・細胞・臓器にわたる多層的解析を通じ、環境への適応に重要な機械感知・シグナルの基盤を明らかにしていきます。最終的には、サルコペニア・ロコモティブシンドローム、筋痛、心不全、認知機能低下などの解明を視野に、超高齢社会におけるQOL向上に貢献することを目指します。
4.認知症
超高齢社会において増加の一途をたどる認知症の予防・進展抑制の対策は急務であるものの、根本的な治療法は未だに存在していません。 主な認知症として神経細胞変性によるアルツハイマー病と脳血管障害による血管性認知症が挙げられます。私たちは認知症にかかわるアミロイドβの産出・代謝のメカニズムや、レニン・アンジオテンシン系を基盤とする血管障害・老化に関わる内在性の制御因子を探索し、画期的な予防・治療法の開発を目指しています。
金川研究室の主な研究成果
1.筋ジストロフィー・滑脳症・心筋症の病態メカニズムと治療法の開発
福山型筋ジストロフィーを代表とする糖鎖異常型筋ジストロフィーは2000年代前半に確立された疾患群で、細胞外マトリクス受容体のジストログリカンという分子の糖鎖異常を発症要因とします。私たちは、この疾患概念の確立に携わり、糖鎖の機能と構造、原因遺伝子機能、そして病態機序を明らかにしてきました。また、その過程で新規の翻訳後修飾体であるリビトールリン酸と、その修飾酵素も発見しました。この疾患群は、Ⅱ型滑脳症などの中枢神経障害や心筋症も合併しますが、これらの病変に対しても独自の疾患モデルを用いた病態解明を進め、様々な治療法の開発を目指しています。
2.オルガネラバイオロジー
糖鎖は様々な生命現象に関わるため、その生物学的意義を明らかにすることで、組織機能の維持や獲得の原理、病態の解明につながる可能性を秘めています。近年の技術進歩によって、糖鎖の構造や糖転移酵素の作動機序なども明らかになってきましたが、まだまだ不明な点が多い領域です。糖鎖修飾の特異性を決定するメカニズムが存在するはずですが、その実体はほとんど明らかにされていません。私たちはリビトールリン酸糖鎖修飾に着目し、グライコミクスやプロテオミクスの手法も含めた新しい切り口から、糖鎖修飾の秩序を制御する分子基盤の解明を目指しています。
3.メカノバイオロジー
細胞には熱や動きなどの物理環境を感知し化学情報へと変換する仕組みが備わっていますが、このような細胞の機械応答の異常は、時に筋萎縮や心不全、骨粗しょう症などの疾患につながります。ところが、細胞がどのように機械刺激を感知し、どのようにそのシグナルを組織恒常性の維持に用いているのかについては、あまりわかっていません。この問題に対して、機械受容体を中心とする分子複合体―メカノセンソームという新概念を軸に、機械応答の分子・細胞・臓器にわたる多層的解析を通じ、環境への適応に重要な機械感知・シグナルの基盤を明らかにしていきます。最終的には、サルコペニア・ロコモティブシンドローム、筋痛、心不全、認知機能低下などの解明を視野に、超高齢社会におけるQOL向上に貢献することを目指します。
4.認知症
超高齢社会において増加の一途をたどる認知症の予防・進展抑制の対策は急務であるものの、根本的な治療法は未だに存在していません。 主な認知症として神経細胞変性によるアルツハイマー病と脳血管障害による血管性認知症が挙げられます。私たちは認知症にかかわるアミロイドβの産出・代謝のメカニズムや、レニン・アンジオテンシン系を基盤とする血管障害・老化に関わる内在性の制御因子を探索し、画期的な予防・治療法の開発を目指しています。
金川研究室の主な研究成果
脳形成過程におけるジストログリカン糖鎖修飾の時間的必要性と胎児期における遺伝子デリバリーによる皮質形成異常の解消
論文タイトル Temporal requirement of dystroglycan glycosylation during brain development and rescue of severe cortical dysplasia via gene delivery in the fetal stage.
著者名 Sudo A (学部生,発表時は医師) et al.,
雑誌名 Hum Mol Genet (2018)
著者名 Sudo A (学部生,発表時は医師) et al.,
雑誌名 Hum Mol Genet (2018)
リビトールリン酸という翻訳後修飾の発見と筋ジストロフィーにおけるその異常
論文タイトル Identification of a Post-translational Modification with Ribitol-Phosphate and Its Defect in Muscular Dystrophy.
著者名 Kanagawa M (講師) et al.,
雑誌名 Cell Rep (2016年)
プレスリリースはこちら(日本語)
著者名 Kanagawa M (講師) et al.,
雑誌名 Cell Rep (2016年)
プレスリリースはこちら(日本語)
LARGEによる分子認識はジストログリカンの機能的発現に必須である
論文タイトル Molecular recognition by LARGE is essential for expression of functional dystroglycan.
著者名 Kanagawa M (ポスドク) et al.,
雑誌名 Cell (2004年)
著者名 Kanagawa M (ポスドク) et al.,
雑誌名 Cell (2004年)
2021年に発表された論文
2020年以前に発表された主要論文
マウスの関節軟骨におけるルブリシンの誘導と異所性軟骨内骨化の抑制におけるTRPV2の関与
論文タイトル Involvement of Transient Receptor Potential Vanilloid Channel 2 in the Induction of Lubricin and Suppression of Ectopic Endochondral Ossification in Mouse Articular Cartilage.
著者名 Nakamoto H (共同研究) et al.,
雑誌名 Arthritis Rheumatol (2021)
著者名 Nakamoto H (共同研究) et al.,
雑誌名 Arthritis Rheumatol (2021)
アンジオテンシンIIとアミロイドβが相乗的に脳血管平滑筋細胞の退化を誘導する
論文タイトル Angiotensin II and Amyloid-β Synergistically Induce Brain Vascular Smooth Muscle Cell Senescence.
著者名 Bai HY (特任講師) et al.,
雑誌名 Am J Hypertens (2021)
著者名 Bai HY (特任講師) et al.,
雑誌名 Am J Hypertens (2021)
糖鎖異常型筋ジストロフィーにおける末梢蝸牛神経の髄鞘形成不全を伴う先天性聴覚障害
論文タイトル Congenital hearing impairment associated with peripheral cochlear nerve dysmyelination in glycosylation-deficient muscular dystrophy.
著者名 Morioka S (共同研究) et al.,
雑誌名 PLoS Genet (2020)
著者名 Morioka S (共同研究) et al.,
雑誌名 PLoS Genet (2020)
ガレクチン3結合タンパク質はアミロイド前駆体タンパク質のβ切断を制御することでアミロイドβ産出を抑制する
論文タイトル Galectin 3-binding protein suppresses amyloid-β production by modulating β-cleavage of amyloid precursor protein.
著者名 Seki T (大学院生) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2020)
著者名 Seki T (大学院生) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2020)
筋ジストロフィーに関わるリビトールリン酸転移酵素であるフクチン相同性タンパク質の結晶構造
論文タイトル Crystal structures of fukutin-related protein (FKRP), a ribitol-phosphate transferase related to muscular dystrophy.
著者名 Kuwabara N (共同研究) et al.,
雑誌名 Nat Commun (2020)
著者名 Kuwabara N (共同研究) et al.,
雑誌名 Nat Commun (2020)
フクチン欠損によって明らかになった筋ジストロフィー関連心筋症の細胞・分子病態メカニズム
論文タイトル Elimination of fukutin reveals cellular and molecular pathomechanisms in muscular dystrophy-associated heart failure.
著者名 Ujihara Y (共同研究) et al.,
雑誌名 Nat Commun (2019)
著者名 Ujihara Y (共同研究) et al.,
雑誌名 Nat Commun (2019)
近傍ライゲーション法により明らかになった多系統萎縮症脳におけるαシヌクレインオリゴマーの広範な分布
論文タイトル Wide distribution of alpha-synuclein oligomers in multiple system atrophy brain detected by proximity ligation.
著者名 Sekiya H (大学院生) et al.,
雑誌名 Acta Neuropathol (2019)
著者名 Sekiya H (大学院生) et al.,
雑誌名 Acta Neuropathol (2019)
ゲノムワイド関連解析によるインシリコ薬剤スクリーニングによって同定された抗メラノーマ剤ダブラフェニブがパーキンソン病の進行を抑制する
論文タイトル In silico drug screening by using genome-wide association study data repurposed dabrafenib, an anti-melanoma drug, for Parkinson’s disease.
著者名 Uenaka T (大学院生) et al.,
雑誌名 Hum Mol Genet (2018)
著者名 Uenaka T (大学院生) et al.,
雑誌名 Hum Mol Genet (2018)
細胞表面でのホスファチジルセリンのフリップフロップはピエゾ1依存の筋管形成に必須である
論文タイトル Cell surface flip-flop of phosphatidylserine is critical for PIEZO1-mediated myotube formation.
著者名 Tsuchiya M (共同研究) et al.,
雑誌名 Nat Commun (2018)
著者名 Tsuchiya M (共同研究) et al.,
雑誌名 Nat Commun (2018)
CDP-グリセロールはαジストログリカンのOマンノース型糖鎖生合成を阻害する
論文タイトル CDP-glycerol inhibits the synthesis of the functional O-mannosyl glycan of α-dystroglycan.
著者名 Imae R (共同研究) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2018)
著者名 Imae R (共同研究) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2018)
脳形成過程におけるジストログリカン糖鎖修飾の時間的必要性と胎児期における遺伝子デリバリーによる皮質形成異常の解消
論文タイトル Temporal requirement of dystroglycan glycosylation during brain development and rescue of severe cortical dysplasia via gene delivery in the fetal stage.
著者名 Sudo A (学部生,発表時は医師) et al.,
雑誌名 Hum Mol Genet (2018)
著者名 Sudo A (学部生,発表時は医師) et al.,
雑誌名 Hum Mol Genet (2018)
フクチンとフクチン相同性タンパク質の内在的活性はキシロース転移酵素TMEM5と共存する
論文タイトル Cell endogenous activities of fukutin and FKRP coexist with the ribitol xylosyltransferase, TMEM5
著者名 Nishihara R (大学院生) et al.,
雑誌名 Biochem Biophys Res Commun (2018)
著者名 Nishihara R (大学院生) et al.,
雑誌名 Biochem Biophys Res Commun (2018)
Ror1チロシンキナーゼは筋再生過程における衛星細胞増殖の制御に重要な役割を果たす
論文タイトル The Ror1 receptor tyrosine kinase plays a critical role in regulating satellite cell proliferation during regeneration of injured muscle.
著者名 Kamizaki K (共同研究) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2017)
著者名 Kamizaki K (共同研究) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2017)
TMEM5はジストログリカンの機能的糖鎖修飾に必要なリビトールβ1,4キシロース転移酵素をコードしている
論文タイトル The Muscular Dystrophy Gene TMEM5 Encodes a Ribitol β1,4-Xylosyltransferase Required for the Functional Glycosylation of Dystroglycan.
著者名 Manya H (共同研究) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2016)
著者名 Manya H (共同研究) et al.,
雑誌名 J Biol Chem (2016)
POMGnT1の糖鎖結合ドメインはαジストログリカンのO-マンノシル化を制御する
論文タイトル Carbohydrate-binding domain of the POMGnT1 stem region modulates O-mannosylation sites of α-dystroglycan.
著者名 Kuwabara N (共同研究) et al.,
雑誌名 Proc Natl Acad Sci U S A (2016)
著者名 Kuwabara N (共同研究) et al.,
雑誌名 Proc Natl Acad Sci U S A (2016)
リビトールリン酸という翻訳後修飾の発見と筋ジストロフィーにおけるその異常
論文タイトル Identification of a Post-translational Modification with Ribitol-Phosphate and Its Defect in Muscular Dystrophy.
著者名 Kanagawa M (講師) et al.,
雑誌名 Cell Rep (2016)
著者名 Kanagawa M (講師) et al.,
雑誌名 Cell Rep (2016)
私たちの研究室では、独自にテーマを探索し新たな概念を創出できる研究者の育成を目指しています。そのためには、①科学的疑問を明確にし、②自由な発想に基づいた研究をすすめ、③論理的な議論と考察を重ね、④獲得した医学的知見を発信する、というステップを基本としますが、なによりも困難でチャレンジングな研究を最後まで成し遂げる力の獲得が重要で、それが世界に通用する人材として次のステップへと踏み出すことにつながると信じています。
現在の研究においては、学際性(様々な領域の学術的視点・手法)や国際性がとても重要です。このような点からも、テーマ・期間等問わず、あらゆる分野の学生や人材を受け入れていきたいと思っています。そして可能な限り国際経験を積んで欲しいと思います。私たちの講座は、疾患の基礎研究を行い、その成果を臨床に還元することを目指しています。皆さんが興味を抱いている研究テーマと、私たちが行っている研究テーマはかけ離れているかもしれません。しかし、そこに学術的融合が発生し、まったく新しいことを発見する可能性が秘められています。まずはお話だけでも結構ですので、気軽にご連絡ください。
大学院は様々な背景をもつ人が集まる場です。そこは、人生でかけがえのない仲間をみつけ、あるいは社会に出た後でも原点回帰できる場になることもあるでしょう。私たちの研究室に在籍したという経験が人生にとって糧になるような研究室にしたいと思っています。私たちの講座で受け入れることができる修士課程は残念ながらありませんが、博士課程からは受け入れが可能です。それまでに培った研究背景をベースに異分野融合などの形で研究を進められるよう対処したいと思います。ご相談いただければと思います。
現在の研究においては、学際性(様々な領域の学術的視点・手法)や国際性がとても重要です。このような点からも、テーマ・期間等問わず、あらゆる分野の学生や人材を受け入れていきたいと思っています。そして可能な限り国際経験を積んで欲しいと思います。私たちの講座は、疾患の基礎研究を行い、その成果を臨床に還元することを目指しています。皆さんが興味を抱いている研究テーマと、私たちが行っている研究テーマはかけ離れているかもしれません。しかし、そこに学術的融合が発生し、まったく新しいことを発見する可能性が秘められています。まずはお話だけでも結構ですので、気軽にご連絡ください。
大学院は様々な背景をもつ人が集まる場です。そこは、人生でかけがえのない仲間をみつけ、あるいは社会に出た後でも原点回帰できる場になることもあるでしょう。私たちの研究室に在籍したという経験が人生にとって糧になるような研究室にしたいと思っています。私たちの講座で受け入れることができる修士課程は残念ながらありませんが、博士課程からは受け入れが可能です。それまでに培った研究背景をベースに異分野融合などの形で研究を進められるよう対処したいと思います。ご相談いただければと思います。
・医師
・米国留学
・製薬企業
〒791-0204 愛媛県東温市志津川454
令和4年度 4月期入学者についての入試情報
<<注意>>
新型コロナウイルスの影響により、試験の情報が急に変更になる可能性があります。
【修士課程】
ありません。
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【博士課程】
医学系研究科医学専攻
<入試日程>
2022年 2月 9日
<試験科目>
・口述試験 (面接)
・外国語科目 (英語)
※辞書の持ち込み可. 電子辞書等は不可.
研究室概要
<メンバー構成>
金川 基 教授
岩波 純 准教授
閔 莉娟 特任講師
実験補佐員 6名
事務員 1名
学部生 6名
<研究室URL>
https://www.m.ehime-u.ac.jp/school/biochem1/index.html
<大学院情報>
愛媛大学 医学研究科
愛媛大学 医学研究科 博士課程入試情報