研究室の紹介
神経膜機能研究チーム
平林 義雄
チームリーダー
平林 義雄 (Ph.D.)
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研究室プロフィール

高次機能の中枢をなす神経細胞と非神経細胞であるグリア細胞とのダイナミックな相互作用を分子レベルで理解することは、神経細胞の発生分化のみならず、可塑性や生存維持機構を知る上で極めて重要です。我々は、海馬ニューロンやプルキンエ細胞の中枢神経細胞の生存維持と樹状突起などの形態形成は、アストロサイトが積極的に細胞外に分泌しているL-セリンに完全に依存していることを発見しました。グリア由来L-セリンによるこの新たなニューロン・グリア代謝的相互作用を分子・遺伝子レベルで明らかにしてきました。更に、神経細胞に取り込まれたL-セリンは、細胞膜ミクロドメイン"脂質ラフト"の重要構成成分であるスフィンゴ脂質に速やかに変換されます。スフィンゴ脂質合成、および糖脂質合成の鍵を握るグルコシルセラミド合成酵素の遺伝子を使い、神経系の生体膜におけるスフィンゴ脂質の機能解析を進めています。最近、脂質ラフトに存在する新しい生体膜糖脂質を発見しました。グルコースを含む新奇糖脂質は、神経幹細胞に発現し、アストログリア系への細胞分化に関わっていることが分かってきました。このグルコース化糖脂質の生物機能の解明を推進します。又、最近見いだした細胞外グルコースに応答する7回膜貫通型の糖タンパク質(BOSS)の個体レベルでの機能をショウジョウバエとマウスを使って解析し、エネルギー代謝ホメオスタシスの複雑な機構の一端を明らかにしていきます。

研究テーマ

  1. 神経・グリア間の機能カップリングの分子機構の解析
  2. スフィンゴ脂質合成の分子生物学
  3. 脂質微少領域における複合糖鎖・脂質の分子細胞生物学
  4. 細胞間代謝ネットワークの分子機構

関連リンク

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プレスリリース・研究成果

2012年11月21日
肥満に関わる膜タンパク質GPRC5Bの機能を解明
―脂肪細胞膜上にあるGPRC5Bが脂質代謝を制御する―
2008年09月23日
エネルギー恒常性維持にかかわるグルコース応答細胞膜受容体を発見
−膜タンパク質BOSSが、細胞外グルコース応答に関与−新しいウィンドウが開きます。

主要論文

  1. Watanabe S., Endo S., Oshima E., Hoshi T., Higashi H., Yamada K., Tohyama K., Yamashita T., Hirabayashi Y.:
    " Glycosphingolipid synthesis in cerebellar purkinje neurons: Roles in myelin formation and axonal homeostasis"
    Glia, 58, 10, 1197--1207 (2010)
  2. Ayako Kohyama-Koganeya, Yeon-Jeong Kim, Masayuki Miura, Yoshio Hirabayashi.:
    " Drosophila Bride of sevenless (boss) functions as a glucose-responding receptor: loss of boss causes abnormal sugar and lipid metabolism."
    Proc Natl Acad Sci U S A. 105(40), 15328-15333 (2008)
  3. Hirabayashi Y, Furuya S.:
    " Roles of l-serine and sphingolipid synthesis in brain development and neuronal survival"
    Prog. Lipid Res. 47(3), 188-203 (2008).
  4. Nagatsuka Y, Horibata Y, Yamazaki Y, Kinoshita M, Shinoda Y, Hashikawa T, Koshino H, Nakamura T, Hirabayashi Y.:
    " Phosphatidylglucoside exists as a single molecular species with saturated fatty acyl chains in developing astroglial membranes"
    Biochemistry 45(29), 8742-8750 (2006).
  5. Koganeya AK, Sasamura T, Oshima E, Suzuki E, Nishihara S, Ueda R, Hirabayashi Y.:
    " Drosophila glucosylceramide synthase: A negative regulator of cell death mediated by proapoptotic factors."
    J Biol Chem. 279, 35995-36002 (2004)
  6. Yoshida, K., Furuya, S., Osuka, S., Mitoma, J., Shinoda, Y., Watanabe, M., Azuma, N., Tanaka, H., Hashikawa, T., Itohara, S., and Hirabayashi, Y.:
    " Targeted disruption of the mouse 3-phosphoglycerate dehydrogenase gene causes severe neurodevelopmental defects and results in embryonic lethality"
    J. Biol. Chem., 279, 3573-3577 (2004).
  7. Nagatsuka, Y., Fujiwara, S., Ohshima, E., Ishii, K., Kobayashi, T., Shimizu, K., and Hirabayashi, Y.:
    " Carbohydrate-dependent signaling from the phosphatidylglucoside-based microdomain induces granulocytic differentiation of HL60 cells"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 100, 7454-7459 (2003).
  8. Yamazaki, M., Yamada, K., Furuya, S., Mitoma, J., Hirabayashi, Y., and Watanabe, M.:
    " 3- Phosphoglycerate dehydrogenase (3PGDH), a key enzyme for L-serine biosynthesis, is preferentially expressed in the radial glia/ astrocyte lineage and olfactory ensheathing glia in the mouse brain"
    J. Neuroscience, 21, 7691-7704 (2001).
  9. Furuya, S., Tabata, T., Mitoma, J., Yamada, K., Yamasaki, M., Yamamoto, T., Watanabe, M., Kano, M., and Hirabayashi, Y.:
    " L-Serine and glycine serve as major astroglia-derived trophic factors for cerebellar Purkinje neurons"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 11528-11533 (2000).
  10. Ichikawa, S. and Hirabayashi, Y.:
    " Glucosylceramide synthase and glycosphingolipid synthesis"
    Trends Cell Biol.,(review article)8, 198-202 (1998).

メンバー

主宰者

平林 義雄
チームリーダー

メンバー

金 然正
研究員
香山 綾子
研究員
長塚 靖子
研究員
石橋 洋平
基礎科学特別研究員
江ア 加代子
大学院生リサーチ・アソシエイト
大嶋 恵理子
テクニカルスタッフT
清水 知佳
テクニカルスタッフT
浅野 佳美
テクニカルスタッフU
嶋崎 喜代子
テクニカルスタッフU
加藤 啓子
客員研究員
渡辺 俊
客員研究員
古屋 茂樹
客員研究員
東 秀好
客員研究員
濱中 すみ子
客員研究員
佐野 孝光
客員研究員
大橋 陽子
研究嘱託
石井 久美
研究補助パートタイマー
清水 智子
研究補助パートタイマー
天田 清香
一般事務パートタイマー