中村研究室Nakamura Lab.
- 研究分野Research Area
- 神経科学Neuroscience
- 研究テーマResearch theme
- 軸索伸長・ガイダンスを制御するシグナル伝達機構の解析
- 神経細胞における小胞輸送制御機構の解析
- 次世代FRETイメージングシステムの開発
高度な情報処理システムである脳は、個々の神経細胞を単位とし、複雑であるが秩序だった神経回路網の上に成り立っている。脳神経系の機能発現は、多種多様な神経細胞の正確な位置への配置と神経細胞間のネットワーク形成によって実現される。私たちの研究室では、その複雑な時空間的制御の中で、神経突起（軸索）のターゲットへ向かう成長に焦点をあてて研究を行っている。軸索の成長は、「成長円錐という運動性に富む構造体がシグナル伝達系を用いて細胞骨格の再編と膜の付加を行なう」出来事であると見ることができる。そこに登場する主要なシグナル分子の活性を生きた細胞で可視化できるFRETイメージングという技術を駆使することで、そのシグナル伝達制御の時空間的な実体を詳細に見てとるとともに、情報科学的なアプローチを組み合わせることで軸索成長制御の基本原理を解き明かすことを目指している。
研究紹介
「脳神経系における細胞レベルの「つながり」と「不要物の分解」、この２つの働きが私たちの研究室がチャレンジしているテーマです。先端イメージング技術の開発や数理的解析を動物モデルと組み合わせることにより、この２つの働きの分子機構を明らかにすることを目指しています」
Nakamura Lab.
- Research Category
- Division of Immunology
- Research theme
- Neurite outgrowth and axon guidance
My research seeks to answer 2 questions: What are the common requirements for regulating neuritogenesis? What signaling molecules coordinate the regulation of cytoskeletal organization and membrane addition/removal during neuritogenesis? To address these issues, we are investigating the following topics:
i) The mechanism underlying the neurite-promoting effect of TC10 through vesicle exocytosis, and the physiological role of TC10 in neuronal development and regeneration.
ii) The role of Rab35 in neuronal function, and the regulation of Rab35 activity in neuronal cells.
- Molecular mechanisms that regulate the transition from early endosome to late endosome and lysosome (neuronal and non-neuronal cells).
- Molecular mechanisms that regulate neurotransmission.
- Development of new modalities in FRET imaging.
- Mathematical modeling of the molecular mechanisms that regulate growth cone advance.
Our brain has a complex architecture composed of highly interconnected networks of many millions of neurons. These connections are formed during embryonic and postnatal development. Neural development consists of neural cell differentiation and migration, neurite outgrowth and axon guidance, and subsequent formation and activity-dependent modulation of synapses. These neural networks are rewired and reorganized throughout life.
The research in my laboratory focuses on understanding the molecular mechanisms underlying (1) neurite outgrowth and axon guidance and (2) membrane trafficking implicated in neurotransmission and neuronal homeostasis. Additionally, my team and our collaborators are developing novel microscopic tools that will allow more precise dissection of these processes.
