医学化学
活性氧种类和食物中含有的亲电子物质等的氧化压力,通过氧化DNA、蛋白质、脂质等生物大分子而造成伤害,被认为是引发癌症和糖尿病等生活习惯病的诱因。对于这样的氧化压力,细胞迅速启动生物反应,努力维持其稳态和适应。在生物反应的控制机制中,Keap1-Nrf2系统扮演着重要的角色。Keap1-Nrf2系统的活性化对糖尿病和阿尔茨海默病等多种疾病有改善效果,Nrf2激活剂有望成为治疗这些疾病的新型药物。另外,根据我们最近的研究,Nrf2在抵御微重力和宇宙辐射的压力方面也有贡献。在医学化学领域,利用基因组编辑技术等制作了独特的基因修改老鼠,并进行分析。采用最先进的分析方法,多角度阐明了Keap1-Nrf2系统在分子层面的控制机制及其生理功能,持续引领世界。
细胞生理学
本研究室主要使用对哺乳动物细胞的贴片钳位法,对非洲哺乳动物的卵母细胞的双刺膜电位固定法等电生理学方法,分析离子通道的生理功能,进行结构功能关联研究等。正在进行以非通道为对象的研究。
现在的主要课题是分析内质网等细胞器中出现的离子通道的生理功能。Nuclear envelope标本采用贴片钳位法,从内质网膜中存在的离子通道测量电记录。另外,利用荧光探针等光学测定法,对内质网膜中的离子通道进行功能分析。
生物系统生理学
研究室的主要研究课题是通过神经细胞来理解认知功能。特别是通过随意行为、认知行为控制等阐明了大脑是如何控制行为的。方法论是使用多通道记录、光遗传学操作、光学成像技术,解析神经细胞如何通过相互作用来控制行为。
大脑是一个动态的、有组织的结构体,当动物面对各种各样的行为问题,处于各种各样的大脑状态时,就会表现出各种各样的振动。我们利用转基因动物,通过多通道记录和光遗传学的介入,研究大脑的振动是如何出现的,以及相互作用。此外,我们还与医学工程学院共同开发了具有革新性的多点电极。通过光上转换技术,可以用近红外光刺激大脑深层。
在以人类为对象的研究中,开发了视线检测和瞳孔尺寸测量装置,正在研究检测注意力下降和自律神经系统紧张的情况。最后,我对脑科学如何应用于教育领域,特别是对交流能力等非认知能力的培养很感兴趣,并利用戏剧进行工作坊等实践。
分子药理学
以前的抗体医药开发,癌细胞/正常细胞比高的抗原被作为目标。因此,即使癌细胞高表达,正常组织也有表达的话,抗体医药的开发就放弃了。因此,本实验室在癌细胞和正常细胞中出现相同氨基酸序列的膜蛋白时,利用糖链等翻译后修饰的差异,制造出只对癌细胞产生反应的抗体药物CasMab方法。开发了。通过这种方法,对于被放弃开发的目标,也能开发出新的抗体药品。而且,不仅可以开发针对新目标的抗体药物,还可以用几乎没有副作用的抗体药物替代现有的抗体药物。另外,开发针对恶性脑肿瘤和恶性间皮瘤等完全没有被开发治疗方法的难治性癌症的抗体医药成为可能。我们已经成功开发出了针对多普拉宁的CasMab,尽管多普拉宁在淋巴管和肺泡上皮细胞等正常细胞中也有高表达,但是我们可以治疗多普拉宁高表达的癌症。是。本实验室将针对多个目标开发CasMab。
功能药理学
东北大学医学部药理学教室自大正5年(1915年)3月2日八木精一先生就任首任教授以来,一直从事本校的药理学教育和研究。2002年,谷内一彦作为功能药理学领域的教授到任,担任该领域的指导工作。
作为研究的大课题有3个,进行脑内组胺研究、糖链研究以及利用PET (positron emission tomography)的分子成像研究。关于脑内组胺研究,使用腺伴病毒和DREADDs等各种各样的手法进行组胺神经系统的基础研究,同时也积极致力于创新药物的研究。关于糖链的研究,为了解开细胞膜上存在的硫酸肝素和葡萄糖代谢的关联,理解糖尿病的病理和创药相结合而进行研究。另外关于分子成像研究,为了用PET早期发现神经变性疾病中产生的变性蛋白质和神经炎症的探针开发。
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