私達の研究室で作成したrat モノクローナル抗CALHM1抗体（clone 8F1）がコスモ?バイオ㈱様から市販されました。市販と言ってもお金儲けが目的ではありません。よっぽど話題の分子に対する超有益な抗体なら、少しは儲かるかもしれませんが、研究用の抗体ではそんなことは稀でしょう（知らんけど）。論文発表後、国内外からこの抗体のリクエストが来るのですが、うちのように人手のない研究室で、抗体のリクエスト、特に海外からのリクエストに答えるのはかなり時間を取られますが、市販されていれば、「ここから買ってください」と言えますので。
市販されたものは、プロフェッショナルの手によりIgG精製され、濃縮されていますので当研究室ハンドメイドのものよりも格段に使いやすくなっています。また、日米での価格も、比較的安く購入しやすい値段になっていると思います。
Ikuta R. Kakinohana Y., Hamada S.(2024) Ultrastructural localization of calcium homeostasis modulator 1 in mouse taste buds Chemical Senses 49, bjae019
味細胞と味覚神経線維の間ではシナプスが形成されますが、Ⅱ型細胞と味覚神経線維の間のシナプスは普通の化学シナプスではありません。CALHM1とCALHM3というタンパク質でできた電位依存性のチャネルにより、味細胞の神経伝達物質であるATPがシナプス間隙に放出されるのです。この変わったシナプスには”チャネルシナプス”という名前がつけられています。これまでにチャネルシナプスのモデルが発表されていました（左）。私達は、新たにCALHM1に対するモノクローナル抗体を作成して、モデルで予想されていた通り、ミトコンドリアが細胞膜に密着している部分に一致してCALHM1が検出されることを示しました（右）。
一枚の写真で明瞭にモデルの正当性を示すという仕事は、形態学をベースとした研究をしているものにとって特別に嬉しいものです。
Ikuta, R. and Hamada, S.(2022) The presynaptic active zone protein Bassoon as a marker for synapses between Type III cells and afferent nerve fibers in taste buds Chemical Senses 47, bjac016
味細胞は基本５味のうち１種類を受容し、味覚神経線維にシナプスを介して情報を伝達します。味覚神経線維の味刺激に対する応答を調べると、１本の味覚神経線維は主に１種類の基本味に反応しますので、味細胞は自分が受容する味に対応する味覚神経線維を選択してシナプスを形成していると考えられます。しかも、味細胞の寿命は長くても３週間程度で常に入れ替わっている一方で、味覚神経線維は入れ替わりませ。このため、味細胞はこの「選択的」なシナプス形成を生涯の間続けています。私達の研究室は、この味細胞と味覚神経線維の選択的なシナプス形成がどのようなしくみで行われているのかについて興味をもって研究を行っています。
シナプス形成を研究する際には、シナプスが形成されたかどうか調べる必要があります。私達は主に形態学的手法を用いて研究を行っているので、シナプスに局在するタンパク質（シナプスマーカー）に対する抗体を使った免疫染色という方法でシナプス部位を検出することをよく行います。味細胞はその構造からⅡ型細胞とⅢ型細胞に大別され、Ⅲ型細胞は神経細胞などと同様に味覚神経線維と化学シナプスを形成します。ところが、中枢神経系でシナプスマーカーとして使われる抗体（synapsin, synaptophysin, SNAP-25など）ではⅢ型細胞全体が染色されてしまい、シナプス部位を観察することができませんでした。私達の研究室の大学院生の生田さんは、中枢神経系のシナプスで使われるいろいろなシナプスマーカーを調べ、シナプス前足場タンパク質であるBassoonがⅢ型細胞のシナプスマーカーとして利用できることを見出しました。味蕾を研究する上で、Ⅲ型細胞のシナプス部を簡単に可視化できることは重要なことです。このため、生田さんの論文は論文推薦サイトFaculty Opinionsで取り上げられました（推薦者コロラド大学のトーマス?フィンガー先生）。https://facultyopinions.com/article/742215495
2017年に修士課程を修了した岡本彩希さんの研究を昨年末にScientific reportsに発表しました。
https://www.nature.com/articles/s41598-018-36418-9
この論文で、私達は神経変性疾患を引き起こす環境因子ではないかと疑われているアミノ酸 β -N-methylamino-L-alanine (BMAA)の新しい作用を報告しました。BMAAは、様々な環境で藍藻類により産生され、魚介類などに濃縮されることが知られています。BMAAは、もともとグアム島で多発した筋萎縮性側索硬化症-パーキンソン認知症複合という風土病の環境因子として提唱された物質で、サルに投与すると筋萎縮性側索硬化症様の病理変化を生じることが報告されています。しかし、BMAAがどのようなしくみで神経細胞に有害な作用をもたらすのかよくわかっていません。主要な説としては、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸の受容体に作用して神経細胞を過剰に興奮させるのではないかという興奮毒性説と、BMAAがポリペプチド鎖に取り込まれ、タンパク質の変性を引き起こすのではないかという変性たんぱく質説が提唱されています。
私達の研究室では、変性たんぱく質説を検証しようとして、マウスの線維芽細胞由来の細胞株（NIH3T3細胞）にBMAAを作用させてみました。変性たんぱく質ができると細胞内で増えてくる分子シャペロンの発現をみてみようと思ったのです。ところが、岡本さんが細胞を培養してみると、BMAAを含んだ培地ではなんだかNIH3T3細胞の増え方が悪いような気がするというのです。BMAAの毒性で細胞が死んでいるのかもしれないと思って、いろいろ調べてみたのですが、細胞が傷害されていることは確認できませんでした。そこで、細胞分裂を調べてみると、BMAAで処理した細胞では細胞周期の進行がG1→S期のところで止まってしまっていることがわかりました。今後は、どのようなしくみでBMAAが細胞周期を止めてしまっているのか調べ、そのしくみで神経細胞にはどのような悪影響が生じるのか検討しようと考えています。
PLOS ONE
Thrombospondin Type-1 Repeat Domain-Containing Proteins Are Strongly Expressed in the Head Region of HydraKayoko Hamaguchi-Hamada,?Mami Kurumata-Shigeto,?Sumiko Minobe,?Nozomi Fukuoka,?Manami Sato,?Miyuki Matsufuji,?Osamu Koizumi,?Shun Hamada
- Published: April 4, 2016
- http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0151823
ヒドラは、単純な体の作りと、強い再生能力をもつため、発生研究のモデル生物として古くから研究されてきました。
ヒドラの頭部に見られる神経環
ヒドラの頭部は、発生再生現象における形成体（オーガナイザー）としての役割を担う重要な領域です。
また、ヒドラの神経系は神経細胞が散在して互いに神経突起を網目状に伸ばし連絡している散在神経系です。散在神経系は神経節や脳を持たない単純な神経系だと考えられていますが、今回実験に用いたHydra oligcatisのようなヒドラでは神経線維束を形成して円周状に走る神経構造?神経環?が頭部に見られます（左図）。神経環は神経系の集中化の始まりを示す構造ではないかと考えられています。
私達は、これらヒドラ頭部の発生?神経生物学的重要性に鑑み、頭部で特異的に発現する遺伝子をサブトラクション?クローニングという方法を用いて調べました。その結果、意外なことにThrombospondin Type-1 repeat domain (TSR ドメイン）が含まれる遺伝子が頭部に多数発現していることを見出しました。TSRドメインは約60アミノ酸残基からなるドメインで、細胞間や細胞ー細胞外マトリックス間の相互作用を形成するために働いています。TSRドメインを持ったタンパク質は原生動物から脊椎動物まで様々な動物種で同定されています。これらのタンパク質は、細胞移動、細胞接着、神経軸索誘導などの機能を有しています。今回ヒドラの頭部で見出された17個のTSRドメインタンパク質（図１）も、上記のような機能をもっているのではないかと推測されます。
図１ヒドラ頭部で発現しているTSR domain (赤)タンパク質
卒業式の当日、卒業研究生の和佐野潤さんが全国栄養士養成施設会長表彰を受けました。
おめでとうございます。
雑誌Zoology（ISSN 0944-2006）１月号(Vol. 118, No.1)の表紙に小泉修先生の論文の写真が選ばれました。エイレネクラゲのRFamide神経系です。この研究に用いられた抗RFamideモノクローナル抗体は私達の研究室で作成したものです。
チアミン（ビタミンB1）の欠乏は、視床や乳頭体といった脳の特定領域に障害を引き起こすことが知られています。チアミン欠乏によって生じるヒトの脳障害はウェルニッケ-コルサコフ症候群（WKS）とよばれています。今回は私達は、チアミン欠乏マウスを用いた検討により、チアミンの欠乏は嗅覚の受容に関わる脳領域、嗅球に大規模な神経細胞死を引き起こすことを新たに見出しました。WKSにおいても、嗅覚障害が報告されており、ヒトでもチアミンの欠乏により嗅球の障害が起こっている可能性が示唆されます。本研究は科学研究費（基盤研究（C）課題番号：20500715）による支援により行われました。下記の論文タイトルをクリックすると、論文全文を読むことができます。
Thiamine Deficiency Induces Massive Cell Death in the Olfactory Bulbs of Mice
Journal of Neuropathology & Experimental Neurology:
December 2013 – Volume 72 – Issue 12 – p 1193-1202
2010/9月 ドイツ?キール大学のThomas Bosch教授の下で、濱田俊がトランスジェニックヒドラ作成の技術指導を受けてきました。インジェクションを辛抱強く教えてくれたJ?rg Wittlieb氏。
2010/7/12 少しばかりお手伝いをした大澤志津江さん（現神戸大学医学部、指導教官?三浦正幸先生?東京大学薬学部）の研究が米国科学アカデミー紀要（?Proc. Natl. Acad. Sci. USA?）に掲載されました。おめでとうございます。
Ohsawa S., Hamada S., Kuida K., Yoshida H., Igaki T., Miura M. Maturation of the olfactory sensory neurons by Apaf–1/caspase–9-mediated caspase activity.?Proc. Natl. Acad. Sci. USA?107(30), 13366–71, 2010.
