教員の紹介（山本 章嗣）
アニマルバイオサイエンス学科
山本 章嗣（やまもと・あきつぐ）
Akitsugu Yamamoto
専門分野／細胞生物学、組織構造学
職位：教授
学位：理学博士（京都大学）
- 京都大学大学院理学研究科博士課程修了
- 関西医科大学医学部講師を経て本学へ。
研究テーマ
細胞は微小な存在でありますが、その内部にはオルガネラと呼ばれるナノスケールの構造体が多数詰め込まれています。オルガネラは、独自の微小空間 と高度に分化した機能を持ち、お互いが輸送システムによってダイナミックに結ばれ、細胞内に、まるで都市のような一大ネットワークを構成しています。電子 顕微鏡法を主軸に遺伝子工学を併用して、小胞体、ゴルジ体、ライソゾームなどのオルガネラの形成機構と輸送システムについて研究しています。
（１） 電子顕微鏡技術の開発。細胞や組織をナノスケールで解析するための電子顕微鏡技術の開発と応用を進めています。通常の電子顕微鏡技術に加え て、抗体を用いてタンパク質などの局在を解析する免疫電子顕微鏡、コンピュータ断層技術を用いてナノ空間を３次元的に解析する電子線トモグラフィー、光学 顕微鏡と電子顕微鏡の対応法などについても研究を進めています。
（２） オートファジーの解明；オートファジーは、細胞内構造の分解を通じて、生命の維持に重要な役割を果たしています。たとえば、飢餓時には、 オートファジーが亢進して自らの細胞の一部を分解して栄養素を調達し細胞を飢餓から守ります。また、異常タンパク質や細胞内感染した病原菌などを分解し、 アルツハイマー病などの脳疾患、心不全、糖尿病、癌などの病気を防ぐことが最近明らかになりました。私たちは、オートファジーが、１．小胞体から新たな膜 が形成されておこること、２．エイズウイルスの増殖に関与すること、３．急性膵炎の発症に関与すること、４．哺乳類の初期発生に必須であること、５．脳の 異常タンパク質を分解して脳の変性疾患を防いでいること、６．哺乳類の出生直後の胎盤から母乳栄養へ切り替わる時期の栄養飢餓を克服していること、７．細 胞内に侵入した細菌の除去能力を持つことなどを明らかにしました。
| 研究の応用領域 | 産官学連携で求めるパートナー |
|---|---|
| 創薬シーズの開発、健康維持・疾病予防法の開発、医学領域における新しい検査法の開発 | 製薬、医療検査、医療機器関連企業、光学顕微鏡、電子顕微鏡関連企業 |
Topics of research
In the cells, there exist numerous nano-scale structures called organelles. Each organelle possesses its own space and highly differenciated functions in the cells. These organelles build up a huge network similar to a city, by connecting each other using membrane traffic system. We are studying the mechanisms of the organelle formation and the membrane traffic.
1. Development of electronmicroscopy. For the purpose to analyze cells and tissues in nano-scale resolution, we developed and applied the techniques for electron microscopy, including immuno-electron microscopy, three dimensional analysis by electron tomography, and correlative light and electron microscopy.
2. Clarification of autophagy. Autophagy is a process that degrades cytoplasmic constituents and has diverse physiological functions, including starvation adaptation,intracellular protein and organelle clearance, development,immunity, tumour suppression and cell death. We found 1. autophagosomal membrane is derived from endoplasmic reticulum (ER) by electron tomography, 2. autophagy promotes HIV infection, 3. autophagy is involved in acute pancreatitis, 4. autophagy is required for early development of mammalian embryos, 5. autophagy prevents neurodegenerative disease, 6. autophagy is indispensable to survive the early neonatal starvation period. 7. autophagy defends cells against invading bacteria.
主な業績論文等
- Hayashi-Nishino M, Fujita N, Noda T, Yamaguchi A, Yoshimori T, Yamamoto A. A subdomain of the endoplasmic reticulum forms a cradle for autophagosome formation. Nat Cell Biol. 11, 1433-1437. (2009)
- Kyei GB, Dinkins C, Davis AS, Roberts E, Singh SB, Dong C, Wu L, Kominami E, Ueno T, Yamamoto A, Federico M, Panganiban A, Vergne I, Deretic V. Autophagy pathway intersects with HIV-1 biosynthesis and regulates viral yields in macrophages. J Cell Biol. 186, 255-268. (2009)
- Hashimoto D, Ohmuraya M, Hirota M, Yamamoto A, Suyama K, Ida S, Okumura Y, Takahashi E, Kido H, Araki K, Baba H, Mizushima N, Yamamura K. Involvement of autophagy in trypsinogen activation within the pancreatic acinar cells. J Cell Biol, 181, 1065-1072. (2008)
- Tsukamoto S, Kuma A, Murakami M, Kishi C, Yamamoto A, Mizushima N. Autophagy is essential for preimplantation development of mouse embryos. Science. 321,117-1120. (2008)
- Hara T, Nakamura K, Matsui M, Yamamoto A, Nakahara Y, Suzuki-Migishima R, Yokoyama M, Mishima K, Saito I, Okano H, Mizushima N. Suppression of basal autophagy in neural cells causes neurodegenerative disease in mice. Nature 441, 885-889. (2006)
