To understand brain development and fight against brain diseases, we are investigating how neurons and brains form their unique shape/morphology.
Understanding mechanisms underlying morphology of neurons
Morphology of neurons is fundamental component for circuitry formation in brain. Protein synthesis is strictly controlled during neuronal development to achieve normal morphogenesis. Disruption of protein synthesis regulation results in developmental brain diseases including autism spectrum disorders and epilepsy. We are investigating roles of protein synthesis regulation in neuronal morphology with biochemical and bioengineering techniques to contribute development of cure for the diseases. We are also developing genetic tools to observe and manipulate protein synthesis locally within a cell.
Understanding mechanisms underlying morphology of brains
Brain has a complex morphology comprised of functionally different multiple parts. We are investigating mechanisms of compartmentalization of brain by locally stimulating brain organoids with various bioactive chemical compounds.
神経細胞および脳の特有な形はどのような仕組みで造られるのか？神経・脳の形態形成の機構を明らかにすることによって、脳の発生の仕組みを解明し、脳の疾患を克服することを目指します。
神経細胞を形づくる機構の解明
神経細胞の形は、正常な神経回路を形成するためにとても重要な要素です。神経細胞は発生の過程で緻密にタンパク質の合成を制御し、複雑な形を形成します。この制御に異常が起きると、神経細胞が正常に形づくられず、自閉症やてんかんなどの様々な脳の疾患が引き起こされます。本研究室ではタンパク質合成機構の制御が神経細胞の形の形成に果たす役割を生化学・遺伝子工学的手法を駆使して明らかにすることによって、脳疾患の治療への寄与を目指します。また、局所的なタンパク質合成が神経細胞の形の形成に果たす役割を調べるため、タンパク質合成を観察・制御するための遺伝子工学的な仕組みを開発します。
脳を形づくる機構の解明
脳は、機能的に異なる多くの部位から成り立っており、とても複雑な形をしています。本研究室では工学的なアプローチで脳を摸した組織を造り、局所的に化学物質によって刺激することで、脳部位の領域化の仕組みを明らかにし、脳の形がどのようにできるのかを明らかにすることを目指しています。