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研究業績

原著論文・著書・書籍

2026年

1 論文
Hirose N, Mizuno S, Niwa Y, Hara T, Yamamoto H, Koyama E, Ueda J, Tsuboi T, Takata A.
Cell Reports 45, 117151, 2026
同じ細胞集団の中でも、一つひとつの細胞では遺伝子の働き方に「ばらつき(転写ノイズ)」が生まれます。この研究では、ヒトの中脳の細胞を使って、このばらつきの大きさを左右する遺伝子の場所をゲノム全体から探し出しました。パーキンソン病など、中脳が関わる病気のかかりやすさに個人差が生まれる理由を考えるヒントになる成果です。
研究内容の詳細は、こちらです。

2025年

6 論文
Vittani M, Herlo R, Wang X, Christensen MDB, Vo CT, Mishima T, Kusk P, Konno A, Hirai H, Tsuboi T, Kitaguchi T, Kjaerby C, Asiminas A, Yokoyama T, Sakamoto M, Nedergaard M, Hirase H.
Proc Natl Acad Sci USA. 2025 Jul 8;122(27):e2422069122.
脳の血流は、神経の活動に合わせて変化しますが、実は神経細胞だけでなく「アストロサイト」というグリア細胞も関わっています。この研究では、マウスの脳の中でアストロサイトの細胞内のcAMPという物質が増えると、これまで知られていたカルシウムの経路とは別の道筋で脳血流が調節されることを発見しました。脳と血流をつなぐ新しい仕組みです。
Nakamura T, Nakajima K, Fujimori-Tonou N, Kasahara T, Tsuboi T, Kato T.
Neuroscience Research, 2025 May 23. doi: 10.1016/j.neures.2025.05.005.
神経の発達に関わる遺伝子Kmt2cに、体の一部の細胞だけ変異が入った「モザイク変異」マウスを作り、その特徴を調べました。受精した後にたまたま生じるこうした変異が、双極性障害のような心の病気の発症にどう関わっているのかを、モデルマウスを使って探った研究です。
Yamada S, Natsubori A, Harada K, Tsuboi T, Monai H.
iScience, 28, 112439, 2025.
食事をすると腸でブドウ糖(グルコース)が感知されますが、その情報が脳までどれくらい速く届くのかは、実はよくわかっていませんでした。この研究では、腸と脳をつなぐ「迷走神経」という神経を通って、グルコースの情報がとても素早く脳に伝わることを突き止めました。腸と脳が会話する速さを示す発見です。
研究内容の詳細は、こちらです。
Sato J, Manaka K, Horikoshi H, Taguchi M, Harada K, Tsuboi T, Nangaku M, Iiri T, Makita N.
Scientific Reports, 15, 9494, 2025.
成長ホルモンの病気などの治療に使われる薬「パシレオチド」には、血糖値が上がってしまうという副作用があります。この研究では、薬を投与したときのGLP-1とインスリンというホルモンの分泌の変化を詳しく調べ、Gsタンパク質という分子を狙った治療法が、この副作用の改善に役立つ可能性を示しました。
Osuga Y, Harada K, Yamauchi T, Kitaguchi T, Hirai-Yokota M, Matsumoto M, Tsuboi T.
FEBS Letters, 599, 1595-1608, 2025.
魚介類などに多く含まれるアミノ酸「タウリン」には、体にうれしい働きがいろいろあると言われています。この研究では、タウリンが腸の中のL細胞という細胞から、血糖を下げるホルモンGLP-1の分泌を促すことを培養細胞で確かめました。食べたものがホルモンの分泌にどう影響するかを知る手がかりです。
Harada K, Wada E, Osuga Y, Shimizu K, Uenoyama R, Hirai-Yokota M, Maekawa F, Miyazaki M, Hayashi KY, Nakamura K, Tsuboi T.
Molecular Metabolism, 91, 102072, 2025.
バソプレシンというホルモンを受け取る受容体を持たないマウスを調べたところ、腸内細菌が作り出す酪酸という物質を介した、消化管ホルモンの分泌や脂質の代謝に乱れが生じることがわかりました。バソプレシンが、腸内細菌の代謝物とホルモン分泌をつなぐ役割を担っている可能性を示す研究です。
研究内容の詳細は、こちら(part1)こちら(part2)です。

2024年

5 論文
Nakamori T, Komatsuzawa I, Iwata U, Makita A, Kagaya G, Fujitani K, Kitaguchi T, Tsuboi T, Ohki-Hamazaki H.
iScience, 27, 111195, 2024.
生まれて間もない時期に、特定の対象を覚えてしまう「刷り込み」は、初期の学習を調べる代表的な方法です。この研究では、ヒヨコの刷り込みを使って、骨や筋肉から分泌されるホルモンのなかま「オステオクリン」とその受容体NPR3が、幼いころの記憶を定着させる過程に欠かせないことを明らかにしました。
研究内容の詳細は、こちらです。
Nakamura T, Yoshihara T, Tanegashima C, Kadota M, Kobayashi Y, Honda K, Ishiwata M, Ueda J, Hara T, Nakanishi M, Takumi T, Itohara S, Kuraku S, Asano M, Kasahara T, Nakajima K, Tsuboi T, Takata A, Kato T.
Molecular Psychiatry, 9, 2888-2904, 2024.
Kmt2cという遺伝子の働きが半分になったマウスは、自閉スペクトラム症を調べるためのモデルとして使われます。この研究では、このマウスで見られる脳の遺伝子発現の乱れや自閉症のような行動が、LSD1という酵素を阻害する薬を与えることで改善することを発見しました。新しい治療のヒントになる成果です。
研究内容の詳細は、こちらです。
Shibayama K, Nakajo H, Tanimoto Y, Kakinuma H, Shiraki T, Tsuboi T, Okamoto H.
Neuroscience Research 205, 27-33, 2024.
脳の中で気分や行動を調節する「セロトニン神経」がどのように作られるかは、まだわからないことがたくさんあります。この研究では、ゼブラフィッシュの脳ができる過程で、ある脳の領域に由来するセロトニン神経が正中縫線核という場所に集まり、そこから前脳へとつながっていく様子を明らかにしました。
Horikoshi M, Harada K, Tsuno S, Kitaguchi T, Yokota-Hirai M, Matsumoto M, Terada S, Tsuboi T.
Biochemical and Biophysical Research Communications, 694, 149416, 2024.
乳酸は疲れの原因物質と思われがちですが、実は細胞同士でやり取りされる大切なエネルギー源でもあります。この研究では、光る目印(蛍光センサー)を使ったライブ観察によって、肝臓の細胞と筋肉の細胞とで、乳酸の作られ方・使われ方が大きく違うことを目で見える形で示しました。
Tsuno S, Harada K, Horikoshi M, Mita M, Kitaguchi T, Yokota-Hirai M, Matsumoto M, Tsuboi T.
FEBS Open Bio, 14, 79-95, 2024
細胞のエネルギー源であるATPは、主にミトコンドリアで作られます。この研究では、ブドウ糖が足りない状態の肝臓の細胞に、改めてブドウ糖を与えると、予想に反してミトコンドリア内のATPの濃度が、直後に一瞬だけ下がるという意外な現象を、光る目印(蛍光センサー)を使って発見しました。
2024年にFEBS Open Bio誌に掲載された論文の中で一番読まれた論文として表彰されました。

2023年

2 論文
Hiasa S, Fujimori T, Aiki S, Ueda H, Tsuboi T, Kitaguchi T.
RSC Advances 13, 15514, 2023.
細胞の中で情報を伝える分子cAMPの量は、状況によって大きく変動します。この研究では、緑色蛍光タンパク質をもとに、これまでのセンサーでは捉えきれなかった幅広い濃度のcAMPを敏感に検出できる、新しい蛍光センサーを開発しました。細胞の中の様子をより細かく観察できるようになる技術です。
Harada K, Takashima M, Kitaguchi T, Tsuboi T.
FEBS Letters 597, 657-671, 2023.
膵臓や腸のホルモンを出す細胞では、分泌の前にホルモンの入った小さな袋(顆粒)が細胞の膜近くまで運ばれて待機します。この研究では、細胞の骨組みであるF-アクチンというタンパク質が、GLP-1の分泌顆粒のこの「待機の仕方」を、刺激からの時間経過に応じて変えていることを観察によって示しました。

2022年

4 論文
Takizawa M, Osuga Y, Ishida R, Mita M, Harada K, Ueda H, Kitaguchi T, Tsuboi T.
Communications Biology 5, 833, 2022.
cGMPは、血管を広げたり記憶に関わったりする、細胞内の重要な伝達物質です。この研究では、赤色蛍光タンパク質をもとにした新しいcGMPセンサーを開発し、生きた細胞の中でcGMPの濃度変化をリアルタイムに観察できるようにしました。緑色のセンサーと組み合わせて同時観察もできる便利な道具です。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。
Shimizu K, Tanaka R, Iso M, Harada K, Tsuboi T, Kondo Y, Nakamura K.
Neuroscience Research, 178, 69-77, 2022.
生まれたばかりの哺乳類にとって、お母さんとのふれあいはとても大切です。この研究では、マウスの赤ちゃんがお母さんに触れられたときに活発になる脳の領域を調べ、それがお母さんを好む気持ちの強さとどう関係しているのかを探りました。親子の絆が生まれる脳のしくみを知る手がかりです。
Osuga Y, Harada K, Tsuboi T.
Biochemical and Biophysical Research Communications, 588, 118-124, 2022.
食事でとったアミノ酸は、腸のホルモン分泌細胞を通じて、消化管ホルモンの分泌を促すことが知られています。この研究では、必須アミノ酸の一種L-フェニルアラニンが、腸のL細胞からGLP-1というホルモンを分泌させるときに働く、細胞内の伝達経路を突き止めました。
Mita M, Sugawara S, Harada K, Ito M, Takizawa M, Ishida K, Ueda H, Kitaguchi T, Tsuboi T.
Cell Chemical Biology, 29, 98-108.e4, 2022.
ブドウ糖は細胞の大切なエネルギー源で、その動きを観察することは代謝研究の基本です。この研究では、赤色蛍光タンパク質をもとにした、細胞内のブドウ糖を観察できる新しいセンサーを開発しました。これまでの緑色のセンサーと組み合わせることで、複数の分子を同時に観察できるようになります。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。

2021年

3 論文
Nishioka M, Kazuno A, Nakamura T, Sakai N, Hayama T, Fujii K, Matsuo K, Komori A, Ishiwata M, Watanabe Y, Oka T, Matoba N, Kataoka M, Alkanaq AN, Hamanaka K, Tsuboi T, Sengoku T, Ogata K, Iwata N, Ikeda M, Matsumoto N, Kato T, Takata A.
Nature Communications 12, 3750, 2021.
双極性障害の発症には遺伝が関わると考えられていますが、その全体像はまだわかっていません。この研究では、患者さんたちを対象に、親から受け継いだ変異だけでなく、受精後にたまたま生じたモザイク状の変異についても、遺伝子全体から幅広く調べ、発症に関わる可能性のある変異を探しました。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。
Nakamura T, Nakajima K, Kobayashi Y, Itohara S, Kasahara T, Tsuboi T, Kato T.
Human Molecular Genetics, 30, 1851-1862, 2021.
カルシウムは、神経細胞が働くうえで欠かせない信号物質です。この研究では、双極性障害の患者さんに見つかったカルシウムに関係する遺伝子の変異について、培養細胞での機能解析とモデル動物での行動観察の両方から調べ、カルシウムの異常と心の病気との関係を考察しました。
Mita M, Wongso D, Ueda H, Tsuboi T, Kitaguchi T.
Methods in Molecular Biology, 2274, 89-100, 2021.
光るセンサータンパク質を新しく作るには、構造をもとにした設計と、進化を真似た改良を組み合わせる方法がよく使われます。この記事では、一つの緑色蛍光タンパク質をもとにしたブドウ糖センサーを、こうした方法で実際に開発する手順を、実験のレシピとしてわかりやすくまとめています。

2020年

6 論文
Harada K, Chihara T, Hayasaka Y, Mita M, Takizawa M, Ishida K, Arai M, Tsuno S, Matsumoto M, Ishihara T, Ueda H, Kitaguchi T, Tsuboi T.
Scientific Reports, 10, 19562, 2020.
乳酸とピルビン酸は、細胞がブドウ糖をエネルギーに変える過程で生まれる重要な物質です。この研究では、緑色蛍光タンパク質をもとにした乳酸・ピルビン酸センサーを開発しました。試験管の中での実験にも、生きた細胞の観察にも使える、応用範囲の広い便利な道具です。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。
Cherng BW, Islam T, Torigoe M, Tsuboi T, Okamoto H.
Cell Reports, 32, 108143, 2020.
何かを決めるとき、脳は左右どちらか一方の情報を優先することがあります。この研究では、ゼブラフィッシュを使って、「背外側手綱核」から「脚間核」へとつながる神経回路が、左右どちらの情報を選ぶかという意思決定に欠かせないことを、神経活動を操作する実験と行動観察によって明らかにしました。
Nakajyo K, Chou MY, Kinoshita M, Appelbaum L, Shimazaki H, Tsuboi T, Okamoto H.
Cell Reports, 31, 107790, 2020.
お腹が空くと、食欲だけでなく社会的な行動にも変化が起こります。この研究では、ゼブラフィッシュを使い、空腹のときに脳内のオレキシンという物質がAMPA受容体の遺伝子の読まれ方を変化させることで、争いに勝つための神経回路(手綱核のウィナー経路)を強くしていることを示しました。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。
Nakamura T, Harada K, Kamiya T, Takizawa M, Kuppers J, Nakajima K, Gutschow M, Kitaguchi T, Ohta K, Kato T, Tsuboi T.
Journal of Molecular Endocrinology, 64, 133-143, 2020.
アミノ酸グルタミンは、エネルギー源としてだけでなく、消化管ホルモンの分泌にも関わっているかもしれません。この研究では、培養した腸のL細胞を使い、グルタミンがアミノ酸を感じ取る受容体を通じてどんな細胞内の信号を引き起こすのかを調べ、ホルモン分泌の仕組みの一端を明らかにしました。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。
Oe Y, Wang X, Patriarchi T, Konno A, Ozawa K, Yahagi K, Hirai H, Tsuboi T, Kitaguchi T, Tian L, McHugh TJ, Hirase H.
Nature Communications, 11, 471, 2020.
目が覚めている状態を保つには、ノルアドレナリンという物質が脳全体に作用することが大切です。この研究では、グリア細胞アストロサイトがノルアドレナリンの刺激を受けたときの細胞内の応答が、刺激の続く時間によって違ったパターンを示すことを、覚醒の度合いと関連づけて明らかにしました。
Nakajyo K, Tsuboi T, Okamoto H.
Neuroscience Research, 161, 24-32, 2020.
社会的なストレスが脳にどう影響するかを調べるには、ちょうどよい実験モデルが必要です。この研究では、ゼブラフィッシュに何度も「負け」を経験させることで、慢性的なストレス状態を作り出す新しい実験方法を確立しました。ストレスと脳・ホルモンの関係を調べるための土台となる成果です。

2019年

3 論文
Wang J, Sugita S, Michiue T, Tsuboi T, Kitaguchi T, Matsumoto T.
A novel FRET analysis method for tension dynamics in a single actin stress fiber: Application to MC3T3-E1 cells during movement on a substrate.
Journal of Biorheology 33, 21-26, 2019.
細胞が動くとき、細胞の骨組みであるアクチンの繊維には力がかかります。この研究では、FRETという光の技術を使って、一本のアクチン繊維にかかる力の変化を測る新しい方法を開発しました。骨を作る細胞のなかま(MC3T3-E1細胞)が足場の上を動くときの力の変化を、目で見えるようにしました。
Suo S, Harada K, Matsuda S, Kyo K, Wang M, Maruyama K, Awaji T, Tsuboi T.
Journal of Neuroscience, 39, 4668-4683, 2019.
ドーパミンという神経伝達物質は、食べる・子孫を残すなど、さまざまな行動の切り替えに関わっています。この研究では、線虫C. elegansを使って、ドーパミンによる行動の調節のされ方が、雌雄同体の個体とオスの個体とで違っていることを発見しました。性別によって脳の使い方が違うことを示す研究です。
研究内容の詳細は、こちら(和文)またはこちら(英文)をご覧ください。
Mita M, Ito M, Harada K, Sugawara I, Ueda H, Tsuboi T*, Kitaguchi T* (* Co-corresponding author)
Analytical Chemistry, 91, 4821-4830, 2019.
ブドウ糖は細胞のエネルギー代謝の中心となる物質ですが、その動きをリアルタイムで観察する方法は限られていました。この研究では、緑色蛍光タンパク質をもとにしたブドウ糖センサーを使い、生きた細胞の中でブドウ糖の濃度が時間とともに変化する様子を実際に観察できることを示しました。
研究内容の詳細は、こちらをご覧ください。

書籍

道上 達男、阿部 光知、末次 憲之、坪井 貴司 編 『ノーベル賞論文に見る生命科学研究の思考法 』
丸善出版 2026年
東京大学出版会 2025年
UTokyo BiblioPlazaにてご紹介いただきました。2026.6.12
サイエンス作家の竹内薫氏の書評が『日本経済新聞』(目利きが選ぶ3冊)で掲載いただきました 2025.4.17
講談社 ブルーバックス 2024年
UTokyo BiblioPlazaにてご紹介いただきました。2026.6.12
ダイヤモンドオンラインの「ニュースな本」にてご紹介いただきました。2024.12.17
テンミニッツTVにてご紹介いただきました。2024.11.20
婦人公論.jpにてご紹介いただきました。2024.10.21
別所哲也さんNavigateのJ-WAVE TOKYO MORNING RADIOに出演しました。2024.10.14
Carole K. Hooven 著、坪井 貴司 翻訳 『テストステロン: ヒトを分け、支配する物質』
化学同人 2024年
UTokyo BiblioPlazaにてご紹介いただきました。2026.6.12
脳神経外科医の伊古田俊夫氏にご紹介いただきました。2024.09.15
元陸上選手の為末大氏にご紹介いただきました。2024.7.19
坪井 貴司、前川 文彦、北口 哲也 著 『みんなの生命科学 第2版』
化学同人 2024年
坪井 貴司・前川 文彦・北口 哲也 監修 『マリエル生命科学(原著) 第4版』
化学同人 2024年
丸善出版 2023年
UTokyo BiblioPlazaにてご紹介いただきました。2026.6.16
学鐙第121巻第1号に大阪大学仲野徹名誉教授の書評を掲載いただきました 2024.3.5
講談社 2023年
R.H.エプスタイン 著、坪井 貴司 翻訳 『魅惑の生体物質をめぐる光と影 ホルモン全史』
化学同人 2022年
UTokyo BiblioPlazaにてご紹介いただきました。2026.6.16
日経サイエンスに書評を掲載いただきました 2022.11.30
公明新聞に書評を掲載いただきました 2022.11.25
丸善出版 2019年
UTokyo BiblioPlazaにてご紹介いただきました。2026.6.16
環境新聞に書評を掲載いただきました 2020.3.18
学鐙第117巻第1号に大阪大学 仲野徹名誉教授の書評を掲載いただきました 2020.3.10
NHK総合「中江有里のブックレビュー」において中江有里氏にご紹介いただきました 2020.2.18