Nakamura lab

東京理科大学 ● 生命医科学研究所 ● 生命情報科学研究部門

野田イメージングアライアンス
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発表論文

    2021年 -

  1. Kunida K, Takagi N, Aoki K, Ikeda K, Nakamura T, Sakumura Y
    Decoding cellular deformation from pseudo-simultaneously observed Rho GTPase activities.
    Cell Rep. 2023, 42, 112071
    NAIST作村諭一研究室との共同研究。RhoA, Rac1, Cdc42の活性について疑似的な同時計測を実現するアルゴリスムを開発して、移動するHT-1080細胞で活性の完全データセットをそろえた。次に、その活性データセットの組から、回帰によって細胞先端部の形態変化速度を十分な制度で予測するモデルを構築した。

  2. 須田 亮、中村岳史
    蛍光タンパク質の光明滅・光褪色機構
    細胞 2023, 55, 67-70
    創域理工学部物理学科・須田先生との共同研究結果を含む総説

  3. Nakamura T. and Koinuma S.
    TC10 as an essential molecule in axon regeneration through membrane supply and microtubule stabilization.
    Neural Regeneration Research 2022, 17: 87-88.
    Koinuma et al. (2021)を踏まえて、成体哺乳類の中枢神経再生を左右する要因を３つに大別して議論した。

  4. Koinuma S, Shimozawa N, Yasutomi Y, Kimura N.
    Aging induces abnormal accumulation Abeta in extracellular vesicle and/or intraluminal mmembranetions in nonhuman primate brain.
    Neurobiol. Aging 2021, 106, 268-281.
    鯉沼助教の前任地（国立長寿研）での研究成果。老化の過程で細胞内のアミロイドベータがどのようにして細胞外に放出され老人斑を形成するかは不明である。この論文では、オートファゴソームの形成が老化に伴って抑制されることでアミロイドベータを含むエクソソームの細胞外放出が促進され、それによりアミロイドベータが細胞外に放出されることを示した。

  5. Koinuma S, Negishi R, Nomura R, Sato K, Kojima T, Nishida-Segi E, Goitsuka R, Iwakura Y, Wada N, Koriyama Y, Kiryu-Seo S, Kiyama H, Nakamura T.
    TC10, a Rho family GTPase, is required for efficient axon regeneration in a neuron-autonomous manner.
    J. Neurochem. 2021, 157, 1196-1206.
    TC10は膜輸送を介して神経突起の伸長に作用するシグナル分子である。培養海馬ニューロンにおいて、TC10欠損は軸索極性形成には影響を与えずに軸索伸長を減少させた。TC10は成長円錐基部の微小管を安定化して、軸索の退縮を抑えることで軸索伸長を促進している。舌下神経と視神経での解析により、TC10は末梢神経系と中枢神経系の両方で軸索再生に不可欠であることがわかった。再生因子は外部環境と内部因子にわけられるが、TC10はneuron-intrinsicに働く因子である。

    2016年 - 2020年

  1. Hoshino S, Kobayashi M, Tagawa R, Konno T, Abe T, Furuya K, Miura K, Wakasawa H, Okita N, Sudo Y, Mizunoe Y, Nakagawa Y, Nakamura T, Kawabe H, Higami Y.
    WWP1 knockout in mice exacerbates obesity-related phenotypes in white adipose tissue but improves whole-body glucose metabolism.
    FEBS Open Bio. 2019, 10, 306-315.

  2. Morishita S, Wada N, Fukuda M, Nakamura T.
    Rab5 activation on macropinosomes requires ALS2, and its subsequent inactivation through ALS2 detachment requires active Rab7.
    FEBS Lett. 2019, 593, 230-241.
    マクロピノサイトーシス（貪食）初期に起きる局所的なRab5の活性化は、２型筋委縮性側弯硬化症の責任因子であるALS2の働きで起きることを明らかにした。マクロピノソームにリクルートされたALS2がそこから脱離することでRab5の局所活性化は停止してマクロピノソームの成熟が進行するが、このALS2の脱離には活性型のRab7 (Rab7-GDP)が必要である。

  3. Kanemitsu-Fujita A, Morishita S, Kjaer S, Fukuda M, Schiavo G, and Nakamura T.
    Comparable affinity of RabGDIα for GTP- and GDP-bound forms of Rab7 supports a four-state transition model for Rab7 subcellular localization.
    bioRxiv 2018, doi.org/10.1101/287516

  4. Koinuma S, Takeuchi K, Wada N, Nakamura T.
    cAMP-induced activation of protein kinase A and p190B RhoGAP mediates down-regulation of plasmalemmal TC10 GTPase activity and neurite outgrowth.
    Genes Cells 2017 22(11), 953-967.
    RhoファミリーGタンパク質TC10と神経突起伸展の関わりを明らかにしたFujita et al. (2013)を発展させた論文。TC10は軸索再生への関与が想定されることから、強力な再生促進因子でもあるcAMPにより誘導される神経突起伸展におけるTC10活性の制御機構を調べた。促進因子により突起が伸びる時に細胞膜でTC10活性が下がる点はNGFでもcAMPでも同じだが、それぞれp190Aとp190Bという異なる分子を介して制御されている。

  5. Yasuda S, Morishita S, Fujita A, Nanao T, Wada N, Waguri S, Schiavo G, Fukuda M, Nakamura T.
    Mon1-Ccz1 activates Rab7 only on late endosome and dissociates from lysosome in mammalian cells.
    J. Cell Sci.　2016 Jan 15;129(2):329-40.
    低分子量Gタンパク質Rab7は細胞内分解経路（特に後期エンドソームからリソソーム）のマスター制御因子である。この分解経路の生理的・病理的な重要性はよく認識されているが、スイッチ分子Rab7自体がいつどこで活性化されているかはほとんどわかっていない。 この論文では、Rab7の活性を可視化するFRETセンサーを作製して、分解経路におけるRab7活性の時空間的な制御メカニズムを解析した。Rab分子は哺乳類では60種類あるが、Rab5センサー(2008年)、Rab13センサー(2015年)に続く世界で３つめに作られたRabセンサーである。Rab7センサーを発現させた細胞を共焦点FRETイメージングで解析することにより、既報の唯一のRab7 活性化因子であるMon1-Ccz1複合体は後期エンドソームでのRab7活性化のみに関わり、リソソームでのRab7活性には関わらないことを見出した。

    2011 - 2015年

  1. 中村岳史、七尾友久
    エクソサイトーシス
    生体の科学 66巻5号（2015）
    「細胞シグナル操作法」特集号に、エクソサイトーシスの解析法として、活性評価法、作用薬物、イメージングなどについて実戦的な解説を行った。

  2. Lemmon VP, Ferguson AR, Popovich PG, Xu X, Snow DM, Igarashi M, Beatle CE, and Bixby JL
    Minimum information about a spinal cord injury experiment: a proposed reporting standard for spinal cord injury experiments.
    J. Neurotrauma　2014 31, 1354-1361.
    The MIASCI consortiumのメンバーとして参加

  3. Fujita A, Koinuma S, Yasuda S, Nagai H, Kamiguchi H, Wada N, Nakamura T
    GTP hydrolysis of TC10 promotes neurite outgrowth through exocytic fusion of Rab11- and L1-containing vesicles by releasing exocyst component Exo70.
    PLoS One　2013 Nov;8(11):e79689.
    RhoファミリーGタンパク質のメンバーであるTC10は細胞膜と小胞に存在し、神経突起伸展を促進する。成長円錐の細胞膜では突起伸展時にTC10活性が下がる。小胞にはGTP結合型のTC10が存在し、Exocyst complexのコンポーネントであるExo70と結合している。このTC10小胞は細胞膜付近まで運ばれてきて細胞膜に繋留される。刺激によりTC10がGDP結合型になると、Exo70と離れる。これによりExocystがばらばらになってその小胞が細胞膜にエキソサイトーシスするというモデルを提唱した。

  4. Nakamura T, Yasuda S, Nagai H, Koinuma S, Morishita S, Goto A, Kinashi T, and Wada N
    Longest neurite-specific activation of Rap1B in hippocampal neurons contributes to polarity formation through RalA and Nore1A in addition to PI3-kinase.
    Genes Cells.　2013 Nov;18(11):1020-31.
    神経発生の過程で、個々の神経細胞は環境からのシグナルを受け取って極性を形成する（軸索と樹状突起を作る）。この軸索極性形成の過程でRasファミリーG蛋白質であるRap1が働いている。近年、移動している神経細胞の極性化やapical-basal極性の形成においてもRap1が働いていることが報告され、Rap1が広範囲の極性形成に関わる機構が注目されている。本研究ではRap1センサーを使って、軸索極性形成の過程でRap1が最も長い神経突起(future axon)の先端でのみ活性化することを示した。またRap1の新規変異体を利用して、Rap1の下流分子のうち、PI3キナーゼ、RalA、Nore1Aが個々に働いて軸索極性形成に関与することを示した。

  5. Nagai H, Yasuda S, Ohba, Y, Fukuda N, and Nakamura T
    All members of the EPI64 subfamily of TBC/RabGAPs also have GAP activities toward Ras
    J. Biochem.　2013 Mar;153(3):283-8
    Rab35などのGAPであるEPI64ファミリーのうち、免疫細胞特異的な64CがRasGAP活性も持つことが最近報告された。本研究ではFRETセンサー計測などの３つの手法で検討し、同じサブファミリーに属するEPI64AとBもRasに対するGAP活性を持つことを明らかにした。COS7細胞でのFRETイメージングからH-Rasの活性が細胞膜よりもゴルジ体で高いことがわかったが、その結果はEPI64AとBの細胞辺縁部に偏った局在で説明できる。

  6. 安田さや香、中村岳史
    化学とゲノム医学、化学と教育　61巻3号 (2013)
    Y先生からのご依頼。この総説では、ゲノム医学（ゲノム情報を利用した医学）という融合領域の過去―現在―未来の姿をDNA二重らせん構造の発見までさかのぼって紹介し、その流れの中で化学が大きな役割を果たした（果たしている）いくつかの例を紹介した。

  7. Edimo WE, Derna R, Janssens V, Nakamura T, Vanderwinden J-M, Waekens E, Erneux C
    Evidence of SHIP2 S132 phosphorylation, its nuclear localization and stability
    Biochem. J.　2011 Nov 1; 439(3): 391-401

  8. Ishido N, Kobayashi H, Arai T, Sako Y, Fukuda M, and Nakamura T
    How to make FRET biosensors for Rab family GTPases.
    Biosensors for Health, Environment and Biosecurity.　2011 Jun; Capter 5, 81-98.

  9. Goto A, Hoshino M, Matsuda M, and Nakamura T
    Phosphorylation of STEF by protein kinase A is critical for Rac1 activation and neurite outgrowth in dbcAMP-treated PC12D cells
    Mol. Biol. Cell　2011 May;22(10):1780-1790.
    cAMPが神経突起伸展を促進することは1986年に報告されたが、cAMPがどのようにしてRhoファミリーG蛋白質にシグナルを流しているかはずっと謎のままだった。本研究では、cAMP刺激で効率よく突起を伸ばすPC12D細胞を使って、cAMP→PKA→STEF (Rac活性化因子)→Rac1という経路が突起伸展に働いていることを示した。この経路により突起の先端部でのみRac1が活性化される。

    2006 - 2010年

  1. Yamada M, Toba S, Takitoh T, Yoshida Y, Mori D, Nakamura T, Iwane AH, Yanagida T, Imai H, Yu-Lee LY, Schroer T, Wynshaw-Boris A, and Hirotsune S.
    mNUDC is required for plus-end directed transport of cytoplasmic dynein and dynactins by kinesin-1.
    EMBO J.　2010 Feb 3;29(3):517-31.

  2. Nakamura T, and Matsuda M.
    In vivo imaging of signal transduction cascades with probes based on Forster Resonance Energy Transfer (FRET).
    Curr. Protoc. Cell Biol.　2009 Dec;Chapter 14:Unit 14.10.

  3. Lu A, Tebar F, Alvarez-Moya B, Lopez-Alcala C, Calvo M, Enrich C, Agell N, Nakamura T, Matsuda M, and Bachs O.
    A clathrin-dependent pathway leads to KRas signaling on late endosomes en route to lysosomes.
    J. Cell Biol.2009 Mar 23;184(6):863-79

  4. Tsukada Y, Aoki K, Nakamura T, Sakumura Y, Matsuda M, and Ishii S.
    Quantification of local morphodynamics and local GTPase activity by edge evolution tracking.
    PLoS Comput. Biol.2008 Nov;4(11):e1000223

  5. Yamada M, Toba S, Yoshida Y, Haratani K, Mori D, Yano Y, Mimori-Kiyosue Y, Nakamura T, Itoh K, Fushiki S, Setou M, Wynshaw-Boris A, Torisawa T, Toyoshima YY, and Hirotsune S.
    LIS1 and NDEL1 coordinate the plus-end-directed transport of cytoplasmic dynein.
    EMBO J.　2008 Oct 8;27(19):2471-83.

  6. Nakamura T*, Aoki K, and Matsuda M.
    FRET imaging and in silico simulation: analysis of the signaling network of nerve growth factor-induced neuritogenesis.
    Brain Cell Biol.2008 Aug;36(1-4):19-30　 *corresponding author

  7. Aoki K, Kiyokawa E, Nakamura T, and Matsuda M.
    Visualization of growth signal transduction cascades in living cells with genetically encoded probes based on Forster resonance energy transfer.
    Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci.　2008 Jun 27;363(1500):2143-51

  8. Kitano M, Nakaya M, Nakamura T*, Nagata S, and Matsuda M.
    Imaging of Rab5 activity identifies essential regulators for phagosome maturation.
    Nature 2008 May 8;453(7192):241-5　*corresponding author

  9. Aoki K, Nakamura T*, Inoue T, Meyer T, and Matsuda M.
    An essential role for the SHIP2-dependent negative feedback loop in neuritogenesis of NGF-stimulated PC12 cells.
    J. Cell Biol.　2007 Jun 4;177(5):817-27　*corresponding author

  10. Uawonggul N, Thammasirirak S, Chaveerach A, Arkaravichien T, Bunyatratchata W, Ruangjirachuporn W, Jearranaiprepame P, Nakamura T, Matsuda M, Kobayashi M, Hattori S, and Daduang S.
    Purification and characterization of Heteroscorpine-1 (HS-1) toxin from Heterometrus laoticus scorpion venom.
    Toxicon 2007 Jan;49(1):19-29.

  11. Yoshizaki H, Aoki K, Nakamura T, and Matsuda M.
    Regulation of RalA GTPase by phosphatidylinositol 3-kinase as visualized by FRET probes.
    Biochem. Soc. Trans.　2006 Oct;34(Pt 5):851-4

  12. Kawase K, Nakamura T*, Takaya A, Aoki K, Namikawa K, Kiyama H, Inagaki S, Takemoto H, Saltiel AR, and Matsuda M.
    GTP Hydrolysis of a Rho-family GTPase TC10 promotes exocytic vesicle fusion.
    Dev. Cell　2006 Sep;11(3):411-21　*corresponding author

  13. Nakamura T, Kurokawa K, Kiyokawa E, and Matsuda M.
    Analysis of the spatiotemporal activation of rho GTPases using Raichu probes.
    Methods Enzymol.　2006;406:315-32.

  14. Fujioka A, Terai K, Itoh RE, Aoki K, Nakamura T, Kuroda S, Nishida E, and Matsuda M.
    Dynamics of the RAS/ERK map kinase cascade as monitored by fluorescence probes.
    J. Biol. Chem. 　2006 Mar 31;281(13):8917-26. Epub 2006 Jan 17.

  15. Kiyokawa E, Hara S, Nakamura T, and Matsuda M.
    Fluorescence (Forster) resonance energy transfer imaging of oncogene activity in living cells.
    Cancer Sci. 　2006 Jan;97(1):8-15. Review

    2001 - 2005年

  1. Nakamura T*, Aoki K, and Matsuda M.
    Monitoring spatio-temporal regulation of Ras and Rho GTPases with GFP-based FRET probes.
    Methods 2005 Oct;37(2):146-53. 　*corresponding author

  2. Nakamura T*, Aoki K, and Matsuda M.
    FRET imaging in nerve growth cones reveals a high level of RhoA activity within the peripheral domain.
    Mol. Brain Res. 2005 Oct 3;139(2):277-87. 　*corresponding author

  3. Aoki K, Nakamura T*, Fujikawa K, and Matsuda M.
    Local PIP3 Accumulation Recruits Vav2 and Vav3 to Activate Rac1/Cdc42 and Initiate Neurite Outgrowth in Nerve Growth Factor-stimulated PC12 Cells.
    Mol. Biol. Cell　2005 May;16(5):2207-17.　*corresponding author

  4. Fukuyama T, Ogita H, Kawakatsu T, Fukuhara T, Yamada T, Sato T, Shimizu K, Nakamura T, Matsuda M, and Takai Y.
    Involvement of the c-Src-Crk-C3G-Rap1 signaling in the nectin-induced activation of Cdc42 and formation of adherens junctions.
    J. Biol. Chem.　2005 Jan 7;280(1):815-25.

  5. Kurokawa K, Itoh RE, Yoshizaki H, Nakamura T, and Matsuda M.
    Coactivation of Rac1 and Cdc42 at lamellipodia and membrane ruffles induced by epidermal growth factor.
    Mol. Biol. Cell　2004 Mar;15(3):1003-10.

  6. Hoshino T, Shimizu K, Honda T, Kawakatsu T, Fukuyama T, Nakamura T, Matsuda M, and Takai Y.
    A novel role of nectins in inhibition of the E-cadherin-induced activation of Rac and formation of cell-cell adherens junctions.
    Mol. Biol. Cell　2004 Mar;15(3):1077-88.

  7. Aoki K, Nakamura T*, and Matsuda M.
    Spatio-temporal regulation of Rac1 and Cdc42 activity during nerve growth factor-induced neurite outgrowth in PC12 cells.
    J. Biol. Chem.　2004 Jan 2;279(1):713-9.　*corresponding author

  8. Yoshizaki H, Ohba Y, Kurokawa K, Itoh RE, Nakamura T, Mochizuki N, Nagashima K, and Matsuda M.
    Activity of Rho-family GTPases during cell division as visualized with FRET-based probes.
    J. Cell Biol.　2003 162:223-232

  9. Honda T, Shimizu K, Kawakatsu T, Fukuhara A, Irie K, Nakamura T, Matsuda M, and Takai Y.
    Cdc42 and Rac small G proteins activated by trans-interactions of nectins are involved in activation of c-Jun N-terminal kinase, but not in association of nectins and cadherin to form adherens junctions, in fibroblasts.
    Genes Cells.　2003 May;8(5):481-91.

  10. Nakamura T, Komiya M, Sone K, Hirose E, Gotoh N, Morii H, Ohta Y, and Mori N.
    Grit, a GTPase-activating protein for the Rho family, regulates neurite extension through association with the TrkA receptor and N-Shc and CrkL/Crk adapter molecules.
    Mol. Cell. Biol.　2002 Dec;22(24):8721-34.

  11. Nakazawa T, Nakano I, Sato M, Nakamura T, Tamai M, and Mori N.
    Comparative expression profiles of Trk receptors and Shc-related phosphotyrosine adapters during retinal development: potential roles of N-Shc/ShcC in brain-derived neurotrophic factor signal transduction and modulation.
    J. Neurosci. Res.　2002 Jun 15;68(6):668-80.

  12. Nakamura T, Komiya M, Gotoh N, Koizumi S, Shibuya M, and Mori N.
    Discrimination between phosphotyrosine-mediated signaling properties of conventional and neuronal Shc adapter molecules.
    Oncogene　2002 Jan 3;21(1):22-31.

  13. Kojima T, Yoshikawa Y, Takada S, Sato M, Nakamura T, Takahashi N, Copeland NG, Gilbert DJ, Jenkins NA, and Mori N.
    Genomic organization of the Shc-related phosphotyrosine adapters and characterization of the full-length Sck/ShcB: specific association of p68-Sck/ShcB with pp135.
    Biochem. Biophys. Res. Commun.　2001 Jun 22;284(4):1039-47.

    レビュー（日本語総説）

  1. 中村岳史、北野正寛、中矢道雄、長田重一、松田道行
    貪食過程における低分子量G蛋白質Rac1とRab5の活性変化
    蛋白質核酸酵素　2009 54: 1114-1118.

  2. 中村岳史、北野正寛、青木一洋、松田道行
    FRETイメージングによる神経突起伸展シグナルの解析
    細胞　2008 40: 134-137.

  3. 中村岳史、北野正寛、青木一洋、松田道行
    FRETプローブによる細胞内シグナル伝達のリアルタイムイメージング
    実験医学　2008 26: 2692-2698.

  4. 中村岳史、松田道行
    細胞内シグナル伝達のFRETプローブによる可視化
    Medical Bio　2007 4: 50-54.

  5. 中村岳史、青木一洋、松田道行
    FRETイメージングとシミュレーションによる神経突起伸展シグナルの解析
    実験医学　2007 25: 1676-1683.

  6. 中村岳史、青木一洋
    FRETによるシグナル分子の活性化イメージングの新たな展開
    Pharma VISION NEWS.　2006 7: 18-22

  7. 中村岳史、森望
    リン酸化チロシン経路のアダプター分子Shcファミリーの多様な機能と神経系での新たな展開
    生化学　2001 73: 1322-1325.

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