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経歴

氏名  藍澤 広行 (あいざわ ひろゆき)
所属 藍澤科学館 館長

生年月日  昭和38年5月14日 (満51歳)
E-mail: aizawa@rr.iij4u.or.jp

学歴
昭和57年4月 東京大学教養学部理科一類 入学
昭和59年3月 同終了
昭和59年4月 東京大学理学部生物化学科 進学
昭和61年3月 同卒業
昭和61年4月 東京大学大学院理学系研究科生物化学専攻 修士課程 入学
昭和63年3月 同終了
昭和63年4月 東京大学大学院理学系研究科生物化学専攻 博士課程 入学
平成  3年3月 同終了

学位
昭和 63年3月 東京大学大学院 理学修士

平成   3年3月 東京大学大学院 理学博士

職歴
平成3年4月  日本学術振興会 東京大学医学部解剖学教室 博士研究員

平成4年4月  東京大学医学部解剖学教室 客員研究員
平成5年4月  東京都臨床医学総合研究所 研究員
平成13年1月 ジョンズホプキンス大学医学部 ポスドク研究員
平成20年5月 首都大学東京・大学院理工学研究科 客員研究員
平成21年3月 東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 特任研究員
平成22年4月 東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 特任准教授

所属学会 アメリカ化学会

受賞
1998年  東洋紡 海外トラベルフェローシップ

2001年 上原記念財団 海外リサーチフェローシップ
2002年 北米神経科学会 Burroughs Welcome Fund Postdoctoral Fellowship

学術雑誌審査員 
Invited reviewer of PLOS-ONE (2013-2015)
Invited reviewer of BBB (2014-2015)

これまでの実験科学研究
 東京大学大学院理学系研究科では、細胞の形と動きの要である細胞骨格を制御する新しい微小管結合蛋白質MAP-4の構造と性質を分子生物学と生化学とを用いて調べました。私はまずMAP-4cDNAクローニングを行い、その全塩基配列を決定し、蛋白質の一次構造を明らかとしました。その結果、MAP-4の微小管安定化作用に必要な23残基のアミノ酸配列を見いだしました。さらに、細胞分裂期にその近傍のセリン・スレオニン残基がcdc-2キナーゼによりリン酸化されること、その結果MAP4の微小管安定化能が低下することにより、分裂期に紡錘体微小管がダイナミックに変化するようになることを明らかにしました。この研究は、その後さらに神経科学者によって脳神経へと展開し、今では神経特異的cdc-2類似キナーゼであるcdk-5が神経特異的微小管結合蛋白質Tauの微小管結合領域を過剰にリン酸化することが神経軸索変性を引き起こし、それがアルツハイマー病発症の主要経路であることが明らかとなって来ております。

 東京大学大学院医学系研究科解剖学教室では、神経軸索輸送をになうモーター蛋白質であるキネシンをモデルとして、その遺伝子ファミリーをPCR法により発見し,cDNAクローニングによりそれらの一次構造を解析しました。その結果、それまで1つしか無いと思われていた哺乳類中枢神経のキネシンモーター蛋白質が、共通のモータードメインを持つ巨大な分子群を作って様々な輸送システムを構築している事が世界で初めて明らかとなりました。これらのキネシン様モーター蛋白質群は軸索微小管を輸送のレールとして用います。従って、前述のアルツハイマー病の脳で見られるcdk-5によるTauリン酸化はモーター蛋白質群による軸索内輸送を崩壊させて神経終末部シナプス前膜へのミトコンドリアや分泌小胞前駆体の供給に支障をきたすことが分かって参りました。現在までに、これがアルツハイマー型認知症における神経変性の分子メカニズムの1つである可能性が示唆されております。

 東京都臨床医学総合研究所・細胞生物研究部門では、細胞運動を担うアクチン繊維の制御因子であるコフィリンの機能を細胞生物学的に解明しました。実験細胞系としては、相同性組み替えによる遺伝子工学技術が確立されていて、尚かつ試験管内で単細胞から多細胞体へと分化・発生を誘導できる細胞性粘菌を選びました。細胞性粘菌のコフィリンを精製し、そのcDNAクローニングを行い,全一次構造を明らかとしました。また、細胞性粘菌のコフィリンに特異的に反応する抗体を作製し、蛍光抗体法を用いた共焦点顕微鏡観察によりコフィリンの細胞内局在を可視化しました。その結果、コフィリンは細胞性粘菌が貪食作用を行う時に現れるクラウンと呼ばれる収縮性アクチン構造に局在していることが明らかとなりました。さらに、遺伝子工学技術を用いてコフィリンを過剰発現させると、クラウン様アクチン網が収縮する時に形成されるアクチン束が顕著に発達して細胞運動が亢進される事を明らかとしました。これら一連の実験結果より、コフィリンはアクチン繊維の収縮束を形成して貪食作用などの細胞運動を行っている可能性が強く示唆されました。粘菌のクラウン様構造は免疫系のマクロファージの貪食作用とも共通性があり、今後はコフィリンの研究が異物代謝など生体防御システムの解明に役立つことが期待されます。

 米国ジョンズホプキンス大学神経科学部では、大脳皮質より新規に見つかった神経活動依存性転写因子CRESTの神経機能を解析しました。CRESTは大脳皮質錐体神経細胞が脱分極興奮する時に転写活性能が1000倍以上も上昇する転写因子として我々が見いだしたものです。大脳皮質の神経興奮によって活性化されたCRESTがどのような神経生理機能を担っているのかを生体内で調べるために、我々は遺伝子工学技術を用いてノックアウトマウスを作製しました。生後発生の一時期に、大脳皮質錐体細胞は神経興奮に依存して受信アンテナ部である樹状突起を発達させます。そのためには樹状突起形成に必要な物質を新たに合成する必要があります。CRESTを欠損したマウスの大脳皮質では、この神経興奮依存性の樹状突起の発達が見られませんでした。この結果から、大脳皮質の神経活動による樹状突起の生後発達にはCRESTによる遺伝子発現の活性化が必須である事が世界で初めて明らかになりました。

 東京大学大学院応用生命科学研究科では、大脳皮質の味覚体性感覚野における食品認識システムの分子レベルにおける解明に挑みました。ゲノミクスの最先端技術であるマイクロアレイ法により食品摂取後の大脳皮質で発現される遺伝子を網羅的に解析し、神経活動依存性転写因子KROX-20が重要な認識分子であることを突き止めました。食品摂取による味覚と体性感覚の刺激により、大脳皮質の食感感覚神経細胞が興奮し、それらの神経において興奮依存性転写因子の遺伝子発現が上昇していたのです。今後、この転写因子がどのような神経生理機能に関わっているかが大脳の認識機能の解明に重要なポイントになることと思われます。
研究論文

査読付雑誌論文

1. Murofushi H, Kotani S, Aizawa H, Hisanaga S, Hirokawa N, Sakai H.  
     Purification and characterization of a 190-kD microtubule-associated protein 
        from bovine adrenal cortex. 
        J Cell Biol. 103:1911-1919. (1986)
2. Kotani S, Murofushi H, Maekawa S, Aizawa H, Kaji K, Sakai H.  
        Identification of the 190 kD microtubule-associated protein in cultured 
        fibroblasts and its association with interphase and mitotic microtubules.  
        Cell Struct Funct. 12:1-9. (1987)
3. Aizawa H, Murofushi H, Kotani S, Hisanaga S, Hirokawa N, Sakai H. 
        Limited chymotryptic digestion of bovine adrenal 190,000-Mr 
        microtubule-associated protein and preparation of a 27,000-Mr fragment 
        which stimulates microtubule assembly. 
        J Biol Chem262:3782-3787.  (1987)
4. Murofushi H, Kotani S, Aizawa H, Maekawa S, Sakai H.  
        Comparison of a major heat-stable microtubule-associated protein in HeLa 
        cells and 190-kDa microtubule-associated protein in bovine adrenal cortex.  
        J Biochem (Tokyo). 102:1101-1112. (1987)
5. Kotani S, Murofushi H, Maekawa S, Aizawa H, Sakai H.  
        Isolation of rat liver microtubule-associated proteins. Evidence for a family of 
        microtubule-associated proteins with molecular mass of around 200,000 
        which distribute widely among mammalian cells.  
        J Biol Chem. 263(11):5385-5389. (1988)
6. Aizawa H, Kawasaki H, Murofushi H, Kotani S, Suzuki K, Sakai H. 
        Microtubule-binding domain of tau proteins. 
        J Biol Chem. 263:7703-7707. (1988)
7. Murofushi H, Ikai A, Okuhara K, Kotani S, Aizawa H, Kumakura K, Sakai H.  
        Purification and characterization of kinesin from bovine adrenal medulla.  
        J Biol Chem. 263:12744-12750. (1988)
8. Aizawa H, Kawasaki H, Murofushi H, Kotani S, Suzuki K, Sakai H.  
        A common amino acid sequence in 190-kDa microtubule-associated protein 
        and tau for the promotion of microtubule assembly.  
        J Biol Chem. 264:5885-5890. (1989)
9. Aizawa H, Murofushi H. 
        [Consensus sequence of microtubule-associated proteins for the stimulation of 
        microtubule assembly] 
        Tanpakushitsu Kakusan Koso. 34:1447-54. (1989)
10. Kotani S, Kawai G, Aizawa H, Yokoyama S, Sakai H.  
        Microtubule assembly inhibitor protein consists of a rigid globule essential 
        for its activity and highly mobile coils.  
        J Biol Chem. 265:1286-1292. (1990)
11. Aizawa H, Emori Y, Murofushi H, Kawasaki H, Sakai H, Suzuki K. 
        Molecular cloning of a ubiquitously distributed microtubule-associated protein 
        with Mr 190,000.  
        J Biol Chem. 265:13849-13855. (1990)
12. Aizawa H, Emori Y, Mori A, Murofushi H, Sakai H, Suzuki K.  
        Functional analyses of the domain structure of microtubule-associated protein-4 (MAP-U). 
        J Biol Chem. 266:9841-9846. (1991)
13. Mori A, Aizawa H, Saido TC, Kawasaki H, Mizuno K, Murofushi H, Suzuki K, Sakai H.  
        Site-specific phosphorylation by protein kinase C inhibits assembly-promoting activity of 
        microtubule-associated protein 4.  
        Biochemistry. 30:9341-9346. (1991)
14. Aizawa H, Kamijo M, Ohba Y, Mori A, Okuhara K, Kawasaki H, Murofushi H, 
        Suzuki K, Yasuda H. 
        Microtubule destabilization by cdc2/H1 histone kinase: phosphorylation of 
        a "pro-rich region" in the microtubule-binding domain of MAP-4. 
        Biochem Biophys Res Commun. 179:1620-1626. (1991)
15. Aizawa H, Sekine Y, Takemura R, Zhang Z, Nangaku M, Hirokawa N. 
        Kinesin family in murine central nervous system. 
        J Cell Biol. 119:1287-1296. (1992)
16. Zhang Z, Tanaka Y, Nonaka S, Aizawa H, Kawasaki H, Nakata T, Hirokawa N.  
        The primary structure of rat brain (cytoplasmic) dynein heavy chain, 
        a cytoplasmic motor enzyme.  
        Proc Natl Acad Sci USA. 90:7928-7932. (1993)
17. Kondo S, Sato-Yoshitake R, Noda Y, Aizawa H, Nakata T, Matsuura Y, Hirokawa N.  
        KIF3A is a new microtubule-based anterograde motor in the nerve axon. 
        J Cell Biol. 125:1095-1107. (1994)
18. Sekine Y, Okada Y, Noda Y, Kondo S, Aizawa H, Takemura R, Hirokawa N.  
        A novel microtubule-based motor protein (KIF4) for organelle transports, 
        whose expression is regulated developmentally.  
        J Cell Biol. 127:187-201. (1994)
19. Ookata K, Hisanaga S, Bulinski JC, Murofushi H, Aizawa H, Itoh TJ, Hotani H, 
        Okumura E, Tachibana K, Kishimoto T.  
        Cyclin B interaction with microtubule-associated protein 4 (MAP4) targets 
        p34cdc2 kinase to microtubules and is a potential regulator of M-phase 
        microtubule dynamics.  
        J Cell Biol. 128:849-862. (1995)
20. Aizawa H, Sutoh K, Tsubuki S, Kawashima S, Ishii A, Yahara I.  
        Identification, characterization, and intracellular distribution of cofilin in 
        Dictyostelium discoideum.  
        J Biol Chem. 270:10923-10932. (1995)
21. Aizawa H, Sutoh K, Yahara I  
        Overexpression of cofilin stimulates bundling of actin filaments, 
        membrane ruffling, and cell movement in Dictyostelium
        J Cell Biol. 132:335-344. (1996)
22. Aizawa H, Sameshima M, Yahara I. 
        A green fluorescent protein-actin fusion protein dominantly inhibits 
        cytokinesis, cell spreading, and locomotion in Dictyostelium
        Cell Struct Funct. 22:335-345. (1997)
23. Aizawa H, Fukui Y, Yahara I. 
        Live dynamics of Dictyostelium cofilin suggests a role in remodeling actin latticework 
        into bundles. 
        J Cell Sci. 110:2333-2344. (1997)
24. Aizawa H, Katadae M, Maruya M, Sameshima M, Murakami-Murofushi K, Yahara I.  
        Hyperosmotic stress-induced reorganization of actin bundles in Dictyostelium cells 
        over-expressing cofilin. 
        Genes Cells. 4:311-324. (1999)
25. Sekine-Aizawa Y, Hama E, Watanabe K, Tsubuki S, Kanai-Azuma M, Kanai Y, 
        Arai H, Aizawa H, Iwata N, Saido TC.  
        Matrix metalloproteinase (MMP) system in brain: identification and characterization of 
        brain-specific MMP highly expressed in cerebellum. 
        Eur J Neurosci. 13:935-948. (2001)
26. Aizawa H, Wakatsuki S, Ishii A, Moriyama K, Sasaki Y, Ohashi K, Sekine-Aizawa Y, 
        Sehara-Fujisawa A, Mizuno K, Goshima Y, Yahara I.  
        Phosphorylation of cofilin by LIM-kinase is necessary for semaphorin 3A-induced 
        growth cone collapse. 
        Nat Neurosci. 4:367-373. (2001)
27. Aizawa H, Kishi Y, Iida K, Sameshima M, Yahara I. 
        Cofilin-2, a novel type of cofilin, is expressed specifically at aggregation stage of 
        Dictyostelium discoideum development. 
        Genes Cells. 6:913-921. (2001)
28. Hama E, Shirotani K, Masumoto H, Sekine-Aizawa Y, Aizawa H, Saido TC. 
        Clearance of extracellular and cell-associated amyloid beta peptide through viral 
        expression of neprilysin in primary neurons.  
        J Biochem (Tokyo). 130:721-726. (2001)
29. Aizawa H, Hu SC, Bobb K, Balakrishnan K, Ince G, Gurevich I, Cowan M, Ghosh A. 
        Dendrite development regulated by CREST, a calcium-regulated transcriptional activator. 
        Science. 303:197-202. (2004)
30. Kim PM, Aizawa H, Kim PS, Huang AS, Wickramasinghe SR, Kashani AH, 
        Barrow RK, Huganir RL, Ghosh A, Snyder SH. 
        Serine racemase: Activation by glutamate neurotransmission via glutamate receptor 
        interacting protein and mediation of neuronal migration. 
        Proc Natl Acad Sci U S A. 102:2105-2110. (2005)
31. Beique J-C, Lin D-T, Kang M.-G., Aizawa H, Takamiya K, and Huganir RL.  
        Synapse-specific regulation of AMPA receptor function by PSD-95.  
        Proc Natl Acad Sci U S A. 103: 19535-19540. (2006)
32. Maeda N, Kawakami S, Ohmoto M, le Coutre J, Vinyes-Pares G, Arigoni F, 
        Okada S, Abe K, Aizawa H, and Misaka T.  
        Differential expression analysis throughout the weaning period in the mouse 
        cerebral cortex.
        Biochem. Biophys. Res. Commun. 431: 437-443. (2013)

国際会議

1. Aizawa, H. and Yahara, I. : 
      Actin-binding protein, cofilin, and cell movement. 
        International Symposium on Molecular Mechanism of Intracellular Cell Signaling by Toyobo Foundation, 1997.3.18, Tokyo.
2. Aizawa, H., Fukui, Y. and Yahara, I. : 
        Live dynamics of Dictyostelium cofilin suggests its role in remodeling actin latticework into bundles. 
        The 12th Rinshoken International Conference, 1997.10.27-29, Tokyo.
3. Aizawa, H., Fukui, Y. and Yahara, I. : 
        Live dynamics of Dictyostelium cofilin suggests its role in remodeling actin latticework into bundles. 
        37th Annual Meeting of the American Society for Cell Biology, 1997.12.13-17, Washington, DC, USA.
4. Aizawa H, Hu S., Cowan M. and Ghosh A.  
        CREST: A calcium-dependent transactivator that regulates connectivity in the mammalian cells.  
        Cold Spring Harbor Meeting: Axon Guidance and Neural Plasticity, 2002. 9.25-29  New York, USA.
5.  Aizawa H., Hu S., Cowan M. and Ghosh A.  
        CREST: A calcium-dependent transactivator that regulates dendritic growth of cerebellar purkinje cells.  
        32nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience, 2002. 11.2-7 Orland, USA
6. Aizawa H., Hu S., Cowan M. and Ghosh A.  
        Regulation of neuronal morphogenesis by CREST, a novel calcium-regulated transcription activator.  
        Cold Spring Harbor Meeting: Channels, Receptors and Synapses.  2004.  Apr. 21-25 New York, USA.
7. Aizawa H., Takamiya K., and Huganir R.  
        Regulation of dendrite development and spine morphology by PSD95 and SAP102 in cortical pyramidal neurons.  
        36th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, 2006.  11.14-18 Atlanta, USA.