2024/04/26 更新

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タカスギ トシユキ
髙杉 俊之
TAKASUGI TOSHIYUKI
所属
教育研究院 医歯学系 特任助教
医歯学総合研究科 特任助教
職名
特任助教
外部リンク

学位

  • 博士(理工学) ( 2017年9月   首都大学東京 )

  • 修士(理工学) ( 2014年3月   首都大学東京 )

  • 学士(生物資源科学) ( 2012年3月   日本大学 )

経歴

  • 新潟大学   医歯学総合研究科   特任助教

    2019年4月 - 現在

  • 新潟大学   教育研究院 医歯学系   特任助教

    2019年4月 - 現在

所属学協会

  • 日本生化学会

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  • American society for Biochemistry and Molecular Biology

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論文

  • JNK1-Dependent Phosphorylation of GAP-43 Serine 142 is a Novel Molecular Marker for Axonal Growth 査読 国際誌

    Masayasu Okada, Yosuke Kawagoe, Toshiyuki Takasugi, Motohiro Nozumi, Yasuyuki Ito, Hayato Fukusumi, Yonehiro Kanemura, Yukihiko Fujii, Michihiro Igarashi

    Neurochemical Research   47 ( 9 )   2668 - 2682   2022年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Mammalian axon growth has mechanistic similarities with axon regeneration. The growth cone is an important structure that is involved in both processes, and GAP-43 (growth associated protein-43 kDa) is believed to be the classical molecular marker. Previously, we used growth cone phosphoproteomics to demonstrate that S96 and T172 of GAP-43 in rodents are highly phosphorylated sites that are phosphorylated by c-jun N-terminal protein kinase (JNK). We also revealed that phosphorylated (p)S96 and pT172 antibodies recognize growing axons in the developing brain and regenerating axons in adult peripheral nerves. In rodents, S142 is another putative JNK-dependent phosphorylation site that is modified at a lower frequency than S96 and T172. Here, we characterized this site using a pS142-specific antibody. We confirmed that pS142 was detected by co-expressing mouse GAP-43 and JNK1. pS142 antibody labeled growth cones and growing axons in developing mouse neurons. pS142 was sustained until at least nine weeks after birth in mouse brains. The pS142 antibody could detect regenerating axons following sciatic nerve injury in adult mice. Comparison of amino acid sequences indicated that rodent S142 corresponds to human T151, which is predicted to be a substrate of the MAPK family, which includes JNK. Thus, we confirmed that the pS142 antibody recognized human phospho-GAP-43 using activated JNK1, and also that its immunostaining pattern in neurons differentiated from human induced pluripotent cells was similar to those observed in mice. These results indicate that the S142 residue is phosphorylated by JNK1 and that the pS142 antibody is a new candidate molecular marker for axonal growth in both rodents and human.

    DOI: 10.1007/s11064-022-03580-6

    PubMed

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s11064-022-03580-6/fulltext.html

  • Correction to: JNK1‑Dependent Phosphorylation of GAP‑43 Serine 142 is a Novel Molecular Marker for Axonal Growth. 国際誌

    Masayasu Okada, Yosuke Kawagoe, Toshiyuki Takasugi, Motohiro Nozumi, Yasuyuki Ito, Hayato Fukusumi, Yonehiro Kanemura, Yukihiko Fujii, Michihiro Igarashi

    Neurochemical research   47 ( 9 )   2683 - 2683   2022年9月

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  • Valproic Acid-Induced Anxiety and Depression Behaviors are Ameliorated in p39 Cdk5 Activator-Deficient Mice 査読 国際誌

    Miyuki Takahashi, Toshiyuki Takasugi, Arisa Kawakami, Ran Wei, Kanae Ando, Toshio Ohshima, Shin-ichi Hisanaga

    Neurochemical Research   47 ( 9 )   2773 - 2779   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Valproic acid (VPA) is a drug used for the treatment of epilepsy, seizures, migraines, and bipolar disorders. Cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) is a Ser/Thr kinase activated by p35 or p39 in neurons and plays a role in a variety of neuronal functions, including psychiatric behaviors. We previously reported that VPA suppressed Cdk5 activity by reducing the expression of p35 in cultured cortical neurons, leaving p39 unchanged. In this study, we asked for the role of Cdk5 in VPA-induced anxiety and depression behaviors. Wild-type (WT) mice displayed increased anxiety and depression after chronic administration of VPA for 14 days, when the expression of p35 was decreased. To clarify their relationship, we used p39 knockout (KO) mice, in which p35 is the only Cdk5 activator. When p39 KO mice were treated chronically with VPA, unexpectedly, they exhibited fewer anxiety and depression behaviors than WT mice. The effects were p39 cdk5r2 gene-dosage dependent. Together, these results indicate that Cdk5-p39 plays a specific role in VPA-induced anxiety and depression behaviors.

    DOI: 10.1007/s11064-022-03642-9

    PubMed

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s11064-022-03642-9/fulltext.html

  • CD2-associated protein (CD2AP) overexpression accelerates amyloid precursor protein (APP) transfer from early endosomes to the lysosomal degradation pathway 査読 国際誌

    Kotaro Furusawa, Toshiyuki Takasugi, Yung-Wen Chiu, Yukiko Hori, Taisuke Tomita, Mitsunori Fukuda, Shin-ichi Hisanaga

    Journal of Biological Chemistry   294 ( 28 )   10886 - 10899   2019年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    A hallmark of Alzheimer's disease (AD) pathology is the appearance of senile plaques, which are composed of β-amyloid (Aβ) peptides. Aβ is produced by sequential cleavages of amyloid precursor protein (APP) by β- and γ-secretases. These cleavages take place in endosomes during intracellular trafficking of APP through the endocytic and recycling pathways. Genome-wide association studies have identified several risk factors for late-onset AD, one of which is CD2-associated protein (CD2AP), an adaptor molecule that regulates membrane trafficking. Although CD2AP's involvement in APP trafficking has recently been reported, how APP trafficking is regulated remains unclear. We sought to address this question by investigating the effect of CD2AP overexpression or knockdown on the intracellular APP distribution and degradation of APP in cultured COS-7 and HEK293 cells. We found that overexpression of CD2AP increases the localization of APP to Rab7-positive late endosomes, and decreases its localization to Rab5-positive early endosomes. CD2AP overexpression accelerated the onset of APP degradation without affecting its degradation rate. Furthermore, nutrient starvation increased the localization of APP to Rab7-positive late endosomes, and CD2AP overexpression stimulated starvation-induced lysosomal APP degradation. Moreover, the effect of CD2AP on the degradation of APP was confirmed by CD2AP overexpression and knockdown in primary cortical neurons from mice. We conclude that CD2AP accelerates the transfer of APP from early to late endosomes. This transfer in localization stimulates APP degradation by reducing the amount of time before degradation initiation. Taken together, these results may explain why impaired CD2AP function is a risk factor for AD.

    DOI: 10.1074/jbc.ra118.005385

    PubMed

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  • Two Degradation Pathways of the p35 Cdk5 (Cyclin-dependent Kinase) Activation Subunit, Dependent and Independent of Ubiquitination 査読

    Toshiyuki Takasugi, Seiji Minegishi, Akiko Asada, Taro Saito, Hiroyuki Kawahara, Shin-ichi Hisanaga

    Journal of Biological Chemistry   291 ( 9 )   4649 - 4657   2016年2月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1074/jbc.m115.692871

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MISC

  • Ubiquitin-dependent and -independent degradation of p35 activation subunit of neuronal Cdk, Cdk5

    Toshiyuki Takasugi, Seiji Minegishi, Taro Saito, Hiroyuki Kawahara, Shin-ichi Hisanaga

    FASEB JOURNAL   31   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:FEDERATION AMER SOC EXP BIOL  

    Web of Science

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共同研究・競争的資金等の研究

  • クライオ電子線トモグラフィーによる脂質交換輸送ゾーンの形態・機能解析

    研究課題/領域番号:20KK0159

    2020年10月 - 2023年3月

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

    提供機関:日本学術振興会

    中津 史, 河嵜 麻実, 高杉 俊之

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    配分額:18720000円 ( 直接経費:14400000円 、 間接経費:4320000円 )

    小胞体と細胞膜が接する膜接触部位では2つの異なる脂質が交換されており、脂質交換輸送ゾーンとして機能していることがわかってきた。本研究では、クライオ電子トモグラフィーを用いた形態学的アプローチにより、脂質交換輸送ゾーンの三次元超微細構造の解明を目指している。
    今年度はまず、小胞体と細胞膜の膜接触部位に局在する分子群や、細胞膜および小胞体を含むオルガネラのマーカーとなる分子群の安定発現細胞株の樹立を行った。安定発現用のプラスミドベクターを構築し、これを各種培養細胞に遺伝子導入したのち、薬剤選択を行った。そしてセルソーターを用いてGFPの蛍光強度をもとに最適な発現レベルの細胞群を回収した。そして共焦点顕微鏡観察を用いて、安定的に発現させた目的の分子群について、その発現レベルと局在を詳細に解析して確認したのちに細胞株とした。さらに、クローン化が必要な細胞については、限界希釈法によりクローン化を行い、安定発現細胞クローンとして樹立した。加えて、小胞体と細胞膜の膜接触部位に局在する分子群について遺伝子欠損細胞株の作成にも着手している。続いて、樹立した細胞株を用いてライブイメージング解析を行い、膜接触部位に局在する分子群の局在や動態、また各オルガネラマーカーとの共局在や動的な連携などに関する知見を得た。また、小胞体と細胞膜の膜接触部位を急速に形成誘導するシステムを用いて、イノシトールリン脂質種や他のリン脂質の分布や動態を詳細に解析した。超微細構造の解析に関しては、本来であればクライオ電子顕微鏡解析へ移行する予定であったが、海外渡航規制のために次年度へ持ち越さなければならない状況となった。そこで今年度は通常の電子顕微鏡観察により微細構造の解析に着手した。パラホルムアルデヒドとグルタルアルデヒドの混合液を用いて化学固定を行い、その後は定法にしたがって電子顕微鏡解析のためのサンプル調整を行った。

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