森藤　暁 （モリトウ　サトル）

Morito, Satoru

写真a

所属（所属キャンパス）

医学部 先端医科学研究所（脳科学） （信濃町）

職名

助教（有期）
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2005年04月
    -
    2009年03月

    基礎生物学研究所・専門研究職員

  • 2009年04月
    -
    2009年10月

    基礎生物学研究所・技術支援員

  • 2009年11月
    -
    2012年05月

    生理学研究所・特定技術職員

  • 2012年06月
    -
    2012年09月

    生理学研究所・特任専門員

  • 2012年10月
    -
    2015年03月

    東北大学大学院医学系研究科・助手

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（バイオサイエンス）, 奈良先端科学技術大学院大学, 課程, 2005年03月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • ライフサイエンス / ゲノム生物学

  • ライフサイエンス / 細胞生物学

  • ライフサイエンス / 発生生物学

  • ライフサイエンス / 神経科学一般

  • ライフサイエンス / 眼科学

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • 網膜、多能性幹細胞、ES/iPS細胞、網膜分化、3次元網膜

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • 植物のエピジェネティクス（細胞工学別冊 植物細胞工学シリーズ24）・アサガオとイネのDNAメチル化と遺伝子発現

    定塚(久富)恵世, 星野敦, 森田裕将, 山内卓樹, 朴慶一, 寺田理枝, 森藤暁, 飯田滋, 秀潤社, 2008年04月

    担当範囲: 36-43

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Synaptic pruning through glial synapse engulfment upon motor learning.

    Morizawa YM, Matsumoto M, Nakashima Y, Endo N, Aida T, Ishikane H, Beppu K, Moritoh S, Inada H, Osumi N, Shigetomi E, Koizumi S, Yang G, Hirai H, Tanaka K, Tanaka KF, Ohno N, Fukazawa Y, Matsui K

    Nature neuroscience 25 （ 11 ） 1458 - 1469 2022年11月

    ISSN  1097-6256

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    Synaptic pruning is a fundamental process of neuronal circuit refinement in learning and memory. Accumulating evidence suggests that glia participates in sculpting the neuronal circuits through synapse engulfment. However, whether glial involvement in synaptic pruning has a role in memory formation remains elusive. Using newly developed phagocytosis reporter mice and three-dimensional ultrastructural characterization, we found that synaptic engulfment by cerebellar Bergmann glia (BG) frequently occurred upon cerebellum-dependent motor learning in mice. We observed increases in pre- and postsynaptic nibbling by BG along with a reduction in spine volume after learning. Pharmacological blockade of engulfment with Annexin V inhibited both the spine volume reduction and overnight improvement of motor adaptation. These results indicate that BG contribute to the refinement of the mature cerebellar cortical circuit through synaptic engulfment during motor learning.

  • Optogenetic stimulus-triggered acquisition of seizure resistance.

    Shimoda Y, Beppu K, Ikoma Y, Morizawa YM, Zuguchi S, Hino U, Yano R, Sugiura Y, Moritoh S, Fukazawa Y, Suematsu M, Mushiake H, Nakasato N, Iwasaki M, Tanaka KF, Tominaga T, Matsui K

    Neurobiology of disease 163   105602 - 105602 2022年02月

    ISSN  0969-9961

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    Unlike an electrical circuit, the hardware of the brain is susceptible to change. Repeated electrical brain stimulation mimics epileptogenesis. After such "kindling" process, a moderate stimulus would become sufficient in triggering a severe seizure. Here, we report that optogenetic neuronal stimulation can also convert the rat brain to a hyperexcitable state. However, continued stimulation once again converted the brain to a state that was strongly resistant to seizure induction. Histochemical examinations showed that moderate astrocyte activation was coincident with resilience acquisition. Administration of an adenosine A1 receptor antagonist instantly reverted the brain back to a hyperexcitable state, suggesting that hyperexcitability was suppressed by adenosine. Furthermore, an increase in basal adenosine was confirmed using in vivo microdialysis. Daily neuron-to-astrocyte signaling likely prompted a homeostatic increase in the endogenous actions of adenosine. Our data suggest that a certain stimulation paradigm could convert the brain circuit resilient to epilepsy without exogenous drug administration.

  • DNA methylation is reconfigured at the onset of reproduction in rice shoot apical meristem.

    Asuka Higo, Noriko Saihara, Fumihito Miura, Yoko Higashi, Megumi Yamada, Shojiro Tamaki, Tasuku Ito, Yoshiaki Tarutani, Tomoaki Sakamoto, Masayuki Fujiwara, Tetsuya Kurata, Yoichiro Fukao, Satoru Moritoh, Rie Terada, Toshinori Kinoshita, Takashi Ito, Tetsuji Kakutani, Ko Shimamoto, Hiroyuki Tsuji

    Nature communications 11 （ 1 ） 4079 - 4079 2020年08月

    　概要を見る

    DNA methylation is an epigenetic modification that specifies the basic state of pluripotent stem cells and regulates the developmental transition from stem cells to various cell types. In flowering plants, the shoot apical meristem (SAM) contains a pluripotent stem cell population which generates the aerial part of plants including the germ cells. Under appropriate conditions, the SAM undergoes a developmental transition from a leaf-forming vegetative SAM to an inflorescence- and flower-forming reproductive SAM. While SAM characteristics are largely altered in this transition, the complete picture of DNA methylation remains elusive. Here, by analyzing whole-genome DNA methylation of isolated rice SAMs in the vegetative and reproductive stages, we show that methylation at CHH sites is kept high, particularly at transposable elements (TEs), in the vegetative SAM relative to the differentiated leaf, and increases in the reproductive SAM via the RNA-dependent DNA methylation pathway. We also show that half of the TEs that were highly methylated in gametes had already undergone CHH hypermethylation in the SAM. Our results indicate that changes in DNA methylation begin in the SAM long before germ cell differentiation to protect the genome from harmful TEs.

  • Gene delivery to cone photoreceptors by subretinal injection of rAAV2/6 in the mouse retina.

    Tesshu Hori, Masashi Fukutome, Chiseto Maejima, Hiroki Matsushima, Kensuke Kobayashi, Soichiro Kitazawa, Ryo Kitahara, Katsunori Kitano, Kenta Kobayashi, Satoru Moritoh, Chieko Koike

    Biochemical and biophysical research communications 515 （ 1 ） 222 - 227 2019年07月

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    Adeno-associated virus (AAV) has been studied as a safe delivery tool for gene therapy of retinal blinding diseases such as Leber's congenital amaurosis (LCA). The tropism of recombinant AAV (rAAV) including its specificity and efficiency in targeting retinal cell types has been studied with native or engineered capsids, along with specific promoters. However, one of the rAAV serotypes, rAAV2/6, has not been well-studied based on a report of low infection efficiency in the retina. We investigated the tropism of several rAAVs by subretinal injection in the adult mouse and found that rAAV2/6 predominantly infected cone photoreceptors including the main spectral type. Our data suggest that subretinal injection with rAAV2/6 may provide both an efficacious and specific means of gene delivery to cone photoreceptors in murine retinas.

  • Different Activity Patterns in Retinal Ganglion Cells of TRPM1 and mGluR6 Knockout Mice.

    Haruki Takeuchi, Sho Horie, Satoru Moritoh, Hiroki Matsushima, Tesshu Hori, Yoshitaka Kimori, Katsunori Kitano, Yasuhiro Tsubo, Masao Tachibana, Chieko Koike

    BioMed research international 2018 （ Article ID 2963232 ） 2963232 - 2963232 2018年

    　概要を見る

    TRPM1, the first member of the melanoma-related transient receptor potential (TRPM) subfamily, is the visual transduction channel downstream of metabotropic glutamate receptor 6 (mGluR6) on retinal ON bipolar cells (BCs). Human TRPM1 mutations are associated with congenital stationary night blindness (CSNB). In both TRPM1 and mGluR6 KO mouse retinas, OFF but not ON BCs respond to light stimulation. Here we report an unexpected difference between TRPM1 knockout (KO) and mGluR6 KO mouse retinas. We used a multielectrode array (MEA) to record spiking in retinal ganglion cells (RGCs). We found spontaneous oscillations in TRPM1 KO retinas, but not in mGluR6 KO retinas. We performed a structural analysis on the synaptic terminals of rod ON BCs. Intriguingly, rod ON BC terminals were significantly smaller in TRPM1 KO retinas than in mGluR6 KO retinas. These data suggest that a deficiency of TRPM1, but not of mGluR6, in rod ON bipolar cells may affect synaptic terminal maturation. We speculate that impaired signaling between rod BCs and AII amacrine cells (ACs) leads to spontaneous oscillations. TRPM1 and mGluR6 are both essential components in the signaling pathway from photoreceptors to ON BC dendrites, yet they differ in their effects on the BC terminal and postsynaptic circuitry.

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

  • げっ歯類成熟網膜組織培養と遺伝子銃による遺伝子導入法(Organotypic culture of adult rodent retina with particle-mediated acute gene transfer in vitro)

    森藤 暁, 田中 謙二, 池中 一裕, 小泉 周

    神経化学 （日本神経化学会）  49 （ 2-3 ） 726 - 726 2010年08月

    ISSN  0037-3796

  • Organotypic culture of adult rodent retina and gene transfection by genegun

    Hiroshi Jouhou, Satoru Moritoh, Amane Koizumi

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES （SPRINGER TOKYO）  60   S108 - S108 2010年

    ISSN  1880-6546

  • Organotypic culture of adult rodent retina with particle-mediated acute gene transfer in vitro

    Satoru Moritoh, Kenji F. Tanaka, Kazuhiro Ikenaka, Amane Koizumi

    NEUROSCIENCE RESEARCH （ELSEVIER IRELAND LTD）  68   E384 - E384 2010年

    ISSN  0168-0102

  • Generation of rice knock-in mutants by gene targeting and preliminary characterization of the expression of targeted genes

    Takaki Yamauchi, Ric Terada, Yasuyo (Hisatomi) Johzuka, Satoru Moritoh, Ikuo Nakamura, Shigeru Iida

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY （OXFORD UNIV PRESS）  48   S91 - S91 2007年

    ISSN  0032-0781

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 単純ヘルペスウイルスをトレーサーに用いた非視覚光受容体の近視抑制の脳内回路の同定

    2024年04月
    -
    2027年03月

    科学研究費助成事業, 森藤 暁, 基盤研究(C), 未設定

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    マウスにおいて、非視覚光受容体のOpn5が、バイオレットライト(360 - 400 nm)を介して近視進行を抑制することが明らかになったが、Opn5がどのような脳内回路を経て、眼軸長伸長の抑制や脈絡膜厚の維持など近視の抑制に働いているのかは、明らかになっていない。そこで、本研究では、国内のグループで開発された単純ヘルペスウイルスのBACを改変することにより、順行性の経シナプスの神経細胞トレーサーを開発し、Opn5陽性網膜神経節細胞からの脳内の神経回路網を明らかにすることを目的とする。本研究により、近視抑制の脳内回路の解明が進むことで、将来的な近視の予防や治療法の開発に貢献することが期待される。

  • RNA結合タンパク質Quakingによる網膜初期発生の分子機構の解明

    2020年04月
    -
    2023年03月

    科学研究費助成事業, 森藤 暁, 小池 千恵子, 川村 晃久, 基盤研究(C), 未設定

    　研究概要を見る

    RNA結合タンパク質Quaking(Qki)が、網膜前駆細胞とミュラーグリア細胞において強く発現しているが、網膜での機能は明らかになっていない。本研究では、ES細胞やiPS細胞といった多能性幹細胞からの3次元網膜分化法を網膜初期発生の迅速な遺伝子機能解析の実験系とすることで、網膜初期発生におけるQkiやQkiの標的遺伝子の役割を明らかにしたい。Qkiに着目した網膜初期発生の分子機構の解明により、網膜発生や分化の理解が深まることで、将来的に網膜分化系の改良など再生医療や創薬のための重要な基礎研究となることが期待される。
    CRISPR/Cas9法により、マウスES細胞株で、Qkiノックアウトクローンを1クローン単離することができた。タンパク質、DNAの回収を行い、ウエスタン解析・シークエンス解析によってQki遺伝子の破壊の確認を行ったところ、このクローンにおいてQkiのノックアウトが確認された。この株においては、細胞増殖能は、野生型と同様で、NanogやOct4といった幹細胞の未分化マーカーが発現していることから、この株は未分化維持されており、通常のES細胞と同様に増殖することが分かった。このQkiノックアウトクローンを3次元網膜に分化させたところ、初回は、網膜様構造への分化が停止するという表現型を得たが、2回目以降は、網膜様構造が観察され、野生型細胞が混入したためなのかなど、3次元網膜の表現型についてはっきりとした結論がだせていない。このため、別のQkiノックアウトクローンの単離を行うことにした。現在、別のQkiノックアウトクローンの単離中である。また、Qki KOマウスを理研BRCより入手した。Qki KOマウスは、胚性致死であるが、致死になるE9.5-E10.5における眼の表現型については報告されていないため、現在凍結切片により、E9.5でのQki KOマウスのホモ個体の眼について調査している。さらに、海外の研究者より、Qki floxマウスを取り寄せており、近日中にマウスの清浄化が終わるため、動物施設に搬入し、解析を開始する予定である。
    単離できたQkiノックアウトクローンの3次元網膜の表現型がはっきりと確定できなかったため、再度、Qkiノックアウトクローンを単離することにした。このため、研究進捗状況について、やや遅れていると判断した。
    引き続きQkiノックアウトクローンの単離を行う。もし、野生型とQkiノックアウトクローンについて、3次元網膜の表現型の差がみられるようであれば、Qki cDNAの過剰発現により、表現型が回復するかどうかを調べ、RNA-seq解析により、どのような遺伝子群の発現に差がみられるのかを解析する。Qki KOマウスについてE9.5でのQki KOマウスのホモ個体の眼の表現型の解析を実施する。さらに近日中に到着するQki floxマウスとDkk3-Creマウスを交配し、網膜前駆細胞で特異的にQkiを欠損させた網膜の表現型の解析を行う。

  • ミトコンドリアに着目した多能性幹細胞からの視細胞の新規高純化培養法の開発

    2016年04月
    -
    2020年03月

    科学研究費助成事業, 森藤 暁, 本間 美和子, 挑戦的萌芽研究, 未設定

    　研究概要を見る

    本研究により、ヒトのES/iPS細胞で報告されている網膜細胞への分化法をもとに、マウスES細胞からの新たな網膜細胞分化法を開発することができた。この網膜分化法は、マウスES細胞を解離したのち、胚様体を形成させ、この胚様体をマトリゲルコートした培養皿に入れたのち、マトリゲルを含んだ網膜分化培地を加え培養を継続するというもので、比較的簡便な分化方法である。当初の目的は、心筋で報告されているように、視細胞はミトコンドリア含量が高いことを利用して、網膜細胞分化系から視細胞を純化することだったが、視細胞を純化する方法の開発までには至らなかった。
    多能性幹細胞(iPS/ES細胞)より、立体網膜や眼を構成する様々な細胞の分化誘導が可能になり再生医療への応用が進められている。本研究の当初の目的であった、視細胞はミトコンドリア含量が高いことを利用して、網膜細胞分化系から視細胞を純化する方法の開発までには至らなかったが、本研究によって開発できたマウスES細胞からの新たな網膜細胞分化法は、比較的簡便であり、今後の眼科学分野の再生医療のための基礎研究のなかで、有用な手段の一つになることが期待される。

  • シナプスの保護における分子基盤の探求

    2013年04月
    -
    2015年03月

    若手研究(B), 研究代表者

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