生体情報伝達研究所 生体機能研究部門
教授 小林和人（Kazuto Kobayashi）
| 取得学位 | 医学博士、農学博士 |
|---|---|
| 研究分野 | 分子生物学、神経科学一般 |
| 出身 | 名古屋大学 1983年卒 |
研究者紹介
名古屋大学大学院医学研究科の永津俊治教授の研究室（生化学第一）に在籍し（昭和６２年ー平成２年）、チロシン水酸化酵素やドーパミンβ水酸化酵素など、神経伝達物質カテコールアミンの生合成に関わる酵素群の遺伝子構造やその発現制御の研究を行いました。
大学院修了後、名古屋大学医学部助手を経て、平成３年に藤田保健衛生大学総合医科学研究所（神経化学部門・助手、講師）に異動し、トランスジェニックマウスやノックアウトマウスを利用して、カテコールアミン伝達の脳や生理機能に関する研究を行いました。この一連の研究の中で、イムノトキシン細胞標的法の開発に至りました。
平成８年に、奈良先端科学技術大学院大学（遺伝子教育研究センター・助教授）に異動し、イムノトキシン細胞標的法を応用した皮質ー基底核回路の研究をはじめ、ドーパミンニューロンを可視化したマウスの作製などの研究を行いました。
平成１１年に、福島県立医科大学医学部（生体機能研究部門・教授）に移り、現在に至っています。ここでは、研究内容の紹介に示したように、報酬と反応の関係を学習するオペラント行動を媒介する神経回路の研究に着手し、この行動を制御する線条体投射路や入力路の役割を明らかにすることができました。入力路の研究に関しては、高頻度な逆行性遺伝子導入を示すHiRet/NeuRetベクターの開発が有益なツールとなりました。
また、オペラント行動の解析にあたっては、ラットの行動課題を用いるようになり、よる高度な学習課題や電気生理学の導入が促進されました。今後は、これまでの実績をさらに発展させ、遺伝子改変技術を新しい神経回路の機能操作の技術開発に繋げるとともに、これらの技術を応用して行動の選択や柔軟性を媒介する神経回路のメカニズムの解明を目指したいと考えています。また、本年度より新しい研究領域も始まりますが、この研究では、動物が行動を適応させるために、脳の回路を変化させる機構の研究に取り組みます。
脳の機能は、動物のライフサイクルにとても重要な役割を持ちますが、まだその機序についてはわかっていないことが多いです。われわれの研究分野に興味を持ち、研究をしてみたいという若い研究者や大学院生の方の参加を期待しています。
研究テーマ
- 遺伝子改変技術による神経回路の改変・操作
- 行動選択および柔軟性を制御する神経回路の研究
- カテコールアミン神経伝達による脳機能の制御
論文
- Okada, K., Nishizawa, K., Fukabori, R., Kai, N., Shiota, A., Ueda, S., Tsutsui, Y., Sakata, S., Matsushita, N., and Kobayashi, K. (2014) Enhanced flexibility of place discrimination learning by targeting of striatal cholinergic interneurons. Nat. Commun. 5: 3778
- Kinoshita, M., Matsui, R., Kato, S., Hasegawa, T., Kasahara, H., Isa, K., Watakabe, A., Yamamori, T., Nishimura, Y., Alstermark, B., Watanabe, D., Kobayashi, K., and Isa, T. (2012) Genetic dissection of the circuit for hand dexterity in primates. Nature 487 (7406) 235-238.
- Kato, S., Kuramochi, M., Kobayashi, K., Fukabori, R., Okada, K., Tsutsui, Y., and Kobayashi, K. (2011) Selective neural pathway targeting reveals key roles of thalamostriatal projection in the control of visual discrimination. J. Neurosci. 31, 17169-17179.
- Sano, H., Yasoshima, Y., Matsushita, N., Kaneko, T., Kohno, K., Pastan, I., and Kobayashi, K. (2003) Conditional ablation of striatal neuronal types containing dopamine D2 receptor disturbs coordination of basal ganglia function. J. Neurosci. 23, 9078-9088.
- Sawamoto, K., Nakao, N., Kobayashi, K., Matsushita, N., Takahashi, H., Kakishita, K., Yamamoto, A., Yoshizaki, T., Terashima, T., Murakami, F., Itakura, T., Okano, H. (2001) Visualization, direct isolation, and transplantation of midbrain dopaminergic neurons. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 6423-6428.
- Kobayashi, K., Morita, S., Sawada, H., Mizuguchi, T., Yamada, K., Nagatsu, I., Fujita, K., Kreitman, R.J., Pastan, I., and Nagatsu, T. (1995) Immunotoxin-mediated conditional disruption of specific neurons in transgenic mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 1132-1136.
- Kobayashi, K., Sasaoka, T., Morita, S., Nagatsu, I., Iguchi, A., Kurosawa, Y., Fujita, K., Nomura, T., Kimura, M., Katsuki, M., and Nagatsu, T. (1992) Genetic alteration of catecholamine specificity in transgenic mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 1631-1635.
学会発表
- 小林 和人、神経科学学会、教育講演「神経回路機能の遺伝子操作と制御へ向けたウイルスベクター技術」2013年6月21日、京都
- Kazuto Kobayashi. Behavioral roles of thalamostriatal pathway in sensory discrimination learning. Dopamine 2013, 24 May, 2013, Alghero (Italy).
- Kazuto Kobayashi. Neural circuit mechanism for learning dependent on dopamine transmission. 10th International Catecholamine Symposium (XICS), 11 September 2012, Pacific Grove (Asilomar), California
- 小林 和人、脳を知る最新ツール：遺伝子の運び屋ウイルスベクターって何？、第５回脳科学研究戦略推進プログラム サイエンスカフェ、２０１２年８月２５日、福島
- 小林 和人、高頻度逆行性遺伝子導入ベクターの霊長類脳科学への応用(Application of highly efficient retrograde gene transfer vector for primate brain research)、第３４回日本神経科学学会シンポジウム(ゲノム科学的脳高次機能研究の現在と将来)、２０１１年9月１７日、横浜
- Kazuto Kobayashi. Behavioral and physiological roles of straital projection pathways in instrumental learning, 23rd Biennial meeting of International Society for Neurocehmistry、２０１１年８月３１日、Athene
競争的研究資金
- 文部科学省、科学研究費補助金・新学術領域研究（研究領域提案型)「行動適応を担う脳神経回路のシフト機構」 平成２６－３０年度
- 文部科学省、科学研究費補助金・新学術領域研究（研究領域提案型）「経路選択的な神経回路の操作・制御技術」平成２６－３０年度
- 文部科学省、新学術領域研究（生命科学系３分野支援活動）包括型脳科学研究推進支援ネットワーク「脳研究に有益なトランスジェニックラットの開発」平成２２－２６年度、文部科学省
- 文部科学省、研究開発拠点整備事業（課題Ｃ）先端的遺伝子導入・改変技術による脳科学研究のための独創的霊長類モデルの開発と応用「新規レンチウイルスベクターの開発と細胞標的法への応用」平成２０－２４年度
- 科学技術振興機構、戦略的基礎研究推進事業 脳の機能発達と学習メカニズムの解明「ドーパミン伝達による行動の発達と発現の制御機構」平成１７年度ー２２年度
所属学会
- 日本神経科学学会
- Society for Neuroscience
- 日本生化学会
- 日本分子生物学会
- 日本神経化学会