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・Nature 2007
・Nature Protocols 2007
EMBO reports 2008
・Nature 2010
・Journal of Physiology 2011
・Journal of Neuroscience 2011


小脳、海馬、脳幹における神経細胞の機能特性、シナプス可塑性の分子機構を明らかにするとともに、それらがどのようにして記憶、学習や行動を制御しているのかを研究しています。
  • Hirai et al. New role of delta2-glutamate receptors in AMPA receptor trafficking  and cerebellar function. 
    Nature Neuroscience 6:869-876, 2003

  • Hirai et al. Rescue of abnormal phenotypes of the delta2 glutamate receptor-null mice by mutant delta2 transgenes. 
    EMBO Reports 6:90-95, 2005
  • 平井宏和:遺伝子レスキューマウス作出による小脳の運動学習機構の解明 
     実験医学 Vol.23, No.8 (5月号) 1170-1175, 2005
  • 平井 宏和:小脳シナプス形成とシナプス可塑性を制御する分子・細胞メカニズム
     羊土社・実験医学 Vol.24 No.15(増刊) 192-199, 2006
小脳プルキンエ細胞は、顆粒細胞の軸索である平行線維との間で10万個以上のシナプスを形成します。
プルキンエ細胞に特異的に発現するデルタ2グルタミン酸受容体を欠損するマウスでは、平行線維-プルキンエ細胞シナプスは野生型の約半分しか形成されません。
また、顆粒細胞で合成され分泌されるタンパク質、Cbln1が欠損すると、平行線維-プルキンエ細胞シナプスは野生型の2割程度しか形成されません。
デルタ2グルタミン酸受容体とCbln1が、細胞内でどのようなシグナル伝達経路を介してシナプス形成を制御しているのかを解明します。
  • Hirai et al. Cbln1 is essential for synaptic integrity and plasticity in the cerebellum. 
    Nature Neuroscience 8:1534-1541, 2005
HIV由来レンチウイルスベクターを用いて、神経細胞、特に小脳プルキンエ細胞への選択的遺伝子導入法の開発を行なっています。
  • Torashima et al. In vivo transduction of murine cerebellarPurkinje cells by HIV-derived lentiviral vectors. Brain Research 2006
    Torashima et al. Exposure of lentiviral vectors to subneutral pH shifts
     the tropism from Purkinje cell to Bergmann glia.
    Eur J Neurosci. 24:371-380, 2006

  • Jin, Liu, Hirai et al. CD38 is critical for social behaviour by regulating oxytocin secretion.
    Nature Mar 1;446(7131):41-45, 2007
  • Torashima et al. Production of neuron-preferential lentiviral vectors.
    Nature Protocols 2007 In press
  • Hirai H. Progress in transduction of cerebellar Purkinje cells in vivo using viral vectors.
    Cerebellum. 2008 Mar 26. [Epub ahead of print]
脊髄小脳変性症の遺伝子治療法開発を行なっています。
本研究課題は、科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業の発展研究課題 
「脊髄小脳変性症の根治的遺伝子治療法の開発」 に採択され、国の研究支援を受けています。
  • Qin Q, Inatome R, Hotta A, Kojima M, YamamuraH, Hirai H, Yoshizawa T,  Tanaka H, Fukami K, and Yanagi S. A novelGTPase, CRAG, mediates PML-associated nuclear body formation and degradation ofexpanded polyglutamine protein.
    Journal of Cell Biology 172:497-504,2006
  • Torashima T, Koyama C, Iizuka A, Mitsumura K, Takayama K, Yanagi S, Oue M, Yamaguchi H, Hirai H.
    Lentivector-mediated rescue from cerebellar ataxia in a mouse model of spinocerebellar ataxia.
    EMBO Reports 2008 Apr;9(4):393-9.
分子生物学、ウイルスベクター、神経細胞培養、パッチクランプ法(電気生理学)、
免疫染色 トランスジェニック/ノックアウトマウス、行動実験
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