分子細胞生理学医学・医科学専攻

教授 樽野 陽幸

意識にのぼるか否かに関わらず、人体は内外の環境変化を感知し、適切に応答することで恒常性を維持しており、その破綻は様々な疾患を引き起こします。しかし、感覚機能にはなお既成概念では説明できない多くの未知が残されており、未発見の感覚細胞の存在も想定されます。さらに、各種感覚器官から脳へ送られた情報が、どのような神経回路機構によって統合され応答へと結びつくのかについても大部分が未解明です。我々は哺乳類を対象とした研究を通じて、新たな感覚の原理を解明し、その医学・生理学的応用を目指します。

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研究・教育について

ヒトは生涯に約9万回の食事を行います。食行動は体内外の環境変動に応答して複雑かつ精密に制御されていますが、その基盤となる感覚情報の受容・統合機構には、いまだ多くの未知が残されています。さらに、こうした感覚の破綻は、高血圧をはじめとするさまざまな生活習慣病の発症に関与します。私たちが明らかにしてきた味蕾から味神経への味覚の神経伝達機構（チャネルシナプス）、ナトリウム塩味受容のしくみ、さらには嚥下や咳嗽を制御する分子細胞機序は、従来の常識とは大きく異なるものでした。感知される刺激様式に応じて、感覚の受容・伝達機構は多様に進化していると考えられます。

現在、生体恒常性を司る感覚ネットワークの解明を目標に、以下のテーマに取り組んでいます。

  • 食行動を司る味覚・内臓感覚の受容・認識・可塑性を担う分子・細胞・神経回路機構
  • 多感覚統合と応答をつなぐ中枢神経機構
  • 非定型感覚システムの探索
  • 感覚系の疾患機序の解明と創薬・操作技術の開発
  • チャネルシナプスの生命機能の探究

教育においては、独自のアプローチで研究を推進する力と、流行に流されず逆風にひるまない姿勢を養い、国際的に活躍できる人材の育成を目指します。

チャネルシナプスと味覚受容の分子機構

活動電位を生じる希少感覚上皮細胞
（A－D）3D-CLEM法で捉えた喉頭タフト細胞の３次元再構築画像（A–C）とシナプス構造（D）．
　　　　青：タフト細胞、緑：迷走神経．矢頭：小胞体、二重矢頭：繊維構造．
（E－F）膜電位測光でとらえた化学刺激（Den）に対して生じるタフト細胞の活動電位．

研究業績

  1. Soma S, Hayatsu N, Nomura K, Sherwood MW, Murakami T, Sugiyama Y, Suematsu N, Aoki T, Yamada Y, Asayama M, Kaneko M, Ohbayashi K, Arizono M, Ohtsuka M, Hamada S, Matsumoto I, Iwasaki Y,Ohno N, Okazaki Y, Taruno A. Channel synapse mediates neurotransmission of airway protective chemoreflexes. Cell 188; 2687-2704, 2025.
  2. Demura K, Kusakizako T, Shihoya W, Hiraizumi M, Nomura K, Shimada H, Yamashita K, Nishizawa T, Taruno A, Nureki O. Cryo-EM structures of calcium homeostasis modulator channels in diverse oligomeric assemblies. Sci Adv 6; eaba8105, 2020.
  3. Nomura K, Nakanishi M, Ishidate F, Iwata K, Taruno A. All-electrical Ca2+-independent transduction mediates attractive sodium taste in taste buds. Neuron 106; 816-829, 2020.
  4. Ma Z, Taruno A, Ohmoto M, Jyotaki M, Lim JC, Miyazaki H, Niisato N, Marunaka Y, Lee RJ, Hoff H, Payne R, Demuro A, Parker l, Mitchell C, Henao-Mejia J, Tanis JE, Matsumoto I, Tordoff MG, Foskett JK. CALHM3 is essential for rapid ion channel-mediated purinergic neurotransmission of GPCR-mediated tastes. Neuron 98; 547-561, 2018.
  5. Taruno A, Vingtdeux V, Ohmoto M, Ma Z, Dvoryanchikov G, Li A, Adrien L, Zhao H, Leung S, Abernethy M, Koppel J, Davies P, Civan M M, Chaudhari N, Matsumoto I, Hellekant G, Tordoff MG, Marambaud P, Foskett JK. CALHM1 ion channel mediates purinergic neurotransmission of sweet, bitter and umami tastes. Nature 495; 223-226, 2013.

研究室

教授：樽野 陽幸
助教：野村 憲吾
TEL：未定
Email：taruno.akiyuki.7a(at)kyoto-u.ac.jp
URL：https://cmp.med.kyoto-u.ac.jp

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