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水谷 清人
徳島大学
2024年11月22日更新
- 職名
- 教授
- 電話
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- 電子メール
- kiyohito_mizutani@tokushima-u.ac.jp
- 学歴
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- 学位
- 博士(薬学) (東京大学) (2005年3月)
- 職歴・経歴
- 2023/7: 徳島大学 教授, 先端酵素学研究所
- 専門分野・研究分野
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2024年11月22日更新
- 専門分野・研究分野
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- 担当経験のある授業科目
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- 指導経験
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2024年11月22日更新
- 専門分野・研究分野
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- 研究テーマ
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- 著書
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- 論文
- Takeshi Kameyama, Muneaki Miyata, Hajime Shiotani, Jun Adachi, Soichiro Kakuta, Yasuo Uchiyama, Kiyohito Mizutani and Yoshimi Takai :
Heterogeneity of perivascular astrocyte endfeet depending on vascular regions in the mouse brain.,
iScience, Vol.26, No.10, 2023.- (要約)
- Astrocytes interact with not only synapses but also brain blood vessels through perivascular astrocyte endfeet (PV-AEF) to form the neurovascular unit (NVU). However, PV-AEF components have not been fully identified. Here, we biochemically isolated blood vessels from mouse brain homogenates and purified PV-AEF. The purified PV-AEF were observed in different sizes, similar to PV-AEF on brain blood vessels. Mass spectrometry analysis identified 9,762 proteins in the purified PV-AEF, including cell adhesion molecules, nectin-2δ, Kirrel2, and podoplanin. Immunofluorescence microscopic analysis revealed that nectin-2δ and podoplanin were concentrated mainly in arteries/arterioles and veins/venules of the mouse brain, whereas Kirrel2 was mainly in arteries/arterioles. Nectin-2α/δ, Kirrel2, and podoplanin were preferentially observed in large sizes of the purified PV-AEF. Furthermore, Kirrel2 potentially has cell adhesion activity of cultured astrocytes. Collectively, these results indicate that PV-AEF have heterogeneity in sizes and molecular components, implying different roles of PV-AEF in NVU function depending on vascular regions.
- (キーワード)
- Immunology / Molecular neuroscience / Vascular anatomy
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1016/j.isci.2023.108010
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 37829206
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 37829206
- ● Search Scopus @ Elsevier (DOI): 10.1016/j.isci.2023.108010
(DOI: 10.1016/j.isci.2023.108010, PubMed: 37829206) Osamu Nozawa, Muneaki Miyata, Hajime Shiotani, Takeshi Kameyama, Ryouhei Komaki, Tatsuhiro Shimizu, Toshihiko Kuriu, Yutaro Kashiwagi, Yuka Sato, Michinori Koebisu, Atsu Aiba, Shigeo Okabe, Kiyohito Mizutani and Yoshimi Takai :
Necl2/3-mediated mechanism for tripartite synapse formation.,
Development, Vol.150, No.4, 2023.- (要約)
- Ramified, polarized protoplasmic astrocytes interact with synapses via perisynaptic astrocyte processes (PAPs) to form tripartite synapses. These astrocyte-synapse interactions mutually regulate their structures and functions. However, molecular mechanisms for tripartite synapse formation remain elusive. We developed an in vitro co-culture system for mouse astrocytes and neurons that induced astrocyte ramifications and PAP formation. Co-cultured neurons were required for astrocyte ramifications in a neuronal activity-dependent manner, and synaptically-released glutamate and activation of astrocytic mGluR5 metabotropic glutamate receptor were likely involved in astrocyte ramifications. Astrocytic Necl2 trans-interacted with axonal Necl3, inducing astrocyte-synapse interactions and astrocyte functional polarization by recruiting EAAT1/2 glutamate transporters and Kir4.1 K+ channel to the PAPs, without affecting astrocyte ramifications. This Necl2/3 trans-interaction increased functional synapse number. Thus, astrocytic Necl2, synaptically-released glutamate and axonal Necl3 cooperatively formed tripartite glutamatergic synapses in vitro. Studies on hippocampal mossy fiber synapses in Necl3 knockout and Necl2/3 double knockout mice confirmed these previously unreported mechanisms for astrocyte-synapse interactions and astrocyte functional polarization in vivo.
- (キーワード)
- Mice / Animals / Synapses / Mice, Knockout / Glutamic Acid / Astrocytes / Mossy Fibers, Hippocampal
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1242/dev.200931
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 36458527
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 36458527
- ● Search Scopus @ Elsevier (DOI): 10.1242/dev.200931
(DOI: 10.1242/dev.200931, PubMed: 36458527) Tomohiko Maruo, Kiyohito Mizutani, Muneaki Miyata, Toshihiko Kuriu, Shotaro Sakakibara, Hatena Takahashi, Daichi Kida, Kouki Maesaka, Tsukiko Sugaya, Ayuko Sakane, Takuya Sasaki, Yoshimi Takai and Kenji Mandai :
s-Afadin binds to MAGUIN/Cnksr2 and regulates the localization of the AMPA receptor and glutamatergic synaptic response in hippocampal neurons.,
The Journal of Biological Chemistry, Vol.299, No.4, 2023.- (要約)
- A hippocampal mossy fiber synapse implicated in learning and memory is a complex structure in which a presynaptic bouton attaches to the dendritic trunk by puncta adherentia junctions (PAJs) and wraps multiply branched spines. The postsynaptic densities (PSDs) are localized at the heads of each of these spines and faces to the presynaptic active zones. We previously showed that the scaffolding protein afadin regulates the formation of the PAJs, PSDs, and active zones in the mossy fiber synapse. Afadin has two splice variants: l-afadin and s-afadin. l-Afadin, but not s-afadin, regulates the formation of the PAJs but the roles of s-afadin in synaptogenesis remain unknown. We found here that s-afadin more preferentially bound to MAGUIN (a product of the Cnksr2 gene) than l-afadin in vivo and in vitro. MAGUIN/CNKSR2 is one of the causative genes for nonsyndromic X-linked intellectual disability accompanied by epilepsy and aphasia. Genetic ablation of MAGUIN impaired PSD-95 localization and α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic (AMPA) receptor surface accumulation in cultured hippocampal neurons. Our electrophysiological analysis revealed that the postsynaptic response to glutamate, but not its release from the presynapse, was impaired in the MAGUIN-deficient cultured hippocampal neurons. Furthermore, disruption of MAGUIN did not increase the seizure susceptibility to flurothyl, a GABAA receptor antagonist. These results indicate that s-afadin binds to MAGUIN and regulates the PSD-95-dependent cell surface localization of the AMPA receptor and glutamatergic synaptic responses in the hippocampal neurons and that MAGUIN is not involved in the induction of epileptic seizure by flurothyl in our mouse model.
- (キーワード)
- AMPA receptor / electrophysiology / epilepsy / scaffold protein / シナプス (synapse)
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1016/j.jbc.2023.103040
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 36803960
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 36803960
- ● Search Scopus @ Elsevier (DOI): 10.1016/j.jbc.2023.103040
(DOI: 10.1016/j.jbc.2023.103040, PubMed: 36803960) Hajime Shiotani, Muneaki Miyata, Takeshi Kameyama, Kenji Mandai, Miwako Yamasaki, Masahiko Watanabe, Kiyohito Mizutani and Yoshimi Takai :
Nectin-2α is localized at cholinergic neuron dendrites and regulates synapse formation in the medial habenula.,
The Journal of Comparative Neurology, Vol.529, No.2, 450-477, 2020.- (要約)
- The medial habenula (MHb) receives afferents from the triangular septum and the medial septal complex, projects efferents to the interpeduncular nucleus (IPN) in the midbrain to regulate dopamine and serotonin levels, and is implicated in stress, depression, memory, and nicotine withdrawal syndrome. We previously showed that the cell adhesion molecule nectin-2α is localized at the boundary between adjacent somata of clustered cholinergic neurons and regulates the voltage-gated A-type K+ channel Kv4.2 localization at membrane specializations in the MHb. This adhesion apparatus, named nectin-2α spots, is not associated with the nectin-binding protein afadin or any classic cadherins and their binding proteins p120-catenin and β-catenin. We showed here that nectin-2α was additionally localized at cholinergic neuron dendrites in synaptic regions of the MHb. The genetic ablation of nectin-2 reduced the number of synapses in the MHb without affecting their morphology. Nectin-2α was associated with afadin, cadherin-8, p120-catenin, β-catenin, and αN-catenin, forming puncta adherentia junctions (PAJs). Nectin-2α was observed in the IPN, but not in the triangular septum or the medial septal complex. The genetic ablation of nectin-2 did not affect synapse formation in the IPN. These results indicate that nectin-2α forms two types of adhesion apparatus in the MHb, namely nectin-2α spots at neighboring somata and PAJs at neighboring dendrites, and that dendritic PAJs regulate synapse formation in the MHb.
- (キーワード)
- Amino Acid Sequence / Animals / Animals, Newborn / Cholinergic Neurons / Dendrites / Habenula / Male / Mice / Mice, Inbred C57BL / Mice, Knockout / Nectins / Synapses
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1002/cne.24958
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 32452538
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 32452538
- ● Search Scopus @ Elsevier (DOI): 10.1002/cne.24958
(DOI: 10.1002/cne.24958, PubMed: 32452538) Hajime Shiotani, Muneaki Miyata, Kiyohito Mizutani, Shujie Wang, Akira Mizoguchi, Hideki Mochizuki, Kenji Mandai and Yoshimi Takai :
Interaction of nectin-2α with the auxiliary protein of the voltage-gated A-type K+ channel Kv4.2 dipeptidyl aminopeptidase-like protein at the boundary between the adjacent somata of clustered cholinergic neurons in the medial habenula,
Molecular and Cellular Neuroscience, Vol.94, 32-40, 2018.- (要約)
- The medial habenula (MHb) receives septal inputs and sends efferents to the interpeduncular nucleus and is implicated in stress, depression, memory, and nicotine withdrawal syndrome. We previously showed by immunofluorescence microscopy that the cell adhesion molecule nectin-2α is expressed in the cholinergic neurons in the developing and adult mouse MHbs and localized at the boundary between the adjacent somata of clustered cholinergic neurons where the voltage-gated A-type K+ channel Kv4.2 is localized. We further showed by immunoelectron microscopy that Kv4.2 is localized at the membrane specializations (MSs) whereas nectin-2α is localized mostly outside of these MSs. In addition, we showed that genetic ablation of nectin-2 delays the localization of Kv4.2 at the MSs in the developing MHb. We investigated here how nectin-2α regulates this localization of Kv4.2 at the MSs. In vitro biochemical analysis revealed that nectin-2α interacted with the auxiliary protein of Kv4.2 dipeptidyl aminopeptidase-like protein 6 (DPP6), but not with Kv4.2 or another auxiliary protein Kv channel-interacting protein 1 (KChIP1). Immunofluorescence microscopy analysis showed that DPP6 was colocalized with nectin-2α at the boundary between the adjacent somata of the clustered cholinergic neurons in the developing and adult MHbs. Immunoelectron microscopy analysis on this boundary revealed that DPP6 was localized both at the inside and the outside of the MSs. Genetic ablation of nectin-2 did not affect the localization of DPP6 at the boundary between the adjacent somata of the clustered cholinergic neurons in the developing and adult MHbs. These results indicate that nectin-2α interacts with DPP6 but regulates the localization of Kv4.2 at the MSs in a DPP6-independent manner.
- (キーワード)
- Aminopeptidases / Animals / Cell Membrane / Cholinergic Neurons / Habenula / Kv Channel-Interacting Proteins / Membrane Potentials / Mice, Inbred C57BL / Nectins / Shal Potassium Channels
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1016/j.mcn.2018.11.001
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 30408526
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 30408526
- ● Search Scopus @ Elsevier (DOI): 10.1016/j.mcn.2018.11.001
(DOI: 10.1016/j.mcn.2018.11.001, PubMed: 30408526) - MISC
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- 総説・解説
- Kiyohito Mizutani, Muneaki Miyata, Hajime Shiotani, Takeshi Kameyama and Yoshimi Takai :
Nectin-2 in general and in the brain.,
Molecular and Cellular Biochemistry, Vol.477, No.1, 167-180, Oct. 2021.- (要約)
- Nectins are immunoglobulin-like cell adhesion molecules constituting a family with four members, nectin-1, nectin-2, nectin-3, and nectin-4. In the brain, nectin-2 as well as nectin-1 and nectin-3 are expressed whereas nectin-4 is hardly expressed. In the nervous system, physiological functions of nectin-1 and nectin-3, such as synapse formation, mossy fiber trajectory regulation, interneurite affinity, contextual fear memory formation, and stress-related mental disorders, have been revealed. Nectin-2 is ubiquitously expressed in non-neuronal tissues and various nectin-2 functions in non-nervous systems have been extensively investigated, but nectin-2 functions in the brain have not been revealed until recently. Recent findings have revealed that nectin-2 is expressed in the specific areas of the brain and plays important roles, such as homeostasis of astrocytes and neurons and the formation of synapses. Moreover, a single nucleotide polymorphism in the human NECTIN2 gene is associated with Alzheimer's disease. We here summarize recent progress in our understanding of nectin-2 functions in the brain.
- (キーワード)
- Alzheimer Disease / Animals / Brain / Humans / Nectins / Neurons / Polymorphism, Single Nucleotide
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1007/s11010-021-04241-y
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 34633611
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 34633611
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(DOI: 10.1007/s11010-021-04241-y, PubMed: 34633611) Kiyohito Mizutani, Muneaki Miyata, Hajime Shiotani, Takeshi Kameyama and Yoshimi Takai :
Nectins and Nectin-like molecules in synapse formation and involvement in neurological diseases.,
Molecular and Cellular Neuroscience, Vol.115, Jul. 2021.- (要約)
- Synapses are interneuronal junctions which form neuronal networks and play roles in a variety of functions, including learning and memory. Two types of junctions, synaptic junctions (SJs) and puncta adherentia junctions (PAJs), have been identified. SJs are found at all excitatory and inhibitory synapses whereas PAJs are found at excitatory synapses, but not inhibitory synapses, and particularly well developed at hippocampal mossy fiber giant excitatory synapses. Both SJs and PAJs are mediated by cell adhesion molecules (CAMs). Major CAMs at SJs are neuroligins-neurexins and Nectin-like molecules (Necls)/CADMs/SynCAMs whereas those at PAJs are nectins and cadherins. In addition to synaptic PAJs, extrasynaptic PAJs have been identified at contact sites between neighboring dendrites near synapses and regulate synapse formation. In addition to SJs and PAJs, a new type of cell adhesion apparatus different from these junctional apparatuses has been identified and named nectin/Necl spots. One nectin spot at contact sites between neighboring dendrites at extrasynaptic regions near synapses regulates synapse formation. Several members of nectins and Necls had been identified as viral receptors before finding their physiological functions as CAMs and evidence is accumulating that many nectins and Necls are related to onset and progression of neurological diseases. We review here nectin and Necls in synapse formation and involvement in neurological diseases.
- (キーワード)
- Cadherins / Cell Adhesion / Cell Adhesion Molecules / Mossy Fibers, Hippocampal / Nectins / Synapses
- (出版サイトへのリンク)
- ● Publication site (DOI): 10.1016/j.mcn.2021.103653
- (文献検索サイトへのリンク)
- ● PubMed @ National Institutes of Health, US National Library of Medicine (PMID): 34242750
- ● Search Scopus @ Elsevier (PMID): 34242750
- ● Search Scopus @ Elsevier (DOI): 10.1016/j.mcn.2021.103653
(DOI: 10.1016/j.mcn.2021.103653, PubMed: 34242750) - 講演・発表
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- 研究会・報告書
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- 特許
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- 作品
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- 補助金・競争的資金
- 研究者総覧に該当データはありませんでした。
- その他
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2024年11月22日更新
- 専門分野・研究分野
- 研究者総覧に該当データはありませんでした。
- 所属学会・所属協会
- 研究者総覧に該当データはありませんでした。
- 委員歴・役員歴
- 研究者総覧に該当データはありませんでした。
- 受賞
- 研究者総覧に該当データはありませんでした。
- 活動
- 研究者総覧に該当データはありませんでした。
2024年11月17日更新
2024年11月16日更新
Ｊグローバル
- Jグローバル最終確認日
- 2024/11/16 01:12
- 氏名（漢字）
- 水谷 清人
- 氏名（フリガナ）
- ミズタニ キヨヒト
- 氏名（英字）
- Kiyohito Mizutani
- 所属機関
- 徳島大学 教授
リサーチマップ
- researchmap最終確認日
- 2024/11/17 01:50
- 氏名（漢字）
- 水谷 清人
- 氏名（フリガナ）
- ミズタニ キヨヒト
- 氏名（英字）
- Kiyohito Mizutani
- プロフィール
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- 登録日時
- 2013/2/6 19:01
- 更新日時
- 2024/4/1 10:11
- アバター画像URI
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- ハンドル
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- eメール
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- eメール（その他）
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- 携帯メール
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- 性別
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- 没年月日
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- 所属ID
- 0344000000
- 所属
- 徳島大学
- 部署
- 先端酵素学研究所
- 職名
- 教授
- 学位
- 博士（薬学）
- 学位授与機関
- 東京大学
- URL
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- 科研費研究者番号
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- Google Analytics ID
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- ORCID ID
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- その他の所属ID
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- その他の所属名
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- その他の所属 部署
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- その他の所属 職名
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- 最近のエントリー
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- Read会員ID
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- 経歴
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- 受賞
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- Misc
- 論文
- 講演・口頭発表等
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- 書籍等出版物
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- 研究キーワード
- 研究分野
- 所属学協会
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- 担当経験のある科目
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- その他
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- Works
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- 特許
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- 学歴
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- 委員歴
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- 社会貢献活動
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2024年11月16日更新
- 研究者番号
- 50559177
- 所属（現在）
- 2024/4/1 : 徳島大学, 先端酵素学研究所, 教授
- 所属（過去の研究課題
情報に基づく）*注記 - 2015/4/1 – 2016/4/1 : 神戸大学, 医学研究科, 特命講師
2013/4/1 – 2016/4/1 : 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師
2014/4/1 : 神戸大学, 大学院医学研究科, 特命講師
2012/4/1 – 2013/4/1 : 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 特命助教
2011/4/1 – 2012/4/1 : 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教
2009/4/1 – 2010/4/1 : 神戸大学, 医学研究科, 助教
- 審査区分/研究分野
-
研究代表者
生物系 / 医歯薬学 / 基礎医学 / 医化学一般
研究代表者以外
生物系 / 生物学 / 生物科学 / 機能生物化学
- キーワード
-
研究代表者
ヘミデスモソーム / インテグリン / Necl / Necl-4 / CADM4 / ErbB3 / PTPN13 / 血管内皮細胞 / 細胞内シグナル伝達 / ErbB / ネクチン様分子
研究代表者以外
アドへレンスジャンクション / タイトジャンクション / 異種細胞間接着 / ネクチン / ネクチン様分子 / アファディン / アドヘレンスジャンクション / デスモソーム / ネクチン様分子-5 / 肺腺がん / 神経突起 / 上皮細胞 / 神経シナプス / 細胞接着・運動 / 細胞シグナル伝達機構 / 細胞膜受容体 / 細胞情報伝達機構
研究課題
研究成果
共同研究者
注目研究はありません。