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KATO Youichi

    Graduate School of Medical Sciences Department of Cell Biology　Professor
Contact： kato.41med.nagoya-cu.ac.jp
Last Updated :2024/09/07

Researcher Information

Research funding number

  • 10815161

J-Global ID

Research Interests

  • アフリカツメガエル   繊毛   シグナル伝達経路   発生学   

Research Areas

  • Life sciences / Developmental biology
  • Life sciences / Cell biology
  • Life sciences / Molecular biology
  • Life sciences / Medical biochemistry

Academic & Professional Experience

  • 2018/01 - Today  Nagoya City UniversityGraduate School of Medical Sciences, Department of Cell Biology教授
  • 2010/08 - 2017/12  Florida State University College of MedicineDepartment of Biomedical SciencesAssociate Professor
  • 2003/08 - 2010/07  Florida State University College of MedicineDepartment of Biomedical SciencesAssistant Professor
  • 1997/05 - 2003/07  Children's Hospital/Harvard Medical SchoolDivision of Neurosciencepostdoctral fellow

Education

  • 1993/04 - 1997/03  Nagoya City University  Graduate School of Medical Sciences  医学研究科
  • 1986/04 - 1992/03  Nagoya City University  医学部  医学科

Association Memberships

  • THE MOLECULAR BIOLOGY SOCIETY OF JAPAN   Society for Neurosciences   Society for Developmental Biology   

Published Papers

Awards & Honors

  • 2018/11 武田科学振興財団 生命科学助成
     繊毛形成過程におけるPIH1D3の機能とそれに起因する繊毛病の病態の解明 
    受賞者: 加藤洋一

Research Grants & Projects

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2024/04 -2028/03 
    Author : 岩田 宏満; 柴田 泰宏; 加藤 洋一; 鵜川 眞也; 粂 和彦; 歳藤 利行; 冨田 淳; 嶋田 逸誠; 荻野 浩幸; 平山 亮一
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2022/04 -2026/03 
    Author : 安井 孝周; 田口 和己; 加藤 洋一; 安藤 亮介; 海野 怜; 岡田 淳志; 杉野 輝明; 濱本 周造; 松永 民秀; 郡 健二郎
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2020/04 -2024/03 
    Author : 齋藤 伸治; 加藤 洋一; 大石 久史; 嶋田 逸誠; 宮 冬樹
     
    巨脳症患者を対象としたパネル解析を引き続き実施し、2021年度は9例に実施した。その結果、PTEN遺伝子変異を2例、PIK3CA変異モザイク例を1例同定した。患者情報として臨床情報とMRIを収集し、遺伝子変異情報と共にデータベースを更新した。 脳オルガノイドを用いた実験では、正常iPS細胞から遺伝子編集を行い、PNPLA8、SZT2、MYCNの機能喪失型変異を導入し、脳オルガノイドの作成を行った。脳オルガノイドにおいては皮質発生を再現することができた。特に、PNPLA8のKO脳オルガノイドについて詳しく検討ができ、脳皮質形成障害の原因として外側ラジアルグリア（oRG）の分裂能が低下していることを明らかにした。さらにその原因としてミトコンドリア機能の障害を明らかにした。これらの実験によりiPS細胞から脳オルガノイドを作成し、脳皮質発生に関する一連の実験を行う実験系を確立した。 さらに、ヒト患者からのiPS細胞の作成をPNPLA8およびMYCNに変異を有する患者から行った。PNPNL8患者由来iPS細胞の樹立に成功し、さらに脳オルガノイドを作成し、患者にみられた病態の再現に成功した。さらに、遺伝子改変iPS細胞由来の脳オルガノイドと表現型が共通することを確認した。MYCNについては現在実験が進行中である。 モデルマウスとしては引き続き、MYCNの機能亢進型変異および機能喪失型変異マウスについての解析を行った。機能亢進型モデルマウスではヒト患者で見られた巨脳症が再現され、その原因として胎生期の神経幹細胞の分化と増殖のバランスが乱れることと神経細胞の遊走が関連することを明らかにした。上述した患者由来iPS細胞を用いた脳オルガノイド実験と組み合わせることで、病態の改名の基盤を構築することができた。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2020/07 -2023/03 
    Author : 加藤 洋一; 二宮 裕將; 伊藤 雅之
     
    本研究では、細胞小器官の繊毛の異常によって引き起こされるジュベール症候群関連疾患（JSRD）に焦点を当てている。JSRDは、脳形成異常、多発性嚢胞腎、網膜障害などを伴う先天性疾患で、既に複数の原因遺伝子が報告されているが、それらの遺伝子だけでは全てのJSRDの病因を説明することができない。そこで、約50例のJSRD患者のゲノム解析を行なったところ、10例以上のvariant of unknown significance (VUS)が認められた。本研究では、それらのVUSの病因性の確定と病因性が確定されたVUSによって引き起こされるJSRDの病態解析の解析を行う。さらに、アフリカツメガエル胚とアンチセンスオリゴを組み合わせる系を用いることで、JSRDのVUSに対して迅速で経済的にその病因性を確定できる系を確立していくことも本研究の目的としている。2021年度は、すでに施行されたJSRDのゲノム解析から判明したVUSの中で、これまでに繊毛病との関連が報告されていない４つの遺伝子について、それぞれをツメガエル胚でノックダウンし、繊毛の形態と腎臓の近位尿細管の拡張を検証した。これらの結果、２つの遺伝子のノックダウン胚で繊毛の形態の異常と近位尿細管の拡張を認めた。2020年度の結果を合わせると、4遺伝子ついては、繊毛の形態に影響を与え、その異常がJSRDの病態を引き起こす原因となっていることが示唆された。
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2019/04 -2020/03 
    Author : Kato Yoichi
     
    Cilia are present on almost every cell type in the human body and have emerged as a key organelle in the sensory processes and cellular signaling. Defects of cilia structure and function result in a wide range of human disease symptoms referred to as ciliopathies. In this project, the molecular mechanisms underlying ciliopathies caused by a mutation of the ciliary gene have been revealed and candidate molecules, which are involved in the pathogenesis of ciliopathies, have been discovered. Those molecules could be the targets for the treatment of ciliopathies.

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