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中枢神経系発生過程でニューロン樹状突起が多様な分岐パターンを獲得するダイナミクスと機構を明らかにすることを目標とし、パターン多様性の典型例である小脳プルキンエ細胞（空間重点型樹状突起）と海馬錐体ニューロン（サンプリング型樹状突起）をモデルとして、以下３つの課題に取り組んでいる。
①空間重点型樹状突起の特徴である重複回避機構
②サンプリング樹状突起の極性配向を制御するガイダンス機構
③樹状突起分岐パターンの維持機構
平成27年度までに課題②については所期の目的を達成し、論文発表した。平成28年度は小脳プルキンエ細胞を用いて①、③に取り組んだ。①について、昨年度までの研究で樹状突起の空間充填型分布に関与することが明らかになったIBARドメインタンパク質のMTSS1のシグナル経路の解明を目指した。先ず薬理実験によりMtss-1欠損細胞でアクチン制御因子のforminシグナルが活性化していることを見出した。さらにプルキンエ細胞に発現するforminファミリー分子のうちDaam1がMtss-1と結合し、フィロポディア先端で共局在していること、Daam1の定常活性型分子の強制発現でMtss-1欠損細胞と同様のフィロポディア形態変化が誘導されることを明らかにし、これらの結果を国際学会で発表した。現在Mtss-1がアクチン重合活性を抑制することを証明する実験に取り組んでおり、樹状突起形態形成の新たなシグナルを同定しつつある。③について、平成28年度はプルキンエ細胞樹状突起形成を促進する甲状腺ホルモンが、ミトコンドリア生合成の主要制御因子であるPGC1αの発現を誘導し、ミトコンドリア生合成と活性を上昇させることを明らかにした。このミトコンドリア代謝上昇が急激に伸長する樹状突起の代謝維持に不可欠であることを証明し、国際学会で発表するとともに論文として発表予定である（印刷中）。
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