Organization
Graduate School of Medicine Designated associate professor
Title
Designated associate professor
Contact information
KURODA Keisuke
Degree 1
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Doctor of Philosophy (Medical Science) （ 2011.11 Nagoya University ）
Education 2
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Nagoya University Graduate School, Division of Medical Sciences
2006.4 - 2010.3
Country： Japan
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Nagoya University Faculty of Medicine
1998.4 - 2004.3
Country： Japan
Papers 21
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Accumbal D2R-medium spiny neurons regulate aversive behaviors through PKA-Rap1 pathway Reviewed International journal
Lin, YH; Yamahashi, Y; Kuroda, K; Faruk, O; Zhang, XJ; Yamada, K; Yamanaka, A; Nagai, T; Kaibuchi, K
NEUROCHEMISTRY INTERNATIONAL Vol. 143 page： 104935 2021.2
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Balance between dopamine and adenosine signals regulates the PKA/Rap1 pathway in striatal medium spiny neurons. Reviewed International journal
Zhang X, Nagai T, Ahammad RU, Kuroda K, Nakamuta S, Nakano T, Yukinawa N, Funahashi Y, Yamahashi Y, Amano M, Yoshimoto J, Yamada K, Kaibuchi K
Neurochemistry international Vol. 122 page： 8 - 18 2019.1
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Dopamine drives neuronal excitability via KCNQ channel phosphorylation for reward behavior Reviewed International journal
Tsuboi, D; Otsuka, T; Shimomura, T; Faruk, MO; Yamahashi, Y; Amano, M; Funahashi, Y; Kuroda, K; Nishioka, T; Kobayashi, K; Sano, H; Nagai, T; Yamada, K; Tzingounis, AV; Nambu, A; Kubo, Y; Kawaguchi, Y; Kaibuchi, K
CELL REPORTS Vol. 40 ( 10 ) page： 111309 2022.9
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Striatal TRPV1 activation by acetaminophen ameliorates dopamine D2 receptor antagonists-induced orofacial dyskinesia.
Nagaoka K, Nagashima T, Asaoka N, Yamamoto H, Toda C, Kayanuma G, Siswanto S, Funahashi Y, Kuroda K, Kaibuchi K, Mori Y, Nagayasu K, Shirakawa H, Kaneko S
JCI insight 2021.4
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<i>ARHGAP10</i>, which encodes Rho GTPase-activating protein 10, is a novel gene for schizophrenia risk Reviewed International journal
Sekiguchi, M; Sobue, A; Kushima, I; Wang, CY; Arioka, Y; Kato, H; Kodama, A; Kubo, H; Ito, N; Sawahata, M; Hada, K; Ikeda, R; Shinno, M; Mizukoshi, C; Tsujimura, K; Yoshimi, A; Ishizuka, K; Takasaki, Y; Kimura, H; Xing, JR; Yu, YJ; Yamamoto, M; Okada, T; Shishido, E; Inada, T; Nakatochi, M; Takano, T; Kuroda, K; Amano, M; Aleksic, B; Yamomoto, T; Sakuma, T; Aida, T; Tanaka, K; Hashimoto, R; Arai, M; Ikeda, M; Iwata, N; Shimamura, T; Nagai, T; Nabeshima, T; Kaibuchi, K; Yamada, K; Mori, D; Ozaki, N
TRANSLATIONAL PSYCHIATRY Vol. 10 ( 1 ) page： 247 2020.7
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Phosphorylation of Npas4 by MAPK Regulates Reward-Related Gene Expression and Behaviors
Funahashi Yasuhiro, Ariza Anthony, Emi Ryosuke, Xu Yifan, Shan Wei, Suzuki Ko, Kozawa Sachi, Ahammad Rijwan Uddin, Wu Mengya, Takano Tetsuya, Yura Yoshimitsu, Kuroda Keisuke, Nagai Taku, Amano Mutsuki, Yamada Kiyofumi, Kaibuchi Kozo
CELL REPORTS Vol. 29 ( 10 ) page： 3235 - + 2019.12
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Comprehensive analysis of kinase-oriented phospho-signalling pathways Reviewed International journal
Amano, M; Nishioka, T; Tsuboi, D; Kuroda, K; Funahashi, Y; Yamahashi, Y; Kaibuchi, K
JOURNAL OF BIOCHEMISTRY Vol. 165 ( 4 ) page： 301 - 307 2019.4
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Repetitive and compulsive-like behaviors lead to cognitive dysfunction in Disc1(Delta 2-3/Delta 2-3) mice
Wulaer B., Nagai T., Sobue A., Itoh N., Kuroda K., Kaibuchi K., Nabeshima T., Yamada K.
GENES BRAIN AND BEHAVIOR Vol. 17 ( 8 ) 2018.11
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Cell type-specific activation of mitogen-activated protein kinase in D1 receptor-expressing neurons of the nucleus accumbens potentiates stimulus-reward learning in mice Reviewed International journal
Bin Saifullah Md. Ali, Nagai Taku, Kuroda Keisuke, Wulaer Bolati, Nabeshima Toshitaka, Kaibuchi Kozo, Yamada Kiyofumi
SCIENTIFIC REPORTS Vol. 8 ( 1 ) page： 14413 2018.9
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IN VIVO IMAGING FOR THE EFFECT OF COCAINE
Zhu Y., Ito N., Nagai T., Kuroda K., Kaibuchi K., Nabeshima T., Yamada K.
ALCOHOLISM-CLINICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH Vol. 42 page： 28A-28A 2018.8
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Dopamine-induced phosphorylation of NPAS4 through MAPK regulates reward-related learning and memory
Funahashi Y., Ariza A., Suzuki K., Wei S., Kozawa S., Takano T., Kuroda K., Nagai T., Kaibuchi K.
JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY Vol. 142 page： 129-129 2017.8
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Phosphorylation signals in hippocampal and striatal synapses
Kaibuchi K., Kuroda K., Yoshikawa M.
JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY Vol. 142 page： 22-22 2017.8
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Neuropeptide Y neuronal network dysfunction in the frontal lobe of a genetic mouse model of schizophrenia
Morosawa Shunsuke, Iritani Shuji, Fujishiro Hiroshige, Sekiguchi Hirotaka, Torii Youta, Habuchi Chikako, Kuroda Keisuke, Kaibuchi Kozo, Ozaki Norio
NEUROPEPTIDES Vol. 62 page： 27-35 2017.4
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RhoA activity regulates spine morphology and memory formation
Nakanose Yuki, Kuroda Keisuke, Zhang Xinjian, Oda Kaishu, Nagai Taku, Kaibuchi Kozo
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Vol. 133 ( 3 ) page： S160-S160 2017.3
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The activity-dependent transcription factor NPAS4 regulates reward-related learning and memory
Suzuki Ko, Funahashi Yasuhiro, Ariza Anthony, Wei Shan, Kuroda Keisuke, Nagai Taku, Kaibuchi Kozo
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Vol. 133 ( 3 ) page： S164-S164 2017.3
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KANPHOS (Kinase-Associated Phospho-Signaling) Platform - A database for neural phosphoproteomics with quality control
Kuroda Keisuke, Nagai Taku, Amano Mutsuki, Yoshimoto Junichiro, Kannon Takayuki, Nishioka Tomoki, Usui Shiro, Kaibuchi Kozo
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Vol. 133 ( 3 ) page： S263-S263 2017.3
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Dopamine-induced phosphorylation of NPAS4 through MAPK regulates reward-related learning and memory
Yasuhiro Funahashi, Ariza Anthony, Wei Shan, Kozawa Sachi, Okuda Keiichiro, Suzuki Ko, Takano Tetsuya, Yura Yoshimitsu, Kuroda Keisuke, Nagai Taku, Kaibuchi Kozo
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Vol. 133 ( 3 ) page： S216-S216 2017.3
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Elevated repetitive and compulsive-like behavior in a schizophrenia animal model
Wulaer Bolati, Nagai Taku, Sobue Akira, Kuroda Keisuke, Kaibuchi Kozo, Nabeshima Toshitaka, Yamada Kiyotumi
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Vol. 133 ( 3 ) page： S219-S219 2017.3
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Cell-type-specific isolation of 14-3-3 associated phosphoprotein from complex brain tissues
Yoshikawa Marina, Kuroda Keisuke, Nagai Taku, Kaibuchi Kozo
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Vol. 133 ( 3 ) page： S159-S159 2017.3
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RhoA activity regulates spine morphology and memory associated behavior.
Kuroda K., Zhang X., Oda K., Nakanose Y., Yoshikawa M., Nagai T., Kaibuchi K.
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL Vol. 28 page： . 2017
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Cell-type-specific isolation of 14-3-3 associated phosphoprotein from complex brain tissues.
Yoshikawa M., Kuroda K., Nagai T., Kaibuchi K.
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL Vol. 28 page： . 2017
Presentations 2
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Cell-type-specific isolation of 14-3-3 associated phosphoprotein from complex brain tissues
Yoshikawa, M; Kuroda, K; Nagai, T; Kaibuchi, K
JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES 2017.3
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Cell-type-specific isolation of 14-3-3 associated phosphoprotein from complex brain tissues. International conference
Yoshikawa, M; Kuroda, K; Nagai, T; Kaibuchi, K
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 2017
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 4
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Cell type specific analysis of intracellular signal in antipsychotics
Grant number：20K07965 2020.4 - 2023.3
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4290000 （ Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost：\990000 ）
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Analysis of RhoA/Rho-kinase signals in neuronal circuit
Grant number：18K14816 2018.4 - 2021.3
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
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細胞内シグナルによる神経活動と情動行動・学習の制御機構の解明
Grant number：17H01380 2017.4 - 2021.3
貝淵 弘三
Authorship：Coinvestigator(s)
(1)リン酸化プロテオミクスによる神経伝達物質のリン酸化シグナル解析：マウス線条体スライスへのアデノシンA2A受容体作用薬による刺激やマウス個体への選択的セロトニンの再取り込み阻害剤の連続投与によりリン酸化が変動するタンパク質とそのリン酸化部位を同定した。
(2)リン酸化シグナル伝達の時空間的モニタリング法の開発と応用： MYPT1上のRho-Kinaseのドッキングモチーフ(DM)として推定された配列がRho-Kinaseによるリン酸化に寄与した。また、DM配列のペプチドがリン酸化抑制効果を示した。
(3)リン酸化シグナル分子の分子操作法の開発と応用：cre依存的にRho-Kinase-DNやPAK-AIDを発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターをAdora2a-creマウスの側坐核に注入し、ドーパミンD2受容体を発現する中型有棘神経細胞(D2R-MSN)においてRho-KinaseやPAKの機能を抑制したところ、嫌悪学習・記憶が障害された。
(4)神経細胞の膜興奮性を制御する機構の解析：D1Rシグナル伝達により制御されるKCNQ2チャネルのリン酸化修飾の役割をin vivoで明らかにするため、KCNQ2リン酸化部位(S404 & S448)を欠損させた遺伝子変異マウスを作製した。リン酸化部位欠損マウスの線条体スライスにおいてD1R作動薬によるKCNQ2のリン酸化が認められないことを確認した。
(5)シナプス可塑性の制御機構の解析：線条体スライスにおいてNMDA受容体刺激がARHGEF2、ARHGAP21及びARHGAP39のリン酸化を亢進した。これらのリン酸化の亢進はCaMKⅡ阻害剤やNMDA受容体阻害剤の処置により抑制された。
(6)神経可塑性に関与する遺伝子発現機構の解析： D1R-MSN特異的にNPAS4を欠損あるいは機能抑制させたところ、報酬学習・記憶が障害された。
(1)リン酸化プロテオミクスによる神経伝達物質のリン酸化シグナル解析：セロトニンやアデノシン受容体刺激によりリン酸化が変動するタンパク質とそのリン酸化部位を同定し、KANPHOSデータベースに内部データとして登録した。
(2)リン酸化シグナル伝達の時空間的モニタリング法の開発と応用：推定したMYPT1上のRho-KinaseのDM配列がRho-Kinaseによるリン酸化に影響すること、DM配列のペプチドがリン酸化抑制効果を示すことを見出した。
(3)リン酸化シグナル分子の分子操作法の開発と応用： cre依存的にPKA やPKC、CaMKⅡ、Rho-Kinase、PAKの機能を抑制するAAVベクターの作製を完了した。作製したAAVを用いD2R-MSNにおいてRho-KinaseやPAKの機能を抑制したマウスを作製した結果、嫌悪学習・記憶が障害されることを見出した。
(4)神経細胞の膜興奮性を制御する機構の解析：CRISPR/Cas9遺伝子編集技術を用いてMAPKによるKCNQ2リン酸化部位を欠損させた遺伝子変異マウスを作製した。リン酸化部位の欠損をシーケンス解析で確認するとともに、リン酸化部位欠損マウスの線条体スライスにおいてD1R作動薬によるKCNQ2のリン酸化が認められないことを見出した。
(5)シナプス可塑性の制御機構の解析：新たにリン酸化抗体を作製し、NMDA受容体刺激がCaMKⅡ依存的にARHGEF2、ARHGAP21及びARHGAP39のリン酸化を亢進することを見出した。
(6)神経可塑性に関与する遺伝子発現機構の解析：MAPKが転写因子NPAS4をリン酸化することで、NPAS4とCBPとの結合が増加し転写活性が上昇すること、D1R-MSNにおいてNPAS4が報酬学習・記憶を制御することを明らかにした (Funahashi et al. Cell Rep. 2019)。
(1)リン酸化プロテオミクスによる神経伝達物質のリン酸化シグナル解析：引き続き、神経伝達物質の受容体作動薬によってリン酸化が変動するタンパク質を同定し、パスウェイ解析により各受容体の刺激に応答するシグナル経路を特定する。
(2) リン酸化シグナル伝達の時空間的モニタリング法の開発と応用：MYPT1のDM配列を基に、Rho-kinaseの機能抑制ペプチドや活性モニターツールの作製・評価を試みる。
(3)リン酸化シグナル分子の分子操作法の開発と応用：cre依存的にPKAやPKC、CaMKⅡの偽基質配列を発現するAAVベクターを神経細胞種特異的に発現させ、PKAやPKC、CaMKⅡの活性を抑制し、情動行動・学習への影響を評価する。また、LOV-Trap法を用い光刺激依存的にin vivoでPKAやPKC、CaMKⅡの活性を制御する分子ツールの開発を進める。
(4)神経細胞の膜興奮性を制御する機構の解析：KCNQ2チャネルのリン酸化修飾の役割をin vivoで明らかにするため、リン酸化部位欠損マウスを用いて神経膜興奮性やKCNQ感受性電流を電気生理学的に評価する。
(5) シナプス可塑性の制御機構の解析：Rho-KinaseやSHANK3のコンディショナルノックアウトマウスを用い、側坐核のD1R-MSNやD2R-MSN特異的にRho-KinaseやSHANK3を欠損させ、情動行動・学習への影響を評価する。SHANK3のリン酸化部位変異体を発現するAAVベクターを用い、樹状突起スパインの形態やPSD95などの足場タンパク質との相互作用、AMPA型受容体やNMDA型受容体の膜上への局在を解析する。
(6)神経可塑性に関与する遺伝子発現機構の解析：MKL2-DNを発現するAAVを用い、D1R-MSN特異的にMKL2の機能を抑制したマウスを作製し、情動行動・学習への影響を評価する。 -
Cell type specific analysis of intracellular signal in neural circuit
Grant number：15K06772 2015.4 - 2019.3
Kuroda Keisuke
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\5200000 （ Direct Cost: \4000000 、 Indirect Cost：\1200000 ）
Dopamine activates PKA via D1 receptor / Gαs pathway in D1R-MSN of the nucleus accumbens. On the other hand, the adenosine / A2A receptor / Gαs pathway and the dopamine / D2 receptor / Gαi pathway are antagonized in D2R-MSN. The D2 receptor is constantly activated by dopamine, and when dopamine secretion decreases, repression is released and PKA is activated in D2R-MSN. Activated PKA phosphorylates and activates RasGRP2, which is an activator of Rap1 (GEF), and phosphorylates and inactivates Rap1GAP, which is an inactivator of Rap1 (GAP). PKA activates Rap1 / MAPK signals and enhances neuronal excitability.