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The Mammal-Specific Regulatory Mechanisms Ensuring Maternal Genome Inheritance in Zygotes

Research Project

Project/Area Number 20H03250
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 44010:Cell biology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Ohsugi Miho  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00332586)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywordsマウス / 受精 / 前核 / 多核 / 細胞質流動 / 第二極体 / マウス受精卵 / 前核形成 / カルシウム / 受精卵 / マウス卵 / 紡錘体 / 極体放出
Outline of Research at the Start

脊椎動物の未受精卵は減数第二分裂の中期で停止しており、遺伝情報をもつ染色体を2セットもつ。受精後にこの2セットの染色体が等分配されると、一方は第二極体として放出され、もう一方が受精卵の中で雌性前核となり、個体の発生に寄与する。本研究は「卵由来の染色体は、どのようにして受精卵に機能的に継承されるのか」という学術的問いに対し、哺乳類特有の制御機構に着目し、マウスを用いて取り組む。

Outline of Final Research Achievements

In vertebrates, fertilization creates a zygote with one set of chromosomes from the sperm and one set from the egg, initiating the development of the next generation. This study focused on mice to address the question, "How are egg-derived chromosomes functionally inherited in the zygote?" by investigating mechanisms unique to mammals. The findings revealed the significance of a novel cytoplasmic flow in the positioning of chromosomes within the zygote and the role of calcium oscillations in this process. Additionally, the study elucidated part of the mechanism by which the Kid/Kif22 factor, which suppresses multinucleation of the female pronucleus, localizes to anaphase chromosomes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

次世代の個体発生は、授精により精子由来、卵細胞由来の一組ずつの染色体を継承した受精卵が形成されることで始まる。特に卵細胞由来の染色体は授精開始後に分配され、一方は第二極体へと放出される必要があり、さらに発生に必要な細胞質因子を受精卵に多く保持させるため、第二極体は小さく形成されなければならない。本研究ではこの過程を保証する機構に、脊椎動物では哺乳類にのみ見られるカルシウム振動という現象が関わることを初めて見出した。さらに、卵細胞由来の染色体が単一の核を形成するためのメカニズムについて理解を深めた。

Report

(3 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Presentation] マウス受精卵のカルシウム振動は小さな第二極体放出を確実にする2023

    • Author(s)
      戸塚隆弥、大杉美穂
    • Organizer
      第3回有性生殖研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス受精卵のカルシウム振動の新たな作用~第二極体放出の確実性を支えるしくみ~2022

    • Author(s)
      戸塚隆弥、大杉美穂
    • Organizer
      第21回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス受精卵のカルシウム振動の新たな作用~第二極体放出の確実性を支えるしくみ~2022

    • Author(s)
      戸塚隆弥、大杉美穂
    • Organizer
      第74回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス受精卵のカルシウム振動は第二極体放出の確実性を支える2022

    • Author(s)
      戸塚隆弥、大杉美穂
    • Organizer
      第12回シグナルネットワーク研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Cytoplasmic streaming and chromosome behavior during mouse fertilization2022

    • Author(s)
      Asuto Kanno, Takaya Totsuka, Tao Pan, Midori Kajitani, Tomo Kondo, Miho Ohsugi
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA-beadsを用いたKid/KIF22による哺乳類受精卵多核化抑制機構の解明2022

    • Author(s)
      角田達紀, 近藤興, 大杉美穂
    • Organizer
      第40回染色体ワークショップ・第21回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス卵減数第二分裂後期進行時の細胞質流動逆転のメカニズム2022

    • Author(s)
      梶谷碧, 戸塚隆弥, 大杉美穂
    • Organizer
      第40回染色体ワークショップ・第21回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス一倍体単為発生胚が示す初期卵割異常2021

    • Author(s)
      平良 夏実 , 戸塚 隆弥 , 近藤 興 , 大杉 美穂
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The importance of DNA-Cytoplasmic Ratio on mouse preimplantation development2021

    • Author(s)
      Natsumi Taira, Takaya Totsuka, Tomo Kondo , Miho Ohsugi
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マウス受精卵のカルシウムオシレーションの新たな作用 ~第二極体放出の抑制的制御~2021

    • Author(s)
      戸塚隆弥、大杉美穂
    • Organizer
      第39回染色体ワークショップ・第19回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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