| Project/Area Number |
21J11440
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
戸塚 隆弥 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 卵減数分裂 / 紡錘体動態 / 極体放出 / 受精卵 / カルシウム振動 |
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| Outline of Research at the Start |
極体放出は卵細胞の減数分裂時に見られる非対称な細胞質分裂であり、第二極体放出は受精後の減数第二分裂後期に起こる。哺乳類卵のモデルであるマウス卵では、第二極体を放出する課程で、細胞膜に対して水平に配置していた紡錘体が垂直近くになるまで回転する。本研究では、紡錘体の回転を伴う第二極体放出課程の確実性を支えるしくみを独自のライブイメージング法を用いて分子レベルで解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、独自のライブイメージング法を確立することにより、マウス受精卵の第二極体放出過程における紡錘体の回転運動を解析してきた。そして、卵の中央へ向かう紡錘体の回転方向は、カルシウム振動により周期的に細胞膜側へ逆転することを発見した。最終年度となる今年度は、紡錘体の回転運動に周期性が生じるしくみと、小さな極体形成に重要である紡錘体の細胞膜直下の局在維持機構について、紡錘体の動態や細胞内局在に関与するとされる細胞質流動に着目して解析を行なった。細胞質流動の向きや速度を粒子画像流速測定法により測定すると、減数第二分裂後期では、紡錘体から卵の中央へ向かっていた細胞質流動が、カルシウム振動のカルシウムピーク時に一過的に紡錘体側へ向かう方向へと逆転することで、紡錘体の回転運動に周期性が生まれることが明らかとなった。また、ミオシンIIの阻害実験やF-アクチンの輝度変化の解析結果から、細胞膜直下において紡錘体近傍とそれ以外の領域でアシンメトリーに局在するアクトミオシンが、カルシウムピーク時に収縮することで、紡錘体側に向かう細胞質流動が生じることを見出した。さらに、カルシウム振動の頻度が極端に少ない条件では、大きな第二極体を形成する卵の割合が増加した。これらの結果から、カルシウム振動依存的な細胞質流動の逆転が紡錘体の細胞膜直下の局在維持を保証することで、小さな第二極体形成を確実にすると結論づけた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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