2018 Fiscal Year Annual Research Report
Predictive analysis of oocyte integrity with chromosome imaging
| Project Area | Ensuring integrity in gametogenesis |
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| Project/Area Number |
18H05549
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
北島 智也 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00376641)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 卵母細胞 / 紡錘体 / 染色体分配 / ライブイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、卵子のインテグリティを予見する技術の開発を目指し、染色体イメージングを中心的に用いた細胞生物学的研究を行った。卵子のインテグリティにとって最も重要な要素の一つが染色体数の正常性であることから、卵子の染色体数を決定するプロセスである減数分裂の染色体分配に着目して研究を行った。
まず、in vitro gamatogenesis によって作られた卵子（in vitro卵子）の染色体動態をライブイメージングし、染色体分配エラーの原因となる過程を同定した。常法により作成されたin vitro卵子のライブイメージングはRNAマイクロインジェクションによる蛍光ラベリングを当初想定したが、マイクロインジェクションはin vitro卵子にダメージが大きかったため、マイクロインジェクションフリーの蛍光ラベリング技術の開発を行った。培地添加により蛍光ラベルが可能であるsiR-DNAとsiR700-Tubulinを用いた染色体および紡錘体イメージングの条件検討を行い、コントロール卵子において染色体分配に影響しないライブイメージング条件を確立した。
並行して、卵子の染色体分配のインテグリティに関わる因子の網羅的探索を行うため、染色体分配装置である紡錘体のタンパク質の定量的同定技術の開発を行った。紡錘体を顕微操作により卵子からちぎり取る手法を確立し、これをLC-MS/MS解析に供することでタンパク質の同定を行った。実際にちぎり取りにより紡錘体タンパク質が濃縮されることが確認された。
また、上記のバックアップ実験として、紡錘体形成に関わる因子として同定した微小管制御因子Prc1の局在解析を行い、Prc1が卵母細胞特異的に動原体に局在する因子であることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
in vitro卵子のイメージングについてマイクロインジェクションフリーの蛍光ラベリング技術が必要となり、その条件検討に想定より長い時間を要したが、結果としてより良いライブイメージング条件を得ることができた。また、紡錘体ちぎり取りによるLC-MS/MS解析の有効性を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitro卵子のライブイメージングをマイクロインジェクションフリーの蛍光ラベリング手法を用いて行うとともに、新手法で作製されるin vitro卵子のイメージングにも着手する。また、老化卵子から紡錘体ちぎり取りによるタンパク質を同定し、老化依存的に量変化するタンパク質を見出す。さらに、動原体に局在するPrc1の機能解析を進める。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Suppression of autophagic activity by Rubicon is a signature of aging2019
Author(s)
Shuhei Nakamura, Masaki Oba, Mari Suzuki, Atsushi Takahashi, Tadashi Yamamuro, Mari Fujiwara, Kensuke Ikenaka, Satoshi Minami, Namine Tabata, Kenichi Yamamoto, Sayaka Kubo, Ayaka Tokumura, Kanako Akamatsu, Yumi Miyazaki, Tsuyoshi Kawabata, Maho Hamasaki, Koji Fukui, Tomoya S. Kitajima, Tamotsu Yoshimori, et al.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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