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

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03250
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: The 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
• Keywords: マウス / 受精 / 前核 / 多核 / 細胞質流動 / 第二極体

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.

Free Research Field

発生細胞生物学

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。