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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of mechanisms for spindle bipolarization in mammalian oocytes

Research Project

Project/Area Number 21H02407
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

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)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords卵母細胞 / 紡錘体 / 動原体 / 卵子 / 染色体分配
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、卵母細胞における紡錘体二極化の分子機構を明らかにすることを明らかにすることを目的とした。昨年度までに、動原体因子Ndc80-Nuf2を介した微小管制御因子Prc1の
リクルートが紡錘体二極化を促進すること、Ndc80-Nuf2とPrc1の相互作用ドメインに相互作用を促進するリン酸化制御が存在することが分かっていた。また、Ndc80-Nuf2を基盤とする動原体―微小管接続および紡錘体二極化への必要十分性を検討できる系の開発に着手していた。
本年度は、紡錘体二極化に対するリン酸化制御の必要性と、染色体分配の正確性への寄与を検討した。同定されたリン酸化部位の変異体等の解析から、紡錘体二極化にはリン酸化を介する経路とそれ以外の経路が存在することが明らかになった。また、動原体が紡錘体二極化を促進する経路として、Ndc80-Nuf2とPrc1の相互作用に非依存的な経路も存在することも分かった。これらの結果をまとめた論文を投稿準備中である。
さらに、Ndc80-Nuf2を基盤とする動原体―微小管接続および紡錘体二極化のメカニズムを調べる新たなツールとして、卵母細胞内でNdc80-Nuf2をマイクロビーズ表面に集積させる系を確立した。3Dライブイメージング解析から、このビーズは染色体のように紡錘体赤道面に整列することが分かった。ビーズは紡錘体の両極から微小管によって接続されていた。したがって、Ndc80-Nuf2の集積が微小粒子の人工的な両方向性の確立に十分であると考えられた。この結果を論文投稿するとともに、プレポイントレポジトリにて公開した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 9 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 老化とともに崩壊する卵母細胞の染色体制御2024

    • Author(s)
      竹之内修、北島智也
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 42 Pages: 403-407

    • DOI

      10.18958/7407-00001-0001143-00

  • [Journal Article] Maternal epigenetic factors in embryonic and postnatal development2023

    • Author(s)
      Nishimura Hiromi、Ikawa Yayoi、Kajikawa Eriko、Shimizu‐Mizuno Natsumi、Hiver Sylvain、Tabata‐ Okamoto Namine、Mori Masashi、Kitajima Tomoya、Hayashi Tetsutaro、Yoshimura Mika、Umeda Mana、 Nikaido Itoshi、Kurokawa Mineo、Watanabe Toshio、Hamada Hiroshi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 28 Pages: 422-432

    • DOI

      10.1111/gtc.13024.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Epigenetic regulation limits competence of pluripotent stem cell‐derived oocytes2023

    • Author(s)
      Aizawa Eishi、Ozonov Evgeniy A、Kawamura Yumiko K、Dumeau Charles‐Etienne、Nagaoka So、Kitajima Tomoya S、Saitou Mitinori、Peters Antoine HFM、Wutz Anton
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 42 Pages: -

    • DOI

      10.15252/embj.2023113955

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 卵子の染色体数異常のメカニズム2024

    • Author(s)
      北島 智也
    • Organizer
      第7回Chubu Cytogenetics Conference(CCC)
    • Invited
  • [Presentation] 卵子の染色体数異常のメカニズム2024

    • Author(s)
      北島 智也
    • Organizer
      第4回有性生殖研究会
    • Invited
  • [Presentation] Chromosome dynamics and aneuploidy in mammalian oocytes2024

    • Author(s)
      Kitajima Tomoya
    • Organizer
      RIKEN International Symposium on Nuclear Structure and Function 2024
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Visualizing chromosome-specific dynamics in oocytes2023

    • Author(s)
      Kitajima Tomoya
    • Organizer
      IGH Summer School, Montpellier University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanisms of chromosome segregation errors in oocytes2023

    • Author(s)
      Kitajima Tomoya
    • Organizer
      IGH Summer School, Montpellier University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The role of the two-pronuclear state in mammalian zygotes2023

    • Author(s)
      Kitajima Tomoya
    • Organizer
      Seminar at Institute of Animal Physiology and Genetics CAS
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 卵子の染色体数異常の細胞生物学的な原因2023

    • Author(s)
      北島 智也
    • Organizer
      第41回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] 卵子の染色体数異常の細胞生物学的な原因2023

    • Author(s)
      北島 智也
    • Organizer
      第26回日本IVF学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 生きた卵母細胞における染色体特異的な動態の可視化2023

    • Author(s)
      北島 智也、竹之内 修
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
  • [Presentation] 卵子の染色体数異常のメカニズム2023

    • Author(s)
      北島 智也
    • Organizer
      新学術領域研究 全能性プログラム:デコーディングからデザインへ 第5回公開シンポジウム
    • Invited
  • [Remarks] 理化学研究所 染色体分配研究チームHP

    • URL

      http://chromosegr.riken.jp/index.html

  • [Remarks] 理化学研究所生命機能科学研究センターHP 染色体分配研究チーム紹介ページ

    • URL

      https://www.bdr.riken.jp/ja/research/labs/kitajima-t/index.html

  • [Remarks] 理化学研究HP 染色体分配研究チーム紹介ページ

    • URL

      https://www.riken.jp/research/labs/bdr/chromo_segr/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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