Transient Induction of Large-Scale Chromosomal Rearrangement in Early Mouse Embryos

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K18091
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大杉 美穂 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00332586)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2025-03-31
• Keywords: 微小核 / マウス胚

Outline of Annual Research Achievements

がん細胞を用いた研究から、微小管上で形成された核膜孔の少ない微小核中では染色体が複数の断片に切断され、ランダムに再結合する染色体の大規模再編が起こることが知られている。このような大規模再編はヒトの先天性疾患や哺乳類の種分化にも寄与することが示唆されているが、適切な実験系がなく検証されていない。
本研究では、研究代表者が最近見出した「染色体運搬キネシンKid/KIF22の変異体を発現した細胞では高効率に微小管上で微小核ができる」という知見を発展させ、マウス初期胚に一過的に高効率で核膜孔の少ない微小核を作らせたのち、胚操作技術を駆使して微小核内で染色体大規模改変が起こるかを検証する。
本年度はすでに作出済みであったKid/KIF22のモーター領域を他のキネシンファミリーのモーター領域と入れ替えたキメラ変異体を用い、第一卵割後に微小核形成を誘導するための最適条件を検討した。また、微小核形成誘導活性をさらに高めるために、CDK1によるリン酸化部位（Thr463)リン酸化型模倣にリン酸化型模倣変を導入した新たな変異体を作出した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究計画には変更はないが、夏の猛暑の影響によりマウス飼育環境が悪化し、採卵が思うような数、頻度で行えなかったことと、他の研究計画による顕微鏡の使用頻度が予定より高くなり、本研究のために使用する時間が削減されてしまったなどの理由により全体的に進捗が遅れてた。

Strategy for Future Research Activity

新たに顕微鏡システムを合算購入することにより顕微鏡使用時間不足を解消し、鋭意計画通りに進める。

Causes of Carryover

マウスからの採卵が予定通り行えなかったこと、顕微鏡の使用回数を予定通り確保できなかったことにより研究進捗が遅れたため、予定どおりの予算使用ができなかった。