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CRISPR/Casシステムを利用した減数分裂における染色体動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J03195
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関東京大学

研究代表者

藤原 靖浩  東京大学, 定量生命科学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード減数分裂 / 精原幹細胞 / エレクトロポレーション法
研究実績の概要

初年度の受け入れ研究室の閉鎖に伴い受け入れ研究室を変更したため、当初計画していた染色体のイメージング法樹立を変更し、減数分裂におけるクロマチンの制御を司る因子の解析を進めた。当初樹立を目的とした染色体のイメージング法は、減数分裂期の染色体の動体をin vivoで解析することで相同染色体ペアリングの解析に応用することが目的であった。そこで、酵母において染色体の軸構造の重要な因子でありペアリングに関与すると考えられているhop1に着目し、マウスのホモログであるHORMAD1と呼ばれる因子の解析を行った。また、減数分裂における染色体の軸因子としてコヒーシンも重要な機能を有していると考えられているため、HORMAD1の軸構造の形成機序およびコヒーシンとの相互作用における機能の細胞学的な解析を行った。その結果、減数分裂の初期においてHORMAD1は、減数分裂特異的なコヒーシンであるRAD21LやREC8と共局在することを細胞学的な解析から明らかにした。さらに、HORMAD1を欠損することで時期特異的にRAD21Lの軸への局在に異常が現れることが明らかとなった。そして、生化学的な手法からもHORMAD1とコヒーシンとの相互作用があることを確認した。また、HORMAD1を欠損したマウスから得た細胞を観察した結果、相同染色体のペアリングに顕著な異常があることが明らかとなった。したがって、HORMAD1は減数分裂特異的なコヒーシンと直接相互作用することで(1)時期特異的に軸構造に重要な役割を果たし(2)相同染色体のペアリングを促進する二通りの機能を有していることが明らかとなった。本研究結果は、現在論文投稿準備を進めており、著名な国際学術雑誌に投稿予定である。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] ジャクソン研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ヨーテボリ大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Hybrid sterility with meiotic metaphase arrest in intersubspecific mouse crosses.2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino R, Petri S, Handel MA, Kunieda T, Fujiwara Y.
    • 雑誌名

      J Hered.

      巻: 110 号: 2 ページ: 183-193

    • DOI

      10.1093/jhered/esy060

    • NAID

      130007485879

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncoupling of transcriptomic and cytological differentiation in mouse spermatocytes with impaired meiosis2019

    • 著者名/発表者名
      Fine Alexander D.、Ball Robyn L.、Fujiwara Yasuhiro、Handel Mary Ann、Carter Gregory W.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 30 号: 5 ページ: 717-728

    • DOI

      10.1091/mbc.e18-10-0681

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A meiosis-specific BRCA2 binding protein recruits recombinases to DNA double-strand breaks to ensure homologous recombination2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Jingjing、Fujiwara Yasuhiro、Yamamoto Shohei、Shibuya Hiroki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 722-722

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08676-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dissecting the telomere-inner nuclear membrane interface formed in meiosis2017

    • 著者名/発表者名
      Pendlebury Devon F、Fujiwara Yasuhiro、Tesmer Valerie M、Smith Eric M、Shibuya Hiroki、Watanabe Yoshinori、Nandakumar Jayakrishnan
    • 雑誌名

      Nat Struct Mol Biol

      巻: 24 号: 12 ページ: 1064-1072

    • DOI

      10.1038/nsmb.3493

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A HORMAD1-RAD21L complex is required for initial homolog recognition and pairing in mouse spermatocytes2018

    • 著者名/発表者名
      藤原靖浩, 澁谷大輝, 岡田由紀, 渡邊嘉典, 石黒啓一郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid sterility with meiotic metaphase arrest in intersubspecific mouse crosses2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujiwara, Risako Nishino, Sabrina Petri, Mary Ann Handel, Tetsuo Kunieda
    • 学会等名
      第111回 日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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