卵母細胞特異的な紡錘体スケーリング

• 研究課題/領域番号: 26650072
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 北島 智也 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (00376641)
• 連携研究者: 京極 博久 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 訪問研究員 (20726038)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 卵母細胞 / 紡錘体 / 染色体分配 / 減数分裂

研究成果の概要

本研究では、卵母細胞における紡錘体スケーリングの機構および役割を解明することを目指した。細胞質量を人為的に増減させたマウス卵母細胞をライブイメージングし、減数第一分裂における紡錘体動態を4D解析したところ、卵母細胞の細胞質量とともに紡錘体体積が変化することが分かった。これらの紡錘体の機能性について詳細に調べたところ、細胞質が大きいほど紡錘体の機能性が低下し、染色体分配エラーが起きやすくなることが分かった。これらの結果は、卵母細胞で染色体分配エラーが起きやすい理由の一つはその大きな細胞質にあることを示唆した(Kyogoku & Kitajima 2017 Dev Cell)。

研究成果

• [雑誌論文] Bayesian Inference of Forces Causing Cytoplasmic Streaming in Caenorhabditis elegans Embryos and Mouse Oocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Niwayama R., Nagao H., Kitajima T. S., Hufnagel L., Shinohara K., Higuchi T., Ishikawa T., Kimura A.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11 号: 7 ページ: e0159917-e0159917
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0159917
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Super-resolution mapping of neuronal circuitry using an index optimized clearing agent (2016)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Yasuhiro Nakai, Satoshi Fujimoto, Rie Takayama, Shuhei Yoshida, Tomoya S. Kitajima, Makoto Sato, Takeshi Imai
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 14 号: 11 ページ: 2718-2732
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.02.057
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inherent instability of correct kinetochore-microtubule attachments during meiosis I in oocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Kaido, M., and Kitajima, T.S.
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 33 号: 5 ページ: 589-602
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2015.04.020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 減数分裂における染色体分配の制御機構とエラー (2015)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 雑誌名: 細胞 巻: 47 ページ: 17-20
• [雑誌論文] 卵母細胞の染色体分配異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田周平・北島智也
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 34 ページ: 1063-1066
• [雑誌論文] Meikin is a conserved regulator of meiosis-I-specific kinetochore function (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, J., Ishiguro, K., Nambu, A., Akiyoshi, B., Yokobayashi, S., Kagami, A., Ishiguro, T., Pendas, A.M., Takeda, N., Sakakibara, Y., Kitajima, T.S., Tanno, Y., Sakuno, T., and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Nature 巻: 517 号: 7535 ページ: 466-471
  • DOI: 10.1038/nature14097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple requirements of PLK1 during mouse oocyte maturation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Solc P, Kitajima TS, Yoshida S, Brzakova A, Kaido M, Baran V, Mayer A, Samalova P, Motlik J, Ellenberg J.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 2 ページ: e0116783-e0116783
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0116783
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inherent instability of correct kinetochore-microtubule attachments during meiosis I in oocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S, Kaido M, Kitajima TS.
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 卵母細胞における染色体分配と老化によるエラー (2014)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 865-869
• [雑誌論文] Nucleolus precursor body (NPB): A distinct structure in mammalian oocytes and zygotes (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyogoku H, Kitajima TS, Miyano T
  • 雑誌名: Nucleus 巻: 5(6) 号: 6 ページ: 493-498
  • DOI: 10.4161/19491034.2014.990858
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 卵母細胞では動原体が紡錘体の二極化に必要である (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田周平・北島智也
  • 学会等名: 第34回染色体ワークショップ・第15回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: かずさアカデミアホール(千葉県)
  • 招待講演
• [学会発表] The causes of aneuploidy in eggs (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitajima T.S.
  • 学会等名: RIKEN Epigenetics 2017
  • 発表場所: 理研つくば研究所(茨城）
  • 招待講演
• [学会発表] 卵子における染色体数異常の細胞生物学的な要因 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第23回ホルモン療法を考える神奈川県医師の会
  • 発表場所: ホテルキャメロットジャパン（神奈川県）
  • 招待講演
• [学会発表] 卵子の染色体数異常の原因～マウス卵母細胞のライブイメージングを用いた研究から (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 日本A-PART学術講演会2016（招待講演）
  • 発表場所: 品川インターシティホール（東京）
  • 年月日: 2016-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] Intrinsic and age-related sources of aneuploidy in eggs (2016)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: International Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells（招待講演)
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館（京都）
  • 年月日: 2016-02-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 卵子の染色体数異常の原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: ナースのためのART医学セミナー2016年
  • 発表場所: 六本木アカデミーヒルズ49（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] 老化にともなう卵子の染色体数異常の原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会・第11回日本ケミカルバイオロジー学会 合同大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府）
  • 招待講演
• [学会発表] 卵子の染色体数異常の原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第38回中部生殖医学会学術集会
  • 発表場所: アスト津（三重県）
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of oocyte size on chromosome segregation during meiosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kyogoku H. and Kitajima T.S.
  • 学会等名: Meiosis: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Colby-Sawyer College (米国New London)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 卵母細胞の巨大な細胞サイズの意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第18回京都大学生命科学研究科シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Oocytes - why so error-prone? (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所 セミナー
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(静岡県)
  • 招待講演
• [学会発表] Large cytoplasm predisposes oocytes to chromosome segregation errors (2016)
  • 著者名/発表者名: Kitajima T.S.
  • 学会等名: Conference Pigmod and Czechoslovak Biological Society: From reproductive biology to large animal models of human diseases
  • 発表場所: Institute of Animal Physiology and Genetics(チェコLibechov)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 卵子の染色体数異常の原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第６１回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 招待講演
• [学会発表] 卵母細胞がエラーを起こしやすい原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第３７回インターゲノミクスセミナー「染色体分配システム研究の最前線」
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県）
  • 招待講演
• [学会発表] 卵母細胞がエラーを起こしやすい原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第４回公開シンポジウム 新学術領域会議「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」「ステムセルエイジングから解明する疾患原理」
  • 発表場所: 三島市民文化会館(静岡県)
  • 招待講演
• [学会発表] 卵子の染色体数異常の原因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞動態のイメージングと定量 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 招待講演
• [学会発表] Intrinsic and age-related sources of aneuploidy in eggs (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: The 38th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan（招待講演）
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸）
  • 年月日: 2015-12-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 卵子における染色体数異常の内在的な原因と老化依存的な原因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北島智也
  • 学会等名: 神戸大学重点研究チーム「資源動物のシグナル伝達制御に関する研究」ワークショップ「生殖細胞研究の最先端技術」（招待講演）
  • 発表場所: 神戸大学農学研究科（神戸）
  • 年月日: 2015-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] Intrinsic and age-related sources of chromosome segregation errors in mouse oocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: Lecture at the Institute of Animal Physiology and Genetics AS CR (招待講演)
  • 発表場所: Libechov (Czech Republic)
  • 年月日: 2015-09-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Intrinsic and age-related sources of chromosome segregation errors during meiosis I in oocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: EMBO Workshop Dynamic Kinetochore(招待講演)
  • 発表場所: Copenhagen (Denmark)
  • 年月日: 2015-05-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Intrinsic and age-related sources of chromosome segregation errors during meiosis I in oocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: EMBO Workshop - Dynamic kinetochore
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2015-05-18 – 2015-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] Major causes of age-related chromosome segregation errors at meiosis I in oocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: International Microscopy Congress (IMC)
  • 発表場所: Prague Congress Centre, Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] Major causes of age-related chromosome segregation errors at meiosis I in oocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T.S.
  • 学会等名: World Congress of Reproductive Biology 2014
  • 発表場所: Edinburgh International Conference Centre, Edinburgh, UK
  • 年月日: 2014-09-04
  • 招待講演
• [学会発表] Causes of age-related chromosome segregation errors in oocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, T, S
  • 学会等名: 第16回京都大学生命科学研究科シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館 稲盛ホール、京都
  • 年月日: 2014-07-01
  • 招待講演
• [図書] Oogenesis: Methods and Protocols. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S., Sakakibara Y., and Kitajima T.S.
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: Springer New York
• [備考] 理化学研究所 染色体分配研究チーム
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/lcs/index.html
• [備考] 染色体分配研究チーム 理化学研究所
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/cdb/chromo_segr/
• [備考] 染色体分配研究チーム 理化学研究所多細胞システム形成研究センター
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/research/laboratory/kitajima.html
• [備考] 卵母細胞の分裂では微小管と染色体の接続が不安定
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150529_1/
• [備考] 卵子の細胞分裂に見られる不安定性
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/news/2015/researches/0609_8071.html
• [備考] 研究室Webページ
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/lcs/index.html