卵母細胞に特有な動原体の役割

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06161
• 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)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 動原体 / 卵母細胞 / 減数分裂 / 動原体

研究実績の概要

本研究では、卵母細胞の減数分裂に特有の動原体の役割を明らかにすることを目的にしている。平成28年度においては、紡錘体が両極化される過程に着目し、動原体がその過程に果たす役割について調べた。まず、マウス卵母細胞の減数第一分裂における微小管重合中心、微小管、染色体の動態をライブイメージングし、四次元解析を行うことで、紡錘体両極化の過程を定量的に記述した。減数第二分裂においても同様の解析を行い、紡錘体両極化のキネティクスが第一分裂と第二分裂で異なる点を見出した。さらに、卵母細胞で動原体因子をノックアウトすることにより、紡錘体の両極化に動原体の機能が必要である可能性について検討した。特に微小管重合中心の分布変化の解析のためのパイプラインを確立し、詳細な4次元定量解析を行った。現在、動原体因子が微小管制御因子をリクルートすることで紡錘体両極化に役割を果たすという仮説を立て、分子機構の解明に向けた研究を進めている。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

計画通り、紡錘体両極化の過程を定量的に記述し、動原体が紡錘体両極化に必要である可能性について答えを得ることができた。さらに、実際に紡錘体両極化に関わると考えられる動原体因子の同定に成功し、分子機構の解明に向けた実験に着手している。

今後の研究の推進方策

動原体因子が微小管制御因子をリクルートすることで紡錘体両極化に役割を果たすという仮説を立て、分子機構の解明を行う。さらに、減数第一分裂と第二分裂の間で紡錘体の両極化が異なる原因を見い出し、その背後にある分子機構を理解する。

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., and Kimura A.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 ページ: ―
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0159917
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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）
  • 年月日: 2017-03-01 – 2017-03-01
  • 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）
  • 年月日: 2017-02-17 – 2017-02-17
  • 招待講演
• [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)
  • 年月日: 2017-01-12 – 2017-01-12
  • 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)
  • 年月日: 2016-12-01 – 2016-12-01
  • 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)
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-11-30
  • 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)
  • 年月日: 2016-11-16 – 2016-11-16
  • 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）
  • 年月日: 2016-11-11 – 2016-11-11
  • 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)
  • 年月日: 2016-11-03 – 2016-11-03
  • 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)
  • 年月日: 2016-09-23 – 2016-09-23
  • 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)
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-12
  • 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)
  • 年月日: 2016-07-07 – 2016-07-07
  • 国際学会 / 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)
  • 年月日: 2016-06-28 – 2016-06-28
  • 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38回中部生殖医学会学術集会
  • 発表場所: アスト津（三重県）
  • 年月日: 2016-06-18 – 2016-06-18
  • 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）
  • 年月日: 2016-06-16 – 2016-06-16
  • 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）
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-22
  • 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