2020 Fiscal Year Annual Research Report
Predictive analysis of oocyte integrity with chromosome imaging
| Project Area | Ensuring integrity in gametogenesis |
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| Project/Area Number |
18H05549
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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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)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 卵子 / イメージング / 紡錘体 / 染色体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
卵子のインテグリティの予見を目指し、染色体イメージングを中心的に用いた細胞生物学的研究を行った。特に、卵子のインテグリティにとって最も重要な要素の一つが染色体数の正常性であることから、卵子の染色体分配エラーの原因となる要素を特定し、それに関わる分子を同定することを目的とした。
紡錘体プロテオミクスから同定された因子の解析から、染色体インテグリティの予見につながる染色体因子を見出すことを試みた。まず、候補となる複数の染色体因子について抗体染色による定量的なデータを取得し、客観的な画像解析パイプラインにより解析したところ、必ずしも紡錘体プロテオミクスのデータを支持しなかった。そこで、並行して行ったRNAseqデータから染色体機能の変化を解析し、それに基づき染色体因子の候補を挙げたところ、老化生体内の卵子において顕著に量が減少する染色体因子を見出した。この染色体因子を遺伝学的に減少させる遺伝子改変マウスの作成を開始した。
また、紡錘体の形成に必要な動原体機能について解析を進めた。動原体因子Ndc80-Nuf2によって集積される微小管制御因子Prc1の卵母細胞特異的遺伝子ノックアウトマウスを作成し、卵子のイメージングを行った。Ndc80-Nuf2によるPrc1の集積に必要な因子を見出し、その細胞生物学的な解析を行った。また、Ndc80-Nuf2のPrc1の相互作用をin vitroで再構成する系の確立に向け、リコンビナントタンパク質を調整した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
紡錘体プロテオミクスについては技術的な改善が必要であることが分かったが、並行して進めていたRNAseqデータを活用することで、老化により減少する染色体因子を同定することができた。遺伝子改変マウスを作成した遺伝子について、タンパク質の予期せぬ安定性により一部計画の変更があったものの、分子生物学的な解析が期待以上に進んでいる。全体的には、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、卵子のインテグリティについて、特に染色体分配に関わる機能について研究を進めていく。染色体インテグリティの予見につながる染色体因子について、これを解析するための遺伝子改変マウスの準備を完了する。染色体イメージングや老化卵子を用いた解析から、染色体因子の機能について調べる。また、染色体イメージングの手法の開発を進める。
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