マウス卵における第二極体放出の確実性を支える仕組みを理解する。

了解支撑小鼠卵中第二极体释放可靠性的机制。

基本信息

批准号：
21J11440
负责人：
戸塚隆弥
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11440/
关键词：
卵減数分裂紡錘体動態極体放出受精卵カルシウム振動

项目摘要

本研究では、独自のライブイメージング法を確立することにより、マウス受精卵の第二極体放出過程における紡錘体の回転運動を解析してきた。そして、卵の中央へ向かう紡錘体の回転方向は、カルシウム振動により周期的に細胞膜側へ逆転することを発見した。最終年度となる今年度は、紡錘体の回転運動に周期性が生じるしくみと、小さな極体形成に重要である紡錘体の細胞膜直下の局在維持機構について、紡錘体の動態や細胞内局在に関与するとされる細胞質流動に着目して解析を行なった。細胞質流動の向きや速度を粒子画像流速測定法により測定すると、減数第二分裂後期では、紡錘体から卵の中央へ向かっていた細胞質流動が、カルシウム振動のカルシウムピーク時に一過的に紡錘体側へ向かう方向へと逆転することで、紡錘体の回転運動に周期性が生まれることが明らかとなった。また、ミオシンIIの阻害実験やF-アクチンの輝度変化の解析結果から、細胞膜直下において紡錘体近傍とそれ以外の領域でアシンメトリーに局在するアクトミオシンが、カルシウムピーク時に収縮することで、紡錘体側に向かう細胞質流動が生じることを見出した。さらに、カルシウム振動の頻度が極端に少ない条件では、大きな第二極体を形成する卵の割合が増加した。これらの結果から、カルシウム振動依存的な細胞質流動の逆転が紡錘体の細胞膜直下の局在維持を保証することで、小さな第二極体形成を確実にすると結論づけた。

在这项研究中，我们通过建立独特的活成像方法分析了小鼠受精卵的第二极释放过程中主轴的旋转运动。然后发现，由于钙振动，纺锤体向卵中心的旋转方向定期向细胞膜逆转。今年，即最后的一年，我们分析了主轴旋转运动中周期性发生的机制以及直接在纺锤体细胞膜下的定位维护机理，这对于形成小极体非常重要，集中在纺锤体和细胞质流的动态上，据说涉及次要质量定位。当使用粒子图像流速度测量测量细胞质流动的方向和速度时，据揭示，在减数分裂的第二阶段，在卵子峰峰振荡量旋转时，从螺轴到卵的中心触发了蛋spindle的细胞质流动，从螺式旋转到蛋spindle的脊柱方面的细胞质流动。此外，从肌球蛋白II抑制实验和F-肌动蛋白亮度变化的分析中，我们发现肌动蛋白（不对称地位于纺锤体的附近以及细胞膜下方的其他区域中，钙峰值的合同，在钙峰期间的合同，导致细胞质流向棘突侧。此外，在钙振荡频率极低的情况下，形成大型第二极体的卵的比例增加。这些结果得出的结论是，通过确保直接在纺锤体的细胞膜下方维持定位，依赖钙振荡依赖性的细胞质流动可确保形成小的第二极。