哺乳類減数分裂期における染色体動態の可視化と対合機構の解明

哺乳动物减数分裂过程中染色体动力学的可视化和配对机制的阐明

基本信息

批准号：
16J40170
负责人：
高田幸
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-10-07 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、哺乳類減数分裂期におけるペリセントリックヘテロクロマチンクラスター形成による、対合の制御メカニズムを解明することである。そのため、マウスの減数分裂期前期におけるペリセントリックヘテロクロマチン、染色体およびシナプトネマ複合体を標識し、相同染色体対合の全過程をin vitroにて時系列的に観察していく予定である。所属研究室にて確立されているES細胞から生殖細胞の体外分化培養系を用いてin vitroで減数分裂期を再現するため、ペリセントリックヘテロクロマチンクラスター、特定の染色体の動態、対合過程を可視化できるような標識システムの構築(マーカーES細胞の樹立)を第一目標とし研究を進めている。初年度に引き続き、ライブイメージングを行うための各種マーカーES樹立のため、ES細胞に導入するためのターゲッティングコンストクトの作製を進めてきたが、当該年度で本研究計画を終了するため、中断した。また、本級計画の骨子である「体外培養系を用いた減数分裂期全過程の時系列期な可視化」の補完的解析として行っていた、in vivoサンプルを用いた染色体動態の詳細な解析において非常に重要な知見が得られたため、現在論文を執筆中である。具体的には、野生型およびエピジェネティック因子Ring1A1B遺伝子欠損マウスの生体内から各分化段階にある生殖細胞を単離し、各種マーカータンパク質に対する抗体による免疫染色を行ったところ、正常な減数分裂進行において、Ring1A1Bタンパク質が非常に重要な機能を果たしていることを明らかにした。

这项研究的目的是阐明在哺乳动物减数分裂过程中通过上述异染色质簇形成控制配对的机制。因此，我们计划在小鼠的减数分裂预言中标记上十大异染色质，染色体和突触复合物，并以时间顺序观察同源染色体配对的整个过程。为了使用实验室中建立的ES细胞的生殖细胞的体外分化培养系统在体外重现减数分裂阶段，我们正在进行研究，其主要目的是构建标记系统（建立标记ES细胞），该系统使我们能够可视化周围的异性斑蛋白簇，并使特定染色体的动力学和配对过程的动力学。在第一年之后，我们一直在努力创建针对ES细胞的靶向构造，以建立各种现场成像标记，但是该研究项目在这一年被暂停。此外，我目前正在撰写论文，因为我在使用体内样品的染色体动力学分析中获得了极为重要的知识，该分析被用作对“使用体外培养系统对所有减数分裂相过程可视化的互补分析”，这是该课程计划的主要重点。具体而言，从野生型和表观遗传因子RING1A1B基因缺陷型小鼠的活生物体中分离出分化的每个阶段的生殖细胞，并用抗对各种标记蛋白的抗体进行免疫染色，这表明RING1A1B蛋白在正常的减素进展过程中起着非常重要的功能。