カエル卵無細胞系を用いた減数分裂周期の制御機構の研究

利用蛙卵无细胞系统研究减数分裂周期控制机制

• 批准号: 07680797
• 负责人: 大隅 圭太
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07680797/
• 关键词: 減数分裂; 細胞周期; cdc2キナーゼ; 無細胞系; アフリカツメガエル; 卵母細胞

本研究では、減数分裂周期におけるM期/M期移行の制御機構を解析するため、減数分裂の第一分裂(MI)から第二分裂(MII)にかけての細胞周期を再現するアフリカツメガエル卵母細胞の無細胞系を確立することを試みた。さらに、この系を用いてMI/MII移行期におけるcdc2キナーゼの調節機構を解析し、以下の結果を得た。(1)卵核胞崩壊直後の卵母細胞の低温処理して減数分裂周期を停止させることにより、卵母細胞の細胞周期をMI中期に同調させた。この卵母細胞から遠心(1万g、30分)により調製した細胞質抽出液に、紡錘体を伴ったM期の染色体を加えてインキュベートしたところ、卵母細胞におけるMI中期からMII中期にかけてのS期を経ないM期/M期がされた。(2)この卵母細胞抽出液におけるcdc2キナーゼの動態を調べたところ、cdc2キナーゼ活性は、卵核胞崩壊以降の卵母細胞におけるのと同様に、はじめ高く、ゆるやかに低下した後、速やかに上昇に転じてM期のレベルに達した。これに伴って、サイクリンBの量はゆるやかな減少の後、増加に転じた。この間、体細胞分裂周期においてcdc2キナーゼが不活性化される際にみられるcdc2タンパク質のチロシン残基のリン酸化は、卵母細胞の場合と同様に認められなかった。(3)ラベルしたcdc2/サイクリンB複合体を基質に用いてサイクリンBの分解速度を定量的に解析した結果、MI終了時におけるサイクリンBの分解速度は、他のM期終了時に比べて著しく低いことが判明した。(4)卵母細胞抽出液を、抽出に用いた緩衝液で希釈したところ、希釈率が高まるにつれてMIの期間は短くなり、希釈率が50%を越えると染色体のMI/MII移行が起こらず、MI終了後に核の形成を経てから次にM期に入るようになった。さらに、ビオチン標識したdATPの取り込みによってこの核におけるDNA複製が確認され、MIの後にS期が誘起されたことが示された。以上の結果から、MI/MII移行期にS期への移行が抑制されていること、また、MI終了時のcdc2キナーゼの不活性化が早まるとS期が誘起されることから、そのためにはcdc2キナーゼ活性がMIのある時期まで維持されることが重要であることが示唆された。

This study is about the analysis of the control mechanism of meiosis cycle M phase/M phase transition and the first division of meiosis (MI). Binary fission (MII) reappearance of the cell cycle and establishment of a cell-free lineage of oocytes is a trial.さらに、このsystemをUsing いてMI/MII transition period におけるcdc2 キナーゼのadjusting mechanism をanalysisし, the following results are obtained. (1) The low-temperature treatment of the oocyte after the collapse of the egg nucleus means that the meiosis cycle is stopped, and the oocyte's cell cycle is synchronized with the MI phase.このOocyte telecentric (10,000 g, 30 minutes) により prepared したcytoplasm extraction fluid に, spindle を with ったM phase chromosomes をplus えてインキュベートしたところ, oocyte におけるMI mid-term からMII mid-term にかけてのS phase を経ないM phase/M phase がされた. (2) Oocyte extraction fluid, cdc2 キナーゼのdynamic を べたところ, cdc2 キナーゼactivity は, egg nucleus collapse and so onにおけるのと同様に、はじめ高く、ゆるやかにAfter the low speed, the speed rises and the speed reaches the M period.これに合って、サイクリンのquantity はゆるやかな After reducing の, increase に転じた.この间, somatic cell division cycle においてcdc2 キナーゼが inactivation されるinterior にみられるcdc 2. The acidification of タンパクquality のチロシン residues, and the とられなかった of oocytes. (3) Quantitative analysis of the decomposition rate of the ラベルしたcdc2/サイクリンB complex matrix using the いてサイクリンBの decomposition rate As a result, the decomposition speed of におけるサイクリンB at the end of MI was lower than the decomposition speed of のM phase at the end of にべてしく, and it was found out that it was lower. (4) Oocyte extraction fluid, extraction buffer solution, high oxidation rate, short period of time, and high oxidation rate The MI/MII migration of the chromosome is 50%, and the nucleus is formed after the MI is completed.さらに、ビオチンLOGOしたdATPのtakingり込みによってこの卡におけるConfirmation of DNA replication and induction of post-MI S phase. The results of the above are: MI/MII transition stage, S stage, migration stage, suppression of migration, early stage of MI/MII transition, early stage of inactivation at the end of MIとS phase induced されることから、そのためにはcdc2キナーゼActivityがDuring the period of MI, it is important to maintain the maintenance and support.

项目成果

K.Ohsumi et al.: "Dependence of removal of sperm-specific proteins from Xenopus sperm nuclei on the phosphorylation state of nucleoplasmin." Development Growth & Differentiation. 36. 329-336 (1995)

K.Ohsumi 等人：“从非洲爪蟾精子核中去除精子特异性蛋白质对核蓝蛋白磷酸化状态的依赖性。”