哺乳類減数分裂過程における染色体の結合・分離を制御する分子に関する研究

哺乳动物减数分裂过程中控制染色体连接和分离的分子研究

基本信息

批准号：
16780194
负责人：
李智博
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、哺乳類において、減数分裂特有の染色体の結合・分離を制御する分子機構を解明するために、マウスRec8およびそれを制御すると考えられる他の分子(Separase,Securin,Cdc20,Cdh1,Shugoshin等)に着目して研究を行っている。Rec8は第一および第二減数分裂中期から後期への移行時に染色体腕部から消失し、そのことが相同染色体の分離に必要であることを証明した。さらに、Securinの過剰発現実験により、腕部Rec8の消失が抑制的制御を受けることも証明し、本年度に論文として投稿し、受理された。第一減数分裂において、染色体腕部からRec8を含むコヒーシンが消失することによって、相同染色体は分離するが、セントロメア部分のコヒーシンが保護されることにより、姉妹染色分体の分離は起こらない。この第一減数分裂における保護のためには、Shugoshinが必要であることが酵母において分かっているが、脊椎動物においてはShugoshinの減数分裂過程における発現や機能は調べられていない。本研究では、酵母Shugoshinを発見した東大分生件の渡邊研究室や大阪市大森田研究室との共同研究により、マウス卵母細胞において、Shugoshinの機能解析を行った。その結果、哺乳類では、sgo1とsgo2のshugoshin分子が存在するが、sgo2が減数分裂過程で特に強く発現しており、第一減数分裂におけるセントロメアの結合(Rec8を含むコヒーシン)の保護には、Sgo2が必要であることを明らかにした。また、Sgo2はプロテインホスファターゼ2A(PP2A)をセントロメアに局在化させることにも必要であり、PP2Aと協調してセントロメア結合の保護を行うことが示唆された。これらの結果を論文としてまとめて、現在、投稿中である以上のようなマウス卵母細胞を用いた減数分裂過程での染色体分離を制御する分子機構の解明は、生殖医療分野や家畜の繁殖分野において、減数分裂過程に起こる染色体分離異常に起因する流産等の出生異常やダウン症等の先天性疾患の診断・治療へと繋がることが期待され、重要な意義を持つと考えられる。

在这项研究中，我们专注于小鼠REC8和其他认为可以调节它的分子（分离酶，Securin，Cdc20，Cdh1，Shugoshin等），以阐明调节哺乳动物中减数分裂结合和分离的分子机制。从第一和第二减数分裂减数分裂到后期的过渡期间，REC8从染色体臂中消失，这表明是同源染色体分离的必要条件。此外，还证明，ARM REC8的损失通过Securin的过表达实验受到抑制控制，并于今年作为论文提交并接受。在第一个减数分裂中，同源染色体通过从染色体臂上消失的含有REC8的粘着蛋白消失而分离，但是由于在丝粒部分保护粘着蛋白，姐妹染色单体的隔离不会发生。尽管在酵母中已经知道舒吉因在这种原发性减数分裂中是必要的，但在脊椎动物中，尚未研究减数分裂过程中Shugoshin的表达和功能。在这项研究中，通过与渡边实验室的联合研究在小鼠卵母细胞中进行了舒吉因的功能分析，沃特那比实验室是东京大学的一名本地人，发现了酵母舒戈辛和大阪市的俄亥俄州实验室。结果表明，SGO1和SGO2分子存在于哺乳动物中，但是在减数分裂过程中SGO2特别强烈表达，并且在第一个减数分裂过程中，SGO2对于保护丝粒结合（含有REC8）的SGO2是必不可少的。还建议SGO2对于将蛋白质磷酸酶2a（PP2A）定位到丝粒中是必要的，并且它与PP2A合作以保护中心粒结合。这些结果总结为论文，并阐明在减数分裂过程中使用小鼠卵母细胞分离的分子机制，如上所述（目前正在提交的小鼠）预计会导致诊断和治疗出生异常，例如由于染色体异常而导致的杂物异常的杂物症状，并导致了诸如杂物异常的杂物性，并导致造成的，这些异常是造成的，这些杂物异常，并造成了孔氏造成的孔隙良心，并导致造成的，这些异常是造成的，并且是造成的，这些异常是在疾病中造成的，并且是造成的，这些异常是造成的。生殖医学和牲畜育种领域，被认为具有重要意义。