マウスの減数分裂特異的な新規動原体タンパク質の解析

小鼠新型减数分裂特异性着丝粒蛋白的分析

• 批准号: 11J02684
• 负责人: 金 智慧
• 金额: $ 0.83万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02684/
• 关键词: 減数分裂; 染色体; 動原体; 生殖細胞; コヒーシン

減数分裂1の重要な側面の一つは、均等分裂では、複製された姉妹染色分体は、その動原体部分で反対方向からのスピンドル微小管により引っ張られるのに対し、減数分裂に見られる還元分裂では姉妹染色分体が同一極からのスピンドル微小管によって捕らえられる。体細胞分裂と比較すると、減数分裂では第一分裂にみられる還元分裂が余分に挿入されているだけで、ここにゲノムを半分にする本質的機構があることが分かる。複製したゲノムを反対方向へ分配する(均等分裂)か同じ方向へ運ぶ(還元分裂)かはある意味まったく正反対のことであるが、その違いを作り出している分子機構はよく分かっていなかった。Yeast two hybrid screeningは哺乳類減数分裂にmonopolar attachmentの減数分裂特定の動原体因子を調査するためにbaitとして、CENP-C(分裂酵母でMoalを接着するセントロメア蛋白質)を使用してマウス精巣cDNAライブラリーからスクリーニングを行った。我々は未知の機能を持つ斬新な減数分裂特定因子MeiCBP1を同定した。RT-PCRを行うとMeiCBP1のmRNAは他の臓器ではなく、精巣と卵巣の両方だけに発現していることを実証した。MeiCBP1は両方の卵母細胞と精母細胞の減数分裂prophaseIのPachyteneからmeiosisIに動原体に局在する。また、yeast two hybrid assayではPlk1がMeiCBP1のC末端と相互作用することを示している。MeiCBPlのin vivoでの役割に対応するために、ノックアウトマウスを生成した。MeiCBP1タンパク質発現の全長はしなかったが、動原体でのタンパク質の発現と局在減少の短い形式が観察された。オスまたはメスのMeiCBP1ノックアウトマウスは、野生型と交配したときに完全な不妊の現象がみられた。驚くべきことに、MeiCBP1のノックアウトマウスではAnaphaseI後でprecocious sister kinetochores separationが観察された。またMeiCBP1 KOで、分離された単一の染色は、典型的なmetaphaseIIプレートに整列されることはなかった。これらのAnaphaseI後のpremature protection errorは、不妊の原因として考えられる。

减数分裂1的一个重要方面是，在平等的分裂中，复制的姐妹染色单体是由纺锤体微管从相对方向的动力学部分拉出的，而在减少减数分裂中看到的分裂中，姐妹染色单体被从同一极点从同一极点捕获的微管捕获。与体细胞分裂相比，可以看出减数分裂仅涉及第一个分裂中看到的分裂减少的额外插入，并且有一种基本机制将基因组切成一半。从某种意义上说，是在相反的方向（相等分裂）以相同的方向（还原分裂）传输复制的基因组是完全相反的，但是产生差异的分子机制尚不清楚。使用CENP-C（将Moal粘附在裂变酵母中的Moal粘附）从小鼠睾丸cDNA文库中筛选酵母两种杂交筛查，以研究对哺乳动物减数分裂的单极附着中的减数分裂特异性动物学因子。我们确定了具有未知功能的新型减数分裂因子MEICBP1。 RT-PCR证明MEICBP1 mRNA仅在睾丸和卵巢中都表达，而不是在其他器官中表达。 MEICBP1位于卵母细胞和精子细胞中的质体到减数分裂的丝粒。此外，在酵母两个混合测定中，PLK1与MEICBP1的C端相互作用。为了适应MeicBPL的体内角色，产生了敲除小鼠。尽管未观察到MEICBP1蛋白表达的全长，但观察到蛋白质表达的短形式和在丝粒细胞上的定位降低。与野生型交配时，雄性或雌性MeicBP1敲除小鼠表现出完全不育。令人惊讶的是，在MEICBP1敲除小鼠中，观察到了早熟的姐妹Kinetochores分离。同样，与MEICBP1 KO分离的单个染色与典型的中期II板不排列。这些过早的防护误差后，我可以认为是不育的原因。

项目成果

A conserved KASH domain protein associates with telomeres, SUN1, and dynactin during mammalian meiosis.

• DOI: 10.1083/jcb.201204085
• 发表时间: 2012-07-23
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Morimoto A;Shibuya H;Zhu X;Kim J;Ishiguro K;Han M;Watanabe Y
• 通讯作者: Watanabe Y

減数分裂特異的コヒーシン複合体の相同染色体のペアリング過程における役割

减数分裂特异性粘连蛋白复合物在同源染色体配对过程中的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 石黒啓一郎;金智慧;鈴木應志;深川竜郎;渡邊嘉典
• 通讯作者: 渡邊嘉典

PLK1 might regulate centromeric protection and mono・orientation at meiosis l in mouse oocyte

PLK1可能调节小鼠卵母细胞减数分裂l时着丝粒的保护和单一方向

• 发表时间: 2012
• 作者: Kei-ichiro Ishiguro;Jihye Kim;Sally Fujiyama-Nakamura;Shigeaki Kato;Yoshinori Watanabe;清家 泰介;Kim Ji Hye
• 通讯作者: Kim Ji Hye

Mammalian meiosis-specific cohesins REC8 and RAD21L play critical roles in AE formation and homolog pairing/synapsis

哺乳动物减数分裂特异性粘连蛋白 REC8 和 RAD21L 在 AE 形成和同源配对/突触中发挥关键作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Kei-ichiro Ishiguro;Jihye Kim;Sally Fujiyama-Nakamura;Shigeaki Kato;Yoshinori Watanabe;清家 泰介;Kim Ji Hye;Kim Ji Hye
• 通讯作者: Kim Ji Hye