動原体はどのようにマウス卵母細胞の紡錘体を二極性化するのか

着丝粒如何极化小鼠卵母细胞中的纺锤体

基本信息

批准号：
22K06257
负责人：
吉田周平
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06257/
关键词：
卵母細胞動原体 Ndc80 減数分裂

项目摘要

染色体を正しく分配するためには紡錘体が二極性であることが重要である。しかし紡錘体の極性を決定付ける中心体の無いマウス卵母細胞において、紡錘体が二極性化するその機構は未だ明らかになっていない。動原体タンパク質であるNdc80は微小管と直接相互作用し、染色体分配に必要な安定な動原体と微小管の安定な接続を形成する。我々はマウス卵母細胞の減数第一分裂において動原体タンパク質であるNdc80が紡錘体の二極性化に必要であること、そしてその微小管との接続能とは独立した機能において紡錘体を二極性化することを明らかにした(Yoshida et al., 2020)。動原体タンパク質であるNdc80が紡錘体を二極性化する機構を明らかにするために、安定な動原体ー微小管接続を形成することができない変異型Ndc80を用い、紡錘体の二極性化に関わる因子の探索を行った。そして安定な動原体ー微小管接続を形成できない環境下においては動原体キナーゼが紡錘体の二極性化に必要であることを見出した。マウス卵母細胞の減数第一分裂において、Ndc80は逆方向性微小管の架橋タンパク質であるPrc1を動原体へと集積する。我々は動原体キナーゼを阻害した卵母細胞では動原体に集積するPrc1の量が著しく低下していること、そして紡錘体の二極性化が遅れることを見出した。マウス卵母細胞の減数第一分裂におけるNdc80依存的な紡錘体の二極性化機構において動原体キナーゼが重要な役割を担っていることが示唆された。

重要的是，主轴是双极的，才能正确分布染色体。但是，纺锤体在没有中心体的小鼠卵母细胞中双轴极化的机制尚不清楚。中心蛋白NDC80与微管直接相互作用，并在染色体分布所需的丝粒和微管之间形成稳定的联系。我们已经表明，在小鼠卵母细胞的减数分裂原发性分裂中，丝粒蛋白NDC80是必需的，并且它在其与微管连接的能力中脱离纺锤体（Yoshida等，2020）。为了阐明丝粒蛋白质NDC80双极化纺锤体的机制，我们使用了一个突变的NDC80，该突变体NDC80无法形成稳定的丝粒微管连接，并搜索涉及纺锤体双极化的因素。我们还发现，在不可能的稳定的丝粒微管连接的环境中，丝粒激酶对于纺锤双极化是必需的。在小鼠卵母细胞的减数分裂第一分裂期间，NDC80累积了倒置微管的交联蛋白的PRC1进入中心粒。我们发现，抑制丝粒激酶的卵母细胞显着降低了丝粒激酶中累积的PRC1量，并且纺锤双极化延迟。有人提出，丝粒激酶在小鼠卵母细胞的主要减数分裂分裂中依赖于NDC80依赖性的纺锤极化机理中起着重要作用。