卵母細胞は減数分裂を行うことで卵子となります。卵子は受精して細胞分裂を繰り返すことで、やがて個体となります。私たちの研究室では、マウス卵のハイスループットかつ高解像度ライブイメージング技術、顕微操作技術、遺伝学的手法を組み合わせることで、卵母細胞の減数分裂と受精卵の体細胞分裂における染色体分配を研究しています。卵母細胞が行う最初の分裂が減数第一分裂です。このときの染色体分配はエラーが多く、その頻度は母体年齢とともに上昇します。続いて受精時に減数第二分裂が、受精後にはDNA複製を経て体細胞分裂が行われ、それぞれで染色体が分配されます。私たちは、これら3回の連続した細胞分裂における、異なる染色体分配のロジックを明らかにしていきます。卵母細胞の減数第一分裂における染色体分配の機構を明らかにし、なぜこの分裂で特にエラーが多く、しかも年齢とともにその頻度が上昇するのかを理解します。続く減数第二分裂、体細胞分裂のそれぞれの機構と比較することで、細胞が染色体分配の戦略を柔軟に使い分ける様を見出していきます。これらの研究から得られた成果を、さらに生殖医療分野との共同研究に活かしていきます。
研究テーマ
- 哺乳類卵母細胞の減数分裂における染色体分配機構の解析
- 受精卵の細胞分裂における染色体分配機構の解析
- 卵母細胞および受精卵における老化にともなうエラー
主要論文
Ogonuki N, Kyogoku H, Hino T, et al.
Birth of mice from meiotically arrested spermatocytes following biparental meiosis in halved oocytes.
EMBO Reports
23(7), e54992 Tue Jul 05 00:00:00 JST 2022
doi: 10.15252/embr.202254992
Mori M, Yao T, Mishina T, et al.
RanGTP and the actin cytoskeleton keep paternal and maternal chromosomes apart during fertilization.
The Journal of Cell Biology
220(10), e202012001 Mon Oct 04 00:00:00 JST 2021
doi: 10.1083/jcb.202012001
Mishina T, Tabata N, Hayashi T, et al.
Single-oocyte transcriptome analysis reveals aging-associated effects influenced by life stage and calorie restriction.
Aging Cell
20(8), e13428 Sun Aug 01 00:00:00 JST 2021
doi: 10.1111/acel.13428
Hamazaki N, Kyogoku H, Araki H, et al.
Reconstitution of the oocyte transcriptional network with transcription factors.
Nature
589, 264-269 Fri Apr 16 00:00:00 JST 2021
doi: 10.1038/s41586-020-3027-9
Courtois A, Yoshida S, Takenouchi O, et al.
Stable kinetochore-microtubule attachments restrict MTOC position and spindle elongation in oocytes.
EMBO Reports
22(4), e51400 Wed Apr 07 00:00:00 JST 2021
doi: 10.15252/embr.202051400
Yoshida S, Nishiyama S, Lister L, et al.
Prc1-rich kinetochores are required for error-free acentrosomal spindle bipolarization during meiosis I in mouse oocytes.
Nature Communications
11, 2652 Tue Dec 01 00:00:00 JST 2020
doi: 10.1038/s41467-020-16488-y
Ding Y, Kaido M, Llano E, et al.
The post-anaphase SUMO pathway ensures the maintenance of centromeric cohesion through meiosis I-II transition in mammalian oocytes.
Current Biology
28(10), 1661-1669 Mon May 21 00:00:00 JST 2018
doi: 10.1016/j.cub.2018.04.019
Kyogoku H, Kitajima TS.
Large cytoplasm is linked to the error-prone nature of oocytes.
Developmental Cell
41(3), 287-298 Mon May 08 00:00:00 JST 2017
doi: 10.1016/j.devcel.2017.04.009
Sakakibara Y, Hashimoto S, Nakaoka Y, et al.
Bivalent separation into univalents precedes age-related meiosis I errors in oocytes.
Nature Communications
6, 7550 Tue Dec 01 00:00:00 JST 2015
doi: 10.1038/ncomms8550
Kim J, Ishiguro K, Nambu A, et al.
Meikin is a conserved regulator of meiosis-I-specific kinetochore function.
Nature
517(7535), 466-471 Thu Oct 01 00:00:00 JST 2015
doi: 10.1038/nature14097
Solc P, Kitajima TS, Yoshida S, et al.
Multiple requirements of PLK1 during mouse oocyte maturation.
PLOS ONE
10(2), e0116783 Tue Sep 01 00:00:00 JST 2015
doi: 10.1371/journal.pone.0116783
Yoshida S, Kaito M, Kitajima TS.
Inherent instability of correct kinetochore-microtubule attachments during meiosis I in oocytes.
Developmental Cell
33(5), 589-602 Mon Jun 08 00:00:00 JST 2015
doi: 10.1016/j.devcel.2015.04.020
Kitajima TS, Ohsugi M, Ellenberg J.
Complete kinetochore tracking reveals error-prone homologous chromosome biorientation in mammalian oocytes.
Cell
146(4), 568-581 Fri Aug 19 00:00:00 JST 2011
doi: 10.1016/j.cell.2011.07.031
メンバー
北島 智也
チームリーダー
吉田 周平
上級研究員
会沢 栄志
研究員
竹之内 修
基礎科学特別研究員
三品 達平
基礎科学特別研究員
高瀬 比菜子
訪問研究員
京極 博久
客員研究員
浅井 皓平
大学院生リサーチ・アソシエイト
濱田 香
テクニカルスタッフⅡ
ZHOU Yuanzhuo
研修生
森岡 春紀
研修生
向瀬 メイ明子
研修生
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精子DNAを捨てないで
2021年7月13日 研究成果
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2021年3月4日 研究成果
卵子のための染色体分配装置の調整
2020年12月17日 研究成果
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