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生命機能科学研究センター染色体分配研究チーム

チームディレクター北島智也（Ph.D.）

English Page

研究概要

雌性生殖細胞である卵母細胞は、減数第一分裂を経て卵子となり、受精時に減数第二分裂を行って受精卵となります。受精卵は体細胞分裂を行い、それを繰り返すことで個体となります。これらの分裂のそれぞれで、遺伝情報の担い手である染色体が分配され、娘細胞に継承されます。正しい染色体分配は正常な個体の発生と維持に必須です。しかしながら、卵母細胞および受精卵における染色体分配にはエラーが多く、特に卵母細胞では加齢とともにその頻度が上昇することが知られています。このことは、不妊、流産、ダウン症などの先天性疾患の原因です。私たちは、これら生殖に関わる細胞分裂に特異的な染色体分配のメカニズムを明らかにするとともに、染色体分配エラーの原因を解明します。アプローチとしては、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ます。これらの研究から得られた知見をもとに、染色体分配を操作する技術を開発し、さらに生殖医療分野との共同研究に活かしていきます。

研究主分野

生物学

研究関連分野

総合生物

キーワード

染色体
減数分裂
卵母細胞
卵子

主要論文

1. Asai K, Zhou Y, Takenouchi O, et al.:
"Artificial kinetochore beads establish a biorientation-like state in the spindle.”
Science, 385(6715), 1366-1375 (2024).
doi: 10.1126/science.adn5428.
2. Takahashi S, Kyogoku H, Hayakawa T, et al.:
"Embryonic genome instability upon DNA replication timing program emergence.”
Nature, 633, 686-694 (2024).
doi: 10.1038/s41586-024-07841-y.
3. Takenouchi O, Sakakibara Y, Kitajima TS.:
"Live chromosome identifying and tracking reveals size-based spatial pathway of meiotic errors in oocytes.”
Science, 385(6706), (2024).
doi: 10.1126/science.adn5529.
4. 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 (2021).
doi: 10.1111/acel.13428.
5. 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 (2021).
doi: 10.15252/embr.202051400.
6. 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(1), 2652 (2020).
doi: 10.1038/s41467-020-16488-y.
7. 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 (2018).
doi: 10.1016/j.cub.2018.04.019.
8. Kyogoku H, Kitajima TS.：
"Large cytoplasm is linked to the error-prone nature of oocytes.”
Developmental Cell, 41(3), 287-298 (2017).
doi: 10.1016/j.devcel.2017.04.009.
9. Sakakibara Y, Hashimoto S, Nakaoka H, et al.:
"Bivalent separation into univalents precedes age-related meiosis I errors in oocytes.”
Nature Communications, 6, 7550 (2015).
doi: 10.1038/ncomms8550.
10. Yoshida S, Kaido M, Kitajima TS.:
"Inherent instability of correct kinetochore-microtubule attachments during meiosis I in oocytes.”
Developmental Cell, 33(5), 589–602 (2015).
doi: 10.1016/j.devcel.2015.04.020.