−卵子をつくるための細胞分裂が持つ不安定性が明らかに−要旨
理化学研究所(理研)多細胞システム形成研究センター染色体分配研究チームの北島智也チームリーダーらの研究チーム※は、卵母細胞[1]の2回の細胞分裂のうち、母方の配偶子(卵子)と父方の配偶子(精子)由来の相同染色体[2]が分配される「減数第一分裂[3]」では、微小管と染色体の正しい接続が不安定になりやすいことを発見しました。

卵母細胞は、減数第一分裂を経て卵子となります。排卵された卵子が受精すると減数第二分裂を完了し、受精卵となって胚発生を開始します。減数第一分裂では、相同染色体が正しく卵子に分配されなくてはなりません。染色体の分配に誤りがあると、流産やダウン症などでみられる染色体数の異常につながります。染色体が正しく分配されるには、微小管が染色体に正しく接続し、その接続が安定する必要があります。微小管は主に染色体上の「動原体[4]」に接続します。体細胞分裂では、微小管が動原体に正しく接続し動原体を引っ張ると、すぐにその接続が安定すると考えられています。しかし、卵母細胞の減数第一分裂では、どのように微小管と動原体の接続が安定するかは、明らかではありませんでした。

研究チームは、マウス卵母細胞の減数第一分裂では、微小管が正しく動原体に接続し動原体を引っ張っても、すぐには微小管と動原体の接続が安定しないことを突き止めました。これは、接続を不安定にする因子であるタンパク質修飾酵素「Aurora B/Cキナーゼ[5]」が動原体近傍に残存することが原因でした。動原体近傍に残存したAurora B/Cキナーゼは、微小管と動原体の正しい接続を不安定にするだけでなく、微小管と動原体の誤った接続の形成に関与していました。

研究チームはさらに、卵母細胞の減数第一分裂では、微小管が動原体を引っ張った後、微小管と動原体の接続が数時間もの長い時間をかけて徐々に安定していくことを発見しました。この安定化は、タンパク質脱修飾酵素の「PP2A-B56フォスファターゼ[5]」が徐々に動原体に集められ、Aurora B/Cキナーゼと拮抗するためだと分かりました。

これらの結果から、卵母細胞の減数第一分裂では、微小管と動原体の正しい接続が不安定となりやすく、体細胞分裂とは異なるメカニズムによって安定することが明らかになりました。また、この特徴的な安定化のメカニズムが、卵母細胞の減数第一分裂で微小管と動原体の接続の誤りが多い原因と関連していることが分かりました。本研究により、卵子をつくるための細胞分裂における染色体分配メカニズムの不安定な一面が見いだされました。

本研究は、米国の科学雑誌『Developmental Cell』(6月8日号)に掲載されるのに先立ち、オンライン版(5月28日付け:日本時間5月29日)に掲載されます。

※研究チーム
理化学研究所 多細胞システム形成研究センター 染色体分配研究チーム
チームリーダー 北島 智也 (きたじま ともや)
研究員 吉田 周平 (よしだ しゅうへい)
元テクニカルスタッフ 海道 雅子 (かいどう まさこ)


引用元:
卵母細胞の分裂では微小管と染色体の接続が不安定(理化学研究所‎)